专题4第一单元分子构型与物质的性质

1、第一单元分子构型与物质的性质第1课时分子的空间构型课标要求1能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。2结合实例说明“等电子原理”的应用。课标解读 1.能准确判断共价分子中中心原子的杂化轨道类型。2能用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。3利用“等电子原理”推测分子或离子中中心原子的杂化轨道类型及空间构型。教学地位本节主要内容有：(1)杂化轨道的类型；(2)分子的空间构型；(3)等电子原理。上述内容在近几年的高考试题中，重现率较高，是各级考试命题的热点内容。新课导入建议研究表明，CH4分子为正四面体构型，所以CH2Cl2的结构只有一种，为四面体形。最新研制的一种分子式为PtCl2

2、(NH3)2的抗癌药，其有2种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，有抗癌作用；一种为黄绿色，在水中的溶解度较大，但没有抗癌作用。(1)PtCl2(NH3)2是否和CH2Cl2一样具有四面体结构？(2)两种固体溶解度不同的原因是什么？若解决上述问题，请学习“分子构型与物质的性质”。教学流程设计步骤2：处理CH4的空间构型：(1)sp3杂化。(2)CH4分子中化学键的形成。(3)空间构型。其中：师生一起突破sp3杂化。步骤3：BF3、BeCl2的空间构型：模仿处理CH4的空间构型的模式，通过同学之间交流讨论，老师轮回指导完成，同时完成探究1，将分析中心原子杂化方式上升到一般规律高度。课标解读重

3、点难点1.了解杂化轨道的三种类型(sp3、sp2、sp)。2.初步认识分子的空间构型。3.能运用杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断分子的空间构型。4.结合实例说明“等电子原理”的应用。1.判断分子中心原子的杂化轨道类型。(重点)2.用价层电子对互斥理论及杂化轨道理论推断分子的空间构型。(难点)杂化轨道理论与分子空间构型1.sp3杂化与CH4分子的空间构型(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。图示为：(2)sp3杂化轨道的空间指向碳原子的4个sp3杂化轨道指向正四面体的4个顶点，每个轨道上都

4、有一个未成对电子。(3)共价键的形成碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的键。(4)CH4分子的空间构型CH4分子为空间正四面体结构，分子中CH键之间的夹角都是109.5°。2sp2杂化与BF3分子的空间构型(1)sp2杂化轨道的形成硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。1个2s轨道和2个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的3个sp2杂化轨道。图示为：(2)sp2杂化轨道的空间指向硼原子的3个sp2杂化轨道指向平面三角形的三个顶点，3个sp2杂化轨道间的夹角为120°。(3)共价键的形成硼原子的3个sp2杂化轨道分别与3个氟原子的1个

5、2p轨道重叠，形成3个相同的键。(4)BF3分子的空间构型BF3分子的空间构型为平面三角形，键角为120°。3sp杂化与BeCl2分子的空间构型(1)杂化轨道的形成Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道，1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的2个sp杂化轨道。图示为：(2)sp杂化轨道的空间指向两个sp杂化轨道呈直线形，其夹角为180°。(3)共价键的形成Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的1个3p轨道重叠形成2个相同的键。1任意不同的原子轨道都可以杂化吗？【提示】原子轨道只有在形成分子的过程中才能杂化，孤立的原子不会发生杂化；另外，不是任

6、意的不同轨道都能杂化，只有能量相近的轨道才能杂化。价层电子对互斥模型1.理论分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，而趋向于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相关说明(1)具有相同价电子对数的分子，中心原子的杂化轨道类型相同，价电子对分布的几何构型也相同。(2)如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对，价电子对之间的斥力大小顺序为：孤电子对与孤电子对之间的斥力孤电子对与成键电子对之间的斥力成键电子对与成键电子对之间的斥力，且随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。2价电子对数相同的分子，其空间构型都相同吗？以价电

7、子对数为4的分子举例说明。【提示】CH4、NH3、H2O分子的价电子对数均为4，CH4呈正四面体构型，NH3为三角锥型，H2O为V形。分子的空间结构对物质性质的影响1.影响：具有相似分子空间结构的物质，在性质方面通常表现出一定的相似性。2等电子原理(1)原理具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。(2)应用判断一些简单分子或离子的立体构型。利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。利用等电子原理针对某物质找等电子体。3CO和N2为等电子体，那么在CO分子中所含的价键类型及数目如何？【提示】CO和N2为等电子体，结构相似，N2中有一个键、两个键，则CO中也有一个键，两个键。杂化

