用外延应力来调控不同衬底上的La0.7Sr0.3MnO3薄膜的结构性质和磁电阻性质
Applied Physics 应用物理, 2018, 8(8), 353-361
Published Online August 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/324104498.html,/journal/app
https://https://www.360docs.net/doc/324104498.html,/10.12677/app.2018.88045
Tuning Structural and Magnetoresistance
Properties of La0.7Sr0.3MnO3 Thin
Films by Epitaxial Strains
Panpan Yao1*, Hongguang Dong2*#, Yi Luo1, Haizhong Guo1#
1School of Physical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou Henan
2Higher Education Press, Beijing
Received: Jul. 17th, 2018; accepted: Jul. 30th, 2018; published: Aug. 6th, 2018
Abstract
Structural, transport, magnetic, and magnetoresistance properties of the epitaxial La0.7Sr0.3MnO3 thin films on different substrates grown by pulsed laser deposition were investigated. The results of X-ray diffraction show that all the La0.7Sr0.3MnO3 thin films are epitaxial growth and at single phase, and the lattice parameter c changes with the epitaxial strain due to the lattice mismatch between the thin film and the different substrates. The results of the magnetization and the electrical transport measurements indicate that the La0.7Sr0.3MnO3 thin films grown on different substrates have differ-ent Curie temperature T C and metal-to-insulator transition temperature T R, respectively. Moreover, the resistivity ρ(T) and corresponding magnetoresistance of the La0.7Sr0.3MnO3thin films change with the epitaxial strain. Our findings show that the epitaxial strain is a powerful tool for tuning the properties of the epitaxial thin films.
Keywords
La0.7Sr0.3MnO3 Thin Film, Pulsed Laser Deposition, Epitaxial Strain, Magnetoresistance
用外延应力来调控不同衬底上的La0.7Sr0.3MnO3薄膜的结构性质和磁电阻性质
姚盼盼1*，董洪光2*#，罗毅1，郭海中1#
1郑州大学物理工程学院，河南郑州
2高等教育出版社，北京
*第一作者。
#通讯作者。
姚盼盼 等
收稿日期：2018年7月17日；录用日期：2018年7月30日；发布日期：2018年8月6日
摘
要
在这个工作中，我们研究了利用脉冲激光沉积技术在不同衬底上外延生长出La 0.7Sr 0.3MnO 3外延薄膜的结构、输运、磁性、及磁电阻性质。用X 射线衍射技术测量的结果表明在不同衬底上制备的La 0.7Sr 0.3MnO 3薄膜是外延生长并且是单相的。La 0.7Sr 0.3MnO 3薄膜的晶格常数c 随由于薄膜与衬底的晶格失配引起的外延应力的变化而变化。磁性性质和电输运性质的测量结果分别表明不同衬底上的La 0.7Sr 0.3MnO 3薄膜具有不同的顺磁–铁磁转变温度(居里温度T C )和金属–绝缘体转变温度(T R )。此外，不同衬底上La 0.7Sr 0.3MnO 3薄膜的电阻率ρ(T )和磁电阻也随着外延应力而变化。我们的实验说明了外延应力是调控外延薄膜物性很有力的工具。
关键词
La 0.7Sr 0.3MnO 3薄膜，脉冲激光沉积，外延应力，磁电阻
Copyright ? 2018 by authors and Hans Publishers Inc.
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1. 引言
随着人类社会的发展和进步，科技界对材料科学和器件提出了越来越多新的要求。比如往往需要将具有电学、光学、磁学等完全不同物理性质的材料复合、集成在一起，从而开发出具有崭新性能的新型材料和器件。但传统半导体材料，由于物理性质较为单一，无法满足这种要求。而过渡金属氧化物具有比半导体材料更复杂的晶体结构、化学配比关系和价态变化、以及相图等，其内部还存在晶格/电荷/自旋/轨道等多个自由度之间的竞争耦合关系，因此也呈现出更为丰富的物理性质，从而有望满足并促进新一代微电子技术的要求与发展[1] [2]。尽管现今半导体器件仍然是电子器件的主流，这些具有快速、庞大响应及高电容特性的氧化物材料，通过对多种自由度，包括自旋、电荷、轨道、和晶格的调控而具有的多功能氧化物器件，将会是下一代理想器件。氧化物的研究不仅给自旋、电荷、轨道、晶格相互耦合体系赋予了新的意义，引起了基础凝聚态物理和材料科学的伟大进步，并且促进了关联电子体系的技术应用[3]。
现代高科技产业的发展，除了要求多种物性的交叉与组合外，还需要电子器件更加微型化、集成化。这就使得薄膜材料逐渐成为现在研究的热点。由于尺寸效应的影响，薄膜材料往往具有不同于其体材料的性质。在氧化物薄膜中，不同物性的氧化物外延生长在一起，一个晶体结构对另一个的影响能够改变界面处的原子位置、电子数量甚至电子电荷在原子周围的分布。由于维度降低，相应的特殊电子态被限制在尺度小于电子平均自由程的体系中，电子电荷/自旋/轨道/晶格之间的关联作用更加明显，因而导致氧化物界面上出现新奇的、与体材料的行为特征相关却又截然不同的新奇的物理性质和效应。
界面应力是凝聚态材料中调控晶体场能的主要手段之一。应力可以改变材料的晶格常数，可以展开能带中简并的能级，改变材料的电子结构，发生轨道重构、自旋–轨道耦合强度改变、电子–声子耦合强度
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姚盼盼等
