人教版高中化学选择性必修二教案2-1-2键参数—键能键长与键角
键参数(课件)高二化学(人教版2019选择性必修2)
F-F
141
157.0
Cl-Cl
198
242.7
Br-Br
228
193.7
I-I
267
152.7
F原子半径很小，因此F-F的键长短，
原子核之间的距离小，排斥力大，因此键能小。
【归纳小结】
一般：共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定， 分子越稳定。
第三部分 键角
三、键角
定义： 两个相邻共价键之间的夹角。
THANKS
二、键长
构成化学键的两个原子的核间距。
H2中H-H键长
单位： pm（1 pm = 10-12 m）
由于分子中的原子始终处于不断 振动之中，因此， 键长只能是振动着的原子处于平 衡位置时的核间距。
二、键长
某些共价键的键长
卤素 原子半径（pm）
F
71
Cl
99
Br
114
I
133
1）同类型共价键：
键 H-F H-Cl H-Br H-I
键长（pm） 92 127 142 161
键
键长（pm）
C-C
154
C=C
133
C≡C
120
你能发现哪些规律呢？
2）成键原子相同的共价键键长：
成键原子的半径越大，键长越大。 单键＞双键＞三键
二、键长
键长和键能之Br H-I
键长
键能
（pm） （kJ·mol-1）
92
键能通常是一个平均值。
共价键
键能（kJ·mol-1）
H-CH3 → ·CH3 ＋H· H-CH2 → CH2 ＋H· H-CH → CH ＋H· H-C → ·C· ＋ H·
键参数——键能、键长与键角
归纳总结
共价键稳定性强弱的判断方法 (1)根据原子半径和共用电子对数目判断：成键原子的原子半径 越小，共用电子对数越多，共价键越牢固，含有该共价键的分 子越稳定。 (2)根据键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共 价键消耗的能量越多。 (3)根据键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共 价键所消耗的能量越多。
2.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P37表2-1的相应数据分析)
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？
CH4 C6H6
CH3CH2OH C8H8
CH3OH
CH3COOH
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？
第二章
键参数——键能、键长与键角
1Байду номын сангаас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。
人教版高中化学选择性必修二教案：共价键
第二章分子结构与性质第一节共价键2.1.1共价键【教材分析】本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。
首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
最后介绍了极性分子和非极性分子、键的极性对化学性质的影响、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则等。
【课程目标】课程目标学科素养1.认识共价键的本质，原子间通过原子轨道重叠形成共价键。
2.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征——具有饱和性和方向性。
3.能够从不同的角度对共价键分类，会分析σ键和π键的形成及特点。
a．微观探析：微观角度探析共价键的微粒、类型。
b．模型认知：建立σ键和π键的思维模型，判断分子中存在σ键和π键的种类及个数。
【教学重难点】教学重点：σ键和π键的形成及特点教学难点：σ键和π键的形成及特点【教学过程】【情境微课堂】诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼曾说过，假如发生了大灾难，人类全部的科学知识只能概括为一句话传诸后世，那么这句话应该是“万物皆由原子构成”。
早在19世纪中叶，化学家就已经把分子中原子之间的相互作用形象地称作化学键。
20世纪初，在原子结构理论的基础上，建立了化学键的电子理论。
共价键是现代化学键理论的核心。
分子的空间结构和分子之间的作用力是理解分子结构与性质关系的重要内容。
【新课导入】[学生活动]NaCl和HCl的性质差异大，请用电子式描述NaCl和HCl的形成过程，从微粒间相互作用的角度解释NaCl和HCl性质差异大的原因。
你能从元素的电负性差别来理解吗？填写下表。
元素Na Cl H Cl C O电负性0.9 3.0 2.1 3.0 2.5 3.5电负性差值 2.10.91[回答]元素的电负性差值很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成离子键，而共价键是电负性差值不大的原子间形成的共价键。
2.1.1共价键讲义高二化学人教版选择性必修2
