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
2.应用
(1)定量衡量共价键强弱
键能越大，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量越多，键越难被破坏，共价键越牢固。
(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)利用键能估算化学反应热效应
ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。
ΔH<0时，为放热反应；ΔH>0时，为吸热反应。
1.结合教材中某些共价键的键能数据，思考讨论：
(1)碳碳双键的键能是碳碳单键的2倍吗？碳碳三键的键能是碳碳双键和碳碳单键的键能之和吗？成键原子相同时，单键、双键、三键键能大小有什么关系？
(2)判断HF、HCl、HBr、HI的热稳定性强弱： ；其中 更容易发生热分解生成相应的单质。
(3)气态H原子与气态Cl原子形成1 mol H—Cl释放的能量是 kJ。
答案 (1)碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，由于π键原子轨道重叠程度小于σ键，则π键的稳定性弱于σ键，所以碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍。
碳碳三键中含1个σ键和2个π键，故键能小于碳碳双键(1个σ键和1个π键)和碳碳单键(1个σ键)键能之和。
由教材键能数据可知，以N—O、N==O，O—O、O==O，C—C、C==C、C≡C等为例，成键原子相同而共价键数目不同时，键能强弱规律：单键键能<双键键能<三键键能。
(2)HF>HCl>HBr>HI HI (3)431.8
解析 (3)气态原子形成1 mol化学键变成气态分子释放的能量与气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量相等，故形成1 mol H—Cl释放的能量是431.8 kJ。
2.已知N—N、N==N和N≡N的键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C==C、C≡C的键能之比为1.00∶1.77∶2.34。如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应？
提示 键能数据表明，N≡N的键能大于N—N键能的三倍，N==N的键能大于N—N键能的两倍；而C≡C的键能却小于C—C键能的三倍，C==C的键能小于C—C键能的两倍，说明乙烯和乙炔中的π键不牢固，易发生加成反应，而N2分子中N≡N非常牢固，所以氮分子不易发生加成反应。
3.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(利用课本中键能的相应数据分析)。