2.1.2鍵能鍵長和鍵角講義高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

2.1.2鍵能、鍵長和鍵角——高二化學(xué)人教版（2019）選修二課堂速測一、鍵能1．概念氣態(tài)分子中1_mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。它通常是298.15K、100kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值，單位是kJ·mol－1。2．應(yīng)用(1)判斷共價鍵的穩(wěn)定性原子間形成共價鍵時，原子軌道重疊程度越大，釋放能量越多，所形成的共價鍵鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。(2)判斷分子的穩(wěn)定性一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子，共價鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(3)利用鍵能計算反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能二、鍵長和鍵角1．鍵長(1)概念：構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個原子的核間距，因此原子半徑?jīng)Q定共價鍵的鍵長，原子半徑越小，共價鍵的鍵長越短。(2)應(yīng)用：共價鍵的鍵長越短，往往鍵能越大，表明共價鍵越穩(wěn)定，反之亦然。2．鍵角(1)概念：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的夾角。(2)應(yīng)用：在多原子分子中鍵角是一定的，這表明共價鍵具有方向性，因此鍵角影響著共價分子的空間結(jié)構(gòu)。(3)試根據(jù)空間結(jié)構(gòu)填寫下列分子的鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)鍵角實例正四面體形109°28′CH4、CCl4平面形120°苯、乙烯、BF3等三角錐形107°NH3V形(角形)105°H2O直線形180°CO2、CS2、CH≡CH(4)部分鍵角圖解【針對訓(xùn)練】1.下列事實不能用鍵能的大小來解釋的是()A．N元素的電負(fù)性較大，但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B．稀有氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱D．F2比O2更容易與H2反應(yīng)2.根據(jù)π鍵的成鍵特征判斷C=C的鍵能是C—C的鍵能的()A．2倍 B．大于2倍C．小于2倍 D．無法確定3.關(guān)于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法錯誤的是()A．鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)B．鍵長是形成共價鍵的兩原子間的核間距C．鍵能越大，鍵長越長，共價化合物越穩(wěn)定D．鍵角的大小與鍵長、鍵能的大小無關(guān)4.下列有關(guān)說法不正確的是()A.分子中的鍵角依次增大B.分子中的鍵長依次增長C.分子中的鍵能依次減小D.分子中共價鍵的鍵能越大，對應(yīng)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高5.下表所列數(shù)據(jù)是在相同條件下，不同物質(zhì)中氧氧鍵的鍵長和鍵能的實測數(shù)據(jù)。下列有關(guān)說法正確的是()微粒鍵長/pm149128121112鍵能/497.3628A. B.O—O鍵的鍵能為C.中存在鍵 D.鍵長越長，鍵能越大6.已知，其中NN鍵、OO鍵的鍵能分別為946、498，則NO中共價鍵的鍵能為()A.1264 B.632 C.316 D.16247.白磷與氧氣可發(fā)生反應(yīng)：。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為PP鍵：、PO鍵、P=O鍵：、O=O鍵：。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算1mol白磷反應(yīng)生成放出的熱量，其中正確的是()A.B.C.D.8.下表是一些鍵能數(shù)據(jù)（單位：）：鍵鍵能鍵鍵能鍵鍵能鍵鍵能H—H436Cl—Cl243H—Cl432H—O463S==S255H—S339C—F427C—O351C—Cl330C—I218H—F568回答下列問題。（1）由表中數(shù)據(jù)能否得出這樣的結(jié)論：①半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固（即鍵能越大），________________（填“能”或“不能”，下同）；②非金屬性越強(qiáng)的原子形成的共價鍵越牢固，________________。（2）從數(shù)據(jù)中找出一些規(guī)律，請寫出一條：________________。試預(yù)測C—Br鍵的鍵能范圍：________________<C—Br鍵的鍵能<________________。（3）由熱化學(xué)方程式并結(jié)合上表數(shù)據(jù)可推知一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（設(shè)反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)）與反應(yīng)物和生成物的鍵能之間的關(guān)系是________________；由熱化學(xué)方程式和表中數(shù)據(jù)可計算出變?yōu)闀r將________________（填“吸收”或“放出”）________________kJ的熱量。