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选修三 第二章 第二节分子的立体构型 (1)【课前预习】1.化学式: 2.结构式: 3.结构简式: 4.电子式: 5.价电子: 【知识整理】运用你对分子的已有的认识,完成下列表格,写出C、H、N、O的电子式,根据共价键的饱和性讨论C、H、N、O的成键情况。原子HCNO电子式可形成共用电子对数1432成键情况1432【归纳】原子不同,可形成的电子对数目不同,共价键的饱和性不同。【阅读思考】阅读教材P35-36,先完成下表,然后思考所给问题写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式;根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成键情况.分析分子内的原子总数、孤对电子数及空间结构。分子CO2H2ONH3CH2OCH4C2H4电子式结构式原子总数孤对电子数空间结构直线型V型三角锥形平面三角形正四面体1.分子结构多样性的原因?2.什么是分子的空间结构?结构式能反映出分子的空间构造吗?3.同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同,什么原因?同为四原子分子,CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不同,什么原因?【阅读】 P37科学视野,思考:分子的空间结构我们看不见,那么科学家是怎样测定的呢?【思考与交流】P381.以S和P为例,说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数?2.以N和Cl为例,说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数?【问题】如何计算中心原子上的孤电子对数?(P37)如何计算价电子对数?二者的主要作用是什么?【典例解悟】下列叙述正确的是()A.NH3是极性分子,分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B.CCl4是非极性分子,分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央【阅读与思考】阅读教材P38-39,尝试用“价层电子对互斥模型理论”判断常见分子的立体结构型。【方法小结】1.理论模型:分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对),由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远离以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间构型。2.价电子对之间的斥力(1)电子对之间的夹角越小,排斥力越大。(2)由于成键电子对受两个原子核的吸引,所以电子云比较紧缩,而孤对电子只受到中心原子的吸引,电子云比较“肥大”,对邻近电子对的斥力较大,所以电子对之间斥力大小顺序如下:孤电子对孤电子对孤电子对成键电子成键电子成键电子(3)由于三键、双键比单键包含的电子数多,所以其斥力大小次序为三键双键单键。3.价层电子对互斥模型的两种类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。4.用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型具体步骤:(1)确定中心原子A价层电子对数目中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半,即中心原子A价层电子对数目。计算时注意:氧族元素原子作为配位原子时,可认为不提供电子,但作中心原子时可认为它提供所有的6个价电子。如果讨论的是离子,则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO中P原子价层电子数应加上3,而NH中N原子的价层电子数应减去1。如果价层电子数出现奇数电子,可把这个单电子当作电子对看待。(2)确定价层电子对的空间构型由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系:价层电子对数目23456价层电子对构型直线形三角形四面体三角双锥八面体(3)分子空间构型确定根据分子中成键电子对数和孤对电子数,可以确定相应的较稳定的分子几何构型。如下表:A的电子对数成键电子对数孤电子对数几何构型中心原子A价层电子对的排列方式分子的几何构型实例220直线形ABeCl2 HgCl2(直线形) CO2330平面三角形(平面三角形)21三角形(V形)440四面体(四面体)31四面体NH3(三角锥)22四面体H2O(V形)660八面体SF6(八面体)42八面体XeF4(平面正方形)【思考与交流】P39 确定BF3、NH4+、SO32-的VSEPR模型和它们的立体构型【典题解悟】1. 在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是( )A.NF3 B.CH3- C.BF3 D.H3O+2.有关甲醛分子的说法正确的是( ) A.C原子采取sp杂化 B.甲醛分子为三角锥形结构C.C原子采取sp2杂化D.甲醛分子为平面三角形结构【当堂检测】1.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.SiCl42.下列分子的立体结构,其中属于直线型分子的是 ( )A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P43.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.CH2O4.下列分子的结构中,原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是( )A.CO2 B.PCl3 C.CCl4 D.NO25.下列分子或离子的中心原子,带有一对孤对电子的是 ( )A.XeO4 B.BeCl2 C.CH4 D.PCl36.写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式,并指出它们分子中的键角分别是多少?直线形 平面三角形 三角锥形 正四面体 7. 