常见键长,键角
常见化学键的键长与键能
Bond Lengths and Bond Energies of Commonly Chemical Bonds
下表中所列化学键的键长与键能值，在大多数情况下是含有该化学键的各种不同分子中的键长和键能值的平均值。其中键能是指气相分子在25℃断开1摩尔该键所需能量。
常见化学键的键长与键能
键参数——键能、键长与键角
§2-2 键参数——键能、键长与键角 【学习目标】1、初步了解键能、键长、键角的概念，能根据其数据认识共价键的强弱； 2、了解键能的应用—与反应热、分子稳定性的关系。 【重、难点】键参数及其应用 一、键参数包括____________、____________、________________ 1.键能 (1)定义：___________原子形成________mol化学键释放的______能量。 (2)单位：_____________ 通常取_________ 如H—H键的键能是436.0kJ·mol－1，表示_______________________________________。 (3)意义 ①表示共价键的强弱：原子形成共价键时，轨道重叠程度______，体系能量降低______，释放出的能量_______，形成的共价键的键能_______，共价键__________。 ②表示分子的稳定性：键能_________，分子越_________。 －1 分解为气态原子时，需要（填）能量； 2 （2）1mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出的热量kJ； （3）由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是，最不稳定是，形成的化合物分子中，最稳定的是，最不稳定的是； （4）在一定条件下，1mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的是__________________________________； （5）预测1mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中放热。 【归纳】键能的应用——反应热与键能的关系 由键能求反应热的公式为：△H =____________的键能总和—____________的键能总和2.键长： (1)概念：形成共价键的两个原子之间的________________ 相同原子的共价键键长的一半称为_____________ (2)意义：一般来说，键长______，键能就_______，键就_______，分子就_________，受热时就________，热稳定性_________。 (3)影响因素：影响共价键长短的因素是_________。原子半径越小，键长越短。 【思考】电负性大的双原子分子，键长短的键能一定大吗？__________________ 3.键角 (1)定义：在原子数超过2的分子中，__________________的夹角。 多原子分子的键角一定，表明_______________________。 (2)键角对分子性质的影响：键角是描述__________________的重要参数。 【练习】写出下列分子的键角及空间构型：
2018届高考化学专项复习共价键键参数——键能、键长与键角(2)练习苏教版解析
键参数——键能、键长与键角 1．下列分子中键角最大的是（） A．CH4 B．NH3 C．H2O D．CO2 2． Al和Si、Ge和As在元素周期表中金属和非金属过渡的位置上，其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等领域应用广泛．请回答下列问题： （1）As的价电子构型为________． （2）AlCl3是化工生产中的常用催化剂，熔点为192．6℃，熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在，其中铝原子与氯原子的成键类型是________． （3）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝（AlN）在绝缘材料中应用广泛，AlN晶体与金刚石类似，每个Al原子与________个N原子相连，与同一个Al原子相连的N原子构成的空间构型为________．在四大晶体类型中，AlN属于________晶体． （4）Si和C同主族，Si、C和O成键情况如下： 在C和O2 ____________________________________________________． （5）SiCl4（l）常用作烟雾剂，原因是Si存在3d轨道，能同H2O（l）配位而剧烈水解，在潮湿的空气中发烟，试用化学方程式表示其原理______________________． 3．键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。参考以下表格的键能数据，回答下列问题： SiC__________Si； SiCl4___________SiO2 （2）工业上高纯硅可通过下列反应制取： SiCl4(g) + 2H2（g）高温 Si（s）+4HCl（g) 计算该反应的反应热△H为___ ___ kJ/mol。4．以下说法中正确的是（） A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 B．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180° D．H—O键键能为463 kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ
2.1 第二课时 键参数——键能、键长与键角 课后习题-【新教材】人教版(2019)高中化学选择性必修2
第二课时键参数——键能、键长与键角 课后篇素养形成 夯实基础轻松达标 1.能说明BF3分子中的4个原子在同一平面的理由是() A.B—F键之间夹角为120° B.B—F键为非极性共价键 C.3个B—F键的键能相同 D.3个B—F键的键长相等 分子中键角均为120°时,BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。 3 2.下列说法正确的是() A.键角决定了分子的结构 B.共价键的键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定 C.CH4、CCl4分子中键长相等,键角不同 D.C C键的键能是C—C键能的两倍 解析分子结构是由键角、键长及共价键个数共同决定的,A项错误;CH4、CCl4分子均为正四面体形,它们的键角相同,键长不等,C错误;C C键中的双键由一个σ键和一个π键构成,σ键键能一般大于π键键能,因此C C键的键能应小于C—C键键能的两倍,D错误。 3.下列说法正确的是() A.双原子分子中化学键键能越大,分子越稳定
B.双原子分子中化学键键长越大,分子越稳定 C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定 D.在双键中,σ键的键能要小于π键的键能 ,键长越小时,分子越稳定,故A对,B错;双原子分子中的共价键不存在键角,故C错;两原子之间σ键的重叠程度要大于π键,故σ键的键能一般要大于π键,D项说法错误。 4.下列说法正确的是() A.分子中键能越大,键长越小,则分子越稳定 B.只有非金属原子之间才能形成共价键 C.水分子可表示为H—O—H,分子中键角为180° D.H—O键键能为462.8 kJ·mol-1,即18 g水分解生成H2和O2时,放出能量为(2×462.8) kJ ,键长越小,分子越稳定,A项正确;AlCl3中含有共价键,B项错误;水分子中两个O—H键的键角小于180°,C项错误;H—O键的键能是破坏1 mol H—O键所吸收的能量,在1 mol H2O分子中有2 mol H—O键,故18 g水蒸气中的H—O键断裂应吸收能量2×462.8 kJ,而当H、O形成H2和O2时需放出能量,故应根据公式“ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能”计算18 g水蒸气分解生成H2和O2时吸收的能量,D项错误。 5.下列分子最难分裂成原子的是() A.HF B.HCl C.HBr D.HI ,原子半径越小,其原子形成的共价键键长越小,键能越大,越难断键。原子半 径:F
高考化学第一轮复习：共价键-键参数——键能、键长与键角-练习(2)
键参数——键能、键长与键角课后练习(2) 1.下列分子中键角最大的是（） A．CH 4B．NH 3 C．H 2 O D．CO 2 2.Al 和 Si、Ge 和 As 在元素周期表中金属和非金属过渡的位置上，其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等领域应用广泛．请回答下列问题： （1）As 的价电子构型为． （2）AlCl3是化工生产中的常用催化剂，熔点为192．6℃，熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在，其中铝原子与氯原子的成键类型是_ ． （3）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝（AlN）在绝缘材料中应用广泛，AlN 晶体与金刚石类似，每个Al 原子与 个N 原子相连，与同一个Al 原子相连的N 原子构成的空间构型为_ ．在四大晶体类型中，AlN 属于晶体． （4）Si 和C 同主族，Si、C 和O 成键情况如下： 在C和O之间可以双键形成 2 _ ． （5）SiCl4（l）常用作烟雾剂，原因是Si存在3d轨道，能同H2O（l）配位而剧烈水解，在潮湿的空气中发烟，试用化学方程式表示其原理． 3.键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。参考以下表格的键能数据，回答下列问题： （1） SiC Si；SiCl 4_SiO 2 （2）工业上高纯硅可通过下列反应制取： SiCl 4(g)+2H 2 （g）高温Si（s）+4HCl（g)计算该反应的反应热△H为_kJ/mol。 4.以下说法中正确的是（） A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 B.元素周期表中的第ⅠA族(除 H 外)和第ⅦA 族元素的原子间不能形成共价键C．水分子可表示为 HO—H，分子中键角为180° D．H—O键键能为463kJ·mol－1，即18gH 2O分解成H 2 和O 2 时，消耗能量为2×463kJ 5.根据π键的特征判断C=C 键的键能与C—C 键的键能的关系正确的是（）