9.已知?dú)浞肿拥男纬蛇^程示意圖如圖所示，請據(jù)圖回答問題。（1）H—H鍵的鍵長為________，①~⑤中，體系能量由高到低的順序是________。（2）下列說法中正確的是________（填序號）。A.氫分子中含有一個鍵B.由①到④，電子在核間出現(xiàn)的概率增大C.由④到⑤，必須消耗外界的能量D.氫分子中含有一個極性共價鍵10.已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：共價鍵鍵能（）鍵長（pm）242.7198193.7228152.7267568431.8366298.7462.896347.7154615133812120413.4109390.8101607142497.3（1）下列推斷正確的是________（填字母）。A.穩(wěn)定性：B.氧化性：C.沸點(diǎn)：D.還原性：（2）下列有關(guān)推斷正確的是________（填字母）。A.同種元素形成的共價鍵，穩(wěn)定性：三鍵＞雙鍵＞單鍵B.同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C.鍵長越短，鍵能一定越大（3）在表中所給HX（X為鹵族元素）分子中，鍵長最短的是________，最長的是________；O—O鍵的鍵長________（填“大于”“小于”或“等于”）OO鍵的鍵長。

答案以及解析1.答案：B解析：由于N2分子中存在三鍵，鍵能很大，破壞共價鍵需要很大的能量，所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，分子內(nèi)部沒有化學(xué)鍵；鹵族元素從F到I原子半徑逐漸增大，其氫化物中的化學(xué)鍵鍵長逐漸變長，鍵能逐漸變小，所以熱穩(wěn)定性逐漸減弱；由于H—F的鍵能大于H—O，所以二者相比較，更容易生成HF。2.答案：C解析：由于π鍵的鍵能比σ鍵鍵能小，雙鍵中有一個π鍵和一個σ鍵，所以雙鍵的鍵能小于單鍵的鍵能的2倍。3.答案：C解析：鍵角是描述分子空間結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，如CO2中的2個C=O的鍵角為180°，故分子為直線形分子，A正確；鍵長是形成共價鍵的兩個原子間的核間距，B正確；鍵能越大，鍵長越短，共價鍵越強(qiáng)，共價化合物越穩(wěn)定，故C錯誤；鍵角的大小取決于成鍵原子軌道的夾角，D正確。4.答案：D解析：分子鍵角為109°28′，分子鍵角近似于120°，分子鍵角為180°，故A正確；氟、氯、溴的原子半徑依次增大，故HF、HCl、HBr分子中的鍵長依次增長，故B正確；氧、硫、硒的原子半徑依次增大，分子中的鍵長依次增長，鍵能依次減小，故C正確；分子內(nèi)共價鍵的鍵能越大，說明分子越穩(wěn)定，而物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低取決于分子間作用力的大小，故D錯誤。5.答案：A解析：相同元素原子之間形成的化學(xué)鍵，鍵長越短，鍵能越大，A項正確、D項錯誤；中的化學(xué)鍵是O==O鍵，B項錯誤；中，兩個氧原子之間形成的是單鍵，不存在鍵，C項錯誤。6.答案：B解析：設(shè)NO中共價鍵的鍵能為，則由題意可知，解得。7.答案：B解析：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成的過程。根據(jù)反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和，可以估算白磷反應(yīng)生成放出的熱量。白磷與氧氣的反應(yīng)為，結(jié)合物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)可知，1個白磷分子中含有6個PP鍵，1個氧氣分子中含有1個O=P鍵，1個分子中含有4個P=O鍵和12個PO鍵，因此該反應(yīng)的，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為負(fù)值，則1mol白磷反應(yīng)放出的熱量為，故選B。8.答案：（1）①不能②不能（2）同主族元素原子與相同原子結(jié)合形成共價鍵時，該主族元素原子半徑越小，共價鍵越牢固（3）化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差吸收4.5解析：（1）共價鍵的鍵能與原子的半徑和原子對共用電子對的吸引力（非金屬性）有關(guān)，同類型的共價鍵的鍵能可以進(jìn)行比較，不同類型的不能進(jìn)行比較。（2）由于C—F鍵、C—Cl鍵、C—Br鍵和C—I鍵的類型相似，可以通過原子半徑和非金屬性進(jìn)行比較，F(xiàn)、Cl、Br、I的半徑依次增大，非金屬性逐漸減弱，所以它們對共用電子對的引力作用依次減小，鍵能依次減小。（3）化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂與新鍵的形成過程?；瘜W(xué)鍵的斷裂要吸收熱量，形成新鍵要放出熱量，從而可以得出它們之間的關(guān)系。根據(jù)鍵能可以計算的反應(yīng)熱：。結(jié)合已知熱化學(xué)方程式知，轉(zhuǎn)化為需要吸收4.5kJ熱量。9.答案：（1）74pm；①⑤②③④（2）BC解析：（1）H—H鍵鍵長為氫分子中兩個H原子的核間距，由圖可知，H—H鍵的鍵長為74pm；根據(jù)題圖可知，體系能量由高到低的順序是①⑤②③④。（2）氫分子中只含有一個鍵，A項錯誤；兩氫原子核間距逐漸減小時，兩個氫原子的原子軌道會相互重疊，導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大，B項正確；④已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)改變構(gòu)成氫分子的兩個氫原子的核間距時，必須消耗外界的能量，C項正確；氫分子中含有一個非極性共價鍵，D項錯誤。10、（1）答案：ACD解析