2.1.2键参数——键能、键长和键角 课件 人教版高中化学选修三
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键参数(键能、键长与键角课件高二化学
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
×
×
HCl的形成的电子云描述
s轨道呈球形对称，p轨道呈哑铃形， 只有当沿着键轴方向以“头碰头”靠拢后重叠，才能实现原子轨道最大重叠。
③ p - p σ 键 Cl－Cl的 p-p σ键的形成（一个p轨道与一个p轨道重叠） 用原子轨道描述2个氯原子形成Cl2分子的过程。
自旋相反的未成对电子形成共用电子对 。
二.共价键的特征
1.饱和性 按照现代价键理论中的电子配对理论， 一个原子有几个未成对电子，
便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的
;如果原子没有
未成对电子，则不能形成共价键。
H· ＋ ·H H:H H + Cl
H Cl
↑
↓
↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓
1S
1S
原因：由于原子半径小，键长短，但由于键长短，两原子形成共价 键时，原子核之间的距离小，排斥力大，键能小
4.键长判断方法
根据原子半径判断
其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 如键长：H－I > H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。
根据共用电子对数目判断
元素 电负性 电负性差值
非极性键
Na Cl 0.9 3.0
2.1
H Cl 2.1 3.0
0.9
CO 2.5 3.5
1
0
0.9
1.7
2.1
电负性的差值
H和Cl的电负性的差值
Na和Cl的电负性的差值
知识回顾 化学键： 元素相互化合，分子内相邻的原子之间的强烈相互作用力。
比较 类型
离子键
2020高中化学人教版选修三教学课件：2-1-2 键参数——键能、键长和键角 等电(共38张)
4．F－F 键键长短，键能小的解释 F 原子的半径很小，因此其键长短，而由于键长短，两 F 原 子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键 能小，F2 的稳定性差，很容易与其他物质反应。
[问题探究] 1．氮气为什么能在空气中稳定存在。
[答案] N2 分子存在氮氮三键，键能(946 kJ·mol－1)大，不易 与其他物质发生反应，故能在空气中稳定存在。
1．1919 年，Langmuir 提出等电子体的概念后，等电子体
的概念又得到发展，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数
相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。等
电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对粒
子中，空间结构相似的是( )
A．SO2 与 O3 C．CS2 与 NO2
(1)一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越 稳定，含有该键的分子越稳定，其化学性质越稳定。
例如，同主族元素的气态氢化物的稳定性从上到下依次减 弱，就是因为共价键的键长逐渐增大、键能逐渐减小的缘故。
(2)化学反应中能量变化＝反应物键能总和－生成物键能总 和，即 ΔH＝E 反应物－E 。 生成物
(3)键角 ①概念：多原子分子中， 两个共价键 之间的夹角叫键角。 ②写出下列分子的键角：CO2 180° ；H2O 105° 。多原 子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 。 ③键角、键长、键的极性决定着分子的空间构型。
2．等电子原理 等电子原理是指 原子总数 相同，价电子总数 相同的分子具 有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。满足等电子原理的 分子称为等电子体。
熟记六种常见物质类型
(1)通过键长、键角可以判断分子的立体构型。 (2)键长不等于成键两原子半径的和，而是小于其半径的和。 (3)键能与键长反映键的强弱程度，键长和键角用来描述分子 的立体结构。 (4)有机物分子中碳原子与碳原子形成的共价键的键长规律 如下：C－C>C＝C>C≡C。
第二课键参数-键能键长与键角【新】人教版高中化选择性必修PPT课件
-5-
课前篇素养初探
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.键参数的应用
(1)分子的热稳定性。
参照教材37页表2-1中的键能数据。计算1 mol H2分别与1 mol Cl2、 1 mol Br2(蒸气)反应生成2 mol HCl和2 mol HBr时,分别放出(填“放 出”或“吸收”)184.9 kJ和放出(填“放出”或“吸收”)102.3 kJ的热量。
(3)键长越小,键能越大,分子的化学性质越不活泼(填“越活泼”或“越
不活泼”)。
-6-
知识铺垫
必备知识
正误判断
课前篇素养初探
【微思考】根据元素周期律可知,NH3的稳定性强于PH3,你能利用 键参数进行解释吗?