8、轨道类型的判断方法【问题导思】试推测C2H6、C2H4、C2H2分子中，碳原子的杂化方式。杂化轨道能形成键吗？【提示】C2H6、C2H4、C2H2分子中，碳原子采用的杂化方式依次为sp3、sp2、sp。不能形成键。1三种杂化轨道比较杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s和1个p1个s和2个p1个s和3个p杂化轨道数234杂化轨道间夹角180°120°109.5°空间指向直线正三角形三个顶点正四面体四个顶点2.杂化类型的判断因为杂化轨道只能用于形成键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个键，故有下列关系：杂化轨道数中心原子孤电子对数中心原子结合的

9、原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。例如：代表物杂化轨道数杂化轨道类型CO2022spCH2O033sp2CH4044sp3SO2123sp2NH3134sp3H2O224sp31杂化轨道数为2、3、4分别对应sp、sp2、sp3杂化。2杂化轨道只用于形成键或者容纳孤电子对。指出下列分子中带*号的原子采用的杂化方式：【解析】(1)H2O2中每个氧原子上有2对孤电子对，每个氧原子结合2个原子，故杂化轨道数224，采用sp3杂化。(2)在中，碳原子无孤电子对，碳原子结合3个原子，故杂化轨道数033，采用sp2杂化。(3)在CO2中，碳原子无孤电子对，碳原子结合2个原子，故杂化轨道数022，采用sp

10、杂化。(4)在C2H4中，每个碳原子上无孤电子对，每个碳原子结合3个原子(2个H和1个C)，故杂化轨道数033，采用sp2杂化。【答案】(1)sp3(2)sp2(3)sp(4)sp21杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量介于两种参与杂化的原子轨道之间。2上述计算杂化轨道数的方法，只适用于已知分子结构的分子，否则将无法确定中心原子上的孤电子对数。1试分析HCCH中碳原子的杂化方式，并详细说出各化学键的形成过程。【解析】碳原子的杂化轨道数为2，采用sp杂化。C2H2分子中，每个碳原子通过1个2s轨道和1个2p轨道杂化形成2个sp杂化轨道，呈直线形，2个sp杂化轨道分别与H原子1s轨道、另一

11、碳原子的1个sp杂化轨道形成2个键；每个碳原子上剩余的2个2p轨道与另一个碳原子上剩余的2个2p轨道形成2个键。【答案】sp杂化；利用价层电子对互斥模型分析分子空间构型【问题导思】CH4、NH3、H2O中心原子均采用sp3杂化，其分子空间构型如何？SO2的空间构型如何？如何确定中心原子价电子对数？【提示】分子CH4NH3H2OSO2空间构型正四面体三角锥型V形V形对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，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。1确定中心原子价电子对

12、数的方法对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定：即n。规定：作为配体，卤素原子和氢原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子；作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算，即中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数；对于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上阴离子的电荷数或减去阳离子的电荷数；计算价电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。双键、叁键等多重键作为1对电子看待。2判断分子的空间构型根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子几何构型，如下表所示：价电子成键电子对数孤电子对数分子空对构型实

13、例220直线形BeCl2、CO2330平面三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2440正四面体型CH4、CCl431三角锥型NH3、PCl322V形H2O价电子对数的另一种确定方法a为中心原子的价电子数，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。(高考组合题)(1)(2013·山东高考节选)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。(2)(2013·新课标高考卷节选)在硅酸盐中，SiO四面体如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化

14、形式为_，Si与O的原子数之比为_，化学式为 _ 。图(a)图(b)(3)(2013·江苏高考节选)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是_。【解析】(1)杂化轨道用于形成键和容纳孤对电子。BCl3分子中B原子形成3个键，无孤对电子，则B原子采取sp2杂化。NCl3中N原子形成3个键，且有1对孤对电子，则N原子采取sp3杂化。Be、B、N、O原子的最外层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，B