如何比较物质中的键角大小
如何比较物质中的键角大小？ 含有共价键的物质中相邻两键之间的夹角称为键角。键角是决定物质分子空间构型的主要因素之一。根据价层电子对互斥理论的分析，在高中阶段学习中，影响键角大小的因素主要有三： 一是中心原子的杂化类型； 二是中心原子的孤电子对数； 三是中心原子的电负性大小等。现通过例说如何比较物质中的键角大小。 一、比较不同物质间的键角大小 1．利用常见物质分子的空间构型，直接判断键角大小。 案例1：CO2为直线形(sp杂化)、180° BF3为平面三角形(sp2杂化)、120° CH4为正四面体形(sp3杂化)、109.5° NH3为三角锥形(sp3杂化)、07.3° H2O为V形(sp3杂化)、104.5° P4为正四面体形(sp3杂化) 60° 说明：CH4与P4都是sp3杂化，但CH4的正四面体中心有C原子，P4的正四面体的体内空心，故二者键角有别。 CH4、NH3、H2O均为sp3杂化，但中心原子的孤电子对依次0、1、2对， 根据价层电子对互斥理论，斥力为孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，故三者键角依次减小。
案例2：乙炔C2H2为直线形(sp杂化)、180° 苯C6H6为正六边形(sp2杂化)，120° 乙烯C2H4为平面形(sp2杂化)，由于分子中存在不同共价键，键角不是120°；根据价层电子对互斥理论，知斥力为叄键－叄键>叄键－双键>双键－双键>双键－单键>单键－单键，C=C双键对C－H键形成较大的斥力， 故C=C－H键角(122°)大于H－C－H键角(116°)。 2．利用周期表位置类比推测分子的空间构型，直接判断键角大小。 案例3： ①CS2、CSO等类比CO2，直线形，键角均为：180°。 ②BCl3、BBr3等与BF3类比，平面三角形，键角均为：120°。 ③CF4、SiH4、SiF4等与CH4类比，正四面体形，键角均为：109.5°。 三组物质的键角大小为①>②>③。 3．利用等电子体规律判断粒子的空间构型，直接判断键角大小。 案例4：比较下列各组粒子中的键角大小： ①SO2、N2O、BeCl2、N3－、CNS－； ②H2O、H3O+、NH4+； ③BF3、SO3、O4、CO32－、SiO32－、NO3－、PO3－； ④CCl4、SiCl4、BF4－、ClO4－、SO42－、PO43－、SiO44 －。 说明：
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?
2．N2、02、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? 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? 【学生活动】思考，然后教师点评 1.经过计算可知：1molH2与1 molCl2反应生成2molHCl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多，或者说溴化氢分子更容易发生热分解。 2．从表2—1的数据可知，N—H键、O—H键与H—F键的键能依次増大；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、02、F2与H2的反应能力依次增强。 3．简言之，分子的键长越短，键能越大，该分子越稳定。 【思维拓展】N2与H2在常温下很难发生化学反应，必须在高温下才能发生化学反应，而F2与H2在冷暗处就能发生化学反应，为什么? 讨论与启示：学生就上述问题展开讨论，认识到化学反应是一个旧键断裂、新键生成的过程，N2与H2在常温下很难发生化学反应，而F2与H2在冷暗处就能反应,说明断开N三N键比断开F—F键困难。 【过渡】 【提出问题】：怎样知道多原子分子的形状? 讨论与启示：要想知道分子在空间的形状，就必须知道多原子分子中两个共价键之间的夹角，即键角。 【学生活动】制作模型学习键角 制作模型：利用泡沫塑料、彩泥、牙签等材料制作CO2、H20和CH4的分子模型，体会键角在决定分子空间形状中的作用。 【归纳总结】：键角:多原子分子中，两个化学键之间的夹角，键角是描述分子空间立体结构的重要参数。例如，在C02中，∠OCO为180°，所以C02为直线形分子；而在H20中，∠HOH为105°，故H20为角形分子。多原子分子的键角一定，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，分子的许多性质都与键角有关。 【归纳整理】 二、键参数——键能、键长与键角