为了解释和预测分子的空间构型,科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上,提出了一种十分简单的理论模型价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类:一类是 ;另一类是 。BF3和NF3都是四个原子的分子,BF3的中心原子是 ,NF3的中心原子是 ;BF3分子的立体构型是平面三角形,而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是 。8. 用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。BeCl2 ;SCl2 ;SO32- ;SF6 【对点练习】1.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是()A.直线形;三角锥形 BV形;三角锥形 C.直线形;平面三角形 DV形;平面三角形2.能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是()A.两个键之间夹角为10928 B.CH键为极性共价键C.4个CH键的键能、键长相同 D.二氯甲烷没有同分异构体3.用价层电子对互斥模型推测下列分子的空间构型:BeCl2NH3H2OPCl34.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子,运用价层电子对互斥模型,下列说法正确是A.若n2,则分子的立体结构为V形 B.若n3,则分子的立体结构为三角锥形C.若n4,则分子的立体结构为正四面体形 D.以上说法都不正确【课后强化】1.下列分子或离子中,不含有孤对电子的是()A.H2O BH3O CNH3 DNH2.三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体,其分子结构呈三角锥形,以下关于NCl3的叙述正确的是()A.分子中NCl键是非极性键 B.分子中不存在孤对电子C.它的沸点比PCl3沸点低 D.因NCl键键能大,所以NCl3的沸点高3.下列推断正确的是()A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为10928C.NH的电子式:HN H,离子呈平面正方形结构D.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强4.下列分子中,所有原子不可能共处在同一平面上的是()A.C2H2 BCS2 CNH3 DC6H65.下列说法中,正确的是()A.由分子构成的物质中一定含有共价键 B.形成共价键的元素不一定是非金属元素C.正四面体结构的分子中的键角一定是10928 D.CO2和SiO2都是直线形分子6.最近媒体报道了一些化学物质,如爆炸力极强的N5、结构类似白磷的N4、比黄金还贵的18O2、太空中的甲醇气团等。下列说法中,正确的是()A.18O2和16O2是两种不同的核素B.将a g铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中,铜丝变红,质量小于a gC.N4为正四面体结构,每个分子中含有6个共价键,键角为10928D.2N5=5N2是化学变化7.下列物质中既有极性键,又有非极性键的直线形分子的是()A.CS2 BCH4 C.CH3CH2Cl DHCCH8.下列分子和离子中,中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子的空间构型为V形的是( )A.NH BPH3 CH3O DOF29.若ABn的中心原子上有一对孤对电子未能成键,当n2时,其分子结构为_;当n3时,其分子结构为_。10.为了解释和预测分子的空间构型,科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上,提出了一种十分简单的理论模型价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类:一类是_:另一类是_。BF3和NF3都是四个原子的分子,BF3的中心原子是_,NF3的中心原子是_;BF3分子的立体构型是平面三角形,而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是_。第二章第二节分子的立体构型 ( 2)【回顾与思考】1.共价键类型:、键,价层电子对互斥模型。2. 我们已经知道,甲烷分子呈正四面体形结构,它的4个C-H键的键长相同,HC-H的键角为10928。按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个C-H单键都应该是键,然而,碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道,用它们跟4个氢原子的ls原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。为什么?【小结】杂化轨道理论的简述1.杂化轨道理论认为:在形成分子时,通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。但应注意,原子轨道的杂化,只有在形成分子的过程中才会发生,而孤立的原子是不可能发生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道(如2s,2p等)才能发生杂化,而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大,它是不能发生杂化的。2.杂化轨道成键时,要满足化学键间最小排斥原理,键与键间排斥力大小决定于键的方向,即决定于杂化轨道间的夹角。由于键角越大化学键之间的排斥力越小,对sp杂化来说,当键角为180时,其排斥力最小,所以sp杂化轨道成键时分子呈直线形;对sp2杂化来说,当键角为120时,其排斥力最小,所以sp2杂化轨道成键时,分子呈平面三角形。由于杂化轨道类型不同,杂化轨道夹角也不相同,其成键时键角也就不相同,故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。3.杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。四、ABm型杂化类型的判断1.公式: 电子对数n(中心原子的价电子数配位原子的成键电子数电荷数)2.