15、e原子的2s轨道处于全充满的稳定状态，故其第一电离能大于B；N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，故其第一电离能大于O，因此元素的第一电离能介于B和N元素之间的第二周期的元素有Be、C、O 3种。(2)依据图(a)可知，SiO的结构类似于甲烷分子的结构，为正四面体结构，Si原子的杂化形式和甲烷分子中碳原子的杂化形式相同，为sp3杂化；图(b)是一种无限长单链结构的多硅酸根，每个结构单元中两个氧原子与另外两个结构单元顶角共用，所以每个结构单元含有1个Si原子、3个氧原子，Si原子和O原子数之比为13，化学式可表示为SiO3或SiO。(3)H2S中S原子采取sp3杂化。【答案】(1)sp2sp3(

16、2)sp313SiO3(或SiO)2(2011·山东高考)H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。【解析】H2O、H3O中的O原子均采取sp3杂化，孤电子对对成键电子对具有排斥作用，而孤电子对数多的H2O中排斥力大，键角小。【答案】sp3H2O中O原子上有2对孤电子对，H3O中O原子上只有1对孤电子对，排斥力较小【教师备课资源】(教师用书独具)典型的等电子体应用等电子原理，可利用已知的分子构型(几何构型、电子构型)和物理性质对相应等电子分子的构型和物理性质进行预测。如：(1)CO2、CNS、NO、N具有相同的通式AX2，价

17、电子总数为16。中心原子上没有孤电子对，都是sp杂化，都是直线形分子，键角为180°。(2)CO、NO、SO3等离子或分子具有相同的通式AX3，价电子总数为24，中心原子上没有孤电子对，都是sp2杂化，都形成平面三角形分子。(3)SO2、O3、NO等离子或分子具有相同的通式AX2，价电子总数为18，中心原子都是sp2杂化，VSEPR理想模型为平面三角形，中心原子上有1个孤电子对(处于分子平面上)，分子空间构型为V形(或角形、折线形)。(4)SO、PO等离子具有AX4的通式，价电子总数为32，中心原子有4个键，采取sp3杂化，呈正四面体立体结构。(5)PO、SO、ClO等离子具有AX3

18、的通式，价电子总数为26，中心原子有4个轨道(3个键和1对占据轨道的孤电子对)，中心原子采取sp3杂化，VSEPR理想模型为四面体(不计孤电子对)，分子空间构型为三角锥型。1919年，langmuir提出等电子原理：原子数相同、最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有发展。例如：由短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有： _。 【解析】 (1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，N2与CO均为14个电子，

19、N2O与CO2均为22个电子，符合题意。(2)依据等电子原理的发展，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称为等电子体。NO是三原子组成的离子，最外层电子(价电子)数之和为56×2118，SO2、O3也是三原子，价电子总数为6×318。【答案】(1)N2OCO2N2CO(2)O3、SO21下列关于杂化轨道的说法错误的是()A所有原子轨道都参与杂化B同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C杂化轨道能量集中，有利于牢固成键D杂化轨道中一定有一个电子【解析】参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s与2s、2p能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨

20、道才能参与杂化，故A项错误，B项正确；杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道，也可以有一对孤电子对(如NH3、H2O的形成)，故D项错误。【答案】AD2下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2和SO2BCH4与NH3CBeCl2与BF3DC2H4与C2H2(C2H2的结构简式为CHCH)【解析】CO2分子中，C原子为sp杂化，SO2分子中的S原子为sp2杂化；CH4分子中C原子为sp3杂化，NH3分子中N原子也为sp3杂化；BeCl2分子中Be原子为sp杂化，BF3分

21、子中B原子为sp2杂化；C2H2分子中C原子为sp杂化，而C2H4分子中C原子为sp2杂化。【答案】B3用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为()A正四面体型BV形C三角锥型 D平面三角形【解析】SO3分子中S原子的价电子对数3，由于结合3个O原子，故成键电子对数为3，孤电子对数是0，其分子为平面三角形构型。【答案】D4(2013·湛江高二质检)下列关于SO2与CO2分子的说法正确的是()ASO2和CO2是等电子体B中心原子都采取sp杂化CS原子和C原子上都没有孤电子对DSO2为V形结构，CO2为直线形结构【解析】SO2和CO2的组成原子数相等，但价电子总数不等；SO2中S原子有

