第二章分子结构与性质-高中化学全册必背章节知识清单（人教版2019选择性必修2）（原卷版）

第二章分子结构与性质第一节共价键一、共价键（一）共价键的形成与特征1、共价键的形成(1)概念：原子间通过_______________所形成的相互作用，叫做共价键。(2)成键的粒子：一般为_______________原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。(3)本质：原子间通过_______________(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。2、共价键的特征(1)饱和性：按照共价键的_______________理论，一个原子有几个_______________，便可和几个_______________的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。(2)方向性：除s轨道是_______________对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越_______________，电子在核间出现的概率越_______________，所形成的共价键就越_______________，因此共价键将尽可能沿着_______________的方向形成，所以共价键具有方向性。如图所示。（二）共价键类型1、σ键形成由两个原子的s轨道或p轨道“_______________”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_______________为轴做旋转操作，共价键电子云的图形_______________，这种特征称为轴______________；σ键的强度较_______________2、π键形成由两个原子的p轨道“_______________”重叠形成p-pπ键特征π键的电子云具有_______________性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的_______________，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为_______________；π键_______________旋转；不如σ键_______________，较易_______________3、判断σ键、π键的一般规律共价单键为_______________键；共价双键中有一个_______________键、一个________键；共价三键由一个_______________键和两个_______________键组成。共价键的分类eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按共用电子对的数目\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共价单键——σ键,共价双键——1个σ键、1个π键,共价三键——1个σ键、2个π键)),按电子云重叠方式\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(σ键\o(→,\s\up7(特征))电子云呈轴对称,π键\o(→,\s\up7(特征))电子云呈镜面对称))))二、键参数——键能、键长与键角（一）键能1、概念气态分子中_______________化学键解离成气态原子所_______________的能量。它通常是298.15K、100kPa条件下的标准值，单位是_______________。2、应用(1)判断共价键的稳定性原子间形成_______________键时，原子轨道重叠程度越_______________，释放能量越_______________，所形成的_______________键键能越_______________，共价键越_______________。(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_______________，分子越_______________。(3)利用键能计算反应热ΔH＝_______________总键能－_______________总键能（二）键长和键角1、键长(1)概念：构成化学键的两个原子的_______________，因此_______________决定共价键的键长，原子半径越_______________，共价键的键长越_______________。(2)应用：共价键的键长越_______________，往往键能越_______________，表明共价键越_______________，反之亦然。2、键角(1)概念：在多原子分子中，两个相邻_______________之间的夹角。(2)应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有_______________性，因此键角影响着共价分子的_______________。(3)试根据空间结构填写下列分子的键角分子的空间结构键角实例正四面体形_______________CH4、CCl4平面形_______________苯、乙烯、BF3等三角锥形107°NH3V形(角形)_______________H2O直线形_______________CO2、CS2、CH≡CH(4)部分键角图解第二节分子的空间结构一、分子结构的测定1、早年科学家主要靠对物质的_______________进行系统总结得出规律后进行推测，现代科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如_______________、晶体_______________衍射等。2、红外光谱在测定分子结构中的应用分子中的原子不是_______________的，而是不断地振动着的。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些_______________的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现_______________。通过和已有_______________比对，或通过_______________计算，可以得知各吸收峰是由哪种_______________、哪种_______________方式引起的，综合这些信息，可分析分子中含有何种_______________或_______________的信息。3、质谱法在测定分子相对分子质量中的应用现代化学常利用质谱仪测定分子的_______________质量。它的基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带_______________的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的离子具有不同的相对质量，它们在高压电场_______________后，通过狭缝进入磁场得以分离，在记录仪上呈现一系列峰，化学家对这些峰进行系统分析，便可得知样品分子的_______________质量。二、多样的分子空间结构1、三原子分子化学式电子式结构式键角空间结构空间结构名称CO2O=C=O______________________________H2O______________________________2、四原子分子化学式电子式结构式键角空间结构空间结构名称CH2O约120°_______________NH3______________________________3、五原子分子化学式电子式结构式键角空间结构空间结构名称CH4______________________________CCl4______________________________4、其他多原子分子的空间结构三、价层电子对互斥模型1、价层电子对互斥模型(VSEPRmodel)：对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的_______________和未成键的_______________)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对_______________最弱的那种结构，以使彼此之间_______________最小，分子或离子的体系能量最_______________，最稳定。2、价层电子对的计算(1)中心原子价层电子对数＝_______________。(2)σ键电子对数的计算由化学式确定，即中心原子形成几个_______________键，就有几对_______________键电子对。如H2O分子中，O有_______________对_______________键电子对。NH3分子中，N有_______________对_______________键电子对。(3)中心原子上的孤电子对数的计算中心原子上的孤电子对数＝eq\f(1,2)(a－xb)①a表示中心原子的价电子数；对主族元素：a＝_______________；对于阳离子：a＝_______________；对于阴离子：a＝_______________。