高中化学同步讲义（选择性必修二）第06讲 2.2共价键参数（学生版）

第6课共价键参数1．认识键能及其应用。2．认识键长及其应用。3．认识键角及其应用1.键能(1)概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所的能量称为键能。(2)条件和单位：键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，单位为。(3)应用：①判断共价键的：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越，体系能量降低越，能量越多，形成共价键的键能越，共价键越。②判断分子的：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越，分子越。例如分子的：HFHClHBrHI。③利用键能计算：△H=的键能总和-的键能总和。(4)测定方法：键能通常是298.15K，100kPa条件下的标准值，可以通过实验测定，更多的却是推算获得的注：同种类型的共价键，键能大小为：单键双键三键2.键长(1)概念：构成化学键的两个原子的叫做该化学键的键长。由于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。(2)应用：①判断共价键的：键长是衡量共价键稳定性的另一个重要参数。键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。②判断分子的：键长是影响分子空间结构的因素之一。(3)定性判断键长的方法①根据进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。②根据判断。相同的两原形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。3.键角(1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的称为键角。(2)意义：键角可反映分子的结构，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。多原子分子的一定，表明共价键具有。(3)常见分子的键角及分子空间结构：分子键角空间结构CO2（O=C=O）°形H2O（H-O）105°形(或称形)NH3（N-H）107°形CH4（C-H）109º28´形P4（P-P）60º形(4)测定方法：键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得小结：键参数对分子性质的影响：相同类型的共价化合物分子，成键原子半径越，键长越，键能越，分子越。【思考与讨论p38】参考答案(1)经过计算可知，1molH2与1molC12反应生成2nolHC1放热184.9kJ,而1molH2与1molBr2反应生成2molHBr放热102.3kJ。显然生成氯化氢放热，即溴化氢分子更容易发生热。(2)化学键N≡N、O-O、F-F的键能依次，化学键N-H、O-H、F-H的键能依次；经过计算可知，生成1molNH3、H2O和HF分别放热45.4kJ、240.95kJ和271.5kJ,所以N2、O2、F2跟H2反应的能力依次。(3)简而言之，分子的键长越，键能越，该分子越。►问题一键能与物质稳定性的关系【典例1】已知各共价键的键能(一定条件下，气态原子生成1mol化学键放出的热量)如表所示，下列说法不正确的是共价键H－HF－FH－FH－ClH－I键能E/(kJ•mol-1)436157568431298A．化学键的稳定性：H－I＜H－Cl＜H－FB．表中最易断裂的共价键是F－F键C．H2(g)+F2(g)═2HF(g)

△H=+25kJ•mol-1D．431kJ•mol-1＞E(H－Br)＞298kJ•mol⁻1【变式1-1】利用下列键能数据，估算异丁烷(C4H10)直接脱氢生成异丁烯反应(CH3)2CHCH3(g)→H2(g)+(CH3)2C=CH2(g)的△H为化学键C-CC=CC-HH-H键能/(kJ/mol)347.7615413.4436A．+123.5kJ/mol B．-123.5kJ/mol C．-224.2kJ/mol D．+224.2kJ/mol【变式1-2】已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是化学键键能/kJ·mol436243194432aA．根据键能可估算反应的kJ·molB．根据原子半径可知键长：H—Cl<H—Br，进而推测a<432C．可以根据H—Cl和H—Br的键能大小判断HCl和HBr的稳定性D．常温下和的状态不同，与Cl—Cl和Br—Br的键能有关►问题二键能、键长与物质稳定性的关系【典例2】键能、键长是衡量化学键稳定性的重要键参数，下列说法正确的是A．C=O键的键长比C-O键短，C=O键的键能比C-O键小B．C-O键的键长比Si-O键短，干冰的熔沸点比二氧化硅高C．H-Cl键的键能比H一Br键大，HCl的热稳定性比HBr高D．C=C双键的键能比C-C单键大，碳碳双键的化学性质比碳碳单键稳定【变式2-1】下列说法中正确的是A．分子中共价键键能越高，键长越长，则分子越稳定B．元素周期表中的ⅡA族和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°D．N—N、N=N、N≡N键能之比为1.00:2.17:4.90，说明N2分子中π键键能>σ键键能【变式2-2】下列说法中不正确的是A．σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠B．共价化合物分子的键能越大，键长越长，则分子越稳定C．2个原子形成多个共价键中，只有一个σ键，而π键可以是一个或多个D．形成共价键时键与键重叠程度越大，体系能量越底，键越稳定►问题三键角与物质结构的关系【典例3】关于键角，下列说法不正确的是：A．键角的大小与键长、键能的大小有关B．分子中的键角：C．键角是确定多分子立体结构(分子形状)的重要参数D．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性【变式3-1】能说明分子中的4个原子在同一平面的理由是A．键之间的夹角为 B．键为键C．3个键的键能相同 D．3个键的键长相等【变式3-2】下列有关共价键的键参数的说法不正确的是A．、、分子中的键角依次增大B．HF、、分子中的键长依次增长C．、、分子中的键能依次减小D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高1．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是①HCl