提示:N原子的半径比P原子的半径小,故键长N—H键比P—H键小,
则N—H键的键能比P—H键的键能大,N—H键更难被破坏,NH3更 难分解。
-8-
探究
素养脉络
随堂检测
键参数的应用 问题探究 根据下图所示回答相关问题。
课堂篇素养提升
-9-
探究
素养脉络
随堂检测
课堂篇素养提升
(1)根据上图判断H2与Cl2反应生成HCl是放热反应还是吸热反应? 如何利用键能计算反应的反应热ΔH? 提示:反应中断裂旧键吸收436.0 kJ+242.7 kJ=678.7 kJ热量,形成新 键放出431.8 kJ·mol-1×2 mol=863.6 kJ热量,放热值大于吸热值,故 该反应是放热反应。 ΔH=反应物总键能-生成物总键能 (2)根据元素周期律可知,HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强,请 利用键参数加以解释。 提示:键长H—F<H—Cl<H—Br<H—I;键能H—F>H—Cl>H— Br>H—I,故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强。
2.1.2键参数——键能、键长与键角 课件 高二化学人教版(2019)选择性必修2
键键长>双键键长>三键键长。如键长：C－C > C=C > C≡C。
5、键长的应用
①判断共价键的稳定性
键长越短、一般键能越大，则化学键越稳定，分子的化学性质越不活泼。
特例：F-F键（比Cl-Cl键小）。原因：由于原子半径小，键长短，但由
于键长短，两原子形成共价键时，原子核间的距离小，斥力大，键能小。
对较低，故Cl2容易与H2发生反应。
旧化学键断裂时需要吸收一定的能量，键能是指气态分子中 1
mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
一、键能
1、概念：键能是气态分子中断裂1 mol化学键解离成气态原子所吸收的
能量。或气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。
2、数据：
①通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值，单位kJ·mol-1。
m
>如表：
/m
—
≡
—
≡
193
946
197
489
从能量角度看，氮以 、而白磷以 （结构式可表示为
）形式
存在的原因是：______________
1molN≡N 键能大于3molN-N键能之和，
而1molP≡P键能小于3molP-P键能之和，
键能越大物质越稳定，故氮以N2<
能增量部分比N-N σ键大。这是由于N2分
子的π键具有一定的特殊性。氮氮叁键键
能高达946 kJ·mol-1，反应中变为氮原子
需要吸收非常多的能量。一般条件无法满
足该能量条件，故N2非常稳定。
新课讲授——键能
（3）键能规律
③同主族的卤原子与H之间的共价键键能
的变化规律如何？同周期的C、N、O、F
5、键长的应用
①判断共价键的稳定性
键长越短、一般键能越大，则化学键越稳定，分子的化学性质越不活泼。
特例：F-F键（比Cl-Cl键小）。原因：由于原子半径小，键长短，但由
于键长短，两原子形成共价键时，原子核间的距离小，斥力大，键能小。
对较低，故Cl2容易与H2发生反应。
旧化学键断裂时需要吸收一定的能量，键能是指气态分子中 1
mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
一、键能
1、概念：键能是气态分子中断裂1 mol化学键解离成气态原子所吸收的
能量。或气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。
2、数据：
①通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值，单位kJ·mol-1。
m
>如表：
/m
—
≡
—
≡
193
946
197
489
从能量角度看，氮以 、而白磷以 （结构式可表示为
）形式
存在的原因是：______________
1molN≡N 键能大于3molN-N键能之和，
而1molP≡P键能小于3molP-P键能之和，
键能越大物质越稳定，故氮以N2<
能增量部分比N-N σ键大。这是由于N2分
子的π键具有一定的特殊性。氮氮叁键键
能高达946 kJ·mol-1，反应中变为氮原子
需要吸收非常多的能量。一般条件无法满
足该能量条件，故N2非常稳定。
新课讲授——键能
（3）键能规律
③同主族的卤原子与H之间的共价键键能
的变化规律如何？同周期的C、N、O、F
高中化学 第二章 分子结构与性质 2.1.2 共价键的键参
自主预习 自主预习 合作探究
写出常见的18e-微粒,讨论电子数相同的微粒与等电子体是否相 同?
答案:电子数相同的微粒是指微粒中所有的电子数之和相同,但 微粒中原子的数目不一定相同,如18电子的微粒有S2-、HS-、Cl-、 Ar、K+、Ca2+、H2S、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等。
等电子体是指原子总数相等、价电子总数相同的微粒,其电子总 数不一定相同。如N2O与CO2,其原子总数、价电子总数、电子总 数相等;SO2和O3其原子总数相同、价电子总数相同,但SO2的电子 总数为32,O3的电子总数为24,显然电子总数不同。
目标导航 预习导引 一 二
自主预习 自主预习 合作探究
是否一定是键长越短键能越大? 答案:不是。比如F—F键的键长短,键能也小。F原子的半径很小, 因此其键长短,而由于F—F键的键长短,两个F原子形成共价键时,原 子核之间的距离很近,排斥力很大,因此F—F键的键能不大。与Cl2 相比,F2的稳定性差,很容易与其他物质反应。
自主预习 自主预习 合作探究
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
自主预习 自主预习 合作探究
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
1.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是( )(导学号 52700024)
A.键角是描述分子立体结构的重要参数 B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定 D.键角的大小与键长、键能的大小无关 解析:键能越大,键长越短,共价键越强,形成的共价化合物越稳定, 故C项错误。 答案:C
自主预习 自主预习 合作探究
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
2.下列说法不正确的是( ) A.键能越小,表示化学键越牢固,越难以断裂 B.成键的两原子核离得越近,键长越短,往往化学键越牢固,性质 越稳定 C.破坏化学键时消耗能量,而形成化学键时释放能量 D.根据键能、键长的大小可以分析化学键的强弱 解析:键能越大,断开该键所需要的能量越多,化学键越牢固,性质 越稳定,A项错;键长越短,往往键能越大,化学键越牢固,性质越稳 定,B项正确;破坏化学键时需要吸收能量,形成化学键时则释放出 能量,C项正确;根据键能、键长的大小可以分析化学键的强弱,D项 正确。 答案:A
