2.1.2鍵參數(shù)鍵能鍵長與鍵角學(xué)案高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價鍵2.1.2鍵參數(shù)—鍵能、鍵長與鍵角【課程目標】課程目標學(xué)科素養(yǎng)1..理解鍵能、鍵長、鍵角等鍵參數(shù)的概念。2.能應(yīng)用鍵參數(shù)一鍵能、鍵長、鍵角說明簡單分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。a.微觀探析：共價鍵的鍵參數(shù)對物質(zhì)性質(zhì)的影響【教學(xué)重難點】重點：通過鍵參數(shù)解釋物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)難點：通過鍵參數(shù)解釋物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、新課導(dǎo)入—思考與討論從電負性角度如何解釋HCl、HBr和HI的穩(wěn)定性的差異？[思考交流]共價鍵的強弱用什么來衡量？我們?nèi)绾斡没瘜W(xué)語言來描述不同分子的空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性？二、學(xué)生討論（對照學(xué)案分組討論、同步板書）三、聚焦展示學(xué)習(xí)目標一、鍵能1.概念：2.單位：3.條件：鍵能可以通過測定，但更多的是獲得的，通常是K、kPa條件下的標準值，獲取值。例如，斷開CH4中的4個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21中的C—H鍵能是更多分子中的C—H鍵能的平均值。【活動一】請找出鍵能數(shù)據(jù)中的規(guī)律。規(guī)律：成鍵原子相同的共價鍵的鍵能大小關(guān)系：的鍵能＜的鍵能＜的鍵能形成共價鍵的原子的越大，鍵能越。[思考交流]N2、O2、F2分別與H2的反應(yīng)能力依次增強，從鍵能的角度應(yīng)如何理解這一化學(xué)事實？提示：N≡N鍵、O=O鍵、F—F鍵的鍵能依次為946kJ·mol1、497.3kJ·mol1、157kJ·mol14.應(yīng)用①判斷的穩(wěn)定性破壞1mol化學(xué)鍵所需能量越多，即共價鍵的鍵能越大，則共價鍵越。②判斷分子的穩(wěn)定性一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子中，共價鍵的鍵能越大，分子越。如分子的穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。③估算化學(xué)反應(yīng)的同一化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量與氣態(tài)原子結(jié)合形成化學(xué)鍵所釋放的能量在數(shù)值上是相等的，故根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)可計算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，即ΔH=﹣。【針對訓(xùn)練1】（2021·新疆·烏魯木齊市第四中學(xué)高二期中）能夠用鍵能的大小解釋的是（）A．常溫常壓下，氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài)B．硝酸是揮發(fā)性酸，硫酸是難揮發(fā)性的酸C．稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．氮氣在常溫下很穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑學(xué)習(xí)目標二、鍵長1.概念：構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個的核間距。2.單位：（1pm＝1012m）【活動二】請找出鍵長數(shù)據(jù)中的規(guī)律和鍵長與鍵能之間的關(guān)系，完成第4點。3.判斷鍵長的方法①根據(jù)原子半徑：原子半徑?jīng)Q定化學(xué)鍵的鍵長，成鍵原子的半徑越小，鍵長越。如鍵長：H－I>H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。②根據(jù)共用電子對數(shù)目：對于相同的兩原子形成的共價鍵而言，當兩個原子間形成雙鍵、鍵時，由于原子軌道的重疊程度增大，原子之間的核間距減小，鍵長變短，故鍵長>鍵長>鍵長。如鍵長：C－C>C=C>C≡C。[思考交流]FF不符合“鍵長越短，鍵能越大”的規(guī)律，為什么？【針對訓(xùn)練2】（2021·全國·高二課時練習(xí)）反映共價鍵強弱的物理量是（）A．鍵能 B．鍵能、鍵長C．鍵能、鍵長、鍵角 D．鍵長、鍵角學(xué)習(xí)目標三、鍵角1.概念：在多原子分子中，兩個相鄰之間的夾角稱為鍵角。[思考交流]同為三原子分子，為什么CO2的空間結(jié)構(gòu)是直線形，而H2O的空間結(jié)構(gòu)是V形（角形）？