②H2O

③N2

④H2O2

⑤C2H4

⑥C2H2A．①②③ B．③⑤⑥ C．①③⑥ D．③④⑤⑥2．甲醛是家庭装修常见的污染物。一种催化氧化甲醛的反应为。下列有关叙述正确的是A．和分子中均同时存在键和键B．分子中键和键的数目之比为C．分子形成时轨道的其中一种重叠方式是D．分子中键和键的电子云的对称性相同3．下列分子中既含键，又含键的是A．① B．② C．③ D．④4．分子的结构式为，1个分子内含有A．4个键 B．2个键、2个键 C．2个键、1个键 D．3个键、1个键5．下列有关化学键知识的比较肯定错误的是A．键能：C—N＜C=N＜C≡NB．键长：I—I>Br—Br>Cl—ClC．分子中的键角：H2O>CO2D．相同元素原子间形成的共价键键能：σ键>π键6．下列说法正确的是A．分子的结构是由键能决定的B．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C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C-X(X=F、Cl、Br、I)键长、键角均相等D．H2O分子中两个O-H键角为180°7．键长是描述共价键的物理量之一，下列各项中的距离属于键长的是A．水分子中两个氢原子核之间的距离B．氯气分子中两个氯原子核之间的距离C．氩气中两个相邻氩原子核间的距离D．分子中两个氧原子核之间的距离8．下列事实不能用键能的大小来解释的是A．元素的电负性较大，但的化学性质很稳定B．比沸点高C．、、、的稳定性逐渐减弱D．比更容易与反应9．回答下列问题(1)下列分子中，只含有键的是(填序号，下同)，既含有键又含有键的是。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是(用序号表示)。10．如图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：(1)其中形成的化学键属于轴对称的有。(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是；通过方式②化学键形成的是；只通过方式③化学键形成的是；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是。A．Cl2 B．HCl C．N2 D．H2(3)某有机物分子的结构简式为，该分子中有个σ键，有个π键，有种极性键，(填“有”或“没有”)非极性键。1．下列说法正确的是A．键角越大，该分子越稳定B．、中键长相等，键角不同C．键的键能是C—C键的2倍D．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定2．下列有关说法不正确的是A．、、分子中的键角依次增大B．、、分子中的键长依次增大C．、、分子中的键能依次减小D．、、分子的稳定性依次减弱3．下列物质性质与键能无关的是A．的热稳定性依次减弱B．在高温下也难分解C．金刚石、、晶体的熔点依次降低D．的熔、沸点逐渐升高4．下列说法正确的是A．已知键键能为，故氮氮三键的键能为B．键键能为键键能为，故比稳定C．某元素原子最外层有1个电子，它跟卤素原子相结合时，所形成的化学键为离子键D．键键长为，其含义为H、F两原子核间的平均间距5．氰气的化学式为，结构式为，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是A．在所有气体单质分子中，一定有键，可能有键B．氰气分子中键的键长大于键的键长C．1个氰气分子中含有3个键和4个键D．不能与氢氧化钠溶液发生反应6．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是A．： B．：C．： D．：7．下列关于键和键的说法中，不正确的是A．键和键不能同时存在于同一个分子中B．键是原子轨道“头碰头”重叠而成，键是原子轨道“肩并肩”重叠而成C．乙烯分子中含有5个键和1个键D．分子中存在键，分子中存在键8．其中乙烯是一种常用的催熟剂。下列对于乙烯中化学键的分析正确的是A．在乙烯分子中有一个σ键、一个π键B．乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的σ键C．乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程断裂的是C-Hσ键D．乙烯分子中的σ键关于镜面对称9．已知键能、键长部分数据如下表：共价键键能242.7193.7152.7567431.8366298.7462.8键长19228266共价键键能347.7615812413.4390.8607142497.3键长154133120109101(1)下列推断正确的是___________(填字母，下同)。A．稳定性： B．氧化性：C．沸点： D．还原性：(2)下列有关推断正确的是___________。A．同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键B．同种元素形成的双键键能一定小于单键的2倍C．键长越短，键能一定越大D．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强(3)在表中所给键中，键长最短的是，最长的是；键的键长(填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。10．某些共价键的键能数据如下表(单位：