22、未用于成键的孤电子对，与两个成键电子对相互排斥，采取sp2杂化，是V形结构；而CO2中C原子上没有孤电子对，采取sp杂化，是直线形结构。【答案】D5(2013·南京高二质检)室内装修材料中会释放出甲醛，甲醛含量过大时，对人有较大的危害，甲醛的结构式为。结合甲醛的结构式回答下列问题：(1)甲醛分子中碳原子轨道的杂化方式是_，杂化轨道的空间构型是_，分子的空间构型是_。(2)甲醛分子中键的形成轨道是_、_、_、_。(有几个填几个)【解析】甲醛分子中杂化轨道数033，杂化轨道类型为sp2，分子构型为平面三角形，碳原子与氧原子形成1个sp2p 键，1个pp 键。【答案】(1)sp2杂化平面三

23、角形平面三角形(2)sp2ssp2p6根据理论预测下列分子或离子的空间构型。CO2COPOSO杂化类型空间构型键角【解析】CO2：中心碳原子的价电子对数为2，采用sp杂化，直线形构型。CO：中心碳原子的价电子对数为3，采用sp2杂化，无孤电子对，平面三角形构型。PO：中心P原子的价电子对数为4，采用sp3杂化，呈正四面体构型。SO：中心S原子的价电子对数为4，采用sp3杂化，呈正四面体构型。【答案】CO2COPOSO杂化方式spsp2sp3sp3空间构型直线形平面三角形正四面体型正四面体型键角180°120°109.5°109.5°1中心原子不存在孤电子

24、对的微粒是()AH2OBNH3COH DCH4【答案】D2下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()BF3CH2=CH2CHCHNH3CH4A BC D【解析】sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，BF3为平面三角形且BF键夹角为120°；C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成键；同相似；乙炔中的碳原子为sp杂化；NH3中的氮原子为sp3杂化；CH4中的碳原子为sp3杂化。【答案】A3在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()Asp2sp2 Bsp3sp3Csp2sp3 Dspsp3【解析】CH3中C原子杂化轨道数为4，采用sp3

25、杂化；CO中C原子杂化轨道数为3，采用sp2杂化。【答案】C4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同层分子间的主要作用力分别是()Asp，范德华力 Bsp2，范德华力Csp2，氢键 Dsp3，氢键【解析】由于石墨的结构是平面六边形，每个碳原子以sp2杂化轨道的类型形成的3个共价键是平面三角形构型，而硼酸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，因此B原子杂化轨道的类型为sp2，且羟基之间作用力为氢键。【答案】C5(2013·苏州高二质检)下列说法中，正确的是()A凡是中心原子采取

26、sp3杂化轨道成键的分子，其空间构型都是正四面体BCH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H的1s轨道和C的2p轨道混合起来而形成的Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D在NH3和BF3分子中，中心原子均为sp2杂化【解析】A项，NH3和H2O都不是正四面体构型；B项，sp3杂化是一个C原子中的1个2s和3个2p轨道杂化；D项，BF3中B是sp2杂化，NH3中N是sp3杂化。【答案】C6下列分子或离子的空间构型为平面三角形的是()ANOBNH3CH3O DCO2【解析】NO中N的孤电子对数(513×2)/20，所以NO中无孤电子对，N

27、原子通过三对电子与O成键，空间构型为平面三角形；NH3中N的孤电子对数为(53)/21，H3O中O的孤电子对数为(631)/21，在NH3和H3O中都有1对孤电子对，还有3对电子成键，所以NH3、H3O的空间构型都为三角锥型；在CO2中C的孤电子对数为(42×2)/20，没有孤电子对，只有2对键电子对，故CO2分子为直线形。【答案】A7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分别为 ()A直线形、sp杂化B三角形、sp2杂化C三角锥型、sp2杂化D三角锥型、sp3杂化【解析】N原子的杂化轨道数为314，采用sp3杂化。N原子的价电子对数为4，

28、N原子结合了3个原子故该分子呈三角锥型。【答案】D8. 下列分子或离子中，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()ANH BPH3CH3O DOF2【解析】如果中心原子价层电子对的几何构型为四面体，则应该是sp3杂化，V形结构由3个原子组成，所以D选项正确；A选项中，三角锥型的NH3结合一个H变为四面体结构；B选项中，PH3为三角锥型；C选项中，H2O为V形，H2O结合一个H变为三角锥型结构。【答案】D9下列关于等电子体的说法中，正确的是()AN2与CO不属于等电子体，故它们的熔、沸点、溶解度相差较大BPO与SO不属于等电子体，故结构不相似CNO与O3属于等电子