根据n值判断杂化类型一般有如下规律:当n2,sp杂化;n3,sp2杂化;n4, sp3杂化。例如:SO2n(60)3sp2杂化 NOn(51)3sp2杂化 NH3n(53)4 sp3杂化注意 当上述公式中电荷数为正值时取“”,电荷数为负值时取“”。当配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数为零。【典例解悟】根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为( )A.直线形sp杂化 B三角形sp2杂化 C.三角锥形sp2杂化 D三角锥形sp3杂化【对点练习】1.用杂化轨道理论解释CH4分子的形成过程。2.为了满足生成BF3和BeCl2的要求,B和Be原子的价电子排布应如何改变?用轨道式表示B、Be原子的价电子结构的改变。3指出下列化合物可能采取的杂化类型,并预测其分子的几何构型:(1)BeH2;(2)BBr3;(3)SiH4;(4)PH3。4如下图,请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。乙烯和乙炔的结构示意图【课后强化】1下列分子中划横线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是()ACH4 BC2H4 CC2H2 DNH32有关苯分子说法不正确的是() A苯分子中C原子均以平面三角形方式成键,形成120的三个平面三角形轨道,故为正六边形的碳环 B每个碳原子还有1个未参与杂化的2p轨道,垂直碳环平面,相互交盖,形成共轭大键 C大键中6个电子被6个C原子共用,故称为中心6电子大键 D苯分子中共有6个原子共面,6个碳碳键完全相同3下列物质分子中的氢原子不在同一平面上的有()AC2H2 BC2H4 CC2H6 DC6H64下列分子中,空间结构为平面三角形的是()AHgCl2 BBF3 CSiCl4 DSF65OF2分子的中心原子采取的杂化轨道是()Asp2 Bsp Csp3 D无法确定6下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间结构为直线形且分子中没有形成键的是() ACHCH BCO2 CBeCl2 DBF37原子轨道的杂化不但出现在分子中,原子团中同样存在原子的杂化。在SO中S原子的杂化方式为() Asp Bsp2 Csp3 D无法判断8为什么CH4、NH3、H2O分子中中心原子的杂化轨道的类型都为sp3杂化,但三者的空间构型却大不相同?9ClO、ClO、ClO、ClO中,Cl都是按以sp3杂化轨道方式与O原子成键,则ClO空间的构型是_;ClO空间的构型是_;ClO空间的构型是_;ClO空间的构型是_。10指出下列分子中,中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型。分子式杂化轨道类型分子的几何构型PCl3BCl3CS2Cl2O选修三第二章第二节分子的立体构型(3)【回顾与思考】为什么CuSO4 5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4 是白色?【实验探究】完成教材P41实验2-1,仔细观察实验现象并填写表格固体CuSO4白色CuCl22H2O绿色CuBr2深褐色NaCl白色K2SO4白色KBr白色溶液颜色实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色【阅读思考】阅读并观察教材P41-42图2-18及图2-19,思考什么事配位键、配合物并举例说明。【实验探究】演示实验2-2、2-3,看图解释配位键的形成。【知识拓展】查阅资料,了解 “配合物的组成” 、 “配合物的命名”等知识。【典例解悟】下列过程与配合物的形成无关的是()A.除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液 B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C.向含Fe3的溶液中加入KSCN溶液 D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失【课堂小结】 配合物1.配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的。2.过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道,对多种配体具有较强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。3.配合物的电离配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,而内界的配体离子和分子通常不能电离。如Co(NH3)5ClCl2=Co(NH3)5Cl22Cl,有三分之一的氯不能电离。【对点练习】1向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是()ACo(NH3)4Cl2ClBCo(NH3)3Cl3 CCo(NH3)6Cl3 DCo(NH3)5ClCl22向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,下列关于实验现象的叙述不正确的是()A先生成白色沉淀,加入足量氨水后沉淀消失B生成的沉淀为AgCl,它不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag和ClC生成的沉淀是AgCl,加入氨水后生成了可溶性的配合物Ag(NH3)2ClD若向AgNO3溶液中直接滴加氨水,产生的现象也是先出现白色沉淀后又消失3在配位化合物中,一般作为中心原子的元素是()A非金属元素 B过渡金属元素 C金属元素 DBB族元素【课后强化】1对配位体的正确说法是()A应该是带负电荷的阴离子 C可以是中性分子,也可以是阴离子 B应该是中性分子 D应该是多电子原子(或离子),常见的是A、A、A等族原子2氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3H2O的结构式为()3下列分子或离子中都存在着配位键的是()ANH3、H2O BNH、H3O CN2、HClO DH2SO4、PCl34写出Ag(NH3)2OH的中心原子、配位体、配位数并写出它电离的离子方程式。5已知气态氯化铝分子以双聚形式存在,其结构式如下所示:图22图中“ClAl”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。