预习自测（14）分子的空间结构、分子结构与物质的性质-2023-2024学年高二化学人教版（2019）寒假轻松衔接

预习自测：（14）分子的空间结构、分子结构与物质的性质——2023-2024学年高二化学人教版（2019）寒假轻松衔接1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型先确定中心原子上的价层电子对数，得到含有孤电子对的VSEPR模型，再根据存在孤电子对的情况最后确定分子的立体构型。(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。(2)判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。(3)价层电子对互斥理论与分子构型2.杂化轨道理论(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。(2)杂化轨道的类型与分子立体构型的关系(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。(4)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断3.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，它们的许多性质相似，如CO和N2。4．分子间作用力(1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。(3)强弱：范德华力<氢键<化学键。(4)范德华力：范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大；相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力越大。(5)氢键①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。②表示方法：A—H…B说明：a.A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。b.A、B可以相同，也可以不同。③特征：具有一定的方向性和饱和性。④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。⑤分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。5．分子的性质(1)分子的极性(2)分子的溶解性①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。②随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)分子的手性①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。②手性分子：具有手性异构体的分子。③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。(4)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。

【针对训练】1.碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，该碳原子形成的C—H键键长会短一些。则下列化合物中，编号所指三根C—H键的键长正确的顺序是()A.①>②>③ B.①>③>② C.②>③>① D.②>①>③2.下列说法正确的是()A.Si—Si和Si—H键能小，易断裂，难以形成长链硅烷B.中两个氢氧键(H—O)的键角大于的键角C.3个B—F的键长相等，说明分子中的四个原子在同一平面上D.是非极性分子，C原子处于4个Cl原子所组成的正方形的中心3.下列关于物质性质的比较或解释错误的是()选项性质比较解释A第一电离能N比O大N的2p电子排布是半充满的，相对较稳定B强酸溶液的导电能力比弱酸溶液的强强酸电离出的离子比弱酸多C吡啶（）在水中的溶解度大于苯中极性分子吡啶能与水形成分子间氢键D晶体硅硬度比晶体锗大键长Si-SiK<Ge-Ge，键能Si-Si>Ge-GeA.A B.B C.C D.D4.下列关于范德华力的叙述正确的是()A.是一种较弱的化学键 B.分子间存在强于化学键的相互作用C.直接影响所有物质的熔、沸点 D.稀有气体的分子间存在范德华力5.下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键的是()A.NaOH B. C. D.6.某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是()A. B. C. D.7.下列图形属于sp杂化轨道的是()A. B.C. D.8.用价层电子：对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断错误的是()A.都是直线形的分子 B.的空间结构为平面三角形C.都是平面三角形的分子 D.是三角锥形的分子9.下列叙述与范德华力无关的是()A.气态物质加压或降温时能变为液态或固态B.熔、沸点：C.干冰易升华，固体不易升华D.氯化钠的熔点较高10.下列关于三种微粒的说法不正确()A.三种微粒所含有的电子数相等 B.三种微粒中氮原子的杂化方式相同C.三种微粒的立体构型相同 D.键角大小关系：11.下图是已经合成的最著名的硫—氮化合物分子的结构。下列说法不正确的是()A.该物质分子中只含有极性共价键B.该物质的分子式为C.该物质的分子中既有极性键又有非极性键D.该物质熔融状态时不能导电12.下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是()A.键角为180°的分子，空间结构是直线形B.键角为120°的分子，空间结构是平面三角形C.键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形D.键角为90°~109°28＇之间的分子，空间结构可能是V形13.下列分子所含碳原子中，既有杂化，又有杂化的是()A.乙醛 B.丙烯腈C.甲醛 D.丙炔14.化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲剂。对于该物质的下列说法错误的是()A.该物质属于极性分子B.该物质可与水形成分子间氢键C.该物质属于有机物，在水中的溶解度较小D.从结构分析，该物质在水中溶解度较大15.如图是甲烷分子中C原子杂化轨道电子云图：（1）甲烷分子中C—H键的键角为______。（2）乙烯和乙炔的电子式分别为______，请你比较乙烯和乙炔分子中“”和“”的键长大小：______。乙炔和乙烯一样都能和溴水发生加成反应并使溴水褪色，请你预测在同浓度同体积的溴水中分别通入乙烯和乙炔时，______（选填“乙烯”或“乙炔”）使溴水褪色的时间短；同温同压下，使等体积等浓度的溴水正好褪色，消耗的______（选填“乙烯”或“乙炔”）少。（3）苯分子中C原子以杂化轨道成键，6个C原子中每个C原子的2s轨道和其中2个2p轨道形成3个杂化轨道，其中1个杂化轨道与1个H原子形成1个键、另外2个杂化轨道分别与另外2个C原子的杂化轨道形成2个键而形成1个六元环，而每个C原子未参与杂化的另1个2p轨道均垂直于这个六元环所处的平面且相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大键”，如下图：请你猜想：①苯分子中每个碳碳键的键长是否相等？_______；②苯分子中碳碳键的键长与C—C键、键、键的键长相比，处于_______的键长之间。