改变等微观机制，实现诸如金属–绝缘体相变、顺电–铁电相变等宏观物理现象。因此应力是调控氧化物低维结构物性一种非常有效的手段。另一方面，过渡金属氧化物中，钙钛矿稀土锰氧化物以其超大的磁电阻值和丰富的物理内涵而备受瞩目。界面应力对锰氧化物低维结构的磁性影响巨大，在La0.9Sr0.1MnO3薄膜中可以通过应力来调控薄膜中Mn的电子轨道排列，从而改变磁性[4]。此外，在平行于La0.8Ba0.2MnO3薄膜界面方向的拉应力会导致其居里温度T C增大，而界面方向的拉应力会导致La0.8Sr0.2MnO3和La0.8Ca0.2MnO3薄膜的居里温度T C减小[5]。已经被证明衬底引起的拉应力和压应力会使La0.7Sr0.3MnO3薄膜的居里温度T C减小[6]，并且界面方向的应力也能够调控La0.7Sr0.3MnO3/Ba0.7Sr0.3TiO3超晶格的磁电性质[7]。更多的实验已经证实衬底引起的应力会影响外延锰氧化物薄膜的磁各向异性、电阻率和居里温度T C[8] [9] [10] [11] [12]。另外，通过氧空位也能够调控La2/3Sr1/3MnO3外延薄膜的磁性和输运性质[13]。
虽然前期有许多用应力来调控锰氧化物低维结构的性质的报道，但是更系统的用界面应力(包括从张应力逐渐变到压应力)对超薄锰氧化物薄膜(50个原胞层厚，~17 nm)的物性调控的报道还没有。在本工作中，我们使用脉冲激光沉积技术在不同的衬底上(不同的晶格常数)生长出具有不同外延应力(从张应力到压应力)的高质量的La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)超薄外延薄膜，薄膜厚度为50个原胞层厚，~17 nm。探究不同的外延应力对LSMO薄膜的晶格结构、输运、磁性及磁电阻性质，揭示应力对氧化物薄膜的晶格结构、输运性质、磁性及磁电阻性质的影响，进一步揭示LSMO薄膜中自旋/晶格/电荷/轨道等自由度之间的相互作用，并探索用外延应力调控氧化物薄膜物性的途径。我们的实验说明了LSMO外延薄膜的晶格常数取决于薄膜下面的衬底(晶格常数不同)。磁化M(T)曲线表明不同衬底(外延应力不同)上的LSMO薄膜具有不同的顺磁–铁磁转变温度T C。电阻率ρ(T)曲线表明不同衬底上的LSMO薄膜具有不同的金属–绝缘体转变温度T R，即外延应力能够调控LSMO薄膜的电阻率ρ(T)。MR(T)曲线表明不同衬底上的LSMO薄膜有不同的磁电阻，即外延应力能够调控LSMO薄膜的磁电阻。最终结论是我们的实验说明了外延应力是调控外延薄膜物性很有力的工具，以便我们能够更好的利用外延应力来调控超薄氧化物外延薄膜的物理性质和功能，为功能氧化物低维结构材料的应用打下基础。
2. 实验结果及讨论
我们利用脉冲激光沉积技术在不同衬底上生长出高质量的LSMO外延薄膜，单晶衬底分别为LaAlO3 (LAO, a c = 3.789 ?)、(LaAlO3)0.29(Sr0.5Al0.5TaO3)0.71(LSAT, a c = 3.867 ?)、SrTiO3 (STO, a c = 3.903 ?)、DyScO3 (DSO, a c = 3.937 ?)、BaTiO3 (BTO, a c = 3.990 ?)、(PbMg0.33Nb0.67)1-x：(PbTiO3)x (PMN-PT, a c = 4.019 ?)和MgO (a c = 4.209 ?)，其中a c是其赝立方晶格常数。此外，LSMO块材具有三角晶体结构，其赝立方晶格常数a c= 3.894?。如图1所示，把块材LSMO的平面内晶格常数和不同氧化物衬底之间的晶格常数相比较，并计算出其两者之间的由于晶格失配引起的应力。从图1可以看出，随着衬底晶格常数的增大，外延应力压应力逐渐变小，然后变为张应力，并且张应力随着晶格常数增大而增大。例如LSMO外延在LAO (a c= 3.789 ?)和LSAT (a c = 3.867 ?)上受到压应力的作用，分别为?2.67%和?0.59%。随着衬底晶格常数增大，逐渐变为张应力，在STO、DSO、BTO、PMN-PT、和MgO上分别为0.33%、1.19%、2.50%、3.20%和7.60%。
在利用脉冲激光沉积技术制备薄膜的过程中，氧气压和衬底温度分别为5 Pa、600℃。薄膜生长时，用高能电子衍射(RHEED)观察到大概每12脉冲制备一个原胞层厚的LSMO薄膜，共生长50个原胞层厚度(50.u.c.)，即LSMO薄膜厚17 nm。在沉积结束后，LSMO薄膜在950℃下通氧气退火5小时。
我们用上海光源的同步辐射X射线衍射技术(X-ray diffraction, XRD)来测量LMSO薄膜的晶格质量和晶格结构。图2(a)~图2(g)显示了不同衬底上LSMO薄膜的XRD θ-2θ扫描结果，插图显示LSMO薄膜与STO衬底(013)面的Φ扫描结果。从图2看出，除了衬底和薄膜的(00l)衍射峰，并没有发现有杂质峰或者其它相的衍射峰，表明了在不同衬底上的LSMO薄膜是外延生长并且是单相的。另外，我们发现LSMO
姚盼盼 等
薄膜的衍射峰在衬底(LAO, LSAT)衍射峰的左边，其原因在于LSMO 薄膜受到衬底的压应力；LSMO 薄膜的衍射峰在衬底(STO, DSO, BTO, PMN-PT, MgO)衍射峰的右边，其原因在于LSMO 薄膜受到衬底的拉应力。由于薄膜与衬底的晶格失配引起的外延应力，LSMO 薄膜的晶格常数c 随外延应力变化而变化(如图3(b)所示)。正如图3(b)所示，当LSMO 薄膜受到压应力(LAO 和LSAT 衬底上)时，其c 轴晶格常数增大；当LSMO 薄膜受到拉应力时，其c 轴晶格常数减小。所以我们可以得到外延薄膜的晶格常数取决于薄膜下面的衬底[9] [14]。另外，我们用球差校正扫描透射电镜(STEM)对在STO 衬底上生长的LSMO 薄膜进行了表征，如图3(a)所示。从图3(a)可以看出，从图中可以看出，LSMO/STO 界面非常明锐清晰，没有位错、杂相等缺陷存在，揭示了我们制备的薄膜和衬底是外延的，晶体质量非常好。
为了进一步研究不同衬底上LSMO 外延薄膜的输运和磁性等性质，我们用物性综合测试系统(PPMS)分别测量了磁化强度、电阻率ρ(T )和磁电阻随温度变化的关系。图4(a)~图4(f)显示了不同衬底上LSMO
Figure 1. Comparison of pseudo-cubic, in-plane lattice parameter of
LSMO with various oxide substrates
图1. LSMO 与多种氧化物衬底的赝立方、平面内a 轴晶格常数的比较
Figure 2. The results of XRD θ-2θ scan of LSMO thin films grown on different substrates
(a)~(g). The inset shows the result of (013) Φ-scan of LSMO thin film grown on STO substrate 图2. (a)~(g)不同衬底上LSMO 薄膜的XRD θ-2θ扫描结果，插图表示LSMO 薄膜与STO 衬底(013)面的Φ扫描结果
姚盼盼等
Figure 3. The STEM micrograph of LSMO thin film grown on STO substrate (a). c-axis lattice
constants of the LSMO thin films are deduced from the XRD data (b). The dashed line indi-
cates the lattice constant of the bulk LSMO
图3. (a) STO衬底上生长的LSMO薄膜的STEM图像。(b)利用XRD数据推导出LSMO
薄膜的c轴晶格常数。虚线表示块材LSMO的晶格常数
薄膜的在加磁场冷却(实心圆)和零磁场冷却(空心圆)的磁化M(T)曲线，插图表示T = 10 K下的不同衬底上LSMO薄膜的磁滞回线，图4(g)表示衬底DSO的磁化M(T)曲线。从图4(a)~图4(f)中我们可以看到LSMO 薄膜从高温到低温过程中发生铁磁–顺磁相变(相变温度T C)。低温时，场冷却下的磁化强度曲线和零场冷却的曲线分离，并且比零场冷却的大，原因在于LSMO薄膜中存在着自旋玻璃态。另外，从图4(d)中我们可以看到在T = 200 K处，LSMO薄膜的磁化存在跳变，原因在于BTO衬底发生三斜到四方的结构相变。然而，在图4(g) DSO衬底上，我们没有测量出LSMO薄膜的磁化强度，原因在于衬底DSO具有较大的磁性[14]。图4(h)显示了LSMO薄膜的T C和饱和磁矩随晶格失配的变化曲线。