2018届高考化学专项复习共价键键参数——键能、键长与键角(1)练习苏教版
键参数——键能、键长与键角 1．能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（） A．常温常压下氯气呈气态，而溴单质呈液态 B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸 C．稀有气体一般难发生化学反应 D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定 2．下列单质分子中，键长最长，键能最小的是（） A．H2B．Cl2 C．Br2D．I2 3．下列各说法中正确的是（） A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 B．元素周期表中的ⅠA族（除H外）和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180° D．H—O键键能为463KJ/mol，即18克H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463KJ 4．下列说法正确的是（） A．若把H2S写成H3S，则违背了共价键的饱和性 B．H3O＋的存在说明共价键不应有饱和性 C．所有共价键都有方向性 D．两个原子轨道发生重叠后，两原子的电子不仅存在于两核之间，还会绕两核运动5．下列说法中，错误的是（） A．原子间通过共用电子形成的化学键叫共价键 B．对双原子分子来说，键能愈大，断开时需要的能量愈多，该化学键愈不牢固 C．一般而言，化学键的键长愈短，化学键愈强，键愈牢固 D．成键原子间原子轨道重叠愈多，共价键愈牢固 6．下列共价键的键能最大的是（） A．H—F B．H—O C．H—N D．H—C 7．同一族的组成相同的化合物的结构具有相似性，如H2O和H2S，CO2和CS2，据此可以推断CS2的键角和分子的空间构型为（） A．90°V形 B.90°直线形 C．180°直线形 D.107.5°V形 8．下列中的物质的分子，键角最小的是（） A．H2O B．BF3C．NH3D．CH4 9．从电负性的角度来判断下列元素之间易形成共价键的是( ) A．Na和Cl B．H和Cl C．K和F D．Ca和O
高考化学键角大小比较
比较不同物质间的键角大小 影响键角大小的因素：一是中心原子的杂化类型；二是中心原子的孤对电子数；三是中心原子的电负性大小。 1．利用常见物质分子的空间构型，直接判断键角大小。 案例1：CO2为直线形(sp杂化)、BF3为平面三角形(sp2杂化)、CH4为正四面体形(sp3杂化)、NH3为三角锥形(sp3杂化)、H2O为V形(sp3杂化)、P4为正四面体形(sp3杂化)等，则键角依次为：180°、120°、109.5°、107.3°、104.5°、60°。任取其中不同物质均可比较键角大小。 说明：CH4与P4都是sp3杂化，但CH4的正四面体中心有C原子，P4的正四面体的体内空心，故二者键角有别。CH4、NH3、H2O均为sp3杂化，但中心原子的孤电子对依次0、1、2对，根据价层电子对互斥理论，斥力为孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，故三者键角依次减小。 案例2：乙炔C2H2为直线形(sp杂化)、苯C6H6为正六边形(sp2杂化)，则分子中的键角分别为：180°、120°。乙烯C2H4为平面形(sp2杂化)，由于分子中存在不同共价键，键角不是120°；根据价层电子对互斥理论，知斥力为叄键－叄键>叄键－双键>双键－双键>双键－单键>单键－单键，C=C双键对C－H键形成较大的斥力，故C=C－H键角(122°)大于H－C－H键角(116°)。 2．利用周期表位置类比推测分子的空间构型，直接判断键角大小。 案例3：①CS2、CSO等类比CO2，直线形，键角均为：180°。②BCl3、BBr3等与BF3类比，平面三角形，键角均为：120°。③CF4、SiH4、SiF4等与CH4类比，正四面体形，键角均为：109.5°。三组物质的键角大小为①>②>③。
第二章 第一节 第2课时 键参数——键能、键长与键角
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 气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、100 kPa条件下的标准值，单位是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，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。 (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)利用键能计算反应热 ΔH＝反应物总键能－生成物总键能 (1)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() (2)N—H键能是很多分子中的N—H键能的平均值() (3)O—H键能是指在298.15 K、100 kPa下，1 mol气态分子中1 mol O—H键解离成气态原子所吸收的能量() (4)C==C键能等于C—C键能的2倍() 答案(1)√(2)√(3)√(4)× 1．根据价键理论分析氮气分子中的成键情况，并解释N2通常很稳定的原因。 提示两个氮原子各自用三个p轨道分别形成一个σ键和两个π键。N2分子中存在N≡N，键能大，破坏它需要消耗较高的能量，因而N2通常很稳定。 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。(利用课本表2－1的相应数据分析) 提示从表2－1的数据可知，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。3．某些化学键的键能(kJ·mol－1)如下表所示。 (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________(填字母)。 a．Cl2＞Br2＞I2b．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________(填“多”或“少”)。 答案(1)184.9(2)a多 解析(1)根据键能数据可得，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝436 kJ·mol－1＋242.7 kJ·mol－1－431.8 kJ·mol－1×2＝－184.9 kJ·mol－1，1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成2 mol HCl，故放出的热量为184.9 kJ。 (2)由表中数据计算知1 mol H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放热最少；由以上结果分析，生成物越稳定，放出热量越多。因稳定性：HF＞HCl，故1 mol H2在F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热多。 二、键长和键角 1．键长 (1)概念：构成化学键的两个原子的核间距，因此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。 (2)应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。 2．键角 (1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 (2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 (3)试根据空间结构填写下列分子的键角
2020高中化学第二章分子结构与性质1_2键参数——键能、键长和键角等电教学案新人教版选修3
第二课时键参数——键能、键长和键角等电子原理 学习目标：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”。 [知识回顾] 1．相邻原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。成键粒子一般为非金属元素原子(相同或不相同)或金属元素原子与非金属元素原子。 2．共价键的形成条件：非金属元素的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属元素与非金属元素的原子之间形成共价键。 3．共价键的特征：饱和性和方向性。 4．σ键特征：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；强度较大。 π键特征：π键的电子云具有镜像对称性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂。 [要点梳理] 1．键参数——键能、键长与键角 (1)键能是指气态基态原子形成1_mol化学键释放的最低能量。单位是kJ·mol－1，键能越大，形成化学键时释放的能量越多，化学键越稳定。 (2)键长是衡量共价键稳定性的另一个参数，是形成共价键的两原子之间的核间距。键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 (3)键角 ①概念：多原子分子中，两个共价键之间的夹角叫键角。 ②写出下列分子的键角：CO2180°；H2O105°。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。
