共价键键参数
化学选修三共价键之键参数
判断分子的稳定性 确定分子在空间的几何构型
CO分子和N2分子的某些性质
等电子原理： 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，它们的许多性质是相近 的
▪ CO2、SCN-、具有相同的原子数3，并且价电子总数都为16，都为直线形结构。 ▪ SO2、O3、NO2-，具有相同的原子数3，总价电子数都为18，都为平面V形结构。 ▪ CO32-、NO3-、SO3具有相同的原子数4，并且价电子数都为24，都为平面三角形结构。 ▪ SO42-、PO43-、ClO4-具有相同的原子数5，总价电子数为32，都为正四面体结构。 ▪ CH4、NH4+具有相同的原子数5，总价电子数为8，都为正四面体结构。 ▪ PO33-、SO32-、ClO3-具有相同的原子数4，总价电子数为26，都为三角锥结构。 ▪ 核外电子总数为2个电子的微粒：He、H-、Li+ 、Be2+ ▪ 核外电子总数为10个电子的微粒：Ne、HF、H2O、NH3、CH4 （分子类） ▪ Na+ 、Mg2+ 、Al3+ 、NH4+ 、H3O+ （阳离子类） ▪ N3-、O2-、F-、OH-、NH2-（阴离子类） ▪ 10个电子的等电子体：N2和CO，HCN和C2H2；它们具有相似的结构，都有三键：氮氮三键、碳碳三键、
二、键参数 1、键能：
（1）是气态基态原子形成1mol化学键 释放的最低能量。
（2）破坏1mol化学键所需的最低能量
➢化学键的形成要释放能量
➢化学键态原子形成1mol化学键时放出的最低能量，通常取正值
➢键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂
思考与交流P32
键长越长，键能越小，键越易断裂， 化学性质越活泼。
小结：
2.1 共价键的三个参数高中化学选择性必修2
CH4 C6H6
CH3CH2OH C8H8
CH3COOH
CH3OH
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？
一、键参数——键能、键长与键角
1.键能
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。
(2)共价键的牢固性与核间距、共用电子对数的关系一般来讲，形成共价键的两原子半 径之和越小，共用电子对数越多，键长越短，则共价键越牢固，含有该共价键的分子 越稳定。如HF、HCl、HBr、HI中，分子的共用电子对数相同(1对)，因F、Cl、Br、I的 原子半径依次增大，故共价键牢固程度H—F>H—Cl>H—Br>H—I，因此，稳定性 HF>HCl>HBr>HI。
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。
(2)N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化 学事实?
①根据成键原子的原子半径比较。同类型的共价键,成键原子的原子半径 越小,键长越小。 ②根据共用电子对数比较,相同的两个原子间形成共价键时,单键键长>双 键键长>三键键长。
思考与讨论
根据下图所示回答相关问题。
(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。 (3)一般来说,键长越短,键能越大。但F—F键键长(141 pm)比Cl—Cl键键长(198 pm)小,而F—F键键 能(157 kJ·mol-1)却比Cl—Cl键键能(242.7 kJ·mol-1)小,为什么? 提示:氟原子的半径小导致F—F键键长小,由于键长小,两个氟原子形成共价键时,原子核之间的距 离较小,两原子核之间排斥力较大,导致F—F键键能不大,F2的稳定性较差,容易与其他物质发生反 应。
共价键的键参数与等电子体
化学合成：等电子体在化学反应中具有相似的化学性质可以用于合成具有特定性质的化合物。
材料科学：等电子体在材料科学中具有广泛的应用如半导体、超导体、磁性材料等。
生物化学：等电子体在生物化学中也有应用如酶的催化作用、蛋白质的结构和功能等。
汇报人：
PRT FOUR
共价键的键参数：包括键长、键角和键能等 等电子体：具有相同电子数的分子或离子 键能与等电子体的关系：键能越大共价键越稳定等电子体越稳定 键能与等电子体的关系：键能越小共价键越不稳定等电子体越不稳定
键长：共价键中两个原子核之间的距离 等电子体：具有相同电子数的分子或离子 关系：键长与等电子体的电子数有关电子数越多键长越短 影响：键长影响分子的稳定性和化学性质
键长与分子结构的关系：键长决定 了分子的几何形状和空间构型
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
键长与键能的关系：键长越短键能 越大键越稳定
键长与化学性质的关系：键长决定 了分子的化学性质如反应活性、酸 碱性等
键角定义：共价键 中两个原子核之间 的夹角
键角类型：单键、 双键、三键等
键角影响因素：原 子的电子云密度、 原子的电负性等
键角与化学性质的 关系：键角影响分 子的稳定性和反应 活性
极性共价键： 两个原子的电 负性差值大于
0.5