2.1.2键参数—键能、键长、键角 (教学课件)—— 高二化学人教版(2019)选择性必修2
键
键能
N≡N
946
N－O
176
N＝O
607
O－O
142
O＝O 平均值497.3
C－H
413.4
N－H
390.8
O－H
462.8
H－F
568
H－Cl 431.8
H－Br
366
H－I
298.7
键能可通过实验测定，更 多却是推算获得的。例如，断 开CH4中的4个C—H，所需能 量并不相等，因此，CH4中的 C—H只能是平均值，而表2-1 中的C—H键能是更多分子中
3.氢化物键能同主族从上而下递减
4.EC-C<EC=C<EC≡C,(且不存在倍 数关系） σ键键能>π键键能
5.EN-N<EN=N<EN≡N,(且不存在倍 数关系） σ键键能<π键键能
思考与讨论
1.试利用表2-1的数据进行计算，1molH2分别与1molCl2、 1molBr2(蒸汽）反应，分别形成2molHCl和2molHBr，哪一个反应 释放的能量最多？如何用计算的结果说明氯化氢分子和溴化氢分子 哪个更容易发生热分解生成相应的单质？
②意义：多原子分子中的键角一定,表明共价键具有方向性。 键角是描述分子空间构型的重要参数，分子的许多性质都 与键角有关。
1.如图白磷和甲烷均为正四面体结构： 它们的键角是否相同，为什么？
不 同 ， 白 磷 分 子 的 键 角 是 指 P-P 之 间 的 夹角，为60°；而甲烷分子的键角是指CH的夹角，为109°28′。
3.键角 ①概念：
在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。
键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。
分子的空间结构 正四面体形 平面形 三角锥形 V形(角形) 直线形
2.1.2 键参数—键能、键长与键角-练习高二化学同步精品课堂(新教材人教版选择性必修2)(解析版)
第二章分子结构与性质第一节共价键2.1.2 键参数—键能、键长与键角一．选择题1.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是()A．键角是描述分子立体构型的重要参数B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱C．水分子的结构可表示为H—O—H，分子中的键角为180°D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗的能量为2×463 kJ 【答案】A【解析】H—O键、H—F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B项错误；水分子呈V形，键角为105°，C项错误；H—O键的键能为463 kJ·mol－1，指的是断开1 mol H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为463 kJ,18 g H2O即1 mol H2O中含2 mol H—O键，断开时需吸收2×463 kJ的能量形成气态氢原子和气态氧原子，再进一步形成H2和O2时，还会释放出一部分能量，D项错误。
2.下列分子或离子中键角由大到小的排列顺序是()①SO2②NH3③H2O④CH4⑤CO2A．⑤④①②③B．⑤⑤⑤⑤⑤ C．⑤⑤⑤⑤⑤ D．⑤⑤⑤⑤⑤【答案】B【解析】⑤SO2分子为V形结构，键角为120°；⑤NH3为三角锥形结构，键角为107°；⑤H2O为V形结构，键角为105°；⑤CH4为正四面体结构，键角为109°28′；⑤CO2为直线形结构，键角为180°。
所以键角的大小顺序为CO2>SO2>CH4>NH3>H2O，所以B正确。
3.根据如表所列键能数据，下列分子中最不稳定的是()A．HCl B．HBr C．H2D．Br2【答案】D【解析】由题表中数据可知，分子中键能：E(H2)>E(HCl)>E(HBr)>E(Cl2)>E(Br2)，键能越大越稳定，故Br2分子最不稳定，D项符合题意。
【高中化学】键参数—键能、键长与键角 课件 2023-2024学年高二化学人教版2019选择性必修2
键能——正误判断
(1)共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定( √ ) (2)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值( √ )
(3)O—H的键能是指在298.15 K、101 kPa下，1 mol气态分子中
1 mol O—H解离成气态原子所吸收的能量( √ ) (4)C==C的键能等于C—C的键能的2倍( × ) (5)σ键一定比π键牢固( × )
✓ 可以通过实验测定，但更多是推算获得的。例如， 断开CH4中的4个C—H，所需能量并不相等，因此， CH4中的C—H只能是平均值 。
✓ 碳碳双键键断共价键强弱（稳定性） 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度 越大 ，释放能量 越多 ， 所形成的共价键键能越大，共价键越 稳定 。 (2)判断分子的稳定性 一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越 稳定 。 (3)利用键能计算反应热 ΔH＝ 反应物 的总键能－ 生成物 的总键能。
PART 02
·键长·
SAFE USE E D U C AT I O N
键长
➢ 概念：构成化学键的两个原子的核间距。 振动着的原子处于平衡位置时的核间距。
➢ 判断：原子半径决定键长，原子半径越小，键长越短。 两原子间：单键键长>双键键长>三键键长，如键长： C－C > C=C > C≡C
➢ 应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定， 分子越稳定，反之亦然。
第一节 共价键 2.1.2 键参数——键能、键长与键角
人教版高中化学选必二
课程导入
我们如何用化学语言来描述不 同分子的空间结构和稳定性？
目录
01 键 能 02 键 长 03 键 角 04
PART 01
人教版高中化学选修三课件2.1共价键(第2课时)
表2-3CO分子和N2分子的某些性质
分子 熔点/℃ 沸点/℃
水中溶解度 (室温)
分子解离能 (kJ/mol)
分子的 价电子
总数
CO -205.05 -190.49 2.3mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81
1.6mL
946
10
二、键参数——键能、键长与键角
概念
作用
键 能
_气__态__基__态____原子形成 1mol化学键释__放______
三、等电子原理
等电子体：
原子总数相同、价电子总数相同的分子。
等电子体原理：
原子总数、价电子总数相同的分子具有相
似的化学键特征，它们的许多性质是相近
的。
(物理性质)