2共价键【核心素养发展目标】1．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，知道共价键具有饱和性和方向性2．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型，熟练判断分子中σ键和π键的存在及个数3．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【主干知识梳理】一、共价键1．共价键的形成(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键(2)成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子(3)成键的实质：原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用(4)成键条件：非金属元素的原子最外层未达到饱和状态(即8电子稳定结构)，相互间通过共用电子对形成共价键①同种或不同种非金属元素的原子的结合，如：H2、O2、CO2、H2O②部分金属元素的原子和非金属原子结合，如：AlCl3、BeCl2(5)存在范围①非金属单质分子(稀有气体除外)，如：H2、O2、N2、Cl2②非金属形成的化合物中，如：CO2、H2O、H2SO4、NH3、CH4③部分离子化合物中，如：NaOH、Na2SO4、NH4NO3④某些金属和非金属形成的化合物中，如：AlCl3、BeCl2(6)共价键表示方法①用电子式表示：用小黑点(或×)表示最外层电子，如：②用结构式表示：用一根短线来表示一对共用电子对，如：H－H(7)共价键的形成过程①用电子式表示H2②用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程原子轨道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，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2(1)饱和性：按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性，如：H 原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子，水的分子式是H2O而不能是OH或H3O或HO2等①用电子排布图表示HF分子中共用电子对的形成如下：②氢、卤原子只有一个未成对电子，只形成1个价键：－H、－X③氧、硫原子有2个未成对电子，总是形成两个价键：＝O或－O－④氮原子有3个未成对电子，与C、H等电负性比氮小的元素的原子成键时总是形成三个价键⑤共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系(2)方向性：除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。
化学人教版高中必修2人教课标版 - 必修2《 化学键》教案
情感价值观目标：结合教学培养学生认真仔细、一丝不苟的学习精神。科学方法：由个别到一般的研究问题的方法。
[教学重点]1．离子键、共价键2．用电子式表示离子化合物和共价化合物及其形成过程3分子间作用力4氢键
[板书]3.共价化合物：只含有共价键的化பைடு நூலகம்物。如：HCl、H2O、CH4、NH3、CO2
化学键与物质的性质是紧密联系的，共价键都是比较强的化学键，要破坏这些化学键都需要较多的能量，氮分子发生化学反应时要破坏分子内很强的的共价键，由于该共价键很难破坏，因此氮分子化学性质很稳定；再如金刚石完全是由共价键构成的，金刚石熔化时要破坏内部的共价键，因此金刚石的熔点、沸点、硬度等都非常高。
[学与问]氢氧化钠是否为离子化合物?判断依据是什么?氢氧化钠是强碱，所以是离子化合物
已知氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子组成的，试用电子式表示氢氧化钠。
[由学生和老师共同完成]
[板书]
[归纳]钠离子和氢氧根离子之间是离子键，氧原子和氢原子之间是共价键。
(把离子键和共价键的字样标在氢氧化钠电子式对应位置的下方)
[板书]1、原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。
成键微粒：原子。
形成过程：形成共用电子对。
成键实质：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
这种电子对，就是共用电子对。共用电子对受两个核的共同吸引，使两个原子结合在一起。在氯化氢分子里，由于氯原子对于电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以电子对偏向氯原子一方。因此，氯原子一方略显负电性，氢原子一方略显正电性，但作为分子整体仍呈电中性。象这样共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。
高中化学《键参数——键能、键长与键角》教案
第一节共价键
第二课时
一、教学目标
1. 认识键能、键长、键角等键参数的概念
2. 能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质
3. 知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”
二、教学难点、重点
键参数的概念，等电子原理
三、教学过程
【引入】方向性决定了分子的空间构型，我们通过下面知识的学习，更好的理解共价
键的方向性。
下面我们主要研究共价键的参数。
【学生活动】引导学生利用表格与数据学习键能与键长，理解它们的含义。
阅读与思考：认真阅读教科书中的表2—1，2－2了解一些共价键的键能、键长，并思考下列问题：
【提出问题】
(1)键能是共价键强度的一种标度，键能的大小与键的强度有什么关系?