非极性共价键： 两个原子的电 负性差值小于
0.5
极性共价键的 极性：由电负
性差值决定
非极性共价键 的极性：无极
性
PRT THREE
等电子体：具 有相同电子数 的分子或离子
原理：共价键 的键参数与电
子数有关
共价键的键参数
共价键的键参数
共价键是化学中一种非常重要的化学键类型，它是由原子间共享电子而形成的。
在实际应用中，共价键的性质和特征与其所在的分子的结构、性质和反应有很大的关系。
因此，了解共价键的键参数是非常重要的。
共价键的键参数包括键长、键能和键角。
键长是指两个原子之间共价键的距离，通常用埃(A)为单位表示。
键能是指共价键中的电子能量，通常用千焦/摩为单位表示。
键能大小反映了化学键的稳定程度。
键角是指两个原子之间的共价键相对于第三个原子(或第三个化学键)的角度，它对分子的结构和性质有着重要的影响。
在化学实验中，共价键的键参数可以通过多种方法测定。
例如，可以通过光电离（photoionization）、电子磁共振（electron spin resonance）和分子光谱（molecular spectroscopy）等方法来研究共价键的键参数。
此外，理论计算方法也非常重要，例如分子轨道理论、密度泛函理论等，可以用来计算和预测共价键的键参数。
综上所述，共价键的键参数是化学研究中非常重要的一部分。
了解共价键的键参数可以帮助我们更深入地理解分子结构和性质，并为化学研究提供重要的实验和理论基础。
- 1 -。
课件6：2.1.2 共价键的键参数与等电子原理
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Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱH2
C O C 直线形 H C C H 直线形
二. 等电子原理 1. 定义： 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，它们的许多性质是相似的。
物理性质相近，化学性质可能不同
二. 等电子原理
2. 正确理解“价电子”： 1）“价电子”指参与形成化合价的电子，又叫价 层电子
2）主族元素价电子数=最外层电子数 3）离子中的价电子数要将得到或失去的电子计算在 内 例： CCl4
第二章 分子结构与性质 第一节 第2课时 共价键的键参数与等电子原理
键能 一. 键参数 键长
键角
1. 键能
定义：气态基态原子形成1mol 化学键释 放的最低能量
单位：kJ/mol
意义：键能越大，键越稳定
一. 键参数
键能 键长 键角
衡量共价键稳定性的参数
2. 键长
定义：形成共价键的2个原子之间的核间距 意义：键长越短，键能越大，键越稳定 键长的比较方法：比价原子半径 共价半径：相同原子共价键键长的一半。
P
P
O
H
H
V形
NH3
N HHH
三角锥形
一些分子的空间构型和键角：
键角 109°28’
120°
分子式
CH4 AB4型
《共价键》键参数
《共价键》键参数
共价键是指两个原子或分子间的相互作用，这种作用通常是由共有的
电子对引起的。
原子之间可能形成共价键，也可能形成其他类型的化学键，例如离子键或氢键。
共价键是最常见的化学结合类型，而且，它是大多数
分子的基础结构组成部分。
共价键是由两个原子之间的共享电子对引起的。
一个电子对由两个电
子合成，这两个电子来自相同的原子，而且，它们在同一层电子结构中
（例如，1s或2p）。
由于两个原子同时用一个电子对在其外层结构中连
接到对方，它们可以被认为是“共享”电子对，而它们之间的作用就是共
价键。
共价键的强度取决于电子对的结合配位数。
配位数指的是在一个化合
物中，一个原子的电子对最多可以与其他原子连接的数量。
通常情况下，
当配位数较低时，共价键较弱，反之较强。
特定化合物中，共价键的强度可以用Kuhn-Mulliken（K-M）级数来
表示。
K-M 系数指的是有多少电子可以被分离来构成另一个共价键。
K-M
系数有助于评估分子中的共价键和其他类型的结合之间的相对强度。
共价键构成了大多数液体和固体的框架。
在共价键中，电子被分配给
所有连接的原子，从而形成稳定的分子。
例如，水分子中的两个氢原子被
共享的电子对连接，而一个氧原子负责把它们连接起来，从而形成H2O分子。
共价键的键参数课件-高二化学人教版(2019)选择性必修2
例:有关碳和硅的共价键键能如下表所示:
共价键 C—C C—H C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
348
413
351
226
318
452
简要分析和解释下列有关事实。
(1)比较通常条件下,CH4和SiH4的稳定性强弱: CH4比。SiH4稳定
(2)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因
[任务二]认识键长
1、概念： 键长是构成化学键的两个原子的核间距。
分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间 距。
键长是衡量共价键稳定性的另一个参数
2、键长大小：
元素
C
N
O
Cl
H
共价半径/pm 77
70
66
99
