第2课时 键参数———键能、键长与键角 ［核心素养发展目标］ 1.了解共价键键参数的含义，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。 一、键能 1.概念 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，单位是kJ·mol-1。键能通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值，可通过实验测定，更多的却是推算获得的，键能数据是平均值。 2.应用 (1)定量衡量共价键强弱 键能越大，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量越多，共价键越牢固。 (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)利用键能估算化学反应热效应 ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。 1.结合教材中某些共价键的键能数据，思考讨论： (1)成键原子相同而共价键数目不同时，键能强弱规律： 。 (2)判断HF、HCl、HBr、HI的热稳定性强弱： ；其中 更容易发生热分解生成相应的单质。 (3)气态H原子与气态Cl原子形成1 mol H—Cl释放的能量是 kJ。 答案 (1)单键键能<双键键能<三键键能 (2)HF>HCl>HBr>HI HI (3)431.8 解析 (1)由教材键能数据可知，以N—O、N==O，O—O、O==O，C—C、C==C、C≡C等为例，成键原子相同而共价键数目不同时，键能强弱规律：单键键能<双键键能<三键键能。 (3)气态原子形成1 mol化学键变成气态分子释放的能量与气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量相等，故形成1 mol H—Cl释放的能量是431.8 kJ。 2.已知N—N、N==N和N≡N的键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C==C、C≡C的键能之比为1.00∶1.77∶2.34。如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？ 提示 键能数据表明，N≡N的键能大于N—N键能的三倍，N==N的键能大于N—N键能的两倍；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。 3.N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解这一化学事实(利用课本中键能的相应数据分析)。 提示 从课本中键能数据可知，N—H、O—H与H—F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。 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，1 mol气态分子中1 mol O—H解离成气态原子所吸收的能量 ( ) (3)σ键一定比π键牢固 ( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× 2.碳和硅的有关化学键的键能如表所示。 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/ (kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452 分析数据，下列说法不正确的是 ( ) A.C==O的键能为702 kJ·mol-1 B.SiH4的稳定性小于CH4 C.一般原子半径越大，键能越小 D.C与C之间比Si与Si之间更易形成π键 答案 A 解析 C==O之间存在一个σ键和一个π键，C==O的键能并不是C—O键能的两倍，A项不正确；根据表中数据，Si—H的键能小于C—H的键能，所以CH4的稳定性强于SiH4的稳定性，B项正确；Si原子半径大，相邻Si原子间距离远，p与p轨道“肩并肩”更难重叠形成π键，D项正确。 3.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示： 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量 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 (填 ... ...
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