分子结构与性质完美版
分子结构与性质
知识网络：
一、化学键
相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用，通常叫做化学键。例如：水的结构式为
，
H －O 之间存在着强烈的相互作用，而H 、H 之间相互作用非常弱，没有形成化学键。 化学键类型：
1．三种化学键的比较：
※ 配位键：配位键属于共价键，它是由一方提供孤对电子，另一方提供空轨道所形成的共价
键，例如：NH 4+的形成
在NH 4+中，虽然有一个N －H 键形成过程与其它3个N －H 键形成过程不同，但是一旦
形成之后，4个共价键就完全相同。
键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性：原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。例如HF、HCl、HBr、HI分子中：
X原子半径：F H-X键键长：H-F H-X键键能：HF>HCl>HBr>HI H-X分子稳定性：HF>HCl>HBr>HI 判断共价键的极性可以从形成分子的非金属种类来判断。 例1．下列关于化学键的叙述正确的是： A 化学键存在于原子之间，也存在于分子之间 B 两个原子之间的相互作用叫做化学键 C 离子键是阴、阳离子之间的吸引力 D 化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用 解析：理解化学键、离子键等基本概念是解答本题的关键。化学键不存在于分子之间，也不仅是两个原子之间的相互作用，也可能是多个原子之间的相互作用，而且是强烈的相互作用。所以A、B都不正确。C项考查的是离子键的实质，离子键是阴、阳离子间通过静电作用（包括吸引力和排斥力）所形成的化学键，故C项也不正确。正确选项为D。 二、分子间作用力 1、分子间作用力 把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力，又称范德华力。分子间作用力的实质是电性引力，其主要特征有：⑴广泛存在于分子间；⑵只有分子间充分接近时才存在分子间的相互作用力，如固态和液态物质中；⑶分子间作用力远远小于化学键；⑷由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。 2、影响分子间作用力大小的因素 ⑴组成与结构相似的物质，相对分子质量越大分子间作用力越大。 如：I2＞Br2＞Cl2＞F2；HI＞HBr ＞HCl ；Ar ＞Ne ＞He ⑵分子量相近时，一般分子的空间构型越对称，极性越小，分子间作用力越小。 三、分子的极性 1、极性分子和非极性分子 非极性分子：从整个分子看，分子里电荷分布是对称的。如： a．只由非极性键构成的同种元素的双原子分子：H2、Cl2、N2等； b．只由极性键构成，空间构型对称的多原子分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4等； c．极性键非极性键都有的：CH2=CH2、CH≡CH、。 极性分子：整个分子电荷分布不对称。例如： ⑴不同元素的双原子分子如：HCl，HF等。 ⑵折线型分子，如H2O、H2S等。 ⑶三角锥形分子如NH3等。 判断是否是极性分子，可以从分子空间构型是否对称，即分子中各键的空间排列是否对称，若对称，则正负电荷重心重合，分子为非极性分子，反之，是极性分子。 例2．NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，其理由是 A NH3分子是极性分子 B NH3分子内三个N—H键的键长相等，键角相等 C NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°18′ D NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于120° 解析：空间构型决定分子的极性，反过来分子的极性验证了分子的空间构型，即分子有极性说明其空间结构不对称。若NH3分子是正三角形的平面结构，则其键角应为120°，分子无极性；若NH3分子是极性分子，说明NH3分子不是正三角形的平面结构，故A正确。若键角为107°18′则接近于正四面体的109°28′，说明NH3分子应为三角锥形。 答案：A、C 2、共价键的极性和分子极性的关系： 键的极性和分子的极性并非完全一致，只有极性键形成的分子不一定是极性分子，如CH4、CO2等。极性分子中也不一定不含非极性键。所以，二者不是因果关系。只含非极性键的分子是非极性分子，如H2、N2等；含极性键的分子，若分子空间构型是对称的是非极性分子，如CO2、CH4等，分子空间构型不对称的是极性分子。如H2O、NH3等。它们的关系表示如下： 四、离子化合物、共价化合物的判断方法： 1、根据构成化合物的微粒间是以离子键还是共价键结合的来判断。 2、根据物质的类型判断。 绝大多数碱性氧化物、碱和盐都属于离子化合物。氢化物、非金属氧化物、含氧酸等都属于共价化合物。但要注意(AlCl3)2等属于共价化合物，而NaH等属于离子化合物。 3、根据化合物的性质判断。熔化状态下能导电的是离子化合物；熔、沸点低的化合物一般是共价化合物；溶解在水中不能电离的化合物是共价化合物等等。 4、离子化合物中一定含有离子键，但也有可能含有共价键（包括极性键、非极性键或配位键）；共价化合物中一定不存在离子键，肯定含有共价键（包括极性键、非极性键或配位键）。 例3．下列关于化学键的叙述中，正确的是 A．离子化合物可以含共价键B．共价化合物可能含离子键 C．离子化合物中只含离子键D．共价化合物中不含离子键 解析：本题主要考察离子型化合物与共价型化合物的化学键类型。化学键之间相互关系必须搞清，同一化合物中可能含多种键，如既有共价键，又有离子键，离子的形成可能由单一原子转化而来，也可能由原子团形成，所以离子化合物中可能有共价键（极性键或非极性键）而共价化合物中不可能有离子键。所以选A、D。 例4．如何用实验证明Al2Cl6为共价型化合物而不是离子型化合物。 解析：本题考察了共价型化合物、离子型化合物的电离条件。有共价键构成的分子在熔融时不电离，离子键在熔融时可以电离。加热Al2Cl6使之熔化，然后用惰性电极做导电性实验，若发现不导电，则可由此得知：Al2Cl6为共价型化合物。 例5．下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的作用属于同种类型的是 A．食盐和蔗糖熔化B．钢和硫熔化 C．碘和干冰升华D．二氧化碳和氧化钠熔化 解析：离子晶体熔化克服离子键，分子晶体熔化克服范德华力，金属晶体熔化克服金属键，某些分子晶体有升华现象，克服范德华力，所以选C，本题侧重考察各种晶体中微粒间的作用力。 例6．下列说法中正确的是 A．分子中键能越大，键越长，则分子越稳定 B．失电子难的原子获得电子的能力一定强 C．化学反应中，某元素由化合态变为游离态，该元素被还原 D．电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数增多而减少 解析：A．分子中键能越大，键越短，分子越稳定；B．