37
键 C－C C=C C≡C Cl－Cl C－H N－H O－H 键长/pm 154 133 120 198 109 101 96
是。
C—C键和C—H键键能较大,所形成的烷烃较稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H 键的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(3)SiH4的稳定性小于CH4,硅更易生成氧化物,原因是
。
C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定,而Si—H的键能却远小于Si—O键,所
以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
的两倍；而C≡C的键能却小于C-C键能的三倍，C=C的键能小于C-C的键能的两倍，说明 乙烯和乙炔中的π键不牢固，易发生加成反应，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子 不易发生加成反应。
[思考与讨论]
1.计算，1 mol H2分别跟1 mol Cl2、1 mol Br2(蒸气)反应，分别形成2 mol
【化学课件】键参数—键能、键长与键角 2023-2024学年高二下学期人教版(2019)选择性必修2
注意：甲烷中四个碳氢键键能相同吗？ 不同 键能数据是平均值
C—H键能 413.4 kJ·mol－1
一、键能
2.应用 (1)定量衡量共价键强弱
键能越大，共价键越牢固。EH-F>EH-Cl>EH-Br>EH-I (2)判断分子的稳定性
一般结构相似的分子，键能越大，分子越稳定。 (3)利用键能估算化学反应热效应
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH =436.0 kJ·mol-1 + 242.7 kJ·mol-1 -2×431.8 kJ·mol-1
= -184.9 kJ·mol-1
某些共价键键能/kJ·mol-1
一、键能
思考交流
1.正误判断 (√1)N—H的键能是很多分子中的N—H的键能的平均值 (√2)O—H的键能是指在298.15 K、101 kPa下，气态分子中1 mol O—H解离成气 态原子所吸收的能量 (×3)C==C的键能等于C—C的键能的2倍 (×4)σ键一定比π键牢固
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量__1_8_4_._9__kJ。 (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多 到少的顺序是__a__(填字母)。
a.Cl2＞Br2＞I2
b.I2＞Br2＞Cl2
c.Br2＞I2＞Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热_多___(填“多”或“少”)。
思考交流
二、键长
1.概念 构成化学键的两个原子的核间距； 原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。
二、键长
2.应用 一般键长越短，键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。
共价键 键参数课件-高二化学人教版(2019)选择性必修2
第二节 键参数
第二课时 学习目标
1、了解共价键参数的含义，能用键能、键长、键 角说明简单分子的某些性质。 2、通过认识共价键的键参数对物质性质的影响， 探析微观结构对宏观性质的影响
第二课时 键参数——键能、键长、键角
二、键参数——键能、键长、键角
1、键能：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 通常是298.15 K、101KPa条件下的标准值。 单位：KJ/mol 不同分子中，同一种共价键的键能 不同 ，我们一般用的 是 平均值。
2、查看课本P37表2-1的数据，F-F键、Cl-Cl键的键能大小， 讨论键能与键长的关系。 一般而言，共价键键长越短，键能越大， 共价键越稳定
第二课时 键参数——键能、键长、键角
3、已知CH4是正四面体结构，CH3Cl是不是也是正四面体结构？ 为什么？ CH3Cl分子不是正四面体形，C-H 、C-Cl键的键长不相等
2、应用： 键能越大，共价键越 稳定 ，越 难 断裂。 键能越高，分子越稳定。 ∆H＝反应物键能总和 － 生成物键能总和
【合作探究一】
1、利用P37表2-1的数据计算以下两个反应的∆H:
Cl2(g)+H2(g) =2HCl ∆H1 =-184.9kJ/mol Br2(g)+H2(g) =2HBr ∆H2=-102.3kJ/mol
3、已知CH4是正四面体结构，CH3Cl是不是也是四面体结构？ 为什么？ 4、C和Ge是同族元素，为什么C原子间可形成双键、三键，但 Ge原子间难形成双键或三键
第二课时 键参数——键能、键长、键角
1、C-C、C=C、C≡C的键长是否相同？有什么规律？ 不同 就相同原子形成的共价键：单键键长＞双键键长＞三键键长
共价键的键参数