29、体，故NO为O2的同素异形体D苯与硼氮苯(如图)属于等电子体，故硼氮苯中含有大键，且形成大键的电子都由N原子提供【解析】选项A、B中的CO和N2、PO与SO均属于等电子体。选项C中NO与O3属于等电子体，但NO与O2不是同素异形体。【答案】D10氢元素与其他元素形成的化合物称为氢化物，下列有关氢化物的叙述不正确的是()AD2O分子的空间构型为直线形BNH3的结构式为CHCl分子中含有3个孤电子对DH2S和H2O分子的中心原子都采用sp3杂化【解析】D2O为重水分子，它的空间构型为V形。HCl的电子式为，在Cl原子上有3个孤电子对。H2O和H2S具有相同类型的化学键和分子空间构型，中心原子采用s

30、p3杂化。【答案】A11(2013·四川高考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为43，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是()AW、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W。BW、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZCY、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体DWY2分子中，键与键的数目之比是21【解析】根据所给信息和原子的结构推断出具体的元素，然后根据具体的元素及其化合物性质进行解答。因为原子的最外层电子数不超过8个，且W、X为主族元素，故W、X的最外层电子数分别为4和3，结合Z的电子数比

31、X多4且W、X、Y、Z原子序数依次增大可知，W为C元素，则X为Al元素，Z为Cl元素，Y为Si、P、S三种元素中的一种。A.若Y为Si元素，则电负性Cl>C>Si。B.因为C元素在第二周期，其余三种元素在第三周期，故原子半径X>Y>Z>W。C.若Y为Si元素，SiCl4的空间构型为正四面体。D.CS2分子的结构式为S=C=S，一个分子中含有两个键和两个键。【答案】C12乙烯分子中，碳原子的原子轨道采用sp2杂化，形成乙烯分子时，两个碳原子各用_上的电子相互配对，形成一个键；每个碳原子另外的_分别与两个氢原子s轨道上的电子配对形成两个键(CH共价键)；每个碳原子剩下

32、的一个未参与杂化的_的未成对电子相互配对形成一个_键。【解析】乙烯分子是平面形分子，成键的中心原子碳原子一定采用的是sp2杂化。三个杂化轨道分别与另一个碳原子的sp2杂化轨道、两个氢原子的s轨道形成三个键；但两个碳原子都各有一个p轨道(有一个电子)未杂化，所以采用“肩并肩”的方式，形成一个键。【答案】一个sp2杂化轨道两个sp2杂化轨道p轨道13指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。(1)CO2分子中的C_杂化，分子的结构式_，空间构型_；(2)CH2O中的C_杂化，分子的结构式为_，空间构型_；(3)CH4分子中的C_杂化，分子的结构式_，空间构型_；(4)H2S分子中的S_杂

33、化，分子的结构式_，空间构型_。【解析】杂化轨道所用原子轨道的能量相近，且杂化轨道只能用于形成键，剩余的p轨道还可以形成键。杂化轨道类型决定了分子(或离子)的空间构型，如sp2杂化轨道的键角为120°，空间构型为平面三角形。因此，也可根据分子的空间构型确定分子(或离子)中杂化轨道的类型，如CO2为直线形分子，因此分子中杂化轨道类型为sp杂化。【答案】(1)spO=C=O直线形14(2013·江苏高考改编)S与O可形成SO。(1)SO的空间构型为_(用文字描述)。(2)写出一种与SO互为等电子体的分子的化学式：_。【解析】(1)SO中S原子采用sp3杂化，SO为正四面体型结构

34、。与SO互为等电子体的分子可以是CCl4或SiCl4等。【答案】(1)正四面体(2)CCl4或SiCl4等15常见分子的空间构型通常有两种表示方法，一是比例模型，二是球棍模型。请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。【解析】本题主要考查常见分子的空间构型。H2O分子为三原子分子呈V形，应选Ec；NH3分子为四原子分子呈三角锥型，应选Bd；CH2O分子为四原子分子呈平面三角形，应选De；CCl4分子为五原子分子呈正四面体型，应选Ca；CO2分子为三原子分子呈直线形，应选Ab。【答案】EcBdDeCaAb16(1)BF3是平面三角形，但NF3却是三角锥型，试用杂化轨道理论加以说明。(

