第二章 分子结构与性质【过知识】-2022-2023学年高二化学单元复习过过过（人教版2019选择性必修2）

第二章 分子结构与性质

考点01 共价键

1．共价键的概念和特征

(1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

(2)特征：

①饱和性：决定分子的组成

②方向性：决定了分子的立体构型；并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。

2．共价键的类型

按成键原子的原子轨道重叠方式分类，分为σ键和π键。

(1)σ键

(2)π键

(3)判断σ键、π键的一般规律

共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。

3．乙烷、乙烯、乙炔成键情况

【典例1】有以下物质：①HF　②Cl2　③H2O　④N2　⑤C2H4　⑥C2H6　⑦H2　⑧H2O2　⑨H—C≡N　⑩

Na2O2。只含有σ键的是________；既含有σ键又含有π键的是________；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______________。

答案：①②③⑥⑦⑧　④⑤⑨　⑦

解析：只存在单键的分子中只含有σ键；存在双键或三键的分子中既含有σ键又含有π键；只有H2中含有两个原子的s轨道重叠形成的σ键。

【特别提示】分子中σ键与π键的判断方法

(1)根据成键原子的价电子数来判断能形成几个共用电子对。

(2)如果只有一个共用电子对，则该共价键一定是σ键；如果形成多个共用电子对时，则先形成1个σ键，另外的原子轨道形成π键。

 

考点02 键参数——键能、键长与键角

1．键能

(1)概念：键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能的单位是kJ·mol－1。键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。

(2) 键能的应用

①表示共价键的强弱：键能越大，断开化学键时需要的能量越多，则化学键越稳定。

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判断化学反应的能量变化：在化学反应中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形成释放能量，因此反应焓变与键能的关系为ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和；ΔH＜0时，为放热反应；ΔH＞0时，为吸热反应。

2．键长

(1)概念：键长是构成化学键的两个原子的核间距，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。

(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。

(3)键长的比较方法

①根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短。

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。

3．键角

(1)键角是指在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。在多原子分子中的键角是一定的，这表明共价键具有方向性。键角是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。

(2)常见分子的键角与空间结构

 

分子空间结构	键角	实例
正四面体形	109°28′	CH4、CCl4

平面形	120°	苯、乙烯、BF3
三角锥形	107°	NH3
V形(或角形)	105°	H2O
直线形	180°	CO2、CS2、CH≡CH

【典例2】下列说法正确的是(　　)

A．分子的结构是由键角决定的

B．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定

C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X(X＝F、Cl、Br、I)的键长、键角均相等

D．H2O分子中两个O—H的键角为180°

答案：B

解析：分子的结构是由键角、键长共同决定的，A项错误；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X(X＝F、Cl、Br、I)键的键长不相等，C项错误；H2O分子中两个O—H的键角为105°，D项错误。

【特别提示】

(1)键能越大，键长越短，分子越稳定。

(2)分子的稳定性，由键长和键能决定；分子的空间结构由键长和键角决定。

 

考点03 多样的分子空间结构

1．三原子分子的立体构型

三原子分子的立体构型有直线形和V形两种。

化学式	电子式	结构式	键角	立体构型	立体构型名称
CO2			180°		直线形
H2O			105°		V形

2．四原子分子的立体构型

四原子分子大多数采取平面三角形和三角锥形两种立体构型。

化学式	电子式	结构式	键角	立体构型	立体构型名称
CH2O			约120°		平面三角形
NH3			107°		三角锥形

3．五原子分子的立体构型