共价键的键参数一、什么是共价键共价键是指两个非金属原子间的电子对共享形成的键。
在共价键中，原子通过共享其外层电子以实现更稳定的电子构型。
共价键的形成使得原子能够在化学反应中共享电子，从而形成化学键。
二、共价键的特点共价键具有以下几个特点：1.电子共享：共价键是通过原子间的电子共享来形成的。
原子之间的电子对被共享，每个共价键共享两个电子。
这种共享使得原子能够达到更稳定的电子构型。
2.方向性：共价键具有方向性，即它们的形成会导致化学键在空间中有一个特定的方向。
这种方向性对于分子的构型和性质具有重要影响。
3.强度：共价键的强度取决于原子之间的电负性差异。
电负性差异越大，共价键的键能越强。
三、键参数对共价键的影响共价键的键能和键长是描述共价键强度和长度的两个主要参数。
键能决定了键的强度，而键长则反映了两个原子之间的距离。
1. 键能键能取决于两个原子之间的电负性差异。
电负性是指原子吸引和保持与之结合的电子的能力。
当两个原子之间的电负性差异越大时，共价键的键能越高。
键能越高意味着共价键越强，化学键的断裂能量也越大。
2. 键长键长取决于原子的大小和键的强度。
当原子间的键强度增加时，键长会缩短。
这是因为更强的键需要更紧密地将两个原子靠在一起，使得它们之间的距离更短。
四、键参数的实际应用键参数在化学领域有广泛的应用，可以用于解释和预测化学反应和分子性质。
以下是几个实际应用的例子：1. 化学键的强度和稳定性通过测量共价键的键能，可以比较不同键的强度和稳定性。
这对于预测和了解分子的性质和反应过程非常重要。
例如，高键能的化学键通常比低键能的化学键更难断裂，因此对于高键能的化合物来说，它们的反应性可能较低。
2. 预测化学反应通过比较反应物和生成物之间的键能变化，可以预测化学反应的进行与不进行。
如果反应中形成的键的键能比反应物中断裂的键的键能更高，那么反应有可能是自发的。
这种预测有助于理解和设计化学反应。
3. 分子构型预测共价键的方向性和键长可以用于预测分子的构型。
2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—共价键及其参数(新高考通用)
2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—共价键及其参数（新高考通用）【必备知识】一、共价键的分类1、共价键的本质及特征共价键是原子间通过共用电子形成的化学键，其特征是具有方向性和饱和性。
(1)饱和性：每个原子所能形成共价键的数目是一定的。
(2)方向性：在形成共价键时，原子轨道重叠越大，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键越稳定，因此，共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，这就是共价键的方向性。
2、分类3、σ键与π键的形成过程（1）σ键：电子云“头碰头”重叠①分类：σ键可分为ss σ键、sp σ键、pp σ键。
a．ss σ键：两个成键原子均提供s电子形成的共价键。
b．sp σ键：两个成键原子分别提供s、p电子形成的共价键。
c．pp σ键：两个成键原子均提供p、p电子形成的共价键。
②σ键的特征a．以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。
b．形成σ键的原子轨道重叠程度大，故σ键有较强的稳定性，优先形成。
（2）π键：电子云“肩并肩”重叠π键的特征a．每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜面，这种特征称为镜面对称。
b．形成π键时原子轨道重叠程度比形成σ键时小，π键没有σ键稳定。
例1、有以下物质：①HF ②Cl2③H2O ④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN(1)只有σ键的是______________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是________。
(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是____。
(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。
(4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。
【答案】（1）①②③⑥⑦⑧；④⑤⑨（2）⑦（3）①③⑤⑥⑧⑨（4）②④⑤⑥⑧⑨例2、（1）1mol有________个σ键，________个π键。
第二章 第一节 第2课时 共价键的键参数 等电子原理(学生版)
第2课时共价键的键参数等电子原理一、共价键的键参数1．键能(1)概念：气态原子形成1 mol化学键释放的能量。
键能的单位是。
如：形成 1 mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ，即H—H键的键能为436.0 kJ·mol－1。
