第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
第二课时 键参数——键能、键长与键角
教学目标
1.知识与技能：
（1）认识并理解键能、键长、键角等键参数的概念； （2）能用键参数说明简单分子的某些性质； （3）掌握键能与化学反应热的计算； （4）了解等电子体原理及其应用。 2.过程与方法：
（1）通过提供图表等信息，进一步培养学生的数据处理能力和分析能力； （2）通过组装球棍模型图让学生更加直观地理解键角等知识； 3.情感态度与价值观：
进一步建立从宏观到微观的关系，初步培养学生的空间思维想象能力。 教学重难点
重点：键能的概念，以及用键参数分析简单分子的某些性质。
难点：用键参数分析分子的某些性质及其用键参数分析分子的空间构型。 教学过程 教师活动 学生活动 【引入】N2与H2在常温下很难发生化学反学生讨论，思考、猜测答案 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? 认真听讲，做笔记 【过渡】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。 回顾“电离能”的概念，能理解“得【新课推进】复习、回顾“电离能”的概念，失电子与吸热和放热之间的关分析得失电子与吸热和放热之间的关系，引系” 出“键能”的概念。 【概念分析】 （1）“键能”的概念理解、分析其取值及其学生利用表格与数据学习键能，单位。 【观察分析】 理解它们的含义。 （2）键能是共价键强度的一种标度，键能阅读与思考：认真阅读教科书中的大小与键的强度有什么关系? 【教师总结】 的表2—1，了解一些共价键的键能，并总结 原子成键时要释放能量，键能越大,即形成学生发言，总结出规律 化学键时放出的能量越多，化学键越牢固越（1）同种类型的键，成键原子半不容易被打断。 【观察分析】 径越小，键能越大，键越牢固。 （2）同样的成键原子之间形成的（3）怎样利用键能的数据计算反应的热效键越多，键能越大。 应？ 学生回忆，并作答。 应用：计算化学反应释放（或吸收）的能量 释放（或吸收）的能量 = 反应物键能总和― 生成物键能总和 【例题】试利用表2—1局数据进行计算，l 先独立完成例题题，作出解答。mol H2 分别跟1 molC12、1molBr2 (蒸气)反再小组互相讨论、黑板板演。 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? 【教师总结】 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。 思考，然后教师点评 【讨论探究】 (1)讨论HX的稳定性与键能的关系。 学生根据刚才学的知识，并结合(2)讨论C-C、C=C、C≡C的键能大小为什课本表格分小组展开讨论，最后么不是1∶2∶3？ 得出结论。 (3)N2、O2、F2跟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？ 【教师总结】 (1)一般说来，结构相似的分子，共价键的学生做好笔记 键能越大，分子越稳定。在卤素的氢化物中， 按F、Cl、Br、I的顺序，H-X键键能逐渐 减小，HX的稳定性也逐渐减弱。 (2)C-C由一个δ键构成、C=C由一个δ键 和一个π键构成、C≡C由一个δ键和二个π学生分别找出以上三种物质的键 键构成。由于在两个原子间形成的不饱和键能，根据所学知识对比，解释 中，δ键的键能比π键键能大，因此C-C、C=C、C≡C的键能大小不是1∶2∶3。 (3)键能：N2>O2>F2 因此要破坏N≡N、O=O、F-F所需吸收的能 量依次减小，越容易与氢气发生反应。 【当堂反馈】 【概念分析】（2）“键长”的概念理解、及其学生利用表格与数据学习键 单位换算。 【观察分析】 长，理解它们的含义。 联系教材表2-1和表2-2，猜想键长与键能阅读与思考：认真阅读教科书中的关系？ 【教师总结】 的表2—1和2—2，了解一些共价键的键能，并以小组形式讨论、① 通常，键能越大，键长越短，共价键越总结。 稳定。 ② 同种类型的键，成键原子半径越小，键 长越短，键能越大，键越牢固。 ③ 相同的成键原子：单键键长 > 双键键长 >三键键长 【当堂反馈】 【思考交流】 小组发言，总结出规律 一般地，形成的共价键的键能越 通过以上的学习，你认为键长、键能对大，键长越短，共价键越稳定，分子的化学性质有什么影响？ 含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。 【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。 【概念分析】（2）“键长”的概念理解、及其 单位换算。 【过渡】 给学生呈现一些分子的球棍模型 【概念分析】（2）“键长”的概念理解、及其 单位换算。 【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制作模型学习键角 结构的重要参数。例如，在CO2中，∠OCO制作模型：利用苹果、西红柿、为180°，所以CO2为直线形分子；而在H2O橘子、筷子等材料制作CO2、H2O中，∠HOH为105°，故H2O为角形分子。和CH4的分子模型，体会键角在多原子分子的键角一定，表明共价键具有方决定分子空间形状中的作用。 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。 【讲解】 借助立体图讲解几种常见的简单分子的空 间构型 1.CO2的空间构型 2.H2O的空间构型 3.NH3的空间构成 4.CH4的空间构成 [概念分析】三、等电子体原理 【知识巩固】 学生利用实际操作与教师给 出的图形、数据学习键长，理 解它们的空间构型。 学生根据表格性质，来理解和学习等电子体，等电子原理。 1.关于键长、键能和键角，下列说法中不正 确的是（ ） A .键角是描述分子立体结构的重要参数 学生根据所学知识进行判断并能 B .键长的长短与成键原子的半径和成键数解释错误选项 目有关 C. 键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D .键角的大小与键长的长短、键能的大小无关 E .C=C键的键能等于C-C键能的2倍 答案：C、E 板书设计
二、键参数——键能、键长与键角 1．键能
（1）概念：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。 （2）表示方式为 EA-B ，单位是 kJ/mol （3）结论：键能越大，化学键越稳定。
（4）应用：计算化学反应释放（或吸收）的能量。 释放（或吸收）的能量=反应物键能总和-生成物键能总和 2．键长
(1)概念：形成共价键的两个原子之间的核间距。 (2)意义：键长越短，键能越大，化学键越稳定。 3．键角
高中化学选修三《物质结构与性质》《键参数——键能、键长和键角》教案-新版