又知H3BO3为白色固体,溶于水显弱酸性,但它却只是一元酸,可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元酸的原因,请写出下面这个方程式右端的两种离子的表达式H2O_和_。6在Fe3、Cu2、Zn2、Ag、H2O、NH3、F、CN、CO中,哪些可以作为中心原子?哪些可以作为配位体?中心原子:_;配位体:_。7CuCl2溶液有时呈蓝色,有时呈绿色,这是因为在CuCl2溶液中存在如下的平衡:Cu(H2O)424ClCuCl424H2O蓝色 绿色现欲使溶液由绿色变成蓝色,请写出可采用的方法:_。8Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知两种配合物的分子式分别为Co(NH3)5BrSO4和Co(NH3)5SO4Br,在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,现象是_;如果在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,现象是_,若加入AgNO3溶液时,现象是_。9在水溶液里,Cu2与NH3分子是如何结合成Cu(NH3)42的呢?我们知道,氨能与氢离子反应生成NH(铵根离子)。比较下列反应:HNH3=NH,Cu24NH3=Cu(NH3)42请你指出Cu2与NH3分子结合成Cu(NH3)42的设想,并总结配位键的形成条件。10有两种配合物晶体Co(NH3)6Cl3和Co(NH3)5ClCl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。选修三第二章第二节分子的立体构型(4)一、常见分子的空间构型1.双原子分子都是直线形,如:HCl、NO、O2、N2 等。2.三原子分子有直线形,如CO2、CS2等;还有“V”形,如H2O、H2S、SO2等。3.四原子分子有平面三角形,如BF3、BCl3、CH2O等;有三角锥形,如NH3、PH3等;也有正四面体,如P4。4.五原子分子有正四面体,如CH4、CCl4等,也有不规则四面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。二、价层电子对互斥模型1.理论模型分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对),由于相互排斥作用,而趋向尽可能彼此远离以减小斥力,分子尽可能采取对称的空间构型。2.价电子对之间的斥力(1)电子对之间的夹角越小,排斥力越大。(2)由于成键电子对受两个原子核的吸引,所以电子云比较紧缩,而孤对电子只受到中心原子的吸引,电子云比较“肥大”,对邻近电子对的斥力较大,所以电子对之间斥力大小顺序如下:孤电子对孤电子对孤电子对成键电子成键电子成键电子(3)由于三键、双键比单键包含的电子数多,所以其斥力大小次序为三键双键单键。3.价层电子对互斥模型的两种类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。4.用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型具体步骤:(1)确定中心原子A价层电子对数目中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半,即中心原子A价层电子对数目。计算时注意:氧族元素原子作为配位原子时,可认为不提供电子,但作中心原子时可认为它提供所有的6个价电子。如果讨论的是离子,则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO中P原子价层电子数应加上3,而NH中N原子的价层电子数应减去1。如果价层电子数出现奇数电子,可把这个单电子当作电子对看待。(2)确定价层电子对的空间构型由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系:价层电子对数目23456价层电子对构型直线形三角形四面体三角双锥八面体(3)分子空间构型确定根据分子中成键电子对数和孤对电子数,可以确定相应的较稳定的分子几何构型。如p47表:5.价电子对数计算方法对于ABm型分子(A为中心原子,B为配位原子),分子的价电子对数可以通过下式确定:n其中,中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数,配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按不提供价电子计算。先根据价电子对数判断分子的VSEPR模型,再根据中心原子是否有孤对电子判断分子的立体结构模型。三、杂化轨道理论的简述1.杂化轨道理论认为:在形成分子时,通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。但应注意,原子轨道的杂化,只有在形成分子的过程中才会发生,而孤立的原子是不可能发生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道(如2s,2p等)才能发生杂化,而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大,它是不能发生杂化的。2.杂化轨道成键时,要满足化学键间最小排斥原理,键与键间排斥力大小决定于键的方向,即决定于杂化轨道间的夹角。由于键角越大化学键之间的排斥力越小,对sp杂化来说,当键角为180时,其排斥力最小,所以sp杂化轨道成键时分子呈直线形;对sp2杂化来说,当键角为120时,其排斥力最小,所以sp2杂化轨道成键时,分子呈平面三角形。由于杂化轨道类型不同,杂化轨道夹角也不相同,其成键时键角也就不相同,故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。3.杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。四、ABm型杂化类型的判断1.公式: 电子对数n(中心原子的价电子数配位原子的成键电子数电荷数)2.根据n值判断杂化类型一般有如下规律:当n2,sp杂化;n3,sp2杂化;n4, sp3杂化。例如:SO2n(60)3sp2杂化 NOn(51)3sp2杂化 NH3n(53)4 sp3杂化注意 当上述公式中电荷数为正值时取“”,电荷数为负值时取“”。