2.常見分子的鍵角：CO2、H2O、NH3二氧化碳分子鍵角呈180°，分子呈現(xiàn)直線形；水分子鍵角呈105°，分子呈現(xiàn)形，氨分子鍵角是107°，分子呈現(xiàn)形。鍵角可反映分子的，是描述分子結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，多原子分子的鍵角一定，表明共價鍵具有性。3.應(yīng)用①鍵長和鍵角決定分子的空間結(jié)構(gòu)。②常見分子中的鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)?！踞槍τ?xùn)練3】鍵長、鍵角和鍵能是描述共價鍵的三個重要參數(shù)，下列敘述正確的是（）A．在分子中，兩個成鍵原子間的距離叫做鍵長B．型分子的鍵角均為180°C．C—C鍵的鍵能為347.7，但C=C鍵的鍵能小于D．H—Cl鍵的鍵能為431.8，故HCl分解成1mol和1mol時，消耗的能量為863.6kJ四、課堂小結(jié)自我檢測1.（2021·全國·高二課時練習(xí)）下列說法中，錯誤的是（）A．鍵能是衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性的參數(shù)之一，鍵能越大，則化學(xué)鍵就越牢固B．鍵長與共價鍵的穩(wěn)定性沒有關(guān)系C．鍵角是兩個相鄰共價鍵之間的夾角，說明共價鍵有方向性D．共價鍵是通過原子軌道重疊并共用電子對而形成的，所以共價鍵有飽和性2．（2021·全國·高二）關(guān)于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法不正確的是（）A．鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)B．鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關(guān)C．鍵長越長，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定D．鍵角的大小與鍵能的大小無關(guān)3．（2021·吉林·蒙古族中學(xué)高二期中）關(guān)于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法中錯誤的是（）A．C=C鍵等于CC鍵鍵能的2倍B．鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關(guān)C．鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)D．因為OH鍵的鍵能小于HF鍵的鍵能，所以O(shè)2、F2與H2反應(yīng)的能力逐漸增強4．（2021·遼寧·遼河油田第二高級中學(xué)高二期中）下列有關(guān)鹵化氫的說法正確的是（）A．鍵長：H—F>H—Cl>H—Br>H—IB．鍵能：H—F<H—Cl<H—Br<H—IC．形成共價鍵的兩個原子之間的核間距叫做鍵長D．H—F鍵是p—pσ鍵5、（2021·全國·高二課時練習(xí)）某些化學(xué)鍵的鍵能如下表：鍵HHHIHFHClHBrIIClClBrBr鍵能436299568432366153243194根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題：(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是___________(填字母，下同)。A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2(2)下列氫化物中，最穩(wěn)定的是___________A．HF B．HCl C．HBr D．HI(3)X2+H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)的反應(yīng)是___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(4)1molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng)，放出的熱量是___________kJ。相同條件下，X2分別與H2反應(yīng)，當消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出的熱量最多的是___________。2.1.2鍵參數(shù)—鍵能、鍵長與鍵角一、知識填空學(xué)習(xí)目標一：氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量、kJ?mol1；實驗、推算、298.15K、100kPa、平均；單鍵、雙鍵、三鍵、原子半徑、??；共價鍵、牢固、穩(wěn)定、反應(yīng)熱、ΔH=反應(yīng)物中化學(xué)鍵鍵能之和﹣生成物中化學(xué)鍵鍵能之和。[思考交流]N2、O2、F2與H2的反應(yīng)能力依次增強，其原因是其鍵能越來越小，共價鍵越來越容易斷裂。