图5(a)~图5(g)显示了不同衬底上LSMO薄膜的电阻率ρ(T)曲线，黑线、红线和蓝线分别表示在外加磁场H = 0 T、3 T和5 T下的电阻率ρ(T)曲线，其磁场垂直于薄膜表面。图5(h)表示LSMO薄膜的金属–绝缘体相变温度T R随晶格失配的变化曲线。从图5(a)~图5(g)中我们可以看到在T R出发生金属–绝缘体相变，温度低于T R时，电阻率随着温度的升高而增加，呈金属性；温度高于T R时，电阻率随温度的升高而减小，呈绝缘体性质。在较高温度区域，相同温度下的电阻率随外加磁场的增大而减小，原因在于外加磁场使其电子自旋规则排列从而减小散射。另外，也可以看到在相同的外加磁场下，不同衬底上LSMO 薄膜的电阻率ρ(T)变化不同，原因在于LSMO薄膜受到的应力不同，其电阻率变化也不同。我们的实验说明了外延应力能够调控LSMO薄膜的电阻率ρ(T)。
图6显示了不同衬底上LSMO薄膜的MR(T)曲线，红线和蓝线分别表示在磁场强度H = 3 T和5 T 下的MR(T)曲线。从图6中我们可以看到在相同的外加磁场及等温度下，不同衬底上LSMO薄膜的磁电阻变化是不同的，原因在于LSMO薄膜受到的应力不同，其磁电阻变化也不同。因此，我们的实验说明了外延应力是调控薄膜性能很有力的工具。另外，图6(e)中，BTO衬底上生长的LSMO外延薄膜，其MR(T)曲线与其他的MR(T)曲线明显不同，原因在于BTO衬底在T = 200 K处发生三斜到四方的结构相变，曲线有个很大的跳变，不是很平滑的曲线。在计算MR(T)时候造成了其MR(T)曲线出现了很大的跳变，因此和其它样品的曲线有很大的区别。
最后，在表1中我们总结了不同衬底上LSMO薄膜的c轴晶格常数、T C、饱和磁矩、T R和MR5(%)的变化。
3. 总结
本工作主要内容是使用脉冲激光沉积技术在不同的衬底上生长出具有不同外延应力的高质量的
姚盼盼等
Figure 4. The FC (solid symbols) and ZFC (open symbols) temperature-dependent magnetiza-
tion M(T) curves of LSMO thin films on various substrates (a)~(f). The insets show the hyste-
resis loops of LSMO thin films on different substrates under T = 10 K. Figure 4(g) shows tem-
perature-dependent magnetization M(T) curves of DSO substrate. Figure 4(h) shows T C and
Moment of LSMO thin films as a function of lattice mismatches
图 4. (a)~(f)表示不同衬底上LSMO薄膜的场冷却(实心圆)和零场冷却(空心圆)的磁化
M(T)曲线，插图表示T = 10 K下的不同衬底上LSMO薄膜的磁滞回线。图4(g)表示衬
底DSO的磁化M(T)曲线，图4(h)表示LSMO薄膜的T C和饱和磁矩随晶格失配的变化LSMO外延薄膜。研究LSMO薄膜的晶格结构、输运、磁性及磁电阻性质，揭示应力对氧化物薄膜的晶
格结构、输运性质、磁性及磁电阻性质的影响，进一步揭示LSMO薄膜中自旋/晶格/电荷/轨道等自由度
姚盼盼等
Figure 5. Resistivity ρ(T) curves of LSMO films on various substrates (a)~(g). The black、red and blue line indicate resistivity ρ(T) curves at H = 0 T、3 T and 5 T, respectively. Figure 5(h) shows T R of LSMO thin
films as a function of lattice mismatches
图5. (a)~(g)不同衬底上LSMO薄膜的电阻率ρ(T)曲线，黑线、红线和蓝线分别表示在磁场强度H =
0 T、3 T和5 T下的电阻率ρ(T)曲线。图5(h)表示LSMO薄膜的T R随晶格失配的变化
姚盼盼等
Figure 6. The MR(T) curves of LSMO thin films on various substrates, the red and blue line indicate MR(T)
curves at H = 3 T and 5 T, respectively
图6. 不同衬底上LSMO薄膜的MR(T)曲线，红线和蓝线分别表示在磁场强度H = 3 T和5 T下的
MR(T)曲线
姚盼盼等Table 1. Summary of the LSMO thin films grown on different substrates
表1. 不同衬底上LSMO薄膜的总结
Substrate c-axis parameter(?) T c(K) Moment (μB/u.c.) T R(K) MR5(%)
LAO 3.91 311 3.76 >380 36.8
LSAT 3.925 318 3.45 >380 40.7
STO 3.814 258 2.95 290 69.8
DSO 3.806 - - 310 55.6
BTO 3.826 298 3.03 >380 20
PMN-PT 3.818 302 2.24 345 50.9
MgO 3.847 272 3.1 330 39.1
之间的相互作用，并探索用外延应力调控氧化物薄膜物性的途径。我们的实验说明了外延应力是调控外延薄膜物性很有力的工具。
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2021人教版高中化学选修三《分子的性质》word教案
2021人教版高中化学选修三《分子的性质》word教 案 第三节分子的性质 第一课时 教学目标 1、了解极性共价键和非极性共价键； 2、结合常见物质分子立体结构，判定极性分子和非极性分子； 3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认确实科学态度。 重点、难点 多原子分子中，极性分子和非极性分子的判定。 教学过程 创设问题情境： （1）如何明白得共价键、极性键和非极性键的概念； （2）如何明白得电负性概念； （3）写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式。 提出问题： 由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子显现的机会是否相同？ 讨论与归纳： 通过学生的观看、摸索、讨论。一样说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。 提出问题： （1）共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？ （2）由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心如何样分布？是否重合？ （3）由极性键形成的分子中，如何样找正电荷的中心和负电荷的中心？ 讨论交流： 利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合