失电子难的原子，获得电子的能力不一定强，例如ⅣA族中的碳原子、零族的稀有气体原子，失电子难，得电子也难。C．化学反应中，元素由化合态变为游离态，可能被氧化，也可能被还原，如：CuCl2+Fe = FeCl2+Cu，则Cu2+被还原； CuBr2+Cl2 = CuCl2+Br2，则Br－被氧化。 答案：：D。 参考练习 1．下列固体：（1）干冰，（2）石英，（3）白磷，（4）固态四氯化碳，（5）过氧化钠，由具有极性键的非极性分子构成的一组是 A、（2）（3）（5） B、（2）（3） C、（1）（4） D、（1）（3）（4）（5） 2．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形。下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，正确的是： A、PCl3分子中三个共价键的键长、键角均相等。 B、PCl3分子中的P—Cl键属于极性共价键 C、PCl3分子中三个共价键的键长、键角均相等，且属于极性分子 D、PCl3分子中P—Cl键的三个键角都是100°1′，键长相等 3．下列叙述正确的是 A含有极性键的分子一定是极性分子 B非极性分子中一定含有非极性键 C共价键产生极性的根本原因是成键原子的原子核吸引共用电子对能力不同 D含有共价键的晶体一定是原子晶体 4．下列叙述中正确的是 A、只含离子键的化合物才是离子晶体 B、(NH4)2SO4晶体是含有离子建、共价键和配位建的晶体 C、由于I—I键的键能比F—F、Cl—Cl、Br—Br的键能都小，因此在卤素单质中I2的熔点、沸点最低 D、在分子晶体中一定不存在离子键，而在离子晶体中可能存在共价键 5．氰气分子式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相近。下列叙述不正确的是 A、在一定条件下可与烯烃加成 B、分子中C—C大于C≡N的键长 C、不和氢氧化钠溶液发生反应 D、氰化钠、氰化银都易溶于水 6．某碳的单质分子是由12个五边形和25个六边形围成的封闭笼状结构（顶点为原子所在位置、棱边为每两个原子间的化学键，每个原子与另3个原子分别形成化学键），在该分子中，原子与化学键的数目是 A、70、105 B、60、90 C、70、90 D、60、105 7．已知磷酸分子的结构如右图所示，分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的 PO2)也可跟D2O进行氢交换，但 D原子发生氢交换。又知次磷酸(H 次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换。由此可推断出 H3PO2的分子结构是 8．三氟化氮（NF3）是一种无色无味的气体，它是氨（NH3）和氟（F2）在一定条件下直接反应得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F 。下列有关NF3的叙述正确的是 A．NF3是离子化合物B．NF3的还原性比NH3强 C．NF3的氧化性比F2强D．NF3中的N呈+3价 9．下列实验事实中，能用键能大小来解释的是 ①稀有气体一般较难发生化学反应②金刚石比晶体硅的熔点高 ③氮气比氯气的化学性质稳定④通常情况下，溴是液态，碘是固态 A．①②B．②③C．①④D．①②③④ 10．1999年曾经报导合成和分离了含高能量的正离子N5+的化合物N5AsF6，下列叙述错误的是 A N5+共有34个核外电子 B N5+中氮-氮原子间以共用电子对结合 C化合物N5AsF6中As的化合价为+1D化合物N5AsF6中F的化合价为-1 11．某共价化合物含C、H、N三种元素，其分子内有4个氮原子，且排列成内空的正四面体（如白磷结构），每2个氮原子间都有1个碳原子。已知分子内无C—C键、C=C键和C≡C键，则该化合物的化学式为______，其分子结构中有氮原子和碳原子所构成的六元环共有_________个。 12．某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图，图中“棍”代表单键或双键或叁键。不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种： A．卤代羧酸B．酯 C．氨基酸D．醇钠 13．下列结构图中，●代表原子序数从 1 到10 的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键。 示例： 根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式。 参考练习答案： 1、C 2、C、D 3、C 4、B、D 5、C、D 6、A 7、B8、D9、B10、C11、C6H12N4；412、C 13、A. NH3 B. HCN C. BF3 D. CO(NH2)2 第二章分子结构与性质单元测试 一、选择题（本题包括18小题，每小题4分，共72分，每小题有一个或两个选项符合题意, 选错不得分，如果有两个正确选项，选对一个得 2分） 1?有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（ ） C ?每个碳原子都有两个未杂化的 2p 轨道形成n 键 D.两个碳原子形成两个 n 键 2?膦（PH 3）又称膦化氢，在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常 含有膦化氢。它的分子构型是三角锥形。以下关于 PH 3的叙述正确的是（ ） A. PH 3分子中有未成键的孤对电子 B PH 3是非极性分子 C. PH 3是一种强氧化剂 D. PH 3分子的P — H 键是非极性键 3?实现下列变化时，需要克服相同类型作用力的是（ ） A.水晶和干冰的熔化 B.食盐和醋酸钠的熔化 C.液溴和液汞的汽化 D.HCl 和NaCI 溶于水 4. 下列指定粒子的个数比为 2: 1的是（ ） A.Be 2+中的质子数 B.I 2H 原子中的中子和质子 C.NaHCQ 晶体中的阳离子和阴离子 D.BaQ （过氧化钡）晶体中的阴离子和阳离子 5. 在有机物分子中，当碳原子连有 4个不同的原子或原子团时，这 种碳原子称为“手性碳原 子”,凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。例如下图表示的有机物中含有一 个手性碳原子，具有光学活性。当发生下列变化时，生成的有机物无光学活性的是（ ） A.与新制的银铵溶液共热 B.与甲酸酯化 C.与金属钠发生置换反应 D.与 H 2加成 6. 关于氢键的下列说 法中正确的是（ ） A.每个水分子内含有两个氢键 B.在水蒸气、水、冰中都含有氢键 C 分子间能形成氢键使物质的熔沸点升高 D.HF 的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键 7. 下列说法正确的是（ ） A.n 键是由两个p 电子“头碰头”重叠形成的 B y 键是镜像对称，而 n 键是轴对称 C 乙烷分子中的键全是 y 键，而乙烯分子中含 y 键和n 键 D.H 2分子中含y 键，而C 2分子中还含有n 键 8. 