(2)应用①判断共价键的稳定性原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度，释放能量，所形成的共价键键能越大，共价键越。
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。
③利用键能计算反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能2．键长(1)概念：形成共价键的两个原子之间的，因此决定共价键的键长，越小，共价键的键长越短。
(2)应用：共价键的键长越短，往往键能越，表明共价键越，反之亦然。
3．键角(1)概念：在原子数超过2的分子中，之间的夹角。
(2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有性，因此键角影响着共价分子的。
(3)试根据立体结构填写下列分子的键角分子立体结构键角实例正四面体形CH4、CCl4平面形苯、乙烯、BF3等三角锥形107°NH3V形(角形)105°H2O直线形CO2、CS2、CH≡CH判断正误(1)键长是成键原子半径之和() (2)C==C键的键能等于C—C键键能的2倍()(3)双原子分子中，键长越短，分子越牢固()(4)因为O—H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()(5)水分子的结构可表示为H—O—H，分子中的键角为180°()(6)O—H键的键能为462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗的能量为2×462.8 kJ ()深度思考1．下列可以作为共价键强弱判断依据的是________(填序号)。
①原子半径和共用电子对数②键能③键长④键角2．实验测得不同物质中O—O键的键长和键能数据如下表。
其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为W＞Z＞Y＞X。
《共价键》键参数
H-H F-F Cl-Cl Br-Br I-I C-C C=C
键能
436 157 242.7 193.7 152.7 347.7 615
键长
74 141 198 228 267 154 133
键
C≡C C－H O－H N－H N≡N Si-Si Si-O
键能
812 413.4 462.8 390.8 946
Br-Br
I-I C-C
193.7
152.7 347.7
O－O
O＝O C－H
142
497.3 413.4
C=C
C≡C C－O C＝O N－N N＝N N≡N
615
812 351 745 193 418 946
O－H
N－H H-F H-Cl H-Br H-I H-H
462.8
390.8 568 431.8 366 298.7 436
H2 + Cl2 = 2HCl
ΔH=436.0kJ· -1 + 242.7kJ· -1 — mol mol 2×431.8kJ· -1 mol = —184.9kJ
H2 + Br2 = 2HBr
ΔH=436.0kJ· -1 + 193.7kJ· -1 —2×366kJ· -1 mol mol mol = —102.7kJ
表2-3 CO分子和N2分子的某些性质
分子 熔点/℃ 沸点/℃ CO N2
-205.05 -210.00 -190.49 -195.81 水中溶解度 (室温) 分子解离能 分子的 价电子 总数
(kJ/mol)
2.3 mL 1.6 mL
1075 946
10 10
三、等电子原理
课件11：2.1.2 共价键的键参数与等电子原理
【解析】(1)仅由第二周期元素组成的共价分子，只能是由 C、N、O、F组成的N2、CO、N2O、CO2等，而N2与CO的 最外层电子总数均为10，N2O与CO2的最外层电子总数均为 16，且原子数分别相等，符合题意。 (2)只要原子总数相同，各原子最外层电子数之和也相同， 即可互称等电子体，NO2—是三原子组成的离子，其最外层 电子数(即价电子)之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O3均含三 原子分子，价电子总数为6×3＝18。 【答案】(1)N2O CO2 N2 CO (2)SO2 O3
946
10
1．(1)试从键长和键能的角度分析卤素氢化物稳定性逐渐 减弱的原因。
【提示】(1)卤素原子从F到I原子半径逐渐增大，分别与H 原子形成共价键时，按H—F、H—Cl、H—Br、H—I，键 长逐渐增长，键能逐渐减小，故分子的稳定性逐渐减弱。
(2)是否原子半径越小、键长越短，键能越大，分子就 越稳定？
1．共价键的“三个参数” 键长、键角、键能。 2．等电子体的“两个相同”
原子总数、价电子总数。
1．H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是 () A．共价键的方向性 B．共价键的饱和性 C．共价键的键角 D．共价键的键长 【解析】O原子最外层有2个未成对电子，分别与H原子的核 外电子形成共用电子对，O原子即达到8电子稳定结构，故1 个O原子只能结合2个H原子，符合共价键的饱和性。
4．常见等电子体(推广到离子)
类型
实例
二原子 10 价电子的等电 子体
