第二章 分子结构与性质-【知识清单】2022-2023学年高二化学单元复习知识清单（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 形成 由成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成 类型 s－s型 s－p型 p－p型 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称 (2)π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p－p π键 特征 每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂 (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 名称 乙烷 乙烯 乙炔 分子结构 碳碳键成键方式 1个σ键 1个σ键、1个π键 1个σ键、2个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 考点03 分子结构的测定 1．分子结构的测定方法 (1)分子结构的最早测定方法：早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律，再推测分子的结构。 (2)现代的分子结构测定方法：科学家应用红外光谱、晶体X射线衍射等现代仪器方法测定分子的结构。 2．红外光谱工作原理 (1)原理：红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种化学键或官能团的信息。 (2)红外光谱仪原理示意图 3．质谱法：相对分子质量的测定 用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子各自具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下到达检测器的时间因相对质量而先后有别，其结果被记录为质谱图。 如甲苯分子的质谱图： 读谱：相对分子质量＝最大质荷比，甲苯的相对分子质量为92。 考点04 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 五原子分子的立体构型更多，最常见的是四面体形。 化学式 电子式 结构式 键角 立体构型 立体构型名称 109°28′ 正四面体形 109°28′ 正