在BrCH=CHBr 分子中，C — Br 键采用的成键轨道是（ ） 2 2 3 A.sp —p B.sp — s C.sp — p D.sp — p 9. 下列物质的杂化方式不是 sp 3杂化的是（ ） A.CO 2 B.CH C.NH 3 D.H 2O O O CHb — C —O -CH -C -H CH2OH 第二章分子结构与性质 第一节共价键 【知识点梳理】 1．化学键 （1）概念：相邻的原子间强烈的相互作用叫做化学键。 注意：①必须是相邻的原子间。 ②必须是强烈的相互作用，所谓“强烈的”是指原子间存在电子的转移，即形成共用电子对或得失电子。 （2）化学键只存在与分子部或晶体中的相邻原子间及阴、阳离子间，对由共价键形成的分子来说就是分子的相邻的两个或多个原子间的相互作用，对由离子形成的物质来说，就是阴、阳离子间的静电作用，这些作用是物质能够稳定存在的根本原因。 （3）化学键类型包括离子键、共价键和金属键。 2．共价键 （1）概念：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。 （2）成键粒子：原子。成键元素电负性差别较小。 （3）成键性质：共用电子对对两原子的电性作用。 （4）成键条件：同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子最外层电子不一定达饱和状态。 （5）共价键的本质（成键原因）：①成键原子相互靠近，自旋方向相反的两个电子形成共用电子对（发生电子云重叠），且各原子最外层电子数目一般能达到饱和（通常为8电子稳定结构），由不稳定变稳定；②原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。 （6）共价键类型包括σ键和π键。 （7）共价键的特征：共价键具有饱和性和方向性。 ①共价键的饱和性： a．按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子成键，这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。 b．共价键的饱和决定了共价化合物的分子组成。 ②共价键的方向性： a．共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核出现概率越多，形成的共价键越牢固。电子所在的原子轨道都是有一定形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。 物质结构与性质 第一章原子结构与性质 第一节原子结构 第二节原子结构与元素的性质 归纳与整理复习题 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第二节分子的立体结构 第三节分子的性质 归纳与整理复习题 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 第二节分子晶体与原子晶体 第三节金属晶体 第四节离子晶体 归纳与整理复习题 （人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全部教学案 第一章原子结构与性质 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 第二章《分子结构与性质》单元测试卷 一、单选题(共15小题) 1.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体．人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（） A． CH4和NH4+是等电子体，键角均为60° B． B3N3H6和苯是等电子体，1molB3N3H6和苯均有6mol非极性键 C． NH3和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构 D． BF3和CO32﹣是等电子体，均为平面正三角形结构 2.硫化氢(H2S)分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是() ①共价键的饱和性①S原子的电子排布①共价键的方向性①S原子中p轨道的形状A． ①① B． ①① C． ①① D． ①① 3.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是() A．配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C． Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位 D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位 4.下列物质的分子中，没有π键的是() A． CO2 B． N2 C． CH≡CH D． HClO 5.电子数相等的粒子叫等电子体，下列粒子不属于等电子体的是（） A． CH4和NH4+ B． NO和O2 C． HCl和H2S D． NH2﹣和H3O+ 6.若AB n分子的中心原子上没有孤对电子，应用价层电子对互斥模型理论，判断下列说法正确的是（） A． n=3时，则分子的立体构型为V形 B． n=2时，则分子的立体构型平面三角形 C． n=4时，则分子的立体构型为正四面体形 D． n=4时，则分子的立体构型为三角锥形 7.下列有关二氯化锡（SnCl2）分子的说法正确的是（） A．有一个σ键、一个π键 B．是直线形分子 C．中心原子Sn是sp2杂化 D．键角等于120° 8.下列说法正确的是() A．键能越大，表示该分子越容易受热分解 B．共价键都具有方向性 C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 D．H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br键的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr 分子稳定 9.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型（） A．正四面体形 B． V形 C．三角锥形 D．平面三角形 10.已知N—N、N==N、N≡N键能之比为 1.00①2.17①4.90，而C—C，C==C，C≡C键能之比为1.00①1.17①2.34。下列有关叙述，不正确的是() A．乙烯分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同 B．乙炔分子中π键重叠程度比σ键小，易发生加成反应 C．氮分子中的N≡N键非常牢固，不易发生加成反应 D．氮气和乙炔都易在空气中点燃燃烧 11.六氧化四磷分子中只含有单键，且每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，则该分子中含有的共价键数目为() A． 