(2)键能与化学反应的能量变化有什么联系?怎样利用键能的数据计算反应的热效应?
【归纳总结】：在上述学习活动的基础上，归纳
1.键能的概念及其与分子性质的关系，即键能是气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量。
键能通常取正值键能越大，化学键越稳定。
2.分子内的核间距称为键长，它是衡量共价键稳定性的另一个参数，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。
知识应用：
【学生活动】完成“思考与交流”中的第1、2、3题。
1．试利用表2—1局数据进行计算，l mol H2分别跟 1 molC12、1molBr2 (蒸气)反应，分别形成2mo1HCl分子和2molHBr分子，哪一个反应释放的能量更多?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?。
高中化学选择性必修二 同步讲义 教师用书目录
第一节原子结构
第1课时能层与能级基态与激发态
第2课时构造原理与电子排布式电子云与原子轨道
第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理
微专题1核外电子排布的规范书写与应用
第二节原子结构与元素的性质
第1课时原子结构与元素周期表
第2课时元素周期律
微专题2元素推断与元素周期律的综合应用
阶段重点突破练(一)
体系构建体验高考
章末检测试卷(一)
第二章分子结构与性质
第一节共价键
第1课时共价键
第2课时键参数——键能、键长与键角
第二节分子的空间结构
第1课时分子结构的测定和多样性价层电子对互斥模型第2课时杂化轨道理论
微专题3分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论
阶段重点突破练(二)
研究与实践制作分子的空间结构模型
第三节分子结构与物质的性质
第1课时共价键的极性
第2课时分子间的作用力分子的手性
第3课时分子结构对物质性质的影响
体系构建体验高考
章末检测试卷(二)
第一节物质的聚集状态与晶体的常识
微专题4关于晶胞结构的三个常考点
第二节分子晶体与共价晶体
第1课时分子晶体
第2课时共价晶体
阶段重点突破练(三)
第三节金属晶体与离子晶体
第1课时金属晶体离子晶体
第2课时过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较
第3课时晶体结构的计算常见晶体结构的比较与分析阶段重点突破练(四)
研究与实践明矾晶体的制备
第四节配合物与超分子
实验活动简单配合物的形成
体系构建体验高考
章末检测试卷(三)
模块综合试卷。
教学设计1：2.1.2 键参数——键能、键长与键角
第2课时键参数——键能、键长与键角因此，原子形成共价键相互结合，放出能量，由此形成了键能的概念。
键能是气态基态原子形成l mol化学键释放的最低能量。
例如，形成l mol H—H键释放的最低能量为436．0 kJ，形成1 mol N≡N键释放的最低能量为946 kJ，这些能量就是相应化学键的键能，通常取正值。
[板书]1.键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。
通常取正值。
［讲］单位kJ/mol，大家要注意的是，应为气态原子，以确保释放能量最低。
[投影]表2-1某些共价键键能[思考与交流]键能大小与化学键稳定性的关系？[讲]键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易被打断。
结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。
[板书] 键能越大，化学键越稳定。
[讲]键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，是形成共价键的两个原子之间的核间距。
学生观察教材表2-1，对表2-1进行总结：键能越大，化学键越稳定。
[板书]2.键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。
[投影]表2-2 某些共价键的键长[讲]1 pm=10－12 m。
因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的原子半径各。
是衡量共价键稳定性的另一个参数。
［投影］共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。
[思考与交流]键长与键能的关系？[板书]键长越短，键能越大，共价键越稳定。
[过渡]分子的形状有共价键之间的夹角决定，下面我们学习键角。
[板书]3.键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键间的夹角称为键角。
[讲]在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角称为键角。
例如，三原子分子CO2的结构式为O＝C＝O，它的键角为180°，是一种直线形分子；又如，三原子分学生观察教材表2-2，对表2-2进行总结：键长越短，键能越大，共价键越稳定。
学生总结：键能和键长都是表述化学键稳定性的参数。
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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