③键角、键长、键的极性决定着分子的空间构型。 2．等电子原理 等电子原理是指原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。满足等电子原理的分子称为等电子体。 知识点一键参数与分子性质 1．一般来讲，形成共价键的两原子半径之和越小，共用电子对数越多，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，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。 2．键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。 3．键能与键长是衡量共价键稳定性的参数，键角是描述分子立体结构的参数。一般来说，如果知道分子中的键长和键角，这个分子的空间结构就确定了。如NH3分子的H－N－H 键角是107°，N－H键的键长是101×10－12m，就可以断定NH3分子是三角锥形分子，如图。 4．F－F键键长短，键能小的解释 F原子的半径很小，因此其键长短，而由于键长短，两F原子形成共价键时，原子核之间的距离很近，排斥力很大，因此键能小，F2的稳定性差，很容易与其他物质反应。 [问题探究] 1．氮气为什么能在空气中稳定存在。
2.1.2键能键长键角
第二单元第一节共价键模型 第1课时共价键模型 【复习回顾】 1.共价键的分类 【练习1】 下列关于乙醇分子的说法正确的是()（提示乙醇的结构式） A．分子中共含有8个极性共价键B．分子中不含有非极性共价键 C．分子中只含有σ键D．分子中含有1个π键 【认识新知】 二、键参数——键能、键长与键角 1．键能（课本P36） (1)概念：在101.3kPa，298K条件下，断开1molAB（g）分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收地能量，叫A--B键的键能， (2)表示方式为E A-B ，单位是kJ/mol (3)意义：表示共价键强弱的强度。键能越大，键越牢固，含有该键的分子越稳定。 （注意：稳定性指的是物质的化学性质。） 应用： (1)判断键的稳定性。键能越大，键越______，物质本身具有的能量________。 (2)判断反应的热效应。因为化学变化的本质为________的断裂和________的形成，所以可以利用键能判断反应为放热或吸热反应，如果断开键需要的能量大于形成键放出的能量，则反应为________反应，否则为________反应。 【练习2】下列分子中键能最大的是( )，最小的是（）。 A．HF B．HCl C．HBr D．HI 【练习3】下列事实不能用键能的大小解释的是()
A．氮元素的电负性较强，但N2的化学性质很稳定 B．稀有气体一般很难发生反应 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D．F2比O2更易与H2反应 2．键长 (1)概念：两个成键原子之间地原子核间间隔叫键长. 问题：HCl种H-Cl键的键长完全等于H、Cl两原子半径之和？ (2)意义：键长越短，化学键越强，键越牢固，含有该键的分子越稳定 小结：键能和键长共同决定共价键的稳定性。 【练习4】从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是( ) A.H?F B.H?N C.H?C D.H?S 【练习5】从实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能的数据如下表： 其中x、w>z>y>x，该规律性是( ) A．成键时电子数越多，键能越大 B．键长越长，键能越小 C．成键所用的电子数越少，键能越大 D．成键时电子对越偏移，键能越大3．键角 (1)概念：多原子分子中，两个化学键的夹角。 (2)常见物质的键角及分子构型（记忆） ①CO2键角：________，分子构型：____________。 ②H2O 键角：________，分子构型：____________。 ③NH3键角：________，分子构型：____________。 应用：主要用来描述多原子分子的空间构型。键长和键角共同决定了分子的结构 【练习6】下列分子中键角最大的是( ) A. CH4 B. CO2 C. H2O D. NH3 【练习7】下列说法中正确的是( ) A．分子中键的极性越强，分子越稳定 B．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键 C．分子中共价键的键能越大，键长越长，则分子越不稳定 D．若把H2S写成H3S，违背了共价键的饱和性
保定高中化学知识点跟踪训练7键参数__键能键长和键角等电含解析