N2、CO、C22－、CN－
三原子 16 价电子的等电 子体
CO2、CS2、N2O、N－3 、BeCl2(g)
三原子 18 价电子的等电 子体
NO－2 、O3、SO2
【原创】 共价键的键参数 原子晶体
正四面体
图片导学
在金刚石晶胞中占 有的碳原子数: 8×1/8+6×1/2+4=8
晶胞对角线= 8r
C42 ×2 =12
金刚石晶体结构
①C以共价键跟相邻 4个C形成 正四面体 ，
总结感悟
且在中心，金刚石晶胞中有 8 个碳原子数；
②最小的碳环 6 个C组成，不在同一平面内；
③C与C—C键数之比为 1：2 ; ④12克金刚石中C—C键数为 2NA 。 ⑤每个C原子被 12 个六元环共有。
思考 根据表中数据，计算1molH2分别跟1molCl2、1molBr2（g） 讨论 完全反应，哪个反应放出的能量多？
键 H—H Br—Br Cl—Cl H—Cl H—Br
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl (g) 键能 436.0 193.7 242.7 431.8 366 ΔH=436.0kJ·mol-1 + 242.7kJ·mol-1 - 2×431.8kJ·mol-1
探究导学
1、金刚石晶体中,每个C与多少个C 成键?形成的空间结构?最小C环由多 少C组成？它们是否在同一平面内? 2、金刚石中，C数与C—C键数比为 多少? 3、12克金刚石中C—C键数为多少 NA? 4、每个C原子被几个六元环共有？
知识点2、原子晶体的结构 1、金刚石的结构
最 小 环 为 六 元 环
二氧化硅晶体 (SiO2)
晶体Si
晶体SiO2 SiO2晶胞
知识点3、原子晶体的结构
2、SiO2的结构
Si
O
图片导学
180º 109º28´ 共价键
SiO2的结构
1. 根据SiO2的结构计算Si、O的原子个数比为 1:2 。 2. Si个数与Si－O共价键个数之比 1:4 , 1molSiO2晶体中含有Si-O键的数目为__4_N_A__。
课件1：2.1.2 共价键的键参数与等电子原理
( 4 )来历：共价键的方向性
小结：
键能、键长、键角是共价键的三个参数 键能、键长决定了共价键的稳定性 键角决定了分子的空间构型。
练习1、下列说法正确的是（D ）
A、分子中键能越大，键越长，则分子越稳定。 B、只有非金属原子之间才能形成共价键。 C、水分子可以表示为H-O-H，分子中键角180°。 D、H-O键键能463 KJ/ mol ，故破坏18克水分子
练习据如2.从下实表验，测其得中不X、同Y物的质键中能氧数—据氧尚键未之测间定的，键但B长可和根键据能规律数
推导键能的大小顺序为W>Z>Y>X。该规律是（ ）
数据 氧—氧键 O22－ O2－
O2
O2＋
键长/10－12 m 149 128 121
112
键能/kJ·mol－1 X Y Z＝497.3 W＝628
(2)根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子， 只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同， 也可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征。 在体的短分周子期有元：素_组__成__的__物__质__中__，_。与NO2－互为等电子
答案： (1)N2 CO CO2 N2O
(2)SO2、O3
本节内容结束
第2章 分子结构与性质
第一节 共价键 第2课时 共价键的键参数与等电子原理
一、键参数——键能、键长和键角
1.键能 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)，例如H-H键的键能为 436.0kJ.mol-1。 [说明]
①键能的单位是kJ·mol-1 ②形成化学键通常放出热量键能为通常取正值 ③键能越大，化学键越稳定
共价键键参数
NO2+ CN22ˉ
直线形
三原子18电子 O3 SO2 NO2ˉ NOCl V形
四原子24电子 NO3ˉ CO32ˉ BF3 SO3 平面三角形
五原子32电子 CCl4 SiF4 SO42- PO42- 正四面体
七原子48电子 SF6 PF6ˉ SiF62ˉ
正八面体
8
一般情况是多重键的σ键比单个的π键键能大，因为电子云重叠程 度大；但N2中的例外，因N≡N很短，反而造成π键电子云重叠程 度较大。这也是N2为什么特别稳定的原因。
键角决定分子的空间构型，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，
[小结]
6
三、等电子原理
１．等电子原理： 原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，其具有相似 的化学键特征，使得许多性质（立体结构）相近。
2．等电子体：
原子总数相同，价电子总数也相同的微粒。
练习1、与NO3—互为等电子体的是
4
[思考交流]32页 2、N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角 度解释这一化学事实？