成方法，讨论、研究判定分子极性的方法。 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，因此差不多上非极性分子。如：H2、N2、C60、P4。 （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：CO2、BF3、CCl4。当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如：HCl、NH3、H2O。 （3）引导学生完成下列表格 一样规律： a．以极性键结合成的双原子分子是极性分子。如：HCl、HF、HBr b．以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。如：O2、H2、P4、C60。 c．以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。 d．在多原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一样是非极性分子。 反思与评判： 组织完成“摸索与交流”。
(完整版)结构化学课后答案第二章
02 原子的结构和性质 【2.1】氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为656.47、486.27、434.17和410.29nm ，试通过数学处理将谱线的波数归纳成为下式表示，并求出常数R 及整数n 1、n 2的数值。 2212 11 ( )R n n ν=-% 解：将各波长换算成波数： 1656.47nm λ= 1115233v cm - -= 2486.27nm λ= 1220565v cm - -= 3434.17nm λ= 1323032v cm - -= 4410.29nm λ= 1424373v cm - -= 由于这些谱线相邻，可令1n m =，21,2,n m m =++……。列出下列4式： ()2 2152331R R m m = - + ()22205652R R m m =- + ()2 2230323R R m m = - + ()2 2243734R R m m =- + (1)÷(2)得： ()()()2 3212152330.7407252056541m m m ++==+ 用尝试法得m=2（任意两式计算，结果皆同）。将m=2带入上列4式中任意一式，得： 1109678R cm -= 因而，氢原子可见光谱（Balmer 线系）各谱线的波数可归纳为下式： 221211v R n n - ??=- ? ?? 式中， 1 12109678,2,3,4,5,6R cm n n -===。 【2.2】按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径（分别用原子的折合质量和电子的质量计算并精确到5位有效数字）和线速度。 解：根据Bohr 提出的氢原子结构模型，当电子稳定地绕核做圆周运动时，其向心力与核和电子间的库仑引力大小相等，即：
第二讲分子结构与性质
第二讲分子结构与性质 考点一共价键 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)共价键的成键原子只能是非金属原子。() (2)在所有分子中都存在化学键。() (3)H2分子中的共价键不具有方向性。() (4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。() (5)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。() 2．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、 ⑨CO2、⑩C2H4。 (1)只存在非极性键的分子是__________；既存在非极性键又存在极性键的分子是__________；只存在极性键的分子是__________。 (2)只存在单键的分子是__________，存在三键的分子是__________，只存在双键的分子是__________，既存在单键又存在双键的分子是__________。 (3)只存在σ键的分子是__________，既存在σ键又存在π键的分子是__________。 (4)不存在化学键的是__________。 (5)既存在离子键又存在极性键的是__________；既存在离子键又存在非极性键的是__________。3 3.(1)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。 (2)CaC2中C2－2与O2＋2互为等电子体，O2＋2的电子式可表示为________；1 mol O2＋2中含有的π键数目为________。 (3)下列物质中： A．N2B．CO2C．CH2Cl2 D．C2H4E．C2H6F．CaCl2G．NH4Cl ①只含有极性键的分子是__________； ②既含离子键又含共价键的化合物是________； ③只存在σ键的分子是________； ④同时存在σ键和π键的分子是________。 4．(2016·佛山高三月考)下列关于共价键的说法正确的是() A．一般来说σ键键能小于π键键能 B．原子形成双键的数目等于基态原子的未成对电子数 C．相同原子间的双键键能是单键键能的两倍 D．所有不同元素的原子间的化学键至少具有弱极性 5.(教材改编)下列说法中正确的是() A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定 B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C．水分子可表示为H—O—H，分子的键角为180° D．H—O键键能为462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8 kJ 考点二分子的立体构型 1．判断下列物质中中心原子的杂化轨道类型。 BF3______；PF3______；SO3______；SO2______；H2S______。 答案：sp2sp3sp2sp2sp3
第二章 分子结构与性质(知识清理及练习)
第二章分子结构与性质 一．共价键 1.特点：具有性和性（无方向性） 2.分类：（按原子轨道的重叠方式） （1）δ键：（以“”重叠形式） a.特征： b.种类：S-S δ键. S-P δ键. P-Pδ键 （2）π键：（以“”重叠形式），特征： 3.判断共价键类型的一般规律是： 共价单键中共价双键中共价三键中 【练习】1.下列说法正确的是（） A. π键是由两个p原子轨道“头碰头”重叠形成 B. δ键是镜面对称，而π键是轴对称 C. 乙烷分子中的键全为δ键而乙烯分子中含δ键和π键 D. H2分子中含δ键而Cl2分子中含π键 2. 下列说法正确的是（） A. 共价化合物中可能含有离子键 B. 非金属元素之间不能形成离子键 C. 气体分子单质中一定存在非极性共价键 D. 离子化合物中可能含有共价键 二.键参数 1.键能的定义： 2.键长与共价键的稳定性的关系：键长越短，往往键能，这表明共价键。 3. 决定共价键的稳定性，是决定分子的立体构型的重要参数。 【练习】1.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是（） A.键角是描述分子立体结构的重要参数 B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C.键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D.键角的大小与键长、键能的大小无关 2.