35、2)甲烷中的碳原子是sp3杂化，下列用*表示的碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化方式相同的是()ACH2=CHH2CH3B.H2=CHCH3CCH2=HCH3DCH2=H2【解析】(1)BF3中B原子以sp2杂化轨道与三个F原子的各一个2p轨道重叠形成三个sp2p的键。由于三个sp2杂化轨道在同一平面上，而且夹角为120°，所以BF3为平面三角形的结构。而NF3分子中N原子采用不等性sp3杂化，有一对孤电子对占据一个杂化轨道，三个sp3杂化轨道与F原子的2p轨道形成三个共价键，由于孤电子对占据四面体的一角，使NF3分子形状成为三角锥型。 (2)当碳原子以sp3杂化轨道成键时，应形成4个

36、键，A项符合题意。其他选项中带星号的碳原子均形成了1个键(杂化方式是sp2杂化)，不符合题意。【答案】(1)BF3中B原子采用sp2杂化轨道成键，没有未参加杂化的p电子，所以其分子构型是平面三角形；NF3中N原子采用sp3杂化轨道成键且杂化轨道中有1个由孤电子对占据，所以其分子构型是三角锥型。(2)A17CrO3、NaBH4常用于醛、酮与醇的相互转化，由硼酸H3BO3或B(OH)3可以合成NaBH4。(1)写出Cr元素原子在基态时的核外电子排布式：_；(2)硼酸是一元弱酸，它的水溶液之所以呈弱酸性并非本身能电离出H，而是它加合了一个OH，这种电离方式可表示为：B(OH)3H2OH_(用结构式表

37、示，如有配位键，请用“”表示)；在其电离产生的阴离子中B原子的杂化方式为_。(3)与BH互为等电子体的一种阳离子是_，BH离子的空间构型为 _。(4)硼酸是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是_。H3BO3的层状结构A硼酸晶体属于原子晶体BH3BO3分子的稳定性与氢键有关C分子中硼原子最外层为8e稳定结构D含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键【解析】(1)Cr为24号元素，注意3d轨道应为半充满的特殊性。(2)硼酸结合水电离出的OH，使溶液呈酸性；由于与3个OH结合后，B周围只有6个成键电子，所以再加合一个OH后，O与B之间形成配

38、位键，B相当于形成四个共价键，且没有孤电子对，故B应为sp3杂化。(3)等电子体必须符合原子数目及最外层电子数相等的条件；NH类似于BH，也为sp3杂化，为正四面体型结构。(4)硼酸中存在氢键，故为分子晶体，A项错；稳定性与键能有关，氢键只影响熔沸点、溶解性等，B项错；B原子最外层只有6个电子，C项错；每个硼酸分子占有的氢键为6×1/23个，D项正确。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1(2) (3)NH正四面体(4)D第2课时分子的极性课标要求1能用分子的极性说明简单分子的某些性质。2了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。课标解读 1.能准确

39、判断常见分子的极性。2能用分子的极性说明分子的某些性质。教学地位本课时内容主要包括分子的极性和分子的手性两部分。分子的空间构型影响分子的极性，而分子的极性与分子的手性又影响物质的性质，所以该课时内容是建立分子的空间构型与物质性质关系的桥梁，分子的极性也是高考重要命题点，属于高考热点之一。新课导入建议复习以下内容：(1)极性共价键、非极性共价键。(2)杂化轨道类型的推断：计算杂化轨道数杂化轨道数中心原子孤电子对数中心原子结合的原子数确定中心原子采用的杂化轨道类型(3)利用价层电子对互斥模型推断分子空间构型计算价层电子对数确定分子空间构型确定中心原子上孤电子对数教学流程设计课标解读重点难点1.初步

40、认识分子的极性、手性分子等概念。2.认识分子的空间构型与分子极性的关系。3.能运用有关理论预测分子的极性。1.极性分子、非极性分子的判断。(重点)2.手性分子。(重、难点)分子的极性1.极性分子与非极性分子(1)极性分子：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。(2)非极性分子：正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。2非极性分子、极性分子的判断方法(1)双原子分子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子分子是极性分子，以非极性键结合的双原子分子是非极性分子。(2)以极性键结合的多原子分子(ABm型)分子的极性取决于分子的空间构型。若配位原子对称地分布在中心原子周围，整个