10 B． 12 C． 24 D． 28 第二章分子结构与性质 课标要求 1.了解共价键的主要类型键和键，能用键长、键能和键角等说明简单分子的某些性质 2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（s p、sp2、sp3），能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.了解化学键合分子间作用力的区别。 5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。 要点精讲 一.共价键 1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具 有饱和性和方向性。 2.共价键的类型 ①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。 ②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。 σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云 ③按原子轨道的重叠方式分为 具有镜像对称性。 3.键参数 ①键能：气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过 2 的分子中，两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响 键长越短，键能越大，分子越稳定． 4.等电子原理[来源:学§科§网] 原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。 二.分子的立体构型 1．分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。 杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。 2 分子构型与价层电子对互斥模型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型， 而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。 (1) 当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致； (2) 当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。 3.配位化合物 （1）配位键与极性键、非极性键的比较 第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ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模型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等。 化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用 第一节共价键 第一课时 教学目标： 1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。 2．知道共价键的主要类型δ键和π键。 3．说出δ键和π键的明显差别和一般规律。 教学重点、难点： 价层电子对互斥模型 教学过程： [复习引入] NaCl、HCl的形成过程 分子的结构与性质 【知识动脉】 知识框架 产生原因：共价键的方向性 Sp3 决定因素：杂化轨道方式sp2 分子的空间构型sp 空间构型的判断：VSEPR理论 空间构型决定性质等电子原理 手性分子 配合物 一、杂化轨道理论 1. 杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。 思考：甲烷分子的轨道是如何形成的呢？ 形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。 思考： 应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。 C2H4 BF3 CH2O C2H2 思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？ [讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。 小结：HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键 【例1】（09江苏卷21 A部分）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。甲醛分子的空间构型是；1mol甲醛分子中σ键的数目为。 解析与评价：甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；分子的空间构型为平面型；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键，1mol碳氧δ键，故含有δ键的数目为3N A 答案：sp2平面型3N A 【变式训练1】（09宁夏卷38）［化学—选修物质结构与性质］（15分） 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题： （1）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________; 2、价层电子对互斥模型 把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C 原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下： ABn 立体结构范例 n=2 直线型CO2 n=3 平面三角形CH2O n=4 正四面体型CH4 另一类是中心原子上有孤对电子 ．．．．．．．．．．．．）的分子。如 ．．．．（未用于形成共价键的电子对 H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。 练习2、应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。 化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型 H2S 第二章《分子结构与性质》单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案） 1．下列叙述正确的是（） 32- 中硫原子的杂化方式为sp 2 B 2 2 分子中含有 3个σ键和 2 个π键 A． SO．C H C． H2O分子中氧原子的杂化方式为sp2D． BF3分子空间构型呈三角锥形 2．