答案以及解析1.答案：D解析：由图中C原子的空间结构可知：①号C原子采用杂化，②号C原子采用杂化，③号C原子采用sp杂化。碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，即p成分越少,该碳原子形成的C一H键键长越短，而sp杂化时p成分少,碳原子形成的C-H键键长短,杂化时p成分多,碳原子形成的C一H键键长长，所以编号所指o三根C一H键的键长正确顺序为②>①>③。2.答案：A解析：A.Si—Si和Si—H键能小，易断裂，难以形成长链硅烷，故A正确；B.水分子中心原子氧有两个孤电子对，中心原子氧有1个孤电子对，，孤电子对对成键电子对的斥力大，中两个氢氧键(H—O)的键角小于的键角，故B错误；C.3个B—F的键长相等，且键角为120°，说明分子中的四个原子在同一平面上，故C错误；D.是非极性分子，C原子处于4个Cl原子所组成的正面体的中心，故D错误；故选A。3.答案：B解析：通常离子的浓度越高，溶液的导电能力越强。没有指明酸的浓度，强酸溶液的导电能力不一定比弱酸溶液的强，B项错误，是本题的答案。4.答案：D解析：范德华力是分子间存在的相互作用，它不是化学键且比化学键弱得多，只能影响由分子构成的物质的熔、沸点；稀有气体为单原子分子，分子之间存在范德华力。5.答案：B解析：NaOH由和构成，含有离子键和极性共价键，A不符合题意；的结构式为H—O—O—H，含有O—H极性共价键和O—O非极性共价键，B符合题意；由和构成，含有离子键和非极性共价键，C不符合题意；的结构式为H—S—H，只含有极性共价键，D不符合题意。6.答案：B解析：A中不存在O—H键；C中有机物相对分子质量不是60；D中还存在CO键。7.答案：D解析：sp杂化轨道夹角为180°，C项属于未杂化的p轨道。8.答案：A解析：分子中孤电子对数为，孤电子对数不是整数，这时应当作1来处理，因为单电子也要占据一个轨道，价层电子对数=2+1=3，的VSEPR模型为平面三角形，的空间构型为V形，HI的空间构型为直线形，A错误；中N原子的价层电子对数，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确；中中心原子价层电子对数都是3且不含孤电子对，所以这两种分子都是平面三角形结构，C正确；中价层电子对数，且含有1个孤电子对，所以为三角锥形结构，D正确。9.答案：D解析：氯化钠是离子化合物，其熔点较高与范德华力无关。10.答案：C解析：含有的电子数均为10，A正确；三种微粒中氮原子的杂化方式均为杂化，B正确；立体构型为正四面体形，为三角锥形，为V形，C错误；三种微粒的键角大小关系为，D正确。11.答案：A解析：由题图知该物质的分子式为，B正确；该物质的分子中既有极性键（N—S键）又有非极性键（S—S键），A错误、C正确；该物质为共价化合物，熔融状态时不能导电，D正确。12.答案：B解析：键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如是直线形分子，A正确；苯分子的键角为120°，但其空间结构是平面正六边形，B错误；白磷分子的键角为60°，空间结构为正四面体形，C正确；水分子的键角为105°，空间结构为V形，D正确。13.答案：A解析：乙醛中甲基上的碳原子采取杂化，醛基上的碳原子采取杂化；丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均采取杂化，另一个碳原子采取sp杂化；甲醛中碳原子采取杂化；丙炔中甲基上的碳原子采取杂化，碳碳三键的两个碳原子均采取sp杂化。14.答案：C解析：根据该有机物的结构可知，其分子结构不对称，属于极性分子，A正确；该物质可与水形成分子间氢键，因此易溶于水，B、D正确，C错误。

15、（1）答案：109°28＇解析：甲烷分子的空间结构是正四面体形，C—H键的键角为109°28＇。（2）答案：；；；乙烯；乙炔解析：1个乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子，两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键，碳碳双键与碳氢键之间的夹角为120°，为平面形结构，其电