例举一些常见的等电子体：
N2 SO2 SO3 C6H6 NO2 CO2 NH3 CH4
CO O3 NO3-
C22- CN－ NO2SiO32-
键长 120 109 96 101 110 235 162
2、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键长是衡量共价稳定性的另一个参数。
键
键长/Pm
键
键长/Pm
H—H
74
C=C
120
F—F
141
C—H
109
Cl—Cl
198
O—H
96
讨论：对比表2-1和表2-2找出键长与键能及稳 定性的关系。
规律:键长越短,一般键能越大，化学键越牢固,
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。 键能越大，化学键越稳定。
应用：计算化学反应的反应热。 ∆H=反应物键能总和-生成物键能总和
键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键长越短，键能越大，化学键越稳定。
分子 熔点/℃ 沸点/℃
水中溶解度 (室温)
分子解离能 (kJ/mol)
分子的 价电子
总数
CO -205.05 -190.49 2.3mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81
1.6mL
946
10
二、键参数——键能、键长与键角
概念
作用
键 能
_气__态__基__态____原子形成 1mol化学键释__放______
三、等电子原理
等电子体：
原子总数相同、价电子总数相同的分子。
等电子体原理：
原子总数、价电子总数相同的分子具有相
似的化学键特征，它们的许多性质是相近
的。
(物理性质)
例举一些常见的等电子体：
N2 SO2 SO3 C6H6 NO2 CO2 NH3 CH4
CO O3 NO3-
C22- CN－ NO2SiO32-
键长 120 109 96 101 110 235 162
2、键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键长是衡量共价稳定性的另一个参数。
键
键长/Pm
键
键长/Pm
H—H
74
C=C
120
F—F
141
C—H
109
Cl—Cl
198
O—H
96
讨论：对比表2-1和表2-2找出键长与键能及稳 定性的关系。
规律:键长越短,一般键能越大，化学键越牢固,
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量。 键能越大，化学键越稳定。
应用：计算化学反应的反应热。 ∆H=反应物键能总和-生成物键能总和
键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键长越短，键能越大，化学键越稳定。
2.1 共价键(第2课时 键参数—键能、键长与键角)高二化学课件(人教版2019选择性必修2)
教学过程
思考：F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？
F 原 子 半 径 很 小 ， 因 此 F-F 的键长短，而由于键长短，两 个F原子形成共价键时，原子核 之间的距离小，排斥力大，因 此键能小。
教学过程
思考与讨论：
教学过程
解析： （1）对于反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)
教学过程
思考：
2、对于同种元素形成的单键、双 键、三键的键能有何差异？
同种元素:单键<双键<三键(键能) 3、双键键能不等于单键键能的两倍 ，说明了什么？
σ键 和 π键 键能不相等： C与C之间：σ键＞ π键 N与N之间：σ键< π键
键
H－H F－F Cl－Cl Br－Br I－I C－C C=C C≡C C－O C＝O N－N N＝N
ΔH＝（436.0＋242.7 －2×431.8） kJ•mol－1＝－184.9 kJ•mol－1。 对于反应H2(g)＋Br2(g) =2HBr(g) ΔH＝（436.0 ＋193.7 －2×366 ）kJ•mol－1＝－102.3 kJ•mol－1。
（2）通过计算 1 mol H2与 1 mol Cl2反应生成 2 mol HCl时，放出184.9 kJ 的热 量；1 mol H2与 1 mol Br2(蒸气)反应生成 2 mol HBr时，放出 102.3 kJ 的热量。 说明 2 mol HBr 分解需要吸收的能量比 2 mol HCl低，故HBr更易分解。
教学过程
多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子空 间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。
键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。
键能、键长、键角的关系
人教版 选修3 高二化学 第二章 2.1共价键 教学课件(共35张PPT)
价键理论的要点
1.电子配对原理
两原子各自提供1 个自旋方向相反 的电子彼此配对。
2.最大重叠原理
两个原子轨道重叠部分越大，两 核间电子的概率密度越大，形成 的共价键越牢固，分子越稳定。
共价键的形成
电子云在两个原子核间重叠，意味 着电子出现在核间的概率增大，电子带 负电，因而可以形象的说，核间电子好 比在核间架起一座带负电的桥梁，把带 正电的两个原子核“黏结”在一起了。
键角理论上可用量子力学算出但 实际上是通过光谱、衍射等实验测定 而算出。
O HH
104°30′（折线型）
H CH HH
109°28′（正四面体）
O=C=O
180°（直线型）
N H HH
107°18′（三角锥形）
三者的联系
键能和键长两个参数可定量的描述化学键的性质； 键长和键角可用于确定分子的几何构型。
1 2.1共价键
2
教学目标
知识与能力
知道共价键的主要类型σ键和π键， 理解键能、键长、键角等与简单分子的 某些性质的关系。
过程与方法
学习抽象概念的方法：可以运用类比、归 纳、判断、推理的方法，注意各概念的区别与 联系，熟悉掌握各知识点的共性和差异性。
情感态度与价值观
使学生感受到：在分子水平上进一步 形成有关物质结构的基本观念，能从物质 结构决定性质的视角解释分子的某些性质， 并预测物质的有关性质，体验科学的魅力， 进一步形成科学的价值观。
导入新课
分子中相邻原子之间是靠什么 作用而结合在一起？
什么是化学键？ 什么是离子键？ 什么是共价键？
化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。 离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的
化学键。 共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。
2.1.2键参数——键能、键长和键角 课件 人教版高中化学选修三
I-I O－H
I2
B.NH3 H2O
键能
键
键能
242.7 N＝O 607