氯的含氧酸根离子有ClO ---- 等，关于它们的说法不正确的是、 ClO 2、 ClO 3、 ClO 4 （） A． ClO4-是 sp3 杂化B． ClO3-的空间构型为三角锥形 C． ClO2-的空间构型为直线形D． ClO-中 Cl 显 +1价 3．下列描述中正确的是（） 2 V 形的极性分子 A． CS 为空间构型为 B．双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ 键，可能有π 键 C．氢原子电子云的一个小黑点表示一个电子 2﹣3 杂化 D． HCN、SiF 4和 SO3的中心原子均为 sp 4．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是（） A．水是弱电解质B．可燃冰是可以燃烧的水 C．氢氧两种元素只能组成水D．0℃时冰的密度比液态水的密度大 5．电子数相等的微粒叫做等电子体，下列各组微粒属于等电子体是（）A． CO和 CO2B． NO和 CO C ． CH4和 NH3D． OH-和 S2- 6．下列分子或离子中， VSEPR模型为四面体且空间构型为V 形的是 A． H2S B ． SO2 2-C ． CO2 D ． SO4 7．下列分子中只存在σ键的是 () A． CO2B．CH4C．C2H4D．C2H2 8． HBr 气体的热分解温度比HI 热分解温度高的原因是（） A． HBr 分子中的键长比HI 分子中的键长短，键能大 B． HBr 分子中的键长比HI 分子中的键长长，键能小 C． HBr 的相对分子质量比HI 的相对分子质量小 D． HBr 分子间作用力比HI 分子间作用力大 9．表述 1 正确，且能用表述 2 加以正确解释的选项是（） 表述1表述2 A在水中，NaCl 的溶解度比I 2的溶解度大NaCl晶体中Cl ﹣与Na+间的作用力 第二章《分子结构与性质》单元测试题 一、单选题（每小题只有一个正确答案） 1．下列叙述正确的是（） A．SO32-中硫原子的杂化方式为sp2 B．C2H2分子中含有3个σ键和2个π键C．H2O分子中氧原子的杂化方式为sp2 D．BF3分子空间构型呈三角锥形 2．氯的含氧酸根离子有 ClO-、 ClO2- 、 ClO3-、 ClO4- 等，关于它们的说法不正确的是（） A．ClO4-是 sp3 杂化 B．ClO3- 的空间构型为三角锥形 C．ClO2-的空间构型为直线形 D．ClO- 中 Cl 显+1 价 3．下列描述中正确的是（） A．CS2为空间构型为V形的极性分子 B．双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ键，可能有π键 C．氢原子电子云的一个小黑点表示一个电子 D．HCN、SiF4和SO32﹣的中心原子均为sp3杂化 4．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是（） A．水是弱电解质 B．可燃冰是可以燃烧的水 C．氢氧两种元素只能组成水 D．0℃时冰的密度比液态水的密度大 5．电子数相等的微粒叫做等电子体，下列各组微粒属于等电子体是（） A．CO和CO2 B．NO和CO C．CH4和NH3 D． OH- 和S2- 6．下列分子或离子中，VSEPR模型为四面体且空间构型为V形的是 A．H2S B．SO2 C．CO2 D．SO42- 7．下列分子中只存在σ键的是 ( ) A．CO2 B．CH4 C．C2H4 D．C2H2 8．HBr气体的热分解温度比HI热分解温度高的原因是（） A．HBr分子中的键长比HI分子中的键长短，键能大 B．HBr分子中的键长比HI分子中的键长长，键能小 C．HBr的相对分子质量比HI的相对分子质量小 D．HBr分子间作用力比HI分子间作用力大 9．表述1正确，且能用表述2加以正确解释的选项是（） 化学知识点总结：物质的组成与结构 1、分子是保持物质化学性质的最小粒子(原子、离子也能保持物质的化学性质)。原子是化学变化中的最小粒子。 例如：保持氯气化学性质的最小粒子是D(氯分子)(A、Cl B、Cl- C、2Cl D、Cl2)。保持CO2化学性质的最小粒子是CO2分子;保持水银的化学性质的最小粒子是汞原子。在电解水这一变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。 原子中：核电荷数(带正电)=质子数=核外电子数 相对原子质量=质子数+中子数 原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，构成原子的三种粒子是：质子(正电)、中子(不带电)、电子(带负电)。一切原子都有质子、中子和电子吗?(错!一般的氢原子无中子)。 某原子的相对原子质量=某原子的质量/C原子质量的 1/12。相对原子质量的单位是“1”，它是一个比值。相对分子质量的单位是“1”。 由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，电性相反，因此整个原子不显电性(即电中性)。 2、①由同种元素组成的纯净物叫单质(由一种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，但一定不可能是化合物。) ②由一种分子构成的物质一定是纯净物，纯净物不一定是 由一种分子构成的。 ③由不同种元素组成的纯净物一定是化合物;由不同种元素组成的物质不一定是化合物，但化合物一定是由不同种元素组成的。 纯净物与混合物的区别是物质的种类不同。 单质和化合物的区别是元素的种类不同。 ④由两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物叫氧化物。氧化物一定是含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物。 ⑤元素符号的意义：表示一种元素，表示这种元素的一个原子。 ⑥化学式的意义：表示一种物质，表示这种物质的元素组成，表示这种物质的一个分子，表示这种物质的一个分子的原子构成。 ⑦物质是由分子、原子、离子构成的。 由原子直接构成的：金属单质、稀有气体、硅和碳。 由分子直接构成的：非金属气体单质如H2、O2、N2、Cl2等、共价化合物、一些固态非金属单质如磷、硫等。分子又是由原子构成的。 共价化合物是由非金属与非金属(或原子团)组成，如CO2、H2O、SO3、HCl、H2SO4。 由离子直接构成的：离子化合物(金属与非金属或原子团) 一、共价键 1.本质：原子间形成共用电子对 分类 思考：用电子式表示H 2 、HCl的形成 共价键特征： ①饱和性：每个原子形成共价键的数目是确定的 ②方向性：原子轨道沿一定方向重叠使成键的原子轨道最大程度地重叠 2.