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的键能为431.8kJ/mol ，H-Br的键能为366 kJ/mol 这说明HCl比HBr分子稳定 3.已知H-H键能为436 kJ/mol ，H-N键能为391 kJ/mol ，根据化学方程式 高温、高压 N2+3H22NH3,1molN2与足量H2反应放出的热量为92.4 kj/mol ，则N —N的催化剂 键能是（） A.431 kJ/mol B.945.6 kJ/mol C.649 kJj/mol D.896 kJ/mol 三.等电子体 相同和相同的粒子具有相似的化学键特征和相同的空间构型 【练习】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.NO3+和CO32-是等电子体，均为平面正三角形结构 C.H2O+和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构 D.B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 四.价层电子对互斥理论 1.价层电子对数= 2.孤对电子数的计算方法： 3.VSEPR模型和分子的立体构形的推测 例：H2O 孤对电子数为，δ键数，价层电子对数为，VSEPR模型，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤对电子，因而H2O分子呈形。 【练习】1.下列分子构形为正四面体型的是（） ①P4②NH3 ③CCl4④CH4⑤H2S ⑥CO2 A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.①③④ D.④⑤
选修三 第二章 第3节 分子的性质 第二课时学案
第三节分子的性质 第二课时 【学习目标】 1.范德华力、氢键及其对物质性质的影响 2.能举例说明化学键和分子间作用力的区别 3.例举含有氢键的物质 【学习过程】 【知识梳理】 二、范德华力及其对物质性质的影响 范德华力：分子间普遍存在的作用力，又叫分子间作用力。范德华力很弱，约比化学键小l一2数量级。 〔探究〕：（1）范德华力大小 分子HCl HBr HI CO Ar 范德华力 21.14 23.11 26.00 8.75 8.50 （kJ/mol） 共价键键能 431.8 366298.7 745 （kJ/mol） 结论1：范德华力很弱，比化学键的键能小得多。（2）范德华力与相对分子质量的关系： 分子HCl HBr HI 相对分子质量 范德华力 21.14 23.11 26.00 （kJ/mol） 熔点/oC -114.8 -98.5 -50.8 沸点/oC -84.9 -67 -35.4 单质相对分子质量熔点/oC 沸点/oC F2-219.6 -188.1 Cl2-101.0 -34.6 Br2-7.2 58.8
I2113.5 184.4 结论2：相对分子质量越大，范德华力越大。 （3）范德华力与分子的极性的关系： 分子相对分子质量分子的极性熔点/oC 沸点/oC CO 28 -205.05 -191.49 N228 -210.00 -195.81 结论3：分子的极性越大，范德华力越大。 三、氢键及其对物质性质的影响 非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体，其熔沸点和其分子量有关．对于同一主族非金属元素而言，从上到下，分子量逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？ 说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除分子间作力之外其他作用．这种作用就是氢键。 1. 氢键： （1）氢键的表示：氢键可以用A—H…B表示。 （2）形成氢键的一般条件：电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子 （3）分子内氢键和分子间氢键 2. 氢键对物质性质的影响 （1）分子间氢键，使物质的熔、沸点升高：
第二章 分子结构-答案
第二章 化学键和分子结构 一.选择题 1. 下列分子或离子中，键角最小的是( ) A. HgCl 2 B. H 2O C. NH 3 D. PH 3 2. 关于原子轨道的说法正确的是( ) A.凡中心原子采取sp 3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体； B. CH 4分子中的sp 3杂化轨道是由4个H 原子的1s 轨道和C 原子的2p 轨道混 合起来而形成的 ； C. sp 3 杂化轨道是由同一原子中能量相近的s 轨道和p 轨道混合起来形成的一 组能量相等的新轨道； D. 凡AB 3型的共价化合物,其中心原子A 均采用sp 3杂化轨道成键。 3. 下列化合物中氢键最强的是( ) A. CH 3OH B. HF C. H 2O D. NH 3 4. 对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的熔沸点高的原因是( ) A. 前者不能形成氢键，后者可以； B. 前者能形成氢键，后者不能； C. 前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键； D. 前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键。 5. 下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. H 2Te>H 2Se>H 2S>H 2O C. NH 3>AsH 3>PH 3 D. CH 4>GeH 4>SiH 4 6. I 2的CCl 4溶液中分子间主要存在的作用力是( ) A. 色散力 B. 取向力 C. 取向力、诱导力、色散力 D. 氢键、诱导力、色散力 7. 下列分子中偶极矩为零的是( ) A. NF 3 B. NO 2 C. PCl 3 D. BCl 3 8. 下列分子是极性分子的是( ) A. BCl 3 B. SiCl 4 C. CHCl 3 D.. BeCl 2 9. 下列离子或分子有顺磁性的是( ) A. O 2 B. O 22- C. N 2 D. CO 10. 下列分子中心原子是sp 2杂化的是( ) A. PBr 3 B. CH 4 C. BF 3 D. H 2O 11. SO 42-离子的空间构型是( ) A. 平面正方形 B. 三角锥形 C. 四面体 D. 八面体 12. 下列各物质分子其中心原子以sp 2杂化的是( )
第二讲 分子结构与性质
第二讲分子结构与性质 (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题( 题意) 1．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是()。 ①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2 A．①②③B．③④⑤⑥ C．①③⑥D．③⑤⑥ 解析单键一定是σ键，双键或三键中有一个σ键，其余均是π键。 答案 D 2．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()。 A．SO3与SO2B．BF3与NH3 C．BeCl2与SCl2D．H2O与SO2 解析SO3、SO2中心原子都是sp2杂化，A正确；BF3、NH3中心原子一个是sp2杂化，一个是sp3杂化，B错误；BeCl2中，Be原子采取sp杂化，而SCl2中S原子采取sp3杂化，C错误；H2O中氧原子采取sp3杂化，而SO2中S原子采取sp2杂化。 答案 A 3．下列有关σ键和π键的说法错误的是 ()。 A．在某些分子中，化学键可能只有π键而没有σ键 B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键，配位键都是σ键C．σ键的特征是轴对称，π键的特征是镜面对称