學(xué)習(xí)目標二：原子、pm、短；單鍵鍵長>雙鍵鍵長>三鍵鍵長；[思考交流]F原子半徑很小，因此FF的鍵長短，而由于鍵長短，兩個F原子形成共價鍵時，原子核之間的距離小，排斥力大，因此鍵能小。學(xué)習(xí)目標三：共價鍵；直線形、V形、三角錐形、空間構(gòu)型、方向性[思考交流]化學(xué)鍵的鍵角不同二、針對訓(xùn)練1、DA．氯氣的相對分子質(zhì)量比溴單質(zhì)小，所以氯氣的沸點比溴單質(zhì)低，在常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài)，與鍵能無關(guān)，故A不符合題意；B．硝酸的分子間作用力小，沸點低，是揮發(fā)性酸，硫酸的分子間作用力大，沸點高，是難揮發(fā)性酸，揮發(fā)性屬于物理性質(zhì)，與鍵能的大小無關(guān)，故B不符合題意；C．稀有氣體為單原子分子，原子都形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，稀有氣體一般難于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與鍵能無關(guān)，故C不符合題意；D．氮氣分子中N≡N的鍵能高，故在常溫下很穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑，故D符合題意；2、B鍵能可看作是斷開共價鍵所需的能量，鍵能越大，則斷開共價鍵時所需的能量就越大，含該鍵的分子就越穩(wěn)定；鍵長越長鍵能反而越小，故反映鍵的強弱的物理量是鍵能和鍵長。3、CA．鍵長是指兩個原子核間的平均間距，故A錯誤；B．型分子可能是直線型如二氧化碳，鍵角為，也可能使V型，如OF2，鍵角約為104°，故B錯誤；C．C—C鍵為鍵，C=C中有一個是鍵、一個π鍵，π鍵鍵能小于鍵能，故C=C鍵的鍵能小于，故C正確；D．H—Cl鍵的鍵能為431.8，2molHCl分解成2mol和2mol時，消耗的能量為863.6kJ，故D錯誤；故選：C。三、自我檢測1、BA．鍵能指氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越大，意味著化學(xué)鍵越穩(wěn)定，越不容易被打斷，A正確；B．鍵長是形成共價鍵的兩個原子之間的核間距，鍵長越短，往往鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，B錯誤；C．相鄰兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角，多原子分子的鍵角一定，說明共價鍵具有方向性，C正確；D．元素的原子形成共價鍵時，當一個原子的所有未成對電子和另一些原子中自旋方向相反的未成對電子配對成鍵后，就不再跟其它原子的未成對電子配對成鍵，例如H2O分子中，O原子有兩個未成對電子，它只能跟兩個H原子的未成對電子配對，因此，共價鍵具有飽和性，D正確；故答案選B。2、CA．鍵長和鍵角常被用來描述分子的空間構(gòu)型，鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，故A正確；B．形成共價鍵的兩原子半徑之和越小共用電子對數(shù)越多則共價鍵越牢固，鍵長越短，故B正確；C．鍵能越大，鍵長越短，共價化合物越穩(wěn)定，故C錯誤；D．鍵角是分子內(nèi)同一原子形成的兩個化學(xué)鍵之間的夾角，與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，與鍵長鍵能無關(guān)，故D正確。答案選C。3、【答案】A【解析】A．碳碳雙鍵中一個是π鍵，一個是σ鍵，碳碳單鍵是σ鍵，π鍵的強度一般小于σ鍵，所以C=C鍵小于CC鍵鍵能的2倍，A錯誤；B．影響鍵長的因素有：參與成鍵的原子半徑、成鍵原子的周圍環(huán)境，即與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關(guān)，B正確；C．鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，C正確；D．HO鍵的鍵能小于HF鍵的鍵能，則穩(wěn)定性：HF＞H2O，則F2與H2更容易反應(yīng)，即O2、F2與H2反應(yīng)的能力逐漸增強，D正確；綜上所述答案為A。4、【答案】C【解析】A．形成共價鍵的兩個原子之間的核間距叫做鍵長，近似等于兩原子半徑之和，由于原子半徑F＜Cl＜Br＜I，則鍵長：H—F＜H—Cl＜H—Br＜H—I，A錯誤；B．一般共價鍵鍵長越短，鍵能越大，則鍵能：H—F＞H—Cl＞H—Br＞H—I，B錯誤；C．形成共價鍵的兩個原子之間的核間距叫做鍵長，C正確；D．H原子只有s電子云，則H—F鍵是s—pσ鍵，D錯誤；故答案為：C。5、(1)A(2)A(3)放熱(4)185F2【解析】(1)鍵能越大能量越低，HH的鍵能最大，則能量最低的是H2，故選：A；(2)鍵能越大能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定，HF的鍵能最大，