从表中数据可知，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大，化 学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次 增强。
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？
[思考·交流]键能大小是共价键强度的一种标度，键能大小与共 价键强度有什么关系？与分子的稳定性有何关系？ （3）规律：通常键能愈大，化学键愈牢固，越不容易被打断， 由该键组成的分子也就愈稳定 。
1
[交流·讨论]：阅读参考30页表2-1，由表中数据说明下列分 子键能与稳定性关系： A、Cl2、Br2、I2 B、NH3、H2O、HF C、HF、HCl、HBr、HI D、C-C、C=C、C≡C [结论]1、结构相似的分子中，键能越大，化学键越牢固， 由该键形成的分子越稳定。
课时2共价键的键参数课件-高二化学人教版(2019)选择性必修2
共价键的键能越大,共价键越牢固。
③由键长判断:
共价键的键长越小,共价键越牢固。
④由电负性判断: 元素的电负性越大,该元素的原子对共用电子对的吸引力
越大,形成的共价键一般越稳定。
[注意]由分子构成的物质,其熔、沸点与共价键的键能和键长无关,
而分子的稳定性由键长和键能大小决定。
学习目标
课堂总结
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
键
键能
（kJ·mol-1）
键长
pm
H-F
568
92
F-F
157
141
H-Cl
431.8
127
Cl-Cl
242.7
198
H-Br
366
142
Br-Br
193.7
228
H-I
298.7
161
I-I
152.7
267
C-C
347.7
154
C=C
615
133
C≡C
812
120
452
简要分析和解释下列有关事实。
(1)比较通常条件下,CH4和SiH4的稳定性强弱: CH4比SiH4稳定 。
(2)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是
C—C键和C—H键键能较大,所形成的烷烃较稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H键
____________________________________________________________________
键能越大，共价键越牢固
学习目标
新知讲学
课堂总结
Ⅴ.如何从键能的角度如何理解N2、O2、F2 跟
共价键的键参数与等电子原理
第2课时共价键的键参数与等电子原理[学习目标定位] 1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。
2.知道等电子原理的含义，学会等电子体的判断和应用。
一共价键参数1.键能(1)键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。
键能的单位是kJ·mol－1。
如，形成1 mol H—H键释放的最低能量为436.0 kJ，即H—H键的键能为436.0 kJ·mol－1。
(2)根据下表中的H—X键的键能回答下列问题：①若使2 mol H键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6 kJ的能量。
②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H—I。
③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即HF分子很稳定，最难分解，HI分子最不稳定，易分解。
2.键长(1)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。
(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。
(3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是③，键能最大的是①。
3.键角(1)键角是指在多原子分子中，两个共价键之间的夹角。
在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角决定着共价分子的立体构型。
(2)根据空间构型填写下列分子的键角[归纳总结][活学活用]1.N—H键键能的含义是()A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量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键所放出的热量答案 C解析N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量。