课时跟踪训练(七) [基础巩固] 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能量 C．拆开约6.02×1023个N－H键所吸收的能量 D．形成1个N－H键所放出的能量 [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。1 mol NH3中含有3 mol N－H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是1 mol N－H键键能的3倍。 [答案] C 2．在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是( ) A．白磷分子的键角为109°28′ B．分子中共有4对共用电子对 C．白磷分子的键角为60° D．分子中有6对孤电子对 [解析]白磷的空间结构为，键角为60°，分子中共有6对共用电子对，有4对孤电子对。 [答案] C 3．下列说法正确的是( ) A．键能越大，表示该分子越容易受热分解 B．共价键都具有方向性 C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 D．H－Cl的键能为431.8 kJ·mol－1，H－Br的键能为366 kJ·mol－1，说明HCl比HBr 分子稳定 [解析]键能越大，分子越稳定，A项错，D项正确。H－H键没有方向性，B项错。形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长，C项错。 [答案] D 4．下列说法中正确的是( ) A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定 B．只有非金属原子之间才能形成共价键 C．水分子可表示为H－O－H，分子中键角为180°
关于键角
关于键角 氮氧氟氢形成的分子化合物的键角比较 对于这四种元素形成的二元化合物，键角分别为：H2O（104.50）,OF2(103.20) ; NH3(107.30), NF3(102.50) 键角的大小要考虑电负性的大小原子半径的大小共同结果. 硅、磷、硫和氯原子3d轨道参与成键对键角的影响第三周期p区主族元素Si、P、S和Cl原3d轨道能否参与成键的问题已进行过较多的 研究和讨论，一般认为在适合的环境条件下3d轨道是可以参加成键的，并对无机含氧酸根 的键长较短、SiCl4和的剧烈水解（能稳定存在）及原子簇化合物中[M4X2]（M=Fe，Co，Ni；X=S、P）为特定稳定结构单元等现象作出了较合理的解释。但未讨论3d轨道参与成键 对分子构型的影响，本文对此作些补充。 按照VSEPR理论，配位原子电负性增大或中心原子电负性减小时，必然引起价电子向 配位原子偏移，使键对电子间的排斥作用减弱，键角随之减小。但当两键连原子一方有可利 用的空轨道另一方有孤对电子时，孤对电子间的排斥作用使得它们有向空轨道转移的趋势，这种未成键电子对由一个原子向另一个原子转移的结果使之具有了部分双键的性质，键区域 内电子密度增加，键对电子间的排斥作用增大，因而键角也将增大，出现与VSEPR理论预 测相反的变化。例如 H2O（104.50）NH3(107.30) OF2(103.20)NF3(1020) H2S(92.20)PH3(93.30) SCl2(1030)PF3(97.80) Cl2O(110.80)AsF3(960) 上述AB2型和AB3型两个分子系列中，SCl2和PF3的键角反常地比对应的H2S和PH3大，就是因为Cl、F原子上的孤对电子部分地流向S、P原子的3d轨道，产生了某些双键 特征，使SCl2和PF3的键角增大。Cl2O的键角比H2O有较大的增加是O上孤对电子流向 Cl的3d空轨道所致。 当有空轨道的一方是接受电子对能力较强的过渡金属时，电子对转移会更完全些，因此，[Cl5Ru]2O和[TiCl2(C6H5)]2O均呈直线型，[HgCl3]3O则呈正三角形构型。 影响键角变化的另一个因素是分子中p—p离域π键的存在，因为p—p离域π键比d—pπ 键强，所以分子中有p—p离域π键时，将引起键角明显增大。例如SO2（119.50）＞O3（116.80）＞Cl2O(110.80)，前两者键角较大的原因就是因为分子中存在大π键，而SO2的键角大于O3， 则是因为S的3d空轨道部分地接受了O的孤对电子。 第三周期p区主族元素3d轨道参与成键对构型有重要影响的另一个典型例子是N（SiH3）3结构，N（SiH3）3与N（CH3）3分子中价电子数相同，N均应采用不等性sp3杂化呈三角 锥形结构，但经X射线和电子衍射分析证明N（SiH3）3并不是预测的三角锥形，而为平面 正三角形结构，显然N采用了等性sp2杂化。这是因为Si有空的3d轨道，N上占据孤对电 子未参与杂化的p z轨道与三个Si的3d空轨道形成了d—pπ大π键（图1），Si原子的3d 空轨道参与成键增加了分子的稳定性，如果采用不等性sp3杂化呈三角锥形构型，则破坏了d—pπ大π键。
影响分子中键角大小的因素
影响分子中键角大小的因素 键角为某原子，与另两个原子所成共价键间的夹角。是表示分子空间构型的基本参数之一。 一、中心原子杂化类型对键角大小有决定性的影响 中心原子采取不同的杂化形式时，其等性杂化轨道的空间分布情况及杂化轨道之间的夹角是各不相同的。这是决定键角大小的最根本的原因。 由杂化理论很容易得到如下的结果： 所以，比较分子中键角的大小，第一步就是用价层电子对互斥理论来判断其中心原子的杂化类型。上表的由前（左）到后（右）的顺序就基本是一个键角逐渐减小的顺序。 例1，对CH4、BF3、CO2这一分子序列，中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化，它们对应的键角为109°28′、120°、180°，键角会依次增大。 