当配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数为零。五、配合物1.配位键是一种特殊的共价键,但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的。2.过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道,对多种配体具有较强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。3.配合物的电离配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,而内界的配体离子和分子通常不能电离。如Co(NH3)5ClCl2=Co(NH3)5Cl22Cl,有三分之一的氯不能电离。【对点练习】1用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是()A直线形;三角锥形 BV形;三角锥形 C直线形;平面三角形 DV形;平面三角形2下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H4与C2H23A、B、C三种物质均是中心原子配位数为6的不同配合物,它们的化学式都是CrCl36H2O,但结构不同,颜色不同;A呈亮绿色;B呈暗绿色,当B与硝酸银溶液反应时,能沉淀出1/3的氯元素,而C呈紫色。(1)试写出B的结构简式。(2)B配合物配离子的空间形状如何?画出其两种几何异构体的空间结构。4(1)某校化学课外活动小组的同学对AB3型分子或离子的空间构型提出了两种看法,你认为是哪两种?若两个AB键均是极性键且极性相同,它们分子的极性是怎样的?举例说明。(2)参照上题,你认为AB4型分子或离子的空间构型有几种?若每个AB键都是极性键且极性相同。它们分子的极性是怎样的?举例说明。【学习效果自测】1.在下列分子中,电子总数最少的是()A.H2S BO2 CCO DNO2.在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是()A.NF3 BCH CCO2 DH3O3.有关甲醛分子的说法正确的是()A.C原子采用sp杂化 B.甲醛分子为三角锥形结构C.甲醛分子为平面三角形结构D.在甲醛分子中没有键4.Cu(NH3)42配离子中,中心离子的配位数为()A.1 B2 C3 D45.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构,下列有关苯分子的说法错误的是()A.苯分子中的中心原子C的杂化方法为sp2 B.苯分子内的共价键键角为120C.苯分子中的共价键的键长均相等 D.苯分子的化学键是单、双键相交替的结构6.下列分子的中键角最大的是()A.CO2 BNH3 C.H2O DCH2CH27.对SO3的说法正确的是()A.结构与NH3相似 B结构与SO2相似 C.结构与BF3相似 D结构与P4相似8.在SO2分子中,分子的空间结构为V形,S原子采用sp2杂化,那么SO2的键角()A.等于120 B大于120 C.小于120 D等于1809.三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的油状液体,测得其分子具有三角锥形结构。则下面对于NCl3的描述不正确的是()A.它是一种极性分子 B.它的挥发性比PBr3要大C.它还可以再以配位键与Cl结合 D.已知NBr3对光敏感,所以NCl3对光也敏感10.试用杂化轨道理论说明下列分子或离子的立体构型。(1)SiF4(正四面体形)(2)BCl3(平面三角形)(3)NF3(三角锥形,键角为102)【课后强化】 1下列分子中,既没有对称轴,又没有对称面的是()ACH4 BH2O CNH3 DCHBrClF2下列推断正确的是()ABF3是三角锥形分子 BNH的电子式:HN, H,离子呈平面形结构CCH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的sp 键DCH4分子中的碳原子以4个四面体形轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个CH 键3下列分子中,键角最大的是()AH2S BH2O CCCl4 DNH34中心原子采取平面三角形的是()ANH3 BBCl3 CPCl3 DH2O5下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是()AK、Na、Cl、NO BMg2、Ca2、SO、OHCFe2、Fe3、H、NO DBa2、Fe3、Cl、SCN6下列离子中的中心原子采取不等性杂化的是()AH3O BNH CPCl DBI7下列各种说法中正确的是()A极性键只能形成极性分子 BCO2中碳原子是sp2杂化C形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤对电子D共价键形成的条件是成键原子必须有未成对电子8下列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BCH4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Csp3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均采取sp3杂化轨道成键9乙炔分子中的碳原子采取的杂化轨道是()Asp杂化 Bsp2杂化 C.sp3杂化 D无法确定10H2S分子中共价键键角接近90,说明分子的空间立体结构为_;CO2分子中的共价键键角为180,说明分子的空间立体结构为_;NH3分子中共价键键角为107,说明分子的空间立体结构为_。11在形成氨气分子时,氮原子中的原子轨道发生sp3杂化生成4个_,生成的4个杂化轨道中,只有_个含有未成对电子,所以只能与_个氢原子形成共价键,又因为4个sp3杂化轨道有一个有_,所以氨气分子中的键角与甲烷不同。选修三第二章第三节分子的性质(2)【思考交流】 气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体?【学与问】 怎样解释卤素单质从F2I2的熔、沸点越来越高?【学与问】你是否知道,常见物质中,水是熔、沸点较高的液体之一?你是否知道,冰的密度比液态的水小? 【小结】范德华力及其对物质的影响3范德华力(1)概念: 范德华力是分子之间普遍存在的相互作用力,它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。