文档内容
《分子结构与性质》第二课时 教学设计
课题 《分子结构与性 单元 2 学科 化学 年级 高二
质》
本章内容比较系统地介绍了分子的结构与性质，内容比较丰富。首先，在第一章有
关电子云和原子轨道等概念的基础上，介绍了共价键的主要类型δ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
据价层电子对互斥理论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、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、无机含氧酸分子的酸性
教材 等。本节教学内容是人教版高中化学选择性必修第二册第二章《分子结构与性质》第一
节《共价键》第二课时。这一课时的教学内容主要是键参数——键能、键长、键角的概
分析
念以及应用。
本节安排了“键参数——键能、键长、键角”这部分内容。学生通过学习这部分知
识，理解键能、键长、键角的概念；了解键参数的应用；通过理解键参数的概念，能根
据物质微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质。学生能够在分子水平上，从分
子结构的视角认识物质的性质，进一步形成有关物质结构的基本观念；学生的学习兴趣
能得到有效保持，学生的科学素养能得到进一步提高。
宏观辨识与微观探析：通过对键能、键长、键角等概念的学习，能根据物质微观结
教学目 构预测物质在特定条件下可能具有的性质。
标与核
心素养 科学精神与社会责任：在以往的基础知识的基础上，通过了解键参数的应用，认识
到科学是在不断发展的，培养求真务实、不断进步的科学精神与社会责任感。
重点 键参数——键能、键长、键角
难点
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 【思考】共价键的强弱用什么来衡量？我们如何用化学 复习旧知 通 过 问
语言来描述不同分子的空间结构和稳定性？ 题，引发
学 生 思
考，提高
学生学习
积极性。
讲授新课 第一节 共价键
第二课时 键参数——键能、键长与键角
一、键参数——键能、键长与键角
1.键能
①键能是气态分子中断裂1 mol化学键解离成气态原子 知 道 键
所吸收的能量。或气态基态原子形成1 mol化学键释放的最 能 、 键
低能量。 角、键长
②键能通常取正值，单位是kJ/mol。 的含义。
③键能通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值。
【讲解】键能可通过实验测定，更多却是推算获得的。
例如，断开CH 中的4个C—H，所需能量并不相等，因
4此，CH 中的C—H只能是平均值，而表2-1中的C—H键能
4
是更多分子中的C—H键能的平均值。
键能可用于估算化学反应的热效应。
【思考】某一化学反应是吸热反应还是放热反应？
可以从键能数据表里查出相关化学键的键能，通过计算便可 认真思考
得知。如H—H键、F—F键、H—F键的键能分别为436 理解键参
数的应用
kJ·mol-1、157 kJ·mol-1、568 kJ·mol-1,则H 与F 反应是放热反
2 2
应。
2.键长
键长是衡量共价键强弱的另一个重要参数。简单地说，键长
是构成化学键的两个原子的核间距。不过，分子中的原子始
终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置
时的核间距。
规律：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。
思考
共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。
3.键角：
在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。
例如，三原子分子 CO 的结构式为 O=C=O，它的键角为
2
180°，是一种直线型分子。 HO分子中的H—O—H键角是
2
105°,是一种V形(或称角形)分子。多原子分子中的键角一定,
表明共价键具有方向性。键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得。
二、键参数的应用
1.键能的应用
（1）判断共价键的稳定性：键能越大,断开化学键需要吸收
的能量越多,化学键越稳定。
（2）判断分子的稳定性：结构相似的分子中,共价键的键能
越大,分子越稳定。
（3）判断化学反应中的能量变化
在化学反应中,断裂旧化学键吸收能量,形成新化学键释放能
思考讨论
量,因此反应焓变与键能的关系为ΔH=反应物键能总和-生成
进一步理
物键能总和。ΔH<0时,为放热反应;ΔH>0时,为吸热反应。
解键参数
化学反应的反应热∆H＝反应物键能总和 － 生成物键能总
的概念并
和
学会应用
【思考与讨论】
（1）试利用表 2-1 的数据进行计算，1molH 分别与
2
1molCl 、 1molBr （蒸气）反应，分别形成 2mol HCl 和
2 2
2mol HBr，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？
答：①H ＋ Cl ＝ 2HCl
2 2
ΔH＝436.0kJ·mol－1 ＋ 242.7kJ·mol－1 －2×431.8kJ·mol－1
＝ －184.9kJ/mol
②H ＋ Br ＝ 2HBr
2 2
ΔH＝436.0kJ·mol － 1 ＋ 193.7kJ·mol － 1 －2×366kJ·mol － 1
＝ －102.3kJ/mol
通过计算1 mol H 与1 mol Cl 反应生成2 mol HCl时，放出
2 2
184.9 kJ的热量；1 mol H 与1 mol Br (蒸气)反应生成2 mol
2 2
HBr时,放出102.3 kJ的热量。说明2 mol HBr分解需要吸收
的能量比2 mol HCl低,故HBr更易分解。
（2） N 、O 、F 分别与H 的能力依次增强,从键能的角度
2 2 2 2
应如何理解这一化学事实？主动探究
N、O、F 与H 的反应能力依次增强,其原因是N≡N键、
2 2 2 2
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。
二、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）键长的比较方法
①根据成键原子的原子半径比较。同类型的共价键,成键原子
的原子半径越小,键长越小。
②根据共用电子对数比较,相同的两个原子间形成共价键时,
单键键长>双键键长>三键键长。
2.键长的应用
共价半径：相同原子的共价键键长的一半称为共价半径。
（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？
答案：键长越小,键能越大,分子的化学性质越不活泼。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】
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打
“×”。)
(1)只有非金属原子之间才能形成共价键 ( )
(2)两个原子之间形成共价键时，至少有一个σ键 ( )
(3)σ键和π键都只能存在于共价化合物中( )
(4)双原子分子中，键长越短，分子越牢固 ( )
答案：× √ × √
2.从键长的角度判断,下列共价键中最稳定的是( )
A.H—F B.N—H C.C—H 检测反馈
D.S—H
答案：A
3．能够用键能解释的是( )
A.氮气的化学性质比氧气稳定
B.常温常压下，溴呈液体，碘为固体
C.稀有气体一般很难发生化学反应
D.硝酸易挥发，硫酸难挥发
答案：A
4.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是( )
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.键能越大,键长越大,共价化合物越稳定
D.键角的大小与键长、键能的大小无关
答案：D
5.N—H键键能的含义是( )
A.由N和H形成1 mol NH 所放出的能量
3
B.把1 mol NH 中的共价键全部拆开所吸收的热量
3
C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量
D.形成1个N—H键所放出的热量
答案：C6.有关碳和硅的共价键键能如下表所示:
简要分析和解释下列有关事实。
(1)比较通常条件下,CH 和SiH 的稳定性强弱: 。
4 4
(2)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远
不如烷烃多,原因是________________________________。
(3)SiH 的稳定性小于CH,硅更易生成氧化物,原因是
4 4
。
答案：（1）CH 比SiH 稳定
4 4
（2）C—C键和C—H键键能较大,所形成的烷烃较稳定,而
硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小,易断裂,导致长链硅
烷难以生成
（3）C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定,
而Si—H的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾
向于形成稳定性更强的Si—O键
课堂小结 键参数——键能、键长与键角
一、键参数——键能、键长与键角
二、键参数的应用
板书 键参数——键能、键长与键角
一、键参数——键能、键长与键角
二、键参数的应用