D．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者 解析在某些分子中，可能只有σ键，而没有π键，A错误；由于π键的键能小于σ键的键能，所以在化学反应中容易断裂。 答案 A 4．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是()。 A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D．键角的大小与键长、键能的大小无关 解析键能越大，键长越短，共价化合物越稳定。 答案 C 5．下列叙述中正确的是()。 A．NH3、CO、CO2都是极性分子 B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强 D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子 解析A中CO2为非极性分子；B说法正确；当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构，像D中水为极性分子，空间结构不是直线形，属于V形结构；选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱。 答案 B 6．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及不同层分子间的主要作用力分别是()。 A．sp，范德华力B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键D．sp3，氢键 解析由于该晶体具有和石墨相似的层状结构，所以B原子采取sp2杂化，同层分子间的作用力是范德华力，由于“在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连”虽然三个B—O都在一个平面上，但σ单键能够旋转，使O—H 键位于两个平面之间，因而能够形成氢键，从而使晶体的能量最低，达到稳定状态。
第二章分子结构与性质单元测试
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
常见的钢结构计算公式
2-5 钢结构计算 2-5-1 钢结构计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700 和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591 的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20 ℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20 ℃ 时，对Q235钢和Q345钢应具有-20 ℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃ 冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于- 20 ℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390 钢和Q420钢应具有-20 ℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z 向钢时，其材质应符合现行国家标准厚度方向性能钢板》GB/T 5313 的规定。
第二章 分子结构-答案
第二章化学键和分子结构 一.选择题 1.下列分子或离子中，键角最小的是( ) A. HgCl2 B. H2O C. NH3 D. PH3 2.关于原子轨道的说法正确的是( ) A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体； B. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混 合起来而形成的； C. sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一 组能量相等的新轨道； D. 凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。 3.下列化合物中氢键最强的是( ) A. CH3OH B. HF C. H2O D. NH3 4.对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的熔沸点高的原因是( ) A. 前者不能形成氢键，后者可以； B. 前者能形成氢键，后者不能； C. 前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键； D. 前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键。 5.下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. H2Te>H2Se>H2S>H2O C. NH3>AsH3>PH3 D. CH4>GeH4>SiH4 6.I2的CCl4溶液中分子间主要存在的作用力是( ) A. 色散力 B. 取向力 C. 取向力、诱导力、色散力 D. 氢键、诱导力、色散力 7.下列分子中偶极矩为零的是( ) A. NF3 B. NO2 C. PCl3 D. BCl3 8.下列分子是极性分子的是( ) A. BCl3 B. SiCl4 C. CHCl3 D.. BeCl2 9.下列离子或分子有顺磁性的是( ) A. O2 B. O22- C. N2 D. CO 10.下列分子中心原子是sp2杂化的是( ) A. PBr3 B. CH4 C. BF3 D. H2O 11.SO42-离子的空间构型是( ) A. 平面正方形 B. 三角锥形 C. 四面体 D. 八面体 12.下列各物质分子其中心原子以sp2杂化的是( ) A. H2O B. NO2 C. SCl2 D. CS2
第二章 分子结构与性质
第二章分子结构与性质 教材分析 第二章分子结构与性质 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 [设问] 前面学习了电子云和轨道理论，对于HCl中H、Cl原子形成共价键时，电子云如何重叠？例：H2的形成 [讲解、小结] [板书] 1．δ键：（以“头碰头”重叠形式） a．特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的图形不变，轴对称图形。
b．种类：S-Sδ键 S-Pδ键 P-Pδ键 [过渡] P电子和P电子除能形成δ键外，还能形成π键 [板书] 2．π键 [讲解] a.特征：每个π键的电子云有两块组成，分别位于有两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜像对称。 3．δ键和π键比较 ①重叠方式 δ键：头碰头 π键：肩并肩 ②δ键比π键的强度较大 ②成键电子：δ键 S-S S-P P-P π键 P-P δ键成单键 π键成双键、叁键 ４．共价键的特征 饱和性、方向性 [科学探究] 讲解 [小结] 生归纳本节重点，老师小结 [补充练习] 1．下列关于化学键的说法不正确的是（） A．化学键是一种作用力