【教材分析】
本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。
首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
最后介绍了极性分子和非极性分子、键的极性对化学性质的影响、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则等。
【课程目标】
【教学重难点】
教学重点：通过键参数解释物质的结构与性质
教学难点：通过键参数解释物质的结构与性质
【教学过程】
【新课导入】
如何解释HCl、HBr和HI的稳定性的差异？
【思考交流】
共价键的强弱用什么来衡量？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？
任务一：键参数
【讲授】
共价键的强弱可用键能来衡量。
1.键能
概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
单位：kJ•mol-1
条件：键能可以通过实验测定，但更多的是推算获得的，通常是、100kPa条件下的标准值，获取平均值。
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键能是更多分子中的C—H键能的平均值。
【学生活动】
请找出键能数据中的规律。
【讲解】
规律：
成键原子相同的共价键的键能:
单键的键能＜双键的键能＜三键的键能
形成共价键的原子的原子半径越大，键能越小。
【讲授】
2.键长
概念：构成化学键的两个原子的核间距。
单位：pm（1 pm＝10-12 m）
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。
【展示】展示常见化学键的键长。
【学生活动】
请找出数据中的规律。
【讲解】
规律：
同种类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越小。
成键原子相同的共价键的键长:
单键键长＞双键键长＞三键键长
一般地，键长越短, 键能越大，共价键越牢固,由此形成的分子越稳定。
【思考交流】
F-F不符合“键长越短，键能越大”的规律，为什么？
【讲解】
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。
【思考交流】
同为三原子分子，为什么CO2的空间结构是直线形，而H2O的空间结构是V形（角形）？
【讲授】
3.键角
概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
【展示】CO2、H2O、NH3分子的键角。
【讲解】
二氧化碳分子键角呈180°，分子呈现直线形；水分子键角呈105°，分子呈现V形，氨分子键角是107°，分子呈现三角锥形。
键角可反映分子的空间构型，是描述分子结构的重要参数，多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。
【讲授】
键参数的应用
1、键能的应用
①判断共价键的稳定性
从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越牢固。
②判断分子的稳定性
一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。
如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr ＞HI。
③估算化学反应的反应热
同一化学键解离成气态原子所吸收的能量与气态原子结合形成化学键所释放的能量在数值上是相等的，故根据化学键的键能数据可计算化学反应的反应热，
即ΔH=反应物中化学键键能之和﹣生成物中化学键键能之和。
【思考交流】
N2、O2、F2分别与H2的能力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实？
【讲解】
N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,其原因是N≡N键、O=O键、F—F键的键能依次为946 kJ·mol-
1、497.3 kJ·mol-1、157 kJ·mol-1,键能越来越小,共价键越来越容易断裂。
【讲授】
键参数的应用
2、键长的应用
（1）键长越小,一般键能越大,共价键越稳定,含该共价键的分子越稳定。
（2）键长判断方法
①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。
②根据共用电子对数目判断
对于相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子间形成双键、键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。
如键长：C－C > C=C > C≡C。
3、键角的应用
①键长和键角决定分子的空间结构。
②常见分子中的键角与分子空间结构。
【课堂练习】略
【拓展提升】
利用下表数据说明乙烷、乙烯和乙炔的反应活性。
【讲解】
1、虽然键长C≡C＜C=C＜C－C，键能C≡C＞C=C＞C－C，乙烷、乙烯和乙炔中碳碳键的键能大小
之比不是1∶2∶3。
但乙烯、乙炔中π键不如σ键牢固，容易发生加成反应。
乙烯、乙炔在发生加成反应时，只有π键断裂(π键的键能一般小于σ键的键能)，即共价键部分断裂。
【课堂练习】
略
【课堂小结】
键参数对分子性质的影响。