第二章 第一节 共价键 第2课时 含答案.docx

第2课时 共价键的键参数与等电子原理

[学习目标定位] 1.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。2.知道等电子原理的含义，学会等电子体的判断和应用。

一、共价键参数

键能

(1)概念：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能的单位是kJ·mol－1。

共价键键能/kJ·mol－1H—F568H—Cl431.8H—Br366H—I298.7如：形成

共价键

键能/kJ·mol－1

H—F

568

H—Cl

431.8

H—Br

366

H—I

298.7

①若使2molH—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6kJ的能量。

②表中共价键最难断裂的是H—F，最易断裂的是H—I。

③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即最稳定的是HF，最不稳定的是HI。

键长

概念：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。

应用：共价键的键长越短，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。

键角

概念：在多原子分子中，两个共价键之间的夹角。

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，因此键角决定着共价分子的立体构型。

试根据立体构型填写下列分子的键角

分子立体构型

键角

实例

正四面体形

109°28′

CH4 CCl4

、

平面形

120°

苯、乙烯、BF3等

三角锥形

107°

NH3

V形(角形)

105°

H2O

直线形

180°

、CS、CH≡CH

CO2 2

例1 N—H键键能的含义是()由N和H形成1mol

例1 N—H键键能的含义是(

)

把1molNH3中的共价键全部拆开所吸收的热量

拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量

形成1个N—H键所放出的热量

【考点】共价键的键参数

【题点】键能、键长和键角的概念答案 C

例2 下列分子中的键角最大的是()解析N—H键的键能是指形成1molN—H键放出的能量或拆开1molN—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量。1molNH3中含有3molN—H键，拆开1molNH3或形成1molNH

例2 下列分子中的键角最大的是(

)

A.CO2 B.NH3 C.H2O D.CH2==CH2

【考点】共价键的键参数

【题点】键角与分子的立体构型答案 A

例3 实验测得四种结构相似的单质分子的键能、键长的数据如下：2解析 CO2为直线形分子，键角为180°；NH3为三角锥形结构，键角为107°；H2O分子立体构型为V形，键角为105°；CH2==CH2为平面结构，键角为120°，故键角最大的是CO，

例3 实验测得四种结构相似的单质分子的键能、键长的数据如下：

2

键长

键长/10－10m

键能/kJ·mol－1

A—A

a

193

B—B0.74

b

C—C

c

151

D—D1.98

d

已知D2分子的稳定性大于A2，则a ；d ；比较a、c的大小 ；比较b、d的大小 。

【考点】共价键的键参数

【题点】键长、键能与分子稳定性的关系答案 1.98 193 ac bd

解析 结构相似的单质分子中，键长越短，键能越大，分子越稳定。

二、等电子原理

比较N2和CO的结构、性质，填写下表空格：

分子

原子数

N2

2

CO

2

结构

电子数

价电子数

14

10

14

10

立体构型

直线形

直线形

沸点/℃

－195.81

－191.49

性质

熔点/℃

－210.00

－205.05

液体密度/g·cm－3

0.796

0.793

分析比较N2和CO的结构和性质，得出的结论是CO分子和N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数，其性质相近。

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(主要是物理性质)是相近的。满足等电子原理的分子互称为等电子体。

常见的等电子体

类型

类型

实例

立体构型

双原子10电子的等电子体

三原子16电子的等电子体三原子18电子的等电子体四原子24电子的等电子体

五原子32电子的等电子体

N、CO、NO＋、C2－、CN－

2

2

直线形

CO、CS、NO、NO＋、N－、BeCl(g)

2

2

2

2

3

2

直线形

NO－、O、SO

2

3

2

NO－、CO2－、BO3－、CS2－、BF、SO(g)

3

3

3

3

3

3

V形

平面三角形

SiF、CCl、