193.7 O－O 142
152.7 O＝O 497.3
462.8 N－H 390.8
【思考与交流】P32
1.计算1 molH2分别跟1 molCl2、1 mol Br2（蒸气）反应， 分别生成2molHCl和2molHBr分子，哪个反应放出的能量 多？结果又能说明什么？
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子
熔点/℃
沸点/℃
在水中的溶 分子解离 分子的价 解度(室温) 能(kJ/mol) 电子总数
CO -205.05 -190.49 2.3 mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81 1.6 mL
946
10
三、等电子原理 1.定义：原子总数相同、价电子总数相同的分子
【课堂练习】
1.下列说法中，错误的是（ A ） A.键长越长，化学键越牢固 B.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 C.对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定 D.原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
2.能够用键能解释的是（ A ） A.氮气的化学性质比氧气稳定 B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体 C.稀有气体一般很难发生化学反应 D.硝酸易挥发，硫酸难挥发
NO3-、CO32-、BO33-、BF3、 SO3(g)
SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
练习：请你根据等电子原理在下表空格处填 上相应的化学式：
CH4 C2H6 CO32－ CO2 C2O42－ NH4＋ N2H62＋ NO3－ NO2＋ N2O4
解析：观察表中上下两种等电子体， 更换成相邻元素。
I2
B.NH3 H2O
键能
键
键能
242.7 N＝O 607
193.7 O－O 142
152.7 O＝O 497.3
462.8 N－H 390.8
【思考与交流】P32
1.计算1 molH2分别跟1 molCl2、1 mol Br2（蒸气）反应， 分别生成2molHCl和2molHBr分子，哪个反应放出的能量 多？结果又能说明什么？
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子
熔点/℃
沸点/℃
在水中的溶 分子解离 分子的价 解度(室温) 能(kJ/mol) 电子总数
CO -205.05 -190.49 2.3 mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81 1.6 mL
946
10
三、等电子原理 1.定义：原子总数相同、价电子总数相同的分子
【课堂练习】
1.下列说法中，错误的是（ A ） A.键长越长，化学键越牢固 B.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 C.对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定 D.原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
2.能够用键能解释的是（ A ） A.氮气的化学性质比氧气稳定 B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体 C.稀有气体一般很难发生化学反应 D.硝酸易挥发，硫酸难挥发
NO3-、CO32-、BO33-、BF3、 SO3(g)
SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
练习：请你根据等电子原理在下表空格处填 上相应的化学式：
CH4 C2H6 CO32－ CO2 C2O42－ NH4＋ N2H62＋ NO3－ NO2＋ N2O4
解析：观察表中上下两种等电子体， 更换成相邻元素。
2.1.2键参数、等电子体·课件-2020-2021学年高二人教版化学选修3
（1）规律:键长越
H-H
436
短,一般键能越大，
74
C≡C
812
120
化学键越牢固,由该
F-F
157
141
C－H
413.4
109
键形成的分子越稳定
Cl-Cl
242.7
198
O－H
462.8
96
。
键长是衡量共价键稳
Br-Br
193.7
228
N－H
390.8
101 定性的另一个参数。
2.3 mL
1075
N2 -210.00 -195.81
1.6 mL
946
分子的 价电子
总数
10
第 15 页
10
从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上十 分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的 价电子数，导致它们具有相似的化学结构。
第 16 页
三、等电子体原理
等电子原理：原子总数、价电子总数相同的分子（或离 子）具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。
(3)常见分子的键角
CO2 180°直线形
11
H2O 105°V形
NH3 107° 三角锥形
12
P4 60° 正四面体
BF3 120° 三角形
CH4 109°28’ 正四面体
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子
熔点/℃ 沸点/℃
水中溶解度 (室温)
分子解离能 (kJ/mol)
CO -205.05 -190.49
选修3 物质结构与性质
第二章 分子结构与性质 第一节 共价键
（第2课时 键参数、等电子体）
高二化学备课组
H-H
436
短,一般键能越大，
74
C≡C
812
120
化学键越牢固,由该
F-F
157
141
C－H
413.4
109
键形成的分子越稳定
Cl-Cl
242.7
198
O－H
462.8
96
。
键长是衡量共价键稳
Br-Br
193.7
228
N－H
390.8
101 定性的另一个参数。
2.3 mL
1075
N2 -210.00 -195.81
1.6 mL
946
分子的 价电子
总数
10
第 15 页
10
从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上十 分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的 价电子数，导致它们具有相似的化学结构。
第 16 页
三、等电子体原理
等电子原理：原子总数、价电子总数相同的分子（或离 子）具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。
(3)常见分子的键角
CO2 180°直线形
11
H2O 105°V形
NH3 107° 三角锥形