(2)强弱范德华力约比化学键能小12个数量级。分子的极性越大,范德华力越大。结构和组成相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大。(3)对物质性质的影响范德华力主要影响物质的物理性质,如熔点、沸点,化学键主要影响物质的化学性质。4氢键(1)概念:氢键是除范德华力外的另一种分子间作用力,它是由已经与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(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、沸点较高。(分子间氢键:使物质的熔、沸点升高;分子间内氢键:使物质的熔、沸点降低)。(2)形成条件:研究证明,氢键普遍存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间。例如,不仅氟化氢分子之间以及氨分子之间存在氢键,而且它们跟水分子之间也存在氢键。(3)强度:尽管人们把氢键也称作“键”,但与化学键比较,氢键属于一种较弱的作用力,其大小介于范德华力和化学键之间,约为化学键的十分之几,不属于化学键。【典例解悟】1.下图中每条折线表示周期表A族A族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是()AH2S BHCl CPH3 DSiH42.下列化合物的沸点比较,前者低于后者的是()A乙醇与氯乙烷DH2O与H2Te3.判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是:_,_。(2)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸,分析反应情况,写出化学方程式。【对点练习】1.下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是()A食盐和蔗糖熔化B金属钠和晶体硫熔化C碘和干冰的升华 D二氧化硅和氧化钠熔化2在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与化学键的强弱无关的变化规律是AHF、HCl、HBr、HI的热稳定依次减弱 B金刚石的硬度大于硅,其熔、沸点也高于硅CNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减小 DF2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高3下列物质中不存在氢键的是()A冰醋酸中醋酸分子之间 B液态氟化氢中氟化氢分子之间C一水合氨分子中的氨分子与水分子之间 D可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子之间4.从下图可以看出,NH3、H2O和HF的沸点反常。例如,HF的沸点按沸点曲线的上升趋势应该在90以下,而实际上是20;H2O的沸点按沸点曲线上升趋势应该在70以下,而实际上是100。试用分子间作用力解释,为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常。【课后作业】1下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是()AF2Cl2Br2CCl4CBr4CI4 CHFHClHBrHI DCH4SiH4GeH4SnH42下列事实与氢键无关的是()A液态氟化氢中有三聚氟化氢(HF)3的存在 B冰的密度比液态水的密度小C乙醇比甲醚(CH3OCH3)更易溶于水 DNH3比PH3稳定3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、水和冰中都含有氢键C分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高 DHF的稳定性很强,是因为其分子间形成氢键4如图所示为Co(NH3)63的立体结构,其中数字处的小圆圈表示NH3分子,且各相邻的NH3分子间的距离相等,Co3离子位于八面体的中心。若其中两个NH3被Cl取代,所形成的Co(NH3)4Cl2同分异构体的种数有()A2种 B3种 C4种 D5种5已知N、P同属元素周期表的第A族元素,N在第二周期,P在第三周期,NH3分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,三个H原子位于锥底,NH键间的夹角是107。(1)PH3分子与NH3分子的构型关系是_(填“相同”、“相似”或“不相似”),_(填“有”或“无”)PH键,PH3分子是_(填“极性”或“非极性”)分子。(2)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是_,原因是_。(3)NH3和PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是_。A键的极性NH比PH强 B分子的极性NH3比PH3强C相对分子质量PH3比NH3大 DNH3分子之间存在特殊的分子间作用力6.1949年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。臭氧能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图:呈V形,键角116.5。三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子提供1个电子,构成一个特殊的化学键(虚线内部分)三个O原子均等的享有着4个电子。请回答:(1)题中非极性共价键是键,特殊的化学键是键。(2)臭氧与氧气是。(3)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是_。AH2O BCO2 CSO2 DBeCl2(4)分子中某一原子有1对没有跟其他原子共用的电子叫孤对电子,那么O3分子有_对孤对电子。7下面是AG七种元素的电子排布试由上述元素构成的物质的化学式回答:(1)写出四种常见的由非极性键形成的双原子分子_。(2)写出三种由极性键形成的双原子分子_。(3)写出由极性键构成的直线形

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