σ键和π键 ①σ键--原子轨道沿着连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键 特点：以形成化学键的两个原子核的连线为轴旋转，σ键电子云的图形不变电子云描述氢原子形成氢分子的过程（s-s σ键） ②π键--原子轨道沿着连线方向以“肩并肩”方式重叠形成的共价键 特点：（1）电子云为镜像，即是每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧 （2）不稳定,容易断裂 p-p π键的形成 键型 特点 σ键π键 成键方向沿轴方向“头碰头”平行方向“肩并肩” 电子云形状轴对称镜像对称 牢固程度强度大，不易断裂强度较小，易断裂 成键判断规律共价单键全是σ键 共价双键中一个是σ键，另一个是π键共价叁键中一个σ键，另两个为π键 N 2 分子中的N≡N 思考：分析CH 3CH 3 、CH 2 =CH 2 、CH≡CH、CO 2 分子中键的类别和个数 3.键参数--键能、键长与键角 ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量 键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，化学键越稳定 应用--计算化学反应的反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距 键长是衡量共价稳定性的另一个参数 规律：键长越短，一般键能越大，共价键越稳定 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定 ③键角：两个共价键之间的夹角 键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关 思考：N 2、O 2 、F 2 跟H 2 的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解 4.等电子原理 等电子体：原子总数相同、价电子（最外层电子）总数相同的分子如N 2 和CO 是等电子体，但N 2和C 2 H 4 不是等电子体 等电子体原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的物理性质是相近的。例如N 2 和CO的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常接近 5.用质谱测定分子的结构 原理：不同质核比的粒子在磁场中运动轨迹不同 eg：1.下列物质中能证明某化合物中一定有离子键的是（） A.可溶于水 B.熔点较高 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列关于化学键的叙述中，正确的是（） A.离子化合物可以含共价键 B.共价化合物可能含离子键 C.离子化合物中只含离子键 D.只有活泼金属与活泼非金属间才能形成离子键 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 二、分子的立体结构 1.价层电子对互斥理论 对于AB n 型分子，价电子对数 =σ键电子对数+中心原子的孤电子对数 σ键电子对数=n，孤电子对数= （a-nb） a：中心原子价的价电子数 n：与中心原子结合的原子数 b：与中心原子结合的原子最多能接受的电子数（H为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”） 注意：①对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减 第二章分子结构与性质 单元测试（1） 一．选择题（每题有1~2个正确答案） 1．对δ键的认识不正确的是 A．σ键不属于共价键，是另一种化学键 B．s-s σ键与s-p σ键的对称性相同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 2．σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是 A．H2 B．HCl C．Cl2 D．F2 3．下列分子中存在π键的是 A．H2 B．Cl2 C．N2 D．HCl 4．下列说法中，错误的是 A．键长越长，化学键越牢固 B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 C．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定 D．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键 5．能用键能知识加以解释的是 A．稀有气体的化学性质很不活泼B．HCl气体比HI气体稳定 C．干冰易升华D．氮气的化学性质很稳定 6．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知白磷（P4）和P4O6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的键能：P—P 198KJ·mol—1、P—O 360kJ·mol—1、O=O 498kJ·mol—1。则关于1mol P4和3mol O2完全反应（P4 + 3O2 = P4O6）的热效应说法正确的是 A．吸热1638 kJ B．放热1638 kJ C．放热126 kJ D．吸热126 kJ 7．下列物质属于等电子体一组的是 A．CH4和NH4+ B．B3H6N3和C6H6 C．CO2、NO2D．H2O和CH4 8．下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl4 9．下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 A．NH3 B．CCl4 C．H2O D．CH2O 10．下列分子中心原子是sp2杂化的是 A．PBr3 B．CH4 C．BF3 D．H2O 11．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是 A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键12．有关苯分子中的化学键描述正确的是 A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 精心整理 分子的结构与性质 【知识动脉】 知识框架 1.形成杂化轨小结：引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。 思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？ [讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。 小结：HCN中C原子以sp杂化，CH 2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH 2 O 中含有 【 解析与评价 面型； 答案：sp2 已知X、Y元素原子的最外层 子。请回答下列问题： （1）X 2 把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如 C 另一类是中心原子上有孤对电子 ．．．．（未用于形成共价键的电子对 ．．．．．．．．．．．．）的分子。