12
P4 60° 正四面体
BF3 120° 三角形
CH4 109°28’ 正四面体
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子
熔点/℃ 沸点/℃
水中溶解度 (室温)
分子解离能 (kJ/mol)
CO -205.05 -190.49
选修3 物质结构与性质
第二章 分子结构与性质 第一节 共价键
（第2课时 键参数、等电子体）
高二化学备课组
课件2：2.1.2 键参数——键能、键长与键角
7.已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,N—H键的键能为391 kJ·mol-1,根据热
化学方程式:N2(g)+3H2(g) 键的键能是 945.6 kJ·mol-1。
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,计算N≡N
解析:化学反应的本质是反应物分子中旧键断裂(吸收能量),生成物分子中新键形 成(放出能量),反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和。 设N≡N的键能为E(N≡N),则有:1 mol×E(N≡N)+3 mol×436 kJ·mol-1-2 mol×3×391 kJ·mol-1=-92.4 kJ·mol-1×1 mol 解得E(N≡N)=945.6 kJ·mol-1。
A.键能
B.键能、键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是( A )
A.H—F
B.N—H
C.C—H
D.S—H
4.N—H键键能的含义是( )
A.由N和H形成1 mol NH3所C放出的能量
B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的热量 C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量 D.形成1个N—H键所放出的热量
知识梳理
1.键能
一、键参数——键能、键长与键角
键能是气态分子中断裂1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 或气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能通常取正值，单 位是kJ/mol。键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。
键能可用于估算化学反应的热效应,如H—H键、F—F键、H—F键的 键能分别为436 kJ·mol-1、157 kJ·mol-1、568 kJ·mol-1,则H2与F2反应是放热 反应。
2.键长
键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距。因此原子半径决定化 学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 化学键的键长与键能是相关的。例如,C—C键、C=C键、C≡C键的键长分 别为154 pm、133 pm、120 pm,键长越来越小,它们的键能分别为347.7 kJ·mol-1、615 kJ·mol-1和812 kJ·mol-1,越来越大。 共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。
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I-I O－H
I2
B.NH3 H2O
键能键键能24 Nhomakorabea.7 N＝O 607
193.7 O－O 142
152.7 O＝O 497.3
462.8 N－H 390.8
【思考与交流】P32
1.计算1 molH2分别跟1 molCl2、1 mol Br2（蒸气）反应， 分别生成2molHCl和2molHBr分子，哪个反应放出的能量 多？结果又能说明什么？
二、键参数—键能、键长和键角 键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量 键能越大，化学键越稳定
应用：计算化学反应的反应热 ∆H=反应物键能总和-生成物键能总和
键长：形成共价键的两个原子之间的核间距 键长越短，键能越大，化学键越稳定
（2）常见分子的键角 CO2 _1_8_0_°__ H2O __1_0_5_°_ CH4 _1_0_9_°_2_8′ P4 __6_0_°__
NH3 _1_0_7_°__ BF3 _1_2_0_°_（_平面三角形）
键角决定分子的空间构型
CH4 CCl4 109°28′
正四面体形
NH3 107°18′ 三角锥形
键长是衡量共价稳定性的另一个参数
①键长的单位都是pm=10-12m ②键长越短，键能就越大，共价键越稳定 ③一般而言，原子半径越大，键长越大
由下表的数据判断，下列分子的稳定性
A. H2 Cl2
B. HCl HBr HI
键 键能 键长 键 键能 键长
H-H 436 74 H－F 565.0 92
Cl-Cl 242.7 198 H-Cl 428.0 128
2.特点：具有相似的化学键特征 许多性质是相近的
注意：有时将原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体
3.应用：
等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。 利用等电子体可以： （1）判断一些简单分子或离子的立体构型； （2）利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； （3）利用等电子原理针对某物质找等电子体。
【思考与交流】P32
2.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次増强，从键能 的角度应如何理解这一化学事实？
从表2-1键能数据可知，N-H键、O-H键与H-F 键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出 的能量依次增多，化学键越来越稳定。所以N2、 O2、F2与H2的反应能力依次增强。
2.键长 形成共价键的两个原子之间的核间距 共价半径： 相同原子的共价键键长的一半
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子
熔点/℃
沸点/℃
在水中的溶 分子解离 分子的价 解度(室温) 能(kJ/mol) 电子总数
CO -205.05 -190.49 2.3 mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81 1.6 mL
946
10
三、等电子原理 1.定义：原子总数相同、价电子总数相同的分子
H-Br 362.0 141 H-I 295.0 161
【思考与交流】P32
3.通过上述例子，你认为键长、键能对分子 的化学性质有什么影响?