B．化学键可以是原子间作用力，也可以是离子间作用力 C．化学键存在于分子内部 D．化学键存在于分子之间 2．对δ键的认识不正确的是（） A．δ键不属于共价键，是另一种化学键 B．S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键 D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同 3．下列物质中，属于共价化合物的是（） A．I2 B．BaCl2 C．H2SO4 D．NaOH 4．下列化合物中，属于离子化合物的是（） A．KNO3 B．BeCl C．KO2 D．H2O2 5．写出下列物质的电子式。 H2、N2、HCl、H2O ６．用电子式表示下列化合物的形成过程 HCl、NaBr、MgF2、Na2S、CO2 [答案] 1．D 2．Ａ３．Ｃ４．ＡＣ５．略６．略 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第二课时 ［教学目标］： １．认识键能、键长、键角等键参数的概念 ２．能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质 ３．知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用” ［教学难点、重点］： 键参数的概念，等电子原理 ［教学过程］： ［创设问题情境］ Ｎ２与Ｈ２在常温下很难反应，必须在高温下才能发生反应，而Ｆ２与Ｈ２在冷暗处就能发生化学反应，为什么？ ［学生讨论］ ［小结］引入键能的定义 ［板书］ 二、键参数 １．键能 ①概念：气态基态原子形成１mol化学键所释放出的最低能量。
人教版-选修3-第二章分子结构与性质全章教案
人教版-选修3-第二章分子结构与性质全章教案 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 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第一课时
2021高考化学一轮复习第十二章物质结构与性质第二讲分子结构与性质规范演练含解析人教版
第二讲分子结构与性质 1．有X、Y、Z三种元素，其中X原子的价电子构型为2s22p2，Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道，Z的＋1价离子是一个质子。试回答下列问题： (1)ZXY分子中的三个原子除Z原子外均为8电子构型，写出该分子的结构式：____________，根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的类型有________。 (2)常温下，YZ3呈气态，但易被液化，且极易溶于水，其原因是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)液态的YZ3是一种重要的溶剂，其性质与H2O相似，可以与活泼金属反应，写出Na 与液态YZ3反应的化学方程式：_______ _____________________________________________________。 解析：由“X原子的价电子构型为2s22p2”可推知X是C；“Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道”可推知Y是N；Z是H。(1)ZXY分子为HCN，其结构式为H—C≡N，分子中含有的共价键为σ键和π键。(2)YZ3分子为NH3，易液化；NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水。(3)由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可类推出：2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑。 答案：(1)H—C≡N σ键、π键(2)NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水(3)2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑2．硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示： (1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_______，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。 (2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是__________。 (3)图(a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_________________________________________ _____________________________________________________。
(完整版)人教版高中化学选修3第二章《分子结构与性质》单元测试题(解析版).docx
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
钢结构计算公式.docx
螺栓或铆钉的最大、最小允许距离表2-90 注：1. d0为螺栓或铆钉的孔径，t为外层较薄板件的厚度。 2 ?钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等）相连的螺栓或铆钉的最大间距，可按中间排的数值采用。 常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值见表2-91。 常见型钢及其组合截面的回转半径的近似值表表2-91
-I JK=O32 Λiy =0.28? w =0.18 I I=O.18 ?+? ∕χ=10.21A ?=≈0.2l??=0.185Λ "0-2 M ι20.21b iχ=0,45Λ?=0.24? J y S y IH).25tf ?=0,3S? Iy =0.44? ?=0.41Λ ?-0.12fr ∕χ=0.28λ ?=024? Jχ=0.42? ? =0.226?≡0.44Λ?~0.32A Pl ?-0J0Λ —r ? =^0.306 L.-√ h-0.l95Λ ∣χ=0.32A Jy -0.20ΔJX=O29Λ ? =O 456 ■J h =O .20片~j?=0 21h ?=0.29Λ ?→29? r*=0 29h ? =0.5Ofc -0.54? h =OJOh h =0.2150 ?=O.38Λ ? -0.60? -B?-___J□ φ=7?R.30λ ?-0.!7fe ?=0,40A ?≡021fe A =0.43 A i j=0 24b ?≡0.4θ? iχ =0?2ι4ft?p ?=0.4l ?flp ________ ?=0.44? ι=0.35? ■?≡045A ? =0- 235? ?=0 43h A=O 43? h=O39A ?≡O20? f—∣<=0.38Λ 王于」42防 h=0.32? ?=0 58? <χ=O.32 ? 6 =0.40? {≡- P ? ∕χ=0.365λ ?=0.275? s td E h=035A ?*0.56? IX =039Λ iy≈0 29b -C 戸 y Γ -U "1 J 厂 -I=Y _ ■ ■ ■ y π L ≡ ^?≡=0.39Λ 「?=0一 530 强度和稳定性计算表表2-93 ^=O 50? b≡Q39f>
新人教版高中化学选修3分子的性质教案