41、分子的正、负电荷重心相重合，则分子为非极性分子。3分子的极性对物质溶解性的影响相似相溶规则非极性分子构成的物质一般易溶于非极性溶剂，极性分子构成的物质一般易溶于极性溶剂。如何理解NH3与CH4在水中的溶解度不同？【提示】NH3分子是三角锥型分子，具有较强的极性，根据相似相溶规则，NH3易溶于极性溶剂水中。另外，由于NH3与H2O分子间可形成氢键，也促进了NH3的溶解；NH3与H2O反应，也是NH3在水中溶解度大的原因之一。而CH4分子是正四面体结构，尽管CH键也有极性，但CH4分子为非极性分子，根据相似相溶规则，CH4分子难溶于极性溶剂水中。手性分子1.手性异构体和手性分子组成和原子的排列方式

42、完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的一对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。2手性碳原子当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。3手性分子的重要用途由于手性分子对生命及生理活动有其特殊的活性，化学工作者期望可以找到对癌症和一些目前的疑难杂症有治疗作用的手性药品；同时也期望早日实现“手性分子”的合成和分离的工业化；期望能制造出可以利用的“手性分子”作为高分子聚合物的单体，用以合成易降解的高分子化合物，减少环境污染。键的极性与分子极性之间的关系【问题导思】由极性键形成的分

43、子中，怎样判断正电荷的重心和负电荷的重心是否重合？含极性键的分子一定是极性分子吗？【提示】通过分子的空间构型，对称分子正、负电荷的重心重合；不对称分子正、负电荷重心不重合。不一定。CO2为含极性键的非极性分子；H2O为含极性键的极性分子。分子的极性是分子中化学键的极性向量和。只含有非极性键的分子一定是非极性分子；而含极性键的分子，如果分子的空间结构是对称的，则键的极性相互抵消，各个键的极性的向量和为零，整个分子就是非极性分子；反之，则是极性分子。下列叙述中正确的是()A以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子B以极性键结合的分子一定是极性分子C非极性分子只能是双原子单质分子D非极性分子中一定

44、含有非极性键【解析】对于抽象选择题，可用反例法以具体的物质判断正误。A项是正确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性键也存在于某些共价化合物中，如H2O2、C2H4、C2H5OH，某些离子化合物中也存在非极性键，如Na2O2；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。【答案】A1某化合物的分子式为AB2，该分子是否为极性分子取决于() A键的极性 B键的空间排列 C键的极性和空间排列 D都不是【解析】键的极性和空间排列决定了分子是否有极性

45、。分子有极性，键一定有极性；而分子无极性，键可能无极性也可能有极性。【答案】CABm型分子极性的判断方法【问题导思】判断HCl、CO2、NH3、CH4分子的极性。判断CH3Cl分子的极性。【提示】极性分子：HCl、NH3；非极性分子：CO2、CH4。CH3Cl为极性分子。1. 化合价法 ABm型分子中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子。2物理模型法将ABm型分子中心原子看做一个受力物体，将A、B间的极性共价键看做作用于中心原子上的力，根据ABm的空间构型，

46、判断中心原子受力是否平衡，如果受力平衡，则ABm型分子为非极性分子，否则为极性分子。CH4分子中，碳原子的化合价为4，其绝对值为4；碳原子的价电子数为4，故二者相等，CH4为非极性分子。CH3Cl分子中，碳原子的化合价为2，其绝对值为2；碳原子的化合价不等于碳原子的价电子数，故该分子为极性分子。下列叙述中不正确的是()A卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强 B以极性键结合的分子，一定是极性分子 C判断A2B或AB2型分子为极性分子必须具有极性键且空间构型不对称 D非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合【解析】在HF、HCl、HBr、HI分子中，卤素的非金属性越强，