一般地，形成的共价键的键能越大，键长越 短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定 ，化学性质越稳定。
3.键角
（1）概念： 多原子分子中，两共价键之间的夹角 叫做键角。
NO3-、CO32-、BO33-、BF3、 SO3(g)
SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
练习：请你根据等电子原理在下表空格处填 上相应的化学式：
CH4 C2H6 CO32－ CO2 C2O42－ NH4＋ N2H62＋ NO3－ NO2＋ N2O4
解析：观察表中上下两种等电子体， 更换成相邻元素。
C－O
351
H-F
C＝O
745
H-Cl
N－N
193
H-Br
N＝N
418
H-I
N≡N
946
H-H
键能 176 607 142 497.3 413.4 462.8 390.8 568 431.8 366 298.7 436
由下表的数据判断，下列分子的稳定性：
A.Cl2 Br2 键
Cl-Cl Br-Br
同种元素形成的共价键的键能:单键<双键<叁键 σ键键能> π键键能 ⑤应用： 计算化学反应的反应热
表2-1 某些共价键键能/kJ·mol-1
键
键能
键
F-F
157
N－O
Cl-Cl
242.7
N＝O
Br-Br
193.7
O－O
I-I
152.7
O＝O
C-C
347.7
C－H
C=C
615
O－H
C≡C
812
N－H
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键 第二课时
N2和H2在常温下很难发生化学反应，必须要高温 下才能反应，而F2与H2在冷暗处就能发生化学反 应，为什么？
二、键参数——键能、键长和键角
1.键能
①定义：气态基态原子形成1mol共价键释放的最 低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)。
②单位： kJ·mol-1 ③数值： 释放能量，取正值 ④规律： 键能越大，键越牢固，分子越稳定
键 H—H Br—Br Cl—Cl H—Cl H—Br 键能 436.0 193.7 242.7 431.8 366
∆H = 反应物键能总和 - 生成物键能总和
H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) ∆H=-184.9KJ/mol H2(g)+Br2(g)= 2HBr(g) ∆H=-102.3KJ/mol 生成氯化氢放出的热量多，H-Cl键的键能大，稳定性强，不 易分解，HBr不稳定，易分解生成相应的单质。
H2O 105° V形
CO2 180° 直线形
键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子 立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关。
共价键的键参数与分子的结构、性质的关系
键能 键长 键角
决定 决定
分子的稳定性 分子的空间构型
决定
分子的性质
从下表中你可以获得哪些信息？
从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上 十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相 等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。
4.等电子体可以是分子，也可以是离子
类型
实例
二原子10电子 的等电子体
N2、CO、NO+、C22-、CN-
三原子16电子 的等电子体
三原子18电子 的等电子体
CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、 N3-、NCS-、BeCl2(g) NO2-、O3、SO2
四原子24电子 的等电子体
五原子32电子 的等电子体
I2
B.NH3 H2O
键能键键能24 Nhomakorabea.7 N＝O 607
193.7 O－O 142
152.7 O＝O 497.3
462.8 N－H 390.8
【思考与交流】P32
1.计算1 molH2分别跟1 molCl2、1 mol Br2（蒸气）反应， 分别生成2molHCl和2molHBr分子，哪个反应放出的能量 多？结果又能说明什么？
二、键参数—键能、键长和键角 键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量
破坏1mol化学键形成气态基态原子所需的最低能量 键能越大，化学键越稳定
应用：计算化学反应的反应热 ∆H=反应物键能总和-生成物键能总和
键长：形成共价键的两个原子之间的核间距 键长越短，键能越大，化学键越稳定
（2）常见分子的键角 CO2 _1_8_0_°__ H2O __1_0_5_°_ CH4 _1_0_9_°_2_8′ P4 __6_0_°__
NH3 _1_0_7_°__ BF3 _1_2_0_°_（_平面三角形）
键角决定分子的空间构型
CH4 CCl4 109°28′
正四面体形
NH3 107°18′ 三角锥形
键长是衡量共价稳定性的另一个参数
①键长的单位都是pm=10-12m ②键长越短，键能就越大，共价键越稳定 ③一般而言，原子半径越大，键长越大
由下表的数据判断，下列分子的稳定性
A. H2 Cl2
B. HCl HBr HI
键 键能 键长 键 键能 键长
H-H 436 74 H－F 565.0 92
Cl-Cl 242.7 198 H-Cl 428.0 128
2.特点：具有相似的化学键特征 许多性质是相近的