当然，对于后3种杂化类型（总配位数大于4的分子或离子）来说，情况要稍微复杂一些。还要考虑孤对电子的分布情况，以判明各原子的相对位置、清楚所讨论夹角究竟是由哪两个具体的共价键构成的。 例2，XeF2分子或I3-离子，中心原子的总配位数都是5，采取的都是sp3d杂化，还都各有3个孤电子对。在5个杂化轨道中，位于三角锥形腰部的3个杂化轨道都要被孤对电子占据[1]，这样，两个配原子（其余的F或I）只能分别位于三角双锥两个相对的顶点（如下图一所示）。这样∠F-Xe-F及∠I-I-I都只能为180°，而不可能是90°或120°。 二、中心原子孤电子对数目对键角的影响 在中心原子杂化类型相同时、由于其配原子的个数可能不同，也就是孤电子对数目会有区别，这时键角也会是有区别的。 这是由于中心原子的孤对电子的电子云肥大，对成键电子对有较大的排斥力，所以孤对电子能使成键电子对彼此离得更近，键角被压缩而变小。且中心原子的孤电子对数越多，键角会变得越小[2]。 例3，NH3、NH2OH、NH2(CH3)、NHF2、NF3、NF2(CH3)，键角107.1°、107°、105.9°、102.9°、102.4°、101°
键角问题
1 为什么键角越小，结构越不稳定？ 化学键有三个基本参数，既键长，键角和键能，而键角的大小影响到化学键所受到的张力，碳在sp3杂化时正常状态下的键角是108°28′，相邻的化学键没有张力，而在形成环状化合物时，受形成的闭合结构的影响，化学键受到压缩，键角被压缩而减小，化学键就受到一种张力，这张力将迫使化学键要恢复原来应有的键角，这就使化学键有断裂的趋势，这这分子的内能也比较大，分子就不稳定，容易发生反应，如在环烷烃里，碳环中的碳原子数小于5时键张力就比较大，反应的活性大，分子不稳定。而碳环中碳原子数大于5的就比较稳定，特别的6 元环中的椅式结构，C-C键角最接近108°，其就最稳定。而船式结构，键张力最大，在6元环里是最不稳定的，所以自然界中，许多环状化合物多是5元环和6元环的。形成的碳环，包括杂环化合物以6元环最稳定，若环中的原子数再多，环的稳定因素又受其他因素的影响。 2 键角的影响因素 键角大小首先取决于围绕中心原子的电子对数目，也取决于它们是孤对电子还是成键电子对。孤对电子之间的相互作用比孤对电子与成键电子对之间的相互作用为强，而后者又较成键电子对之间的相互作用为强。既电子对间斥力的大小顺序： 孤-孤>孤-成>成-成 另一个因素是中心原子的电负性。如H2O中的键角为104.5ο，而H2S中的键角只有92.5ο，这是电负性的减少(从氧3.5→硫2.5)相对应的。成键电子对在H2O 中靠近O的程度比在H2S中靠近S的程度更甚，致使在H2O中成键电子对之间的排斥比在H2S中大，而孤对电子对于键角的影响却比在H2S中小．按分子轨道理论来说，即p轨道对于成键轨道有较大的贡献。
高三化学 键能键长键角三者的关系
键能键长键角三者的关系 共价键的键参数: (1)键能：指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越大，化学键越稳定。 (2)键长：指成键原子的核间距。键长越短，共价键越稳定。 注意：我们通常通过比较两原子的共价半径来比较共价单键键长的大小，但共价键的键长并不等于两原子的共价半径之和。 (3)键角：在多原子分子内，两个共价键之间的夹角。 键角是描述分子立体结构的重要参数。多原子分子的键角是一定的，表明共价键具有方向性。 化学键分为离子键、共价键和金属键三种，共价键可以进一步分成共价键和配位键。化学键是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子或离子间强烈的相互作用力的统称，使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。 一、离子键 离子键是由电子转移失去电子者为阳离子，获得电子者为阴离子形成的。即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键。离子既可以是单离子，如Na+、CL-;也可以由原子团形成；如SO4 2-，NO3-等。 离子键的作用力强，无饱和性，无方向性。离子键形成的矿物总是以离子晶体的形式存在。 二、共价键
共价键的形成是相邻两个原子之间自旋方向相反的电子相互配对，此时原子轨道相互重叠，两核间的电子云密度相对地增大，从而增加对两核的引力。共价键的作用力很强，有饱和性与方向性。因为只有自旋方向相反的电子才能配对成键，所以共价键有饱和性；另外，原子轨道互相重叠时，必须满足对称条件和最大重叠条件，所以共价键有方向性。 三、金属键 由于金属晶体中存在着自由电子，整个金属晶体的原子或离子与自由电子形成化学键。这种键可以看成由多个原子共用这些自由电子所组成，所以有人把它叫做改性的共价键。金属键没有方向性与饱和性。 说明：键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性。原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。例如，分子中： X原子半径：