如 H 2O和NH 3 中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H 2 O分子呈 V型，NH 3 分子呈三角锥型。练习2 3.等电子原理 等电子体：原子数相同，价电子数也相同的微粒，如：CO和N 2，CH 4 和NH 4 +；等电子体具有相似 的化学键特征，性质相似。 练习3、（09江苏卷21A）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为 CO、CO 2、H 2 等）与H 2 混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。 （1）根据等电子原理，写出CO分子结构式。 【Y的 5 ， W与Q 电子数相同的有 电子 （1 （2 （3 总结归纳： （1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。如：。 （2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。 当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。如：。当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如：。 （3）引导学生完成下列表格 第38讲分子结构与性质 考纲要求 1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型。 5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。 考点一共价键及其参数 1．本质 在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。 2．特征 具有饱和性和方向性。 3．分类 特别提醒(1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 (2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。4．键参数 (1)概念 (2)键参数对分子性质的影响 ①键能越大，键长越短，分子越稳定。 ② 5．等电子原理 原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构，许多性质相似，如N2与CO、O3与SO2、N2O与CO2、CH4与NH＋4等。 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子(×) (2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大(×) (3)在所有分子中都存在化学键(×) (4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关(√) (5)s-s σ键与s-p σ键的电子云形状对称性相同(√) (6)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(√) (7)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转(√) (8)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍(×) (9)键长等于成键两原子的半径之和(×) (10)所有的共价键都有方向性(×) 1．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ键的是________(填序号，下同)；既有σ键，又有π键的是________；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的 分子结构与性质 知识网络： 一、化学键 相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用，通常叫做化学键。例如：水的结构式为 ， H －O 之间存在着强烈的相互作用，而H 、H 之间相互作用非常弱，没有形成化学键。 化学键类型： 1．三种化学键的比较： ※ 配位键：配位键属于共价键，它是由一方提供孤对电子，另一方提供空轨道所形成的共价 键，例如：NH 4+的形成 在NH 4+中，虽然有一个N －H 键形成过程与其它3个N －H 键形成过程不同，但是一旦 形成之后，4个共价键就完全相同。 键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性：原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。例如HF、HCl、HBr、HI分子中： X原子半径：F 高中化学选修3知识点总结 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。 2、构造原理 （1）构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 （2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。 （3）不同能层的能级有交错现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E （5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜（n-1）d ＜np （4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子。 （5）基态和激发态 ①基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 （1）电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。 第六章分子结构及性质 思考题解析 1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素原子之间易形成离子键。哪些元素原子之间易形成共价键？ 解：周期表中的ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA族元素原子之间由于电负性相差巨大，易形成离子键，而处于周期表中间的主族元素原子之间由于电负性相差不大，易形成共价键。 2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。 （1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。 （2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。 （3）sp2杂化轨道是有某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。 （4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。 （5）在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp3杂化，因此这些分子都是正四面体形。 （6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。 （7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。 解：（1）不正确。这只能对双原子分子而言。 （2）不正确。这只能对双原子分子而言。 （3）错。sp2杂化轨道是由某个原子的n s轨道和两个n p轨道混合形成的。 （4）正确。 （5）错。CCl4分子呈正四面体，而CHCl3和CH2Cl2分子呈变形四面体。 （6）错。原子在基态时的成对电子，受激发后有可能拆开参与形成共价键。 （7）错。如某些分子在成键时发生不等性杂化，则杂化轨道的几何构型与分子的几何构型就不一致。 3．试指出下列分子中哪些含有极性键？ Br2CO2H2O H2S CH4 解：CO2、H2O、H2S、CH4分子中含有极性键。 4．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论进行解释。 解：BF3分子在成键时发生sp2等性杂化，所以呈平面三角形，而NF3分子在成键时发生sp3不等性杂化，所以呈三角锥形。 5．CH4、H2O、NH3分子中键角最大的是哪个分子？键角最小的是哪个分子？为什么？ 绝密★启用前 2019-2020年第二学期人教版高中化学选修三第二章分子结构与 性质单元测试题 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单选题(共15小题,每小题3.0分,共45分) 1.已知1 mol气态基态氢原子完全结合形成氢气时，释放的最低能量为218 kJ·mol－1，下列说法正确的是() A． H—H键的键能为218 kJ·mol－1 B． H—H键的键能为436 kJ·mol－1 C． 1 mol气态氢原子的能量低于0.5 mol H2的能量 D． 1 mol H2完全分解至少需要218 kJ的能量 2.具有相同原子数和价电子数的微粒之间互称等电子体，等电子体往往具有相似的空间构型，以下各组粒子不能互称为等电子体的是（） A． CO和N2 B． N2H4和C2H4 C． O3和SO2 D． CO2和N2O 3.下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是（） A． H2S和Na2O2 B． H2O2和CaF2 C． NH3和N2 D． HNO3和NaCl 4.下列关于共价键的说法，正确的是（） A．分子内部一定会存在共价键 B．由非金属元素组成的化合物内部一定全是共价键 C．非极性键只存在于双原子单质分子中 D．离子化合物的内部可能存在共价键 5.下列不属于共价键成键因素的是() A．共用电子对在两原子核之间高概率出现 B．共用的电子必须配对 C．成键后体系能量降低，趋于稳定 D．两原子核体积大小要适中 6.关于CO2与CS2的下列说法正确的是（） A．它们互为等电子体 B． CO2为直线形而CS2为V形 C．它们分子中的化学键类型不同 D． CS2比CO2稳定 7.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是() A．配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C． Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位 D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位 第二章分子结构与性质 （知识点集锦） 一、共价键非金属元素原子之间以共用电子对形式形成的化学键叫做共价键。它具有饱和性和方向性。通过以前的学习我们知道共价键可以分为极性共价键和非极性共价键。按电子云重叠的方式，共价键又可以分为键和键。 两个原子的电子云以“头碰头”的方式重叠形成的共价键是 键，其电子云图像为轴对称图形。键强度较大，不易断裂。 两个原子的电子云以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键是 键，其电子云 图像为镜面对称图形。键强度较小，不牢固，易断裂。s 电子云形式为圆球形，p 电子云为哑铃形。所以s 电子云只能形成 键，p 电子云既能形成键又能形成键。 判断键和键的一般规律是：共价单键是 键；双键中有一个键和一 个键；三键中有一个键和两个键。二、键参数——键能、键长与键角 键能越大，化学键越稳定，越不容易被打断。键长越短，键能越大，化学键越稳定，键的长短往往与原子半径的大小有关。 键角是两个共价键之间的夹角。 2CO 为直线形分子，键角为0180；2H O 为V 形，键角为0105；3NH 为三角锥形，键角为0'10718；4CH 和4CCl 为正四面体形， 键角为0'10928；白磷（4P ）也为正四面体形，键角为0 60。三、等电子体 原子总数相同，价电子总数也相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许 多化学性质是相似的。如 CO 和2N 就是等电子体。2N 的结构式是，所以CO 的结构式是。 四、几种常见共价化合物的形成过程及立体构型(重点记忆) 为什么以上五种分子会有不同的立体构型呢？为了解释这一现象， 提出了价 层电子对互斥理论。五、价层电子对互斥理论（VSERP theory ） 价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原 子上的孤电子对。我们可利用中心原子上 键的总数与孤电子对的总数和来推测分子或离子的价层电子对互斥模型（VSERP 模型）。两者和为2，则VSERP 模型为直线形；和为3，则为平面三角形；和为4，则为四面体形。如2H O 的中心原子是o ，o 上有两个键和两对孤电子对，和为4，故2H O 的VSERP 模型 为四面体形。因有2对孤电子对上未连接原子，故其立体构型为 V 形。中心原子上的孤电子对1 ()2a xb ，a 为中心原子的价电子数，对于主 族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；x 为与中心原子结合的原子数；b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 鲍林杂化轨道理论是为了解释分子的立体构型提出的。我们可根据VSERP 模型来判断中心原子的杂化轨道类型。若VSERP 模型为直线形，则为sp 杂化；VSERP 模型为平面三角形，则为2sp 杂化；VSERP 模型为四面体形，则为 3sp 杂化。举个例子，在甲烷中碳原子是3sp 杂化，乙烯中碳原子是2sp 杂化，乙第二章分子结构与性质单元测试
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