②x表示与_______________结合的原子数。③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的_______________，氢为1，其他原子＝_______________。3、价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)价层电子对数目：_______________VSEPR模型：_______________4、VSEPR模型的应用——预测分子空间结构由价层电子对的_______________，得到含有孤电子对的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的_______________，便可得到分子的空间结构。(1)中心原子不含孤电子对分子或离子σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型及名称分子(或离子)的空间结构及名称CO2__________________直线形直线形COeq\o\al(2－,3)__________________平面三角形平面三角形CH4__________________正四面体形正四面体形(2)中心原子含孤电子对分子或离子价层电子对数孤电子对数VSEPR模型及名称分子的空间结构及名称NH3______________________四面体形三角锥形H2O______________________四面体形V形SO2______________________平面三角形V形四、杂化轨道理论简介（一）杂化轨道理论要点1、原子在成键时，同一原子中能量_______________的原子轨道可重新组合成杂化轨道。2、杂化前后原子轨道数目不变，且杂化轨道的_______________相同。3、杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力_______________。杂化轨道在角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方向上更集中，例如s轨道与p轨道杂化后形成的杂化轨道一头大一头小，如图，成键时根据_______________重叠原理，使它的大头与其他原子轨道重叠，_______________程度更大，形成的_______________更牢固。4、为使相互间的排斥最_______________，杂化轨道在空间取最大夹角分布。同一组杂化轨道的伸展方向不同，但形状完全相同。二、杂化轨道类型与分子空间结构的关系1、杂化轨道的类型(1)sp3杂化轨道——正四面体形sp3杂化轨道是由_______________ns轨道和_______________np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有eq\f(1,4)s和eq\f(3,4)p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为_______________，空间结构为正四面体形。如下图所示。(2)sp2杂化轨道——平面三角形sp2杂化轨道是由_______________ns轨道和_______________np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有eq\f(1,3)s和eq\f(2,3)p成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形，如下图所示。(3)sp杂化——直线形sp杂化轨道是由_______________ns轨道和_______________np轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有eq\f(1,2)s和eq\f(1,2)p的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形，如下图所示。2、杂化轨道类型与分子空间结构的关系(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时，分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同。杂化类型spsp2sp3轨道夹角180°120°109°28′杂化轨道示意图实例BeCl2BF3CH4分子结构示意图分子空间结构_____________________________________________(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同。ABn型分子中心原子杂化类型中心原子孤电子对数空间结构实例AB2sp21_______________SO2AB3sp31_______________NH3、PCl3、NF3、H3O＋AB2或(B2A)2_______________H2S、NHeq\o\al(－,2)第三节分子结构与物质的性质一、共价键的极性（一）键的极性和分子的极性1、共价键的极性极性键非极性键定义由_______________原子形成的_______________键，电子对发生偏移电子对不发生偏移的_______________键原子吸引电子能力______________________________共用电子对共用电子对偏向吸引电子能力强的原子共用电子对_________偏移成键原子电性______________________________成键元素一般是_______________非金属元素____________非金属元素举例Cl—Cl、H—H2、分子的极性(1)极性分子与非极性分子(2)共价键的极性与分子极性的关系（二）键的极性对化学性质的影响例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越_______________，酸性越_______________。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示：不同羧酸的pKa羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)4.88乙酸(CH3COOH)4.76甲酸(HCOOH)3.75氯乙酸(CH2ClCOOH)2.86二氯乙酸(CHCl2COOH)1.29三氯乙酸(CCl3COOH)0.65三氟乙酸(CF3COOH)0.23二、分子间作用力1、范德华力及其对物质性质的影响(1)概念：是_______________间普遍存在的_______________，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。(2)特征：很_______________，比化学键的键能小1～2个数量级。(3)影响因素：分子的极性越_______________，范德华力越_______________；组成和结构相似的物质，相对分子质量越_______________，范德华力越_______________。(4)对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的_______________性质，如熔、沸点，组成和结构相似的物质，范德华力越_______________，物质熔、沸点越_______________。2、范德华力的正确理解(1)广泛存在于_______________之间。(2)只有分子间充分接近时才有_______________间的相互作用力(范德华力)，如固体和液体物质中。(3)范德华力无_______________性和_______________性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。3、氢键及其对物质性质的影响(1)概念：由已经与_______________很大的原子形成共价键的_______________与另一个_______________很大的原子之间的作用力。(2)表示方法：氢键通常用A—H…B表示，其中A、B为N、O、F，“—”表示_______________，“…”表示形成的_______________键。(3)氢键的本质和性质氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。氢键具有方向性和饱和性，但本质上与_______________键的_______________性和_______________性不同。①方向性：A—H…B三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最_______________，形成的氢键最_______________，体系最_______________。②饱和性：每一个A—H只能与一个B原子形成_______________键，原因是H原子半径很小，再有一个原子接近时，会受到A、B原子电子云的排斥。(4)分类：氢键可分为分子间_______________键和分子内_______________键两类。存在_______________氢键，存在