注意：有时将原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体
3.应用：
等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。 利用等电子体可以： （1）判断一些简单分子或离子的立体构型； （2）利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； （3）利用等电子原理针对某物质找等电子体。
【思考与交流】P32
2.N2、O2、F2跟H2的反应能力依次増强，从键能 的角度应如何理解这一化学事实？
从表2-1键能数据可知，N-H键、O-H键与H-F 键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出 的能量依次增多，化学键越来越稳定。所以N2、 O2、F2与H2的反应能力依次增强。
2.键长 形成共价键的两个原子之间的核间距 共价半径： 相同原子的共价键键长的一半
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子
熔点/℃
沸点/℃
在水中的溶 分子解离 分子的价 解度(室温) 能(kJ/mol) 电子总数
CO -205.05 -190.49 2.3 mL
1075
10
N2 -210.00 -195.81 1.6 mL
946
10
三、等电子原理 1.定义：原子总数相同、价电子总数相同的分子
H-Br 362.0 141 H-I 295.0 161
【思考与交流】P32
3.通过上述例子，你认为键长、键能对分子 的化学性质有什么影响?
一般地，形成的共价键的键能越大，键长越 短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定 ，化学性质越稳定。
3.键角
（1）概念： 多原子分子中，两共价键之间的夹角 叫做键角。
NO3-、CO32-、BO33-、BF3、 SO3(g)
SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
练习：请你根据等电子原理在下表空格处填 上相应的化学式：
CH4 C2H6 CO32－ CO2 C2O42－ NH4＋ N2H62＋ NO3－ NO2＋ N2O4
解析：观察表中上下两种等电子体， 更换成相邻元素。
C－O
351
H-F
C＝O
745
H-Cl
N－N
193
H-Br
N＝N
418
H-I
N≡N
946
H-H
键能 176 607 142 497.3 413.4 462.8 390.8 568 431.8 366 298.7 436
由下表的数据判断，下列分子的稳定性：
A.Cl2 Br2 键
Cl-Cl Br-Br
同种元素形成的共价键的键能:单键<双键<叁键 σ键键能> π键键能 ⑤应用： 计算化学反应的反应热
表2-1 某些共价键键能/kJ·mol-1
键
键能
键
F-F
157
N－O
Cl-Cl
242.7
N＝O
Br-Br
193.7
O－O
I-I
152.7
O＝O
C-C
347.7
C－H
C=C
615
O－H
C≡C
812
N－H
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键 第二课时
N2和H2在常温下很难发生化学反应，必须要高温 下才能反应，而F2与H2在冷暗处就能发生化学反 应，为什么？
二、键参数——键能、键长和键角
1.键能
①定义：气态基态原子形成1mol共价键释放的最 低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)。
②单位： kJ·mol-1 ③数值： 释放能量，取正值 ④规律： 键能越大，键越牢固，分子越稳定
键 H—H Br—Br Cl—Cl H—Cl H—Br 键能 436.0 193.7 242.7 431.8 366
∆H = 反应物键能总和 - 生成物键能总和
H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) ∆H=-184.9KJ/mol H2(g)+Br2(g)= 2HBr(g) ∆H=-102.3KJ/mol 生成氯化氢放出的热量多，H-Cl键的键能大，稳定性强，不 易分解，HBr不稳定，易分解生成相应的单质。
H2O 105° V形
CO2 180° 直线形
键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子 立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关。
共价键的键参数与分子的结构、性质的关系
键能 键长 键角
决定 决定
分子的稳定性 分子的空间构型
决定
分子的性质
从下表中你可以获得哪些信息？
从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上 十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相 等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。
4.等电子体可以是分子，也可以是离子
类型
实例
二原子10电子 的等电子体
N2、CO、NO+、C22-、CN-
三原子16电子 的等电子体
三原子18电子 的等电子体
CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、 N3-、NCS-、BeCl2(g) NO2-、O3、SO2
四原子24电子 的等电子体
五原子32电子 的等电子体