分子的性质 教学目标 范德华力、氢键及其对物质性质的影响 能举例说明化学键和分子间作用力的区别 例举含有氢键的物质 4．采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 5．培养学生分析、归纳、综合的能力 教学重点 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响 教学难点 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响 教学过程 [创设问题情景] 气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？ 学生联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。 [结论] 表明分子间存在着分子间作用力，且这种分子间作用力称为范德华力。 [思考与讨论] 仔细观察教科书中表2-4，结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？ [小结] 分子的极性越大，范德华力越大。 [思考与交流] 完成“学与问”，得出什么结论？ [结论] 结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大。 [过渡] 你是否知道，常见的物质中，水是熔、沸点较高的液体之一？冰的密度比液态的水小？为了解释水的这些奇特性质，人们提出了氢键的概念。 [阅读、思考与归纳] 学生阅读“三、氢键及其对物质性质的影响”，思考，归纳氢键的概念、本质及其对物质性质的影响。 [小结] 氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。 氢键是由已经与电负性很强的原子（如水分子中的氢）与另一个分子中电负性很强的原子（如水分子中的氧）之间的作用力。 氢键的存在大大加强了水分子之间的作用力，使水的熔、沸点教高。 [讲解] 氢键不仅存在于分子之间，还存在于分子之内。 一个分子的X-H键与另一个分子的Y相结合而成的氢键，称为分子间氢键，如图2-34 一个分子的X-H键与它的内部的Y相结合而成的氢键称为分子内氢键，如图2-33 [阅读资料卡片] 总结、归纳含有氢键的物质，了解各氢键的键能、键长。
第二章 分子结构
1. S F4分子具有( )[ID: 881] A B C D 2. 下列哪种分子的偶极矩不等于零？( )[ID: 909] A B C D 3. 下列化合物中哪种分子偶极矩为零？( )[ID: 910] A B C D 4. 下列哪一种分子或原子在固态时是范德华力所维持的？( )[ID: 911] A
B C D 5. 下列化合物中哪个不具有孤对电子？( )[ID: 912] A B C D 6. O F2分子的电子结构是哪种杂化？( )[ID: 913] A B C D 7. 下列化合物中哪一个氢键表现最强？( )[ID: 914] A B C D 8. 用价电子对互斥理论推测下列分子构型：PCl5、HOCl 、XeF2、ICl4－、IF5分别属于( )[ID: 915]
A B C D 9. 指出下列化合物中，哪一个化合物的化学键极性最小？( )[ID: 916] A B C D 10. 要组成有效分子轨道需满足成键哪三原则？( )[ID: 917] A B C D 11. 由分子轨道理论可知( )[ID: 918] A B C D
12. 指出下列化合物中，哪个化合物的化学键极性最大？( )[ID: 919] A B C D 13. 下列分子中，两个相邻共价键间夹角最小的是( )[ID: 920] A B C D 14. 下列说法中正确的是( )[ID: 921] A B C D 15. 下列化学键中，极性最弱的是( )[ID: 922] A B C
D 16. 下列说法中不正确的是 ( )[ID: 923] A B C D 17. 下列原子轨道中各有一个自旋方向相反的不成对电子，则沿x 轴方向可形成 σ键的是 ( )[ID: 924] A B C D 18. 下列分子或离子中，键角最大的是 ( )[ID: 925] A B C D 19. 下列说法中，正确的是 ( )[ID: 926] A
选修三第二章分子结构与性质教案
第二章分子结构与性质 一、共价键 1．本质：在原子之间形成共用电子对。 2．特征：具有饱和性和方向性（注意：s-s σ键即H-H 键没有方向性） 3．分类 （1 ）形成共价键的原子轨道重叠方式： σ键：原子轨道“头碰头”重叠 π键：原子轨道“肩碰肩”重叠 （2）形成共价键的电子对是否偏移： 极 性 键：共用电子对发生偏移（即A-B 等） 非极性键：共用电子对不发生偏移(即A-A 等) （3）原子间共用电子对的数目: 单键、双键、三键。 说 明：①两原子间形成的共价键中，共价单键为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π 键，共价三键中有一个σ键和二个π键。 ②并不是所有的分子中都含有共价键，如单原子的稀有气体分子中无共价键。 ③化学反应的本质 。 4．键参数 (1)概念 键能：气态基态原子形成1mol 化学键释放的最低能量。 键参数 键长：形成共价键的两个原子间的核间距。 键角：分子中两个共价键之间的夹角。 (2)键参数对分子性质的影响------键长越短，键能越大，分子越稳定．
共价键的键能与化学反应热的关系:反应热= 所有反应物键能总和－所有生成物键能总和. 5．等电子体原理：是指原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。应用：⑴判断微粒成键方式、空间构型；⑵推测性质。如CO与N2 。 二、分子的空间构型 1、价层电子对互斥理论 （1）有关概念 ①价电子：原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。在主族元素中，价电子数就是最外层电子数。 ②价层：就是显现化合价的电子层，通常指原子的最外层电子层。 ③价层电子对：指的是形成σ键的电子对和孤对电子。孤对电子的存在，增加了电子 对间的排斥力，影响了分子中的键角，会改变分子构型的基本类型。 ④价层电子对互斥理论基本观点：分子中的价层电子对---成键电子对(即σ键）和孤对电子由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离以减小排斥力而采取对称的空间结构。[一般电子对间的排斥大小：孤电子对间的排斥（孤-孤排斥）＞孤对电子和成键电子对间的排斥（孤-成排斥）＞成键电子对间的排斥（成-成排斥）] 说明：价层电子对互斥理论：主要是用来分析主族元素形成的分子或离子的结构的，不用 来分析以过渡元素为中心的化合物。 （2）、根据价层电子对互斥模型判断分子的构型 Ⅰ、价层电子对互斥模型说明的是价层电子对（含孤电子对）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，不包括孤电子对。 ①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； ②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。 Ⅱ、对AB m型分子或离子，其价层电子对数(亦即为杂化轨道数)的判断方法为： 规定：①作为配位原子，卤素F、Cl、Br、I和H：价电子1个，氧族：O、S：0个； 但作为中心原子，卤素原子按7个价电子计算，氧族元素的原子按6个价电子计算；
【人教版】高中化学选修3知识点总结：第二章分子结构与性质(精华版)
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