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[思考·交流] 键能与化学反应能量变化有什么关系？怎样 利用键能计算化学反应的反应热？ △H= 反应物总键能－生成物总键能 练习：根据课本中有关键能的数据，计算下列反应中的能量变化： N2（g）+ 3H2（g）== 2NH3（g）；△H = —90.8kJ/mol 2H2（g）+ O2（g）== 2H2O（g）；△H= —481.9kJ/mol
NO2+ CN2O2ˉ NOCl V形
四原子24电子 NO3ˉ CO32ˉ BF3 SO3 平面三角形
五原子32电子 CCl4 SiF4 SO42- PO42- 正四面体
七原子48电子 SF6 PF6ˉ SiF62ˉ
正八面体
8
一般情况是多重键的σ键比单个的π键键能大，因为电子云重叠程 度大；但N2中的例外，因N≡N很短，反而造成π键电子云重叠程 度较大。这也是N2为什么特别稳定的原因。
1
[交流·讨论]：阅读参考30页表2-1，由表中数据说明下列分 子键能与稳定性关系： A、Cl2、Br2、I2 B、NH3、H2O、HF C、HF、HCl、HBr、HI D、C-C、C=C、C≡C [结论]1、结构相似的分子中，键能越大，化学键越牢固， 由该键形成的分子越稳定。
2、双键的键能不是单键的2倍，三键的键能也不是 单键的3倍；三键>双键>单键
Ａ．SO3
Ｂ．BF3
Ｃ．CH4
（AB ）
Ｄ．NO2
练习2、根据等电子原理，下列分子或离子与SO42—有相似结
构的是 （B ）
A．PCl5
B．CCl4 C．NF3 D．N2
7
3、常见等电子体：
二原子10电子 N2 CO C22ˉO22+ CNˉ NO+ 直线形
二原子11电子 NO O2+
直线形
三原子16电子 CO2 N2O CS2 N3ˉ BeCl2 SCNˉ CNOˉ
9
一般而言，形成共价键的键长越短、键能越大，共价键 越牢固，含有该键的分子越稳定。
5
3、键角： 多原子分子中的两个共价键之间的夹角。 —决定分子空间构型的主要因素
H2O NH3 BF3 CO2 CCl4
105 ° 107°18’ 120° 180° 109°28’
折线型(V)形 三角锥形 平面三角形 直线形 正四面体
键角决定分子的空间构型，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，
[小结]
6
三、等电子原理
１．等电子原理： 原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，其具有相似 的化学键特征，使得许多性质（立体结构）相近。
2．等电子体：
原子总数相同，价电子总数也相同的微粒。
练习1、与NO3—互为等电子体的是
成键原子形成多重键，必须有而且只能有一个σ键，但可以有一 个或者两个π键。 一般σ键由于是“头碰头”形式成键，电子云重 叠程度大，比较稳定；而π键是“肩并肩”形式成键，电子云重 叠程度小，不稳定。 比如烯烃在与Br2等发生加成反应时，就是 碳碳双键C=C中的π键断裂，而σ键不断裂，这样才能只加入溴原 子而碳链不会断裂。 当炔烃与Br2加成时，由于炔烃中C≡C的键 长比C=C键长短，C≡C中的π键就比C=C中π键要牢固一些，加成 时断裂就难一些，反应速率明显比烯烃要慢。 而N≡N键长更短， 结果导致π键的重叠程度反而比σ键还要大，π键就比σ键牢固了， 因而N≡N中的π键很难被加成，这就导致N2化学性质稳定，要想 使N2反应就必须在高温或有催化剂的情况下使三重键同时断裂才 能反应。
思考与交流：课本32页1
3
2、键长:
P32资料卡片
（1）概念： 成键原子的核间距离
（2）单位： 1pm=10-12m
（3）注意： 因成键原子轨道发生了重叠，键长小于成键原 子的原子半径和。
参考P31表2-2，联系CH4、NH3、H2O键长与稳定性的关系 规律：键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。
键长越短，键能越大，键越牢固，该分子越稳定。 方法：比较键长用半径即可。半径越大，键长越长，键能越小。
4
[思考交流]32页 2、N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强，从键能的角 度解释这一化学事实？
从表中数据可知，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大，化 学键越来越稳定。所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次 增强。
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？
二、共价键的键参数 键能、键长、键角
1、键能 （1）概念：气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。 （2）单位：kJ／mol，取正值。
解离能：101 kPa、25 ℃，1 mol气体分子AB拆开为中性气 态原子A和B时所需的能量，单位为kJ/mol。 对双原子分子而言，解离能就是键能
[思考·交流]键能大小是共价键强度的一种标度，键能大小与共 价键强度有什么关系？与分子的稳定性有何关系？ （3）规律：通常键能愈大，化学键愈牢固，越不容易被打断， 由该键组成的分子也就愈稳定 。