47、HX键的极性越强；以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，但以极性键结合的多原子分子也可能是非极性分子，如CO2是非极性分子；A2B型分子如H2O、H2S等，AB2型分子如SO2等，判断其是极性分子的根据是必有极性键，且空间构型不对称。CO2、CS2等多原子分子，其空间构型对称，这样的非极性分子中可以含有极性键。【答案】BD2(2011·海南高考)下列分子中，属于非极性的是()ASO2BBeCl2CBBr3 DCOCl2【解析】A、B、C三项利“化合价法”判断：SO2中S的化合价为4，价电子数为6，SO2为极性分子；BeCl2中Be的化合价为2，价电子数为2，该分子为非极性分子；BB

48、r3中B的化合价为3，价电子数为3，该分子为非极性分子；D项结构为，此结构为非对称结构，故为极性分子。【答案】BC【教师备课资源】(教师用书独具)分子的极性对物质性质的影响1分子的极性对物质熔沸点的影响分子的极性越大，分子间作用力越强，克服分子间的作用力使物质熔化或汽化所需的外界能量就越多，则物质的熔沸点越高。在相对分子质量相同的情况下，极性分子比非极性分子有更高的沸点，这是因为极性分子之间的取向力比非极性分子之间的色散力大。2分子的极性对物质溶解性的影响一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂，即遵循“相似相溶规则”。蔗糖、氨等极性分子和氯化钠等

49、离子化合物易溶于水。具有长碳链的有机物，如油脂、石油的成分多不溶于水，而溶于非极性的有机溶剂。下列比较正确的是()A熔沸点：C(CH3)4>CH3(CH2)3CH3B熔沸点：H2S>H2OCI2的溶解度：水>苯D因为CS2为非极性分子，故硫易溶于CS2中【解析】A项中两分子互为同分异构体，C(CH3)4为非极性分子，CH3(CH2)3CH3为极性分子，故熔沸点应为C(CH3)4<CH3(CH2)3CH3。B项H2O分子间存在氢键，熔沸点应为H2O>H2S。C项中I2在苯中的溶解度大于在水中的溶解度。【答案】D1实验测得BeCl2为共价化合物，两个BeCl键间的夹角

50、为180°，则BeCl2属于 ()A由极性键构成的极性分子B由极性键构成的非极性分子C由非极性键构成的极性分子D由非极性键构成的非极性分子【解析】BeCl键由不同元素的原子形成，两种原子吸引电子能力不同，为极性键。由于两个BeCl键间的夹角为180°，分子空间构型为直线形，分子内正负电荷重心重合，共价键的极性抵消，分子没有极性。由此可见，BeCl2属于由极性键构成的非极性分子。【答案】B2下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是()ACO2、H2SBC2H4、CH4CCl2、C2H2DNH3、HCl【解析】A项中CO2和H2S都含极性键，但前者是非极性分子(直线形)，

51、后者是极性分子(V形)；B项中C2H4是平面分子，CH4为正四面体型，均含极性键且均为非极性分子；C项中Cl2不含极性键；D项中NH3、HCl均为极性分子。【答案】B3微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是()A水分子具有极性共价键B水分子中有共用电子对C水由氢、氧两元素的原子组成D水分子是极性分子【解析】水分子在不断改变方向的电场中迅速摆动，说明水分子显示电性作用，其根本原因是水分子属于极性分子。【答案】D4(2013·南通高二质检)当一个碳原子所连四个原子或原子团不同时，该碳原子叫“手性

52、碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是()【解析】A、B、D中各一个手性碳原子。【答案】C5请完成下列表格的填空：【解析】本题着重考查分子的极性与键的极性以及分子空间构型之间的关系。由非极性键构成的分子一般都是非极性分子。由极性键构成的分子，若能空间对称，分子中电荷不显电性，分子则无极性，这样的空间对称有三种：一是直线形对称，键角为180°，常见的分子有：CO2、CS2、C2H2等；二是平面对称，键角为120°，分子构型为平面正三角形，常见的分子有BF3、BBr3等；三是立体对称，键角为109.5°，分子构型为正四面体，常见的分子有CH4、CCl4、SiH4等。【答案】6白磷的结构如图所示，白磷分子中，每个磷原子成键电子对数为_，原子轨道采用的杂化方式是_。白磷分子是正四面体型结构，它应该是_(选填“极性”或“非极性”)分子，在CS2中_(选填“能”或“不能”)溶解。【解析】P4分子中磷原子的价电子对数为4，采用sp3杂化，成键电子