高中化学人教版步步高选修3第二章分子结构与性质第二章章末检测

引言：夯实基础，深化理解，提升能力同学们，当我们学完《分子结构与性质》这一章，我们的化学视野从宏观的物质性质进一步深入到了微观的分子世界。这一章的知识，如同搭建分子大厦的钢筋与水泥，既抽象又至关重要。它不仅是我们理解物质多样性、化学反应本质的基础，也是后续学习晶体结构等内容的重要铺垫。本次章末检测旨在帮助大家系统梳理本章知识脉络，检验学习效果，发现薄弱环节，从而进行针对性的巩固与提升。希望同学们能认真对待，以严谨的态度完成检测，并从中总结经验，为后续的化学学习打下更为坚实的基础。一、本章核心知识回顾与梳理在进入检测之前，让我们先简要回顾一下本章的核心内容，这将有助于我们更好地理解和解答后续题目。1.共价键：这是本章的基石。我们学习了共价键的本质——原子间通过共用电子对形成的强烈相互作用。重点掌握了共价键的类型：σ键与π键的形成方式、特征及判断；了解了键参数——键能、键长、键角的概念及其对分子性质（如稳定性、空间构型）的影响。2.分子的立体构型：这是本章的重点和难点。我们学习了价层电子对互斥理论（VSEPR），它能帮助我们预测ABn型分子或离子的立体构型。其核心思想是中心原子价层电子对（成键电子对和孤电子对）之间的相互排斥作用，使得分子尽可能采取对称的空间构型以降低体系能量。随后，我们又学习了杂化轨道理论，它从原子轨道重新组合的角度解释了分子的空间构型，理解sp、sp²、sp³等常见杂化类型及其对应的空间构型是关键。3.分子的性质：分子的结构决定其性质。我们探讨了分子的极性，它与分子内共价键的极性和分子空间构型密切相关。分子间作用力，包括范德华力（色散力、诱导力、取向力）和氢键，对物质的熔沸点、溶解性等物理性质产生显著影响。氢键作为一种特殊的分子间作用力，其形成条件、表示方法及对物质性质的影响（如熔沸点反常、水的缔合等）是考查的热点。此外，我们还初步了解了分子的手性等概念。二、典型题型与解题策略在本章的学习中，我们会遇到多种类型的题目，熟悉这些题型的解题思路和方法至关重要。1.共价键类型与键参数的应用：此类题目常要求判断分子中σ键和π键的数目，比较键能、键长，进而分析分子的稳定性或解释化学反应的难易程度。解题时，需明确单键、双键、三键中σ键和π键的构成，理解键能与键长的关系（一般键能越大，键长越短，分子越稳定）。2.分子（或离子）空间构型的判断：这是高频考点。通常先要求写出路易斯结构式（电子式的进阶），再利用VSEPR理论计算中心原子的价层电子对数（注意孤电子对数的计算），确定电子对空间构型和分子空间构型。杂化轨道理论则用于解释构型形成的原因，需将杂化类型与空间构型对应起来。3.分子极性的判断：关键在于分析分子中正负电荷中心是否重合。对于双原子分子，键的极性即为分子的极性。对于多原子分子，则需同时考虑键的极性和分子的空间构型是否对称。4.分子间作用力（含氢键）的判断与应用：此类题目多与物质的物理性质（如熔沸点、溶解性）联系。要能识别哪些物质分子间存在氢键（N、O、F与H的结合），并理解氢键对物质熔沸点升高的显著影响，以及“相似相溶”原理的应用。三、章末检测题（一）选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.下列关于共价键的说法中，正确的是（）A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键B.所有共价键都具有方向性C.σ键和π键都能单独存在于分子中D.成键原子间原子轨道重叠程度越大，共价键越牢固2.下列分子中，中心原子的杂化方式与其他三个不同的是（）A.BeCl₂B.BF₃C.NH₃D.CCl₄3.用价层电子对互斥理论预测SO₃分子的空间构型是（）A.直线形B.三角锥形C.平面三角形D.四面体形4.下列物质中，分子间能形成氢键的是（）A.HClB.H₂OC.H₂SD.CH₄5.下列分子中，属于非极性分子的是（）A.HClB.H₂OC.NH₃D.CO₂（二）填空题6.写出下列分子或离子的路易斯结构式，并指出中心原子的杂化轨道类型及分子（或离子）的空间构型：(1)CO₃²⁻：路易斯结构式__________，杂化类型__________，空间构型__________。(2)H₂O：路易斯结构式__________，杂化类型__________，空间构型__________。7.比较下列各组物质的性质，并说明理由：(1)键能：N₂________O₂（填“>”或“<”），理由是____________________。(2)沸点：H₂O________H₂S（填“>”或“<”），理由是____________________。8.指出下列分子中，中心原子价层电子对数、孤电子对数，并据此判断分子的空间构型。(1)PCl₃：价层电子对数______，孤电子对数______，空间构型______。(2)SO₂：价层电子对数______，孤电子对数______，空间构型______。（三）简答题9.为什么CH₄分子是正四面体结构而不是平面正方形结构？请用杂化轨道理论和键角加以解释。10.乙醇（C₂H₅OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）的组成相同，但乙醇的沸点（约78℃）远高于二甲醚（约-24℃），请解释其原因。四、参考答案与解析（一）选择题1.D解析：稀有气体分子构成的分子晶体不含共价键，A错误；s-sσ键无方向性，B错误；π键通常与σ键共存，不能单独存在，C错误；原子轨道重叠程度越大，键能越大，共价键越牢固，D正确。2.A解析：BeCl₂中心原子Be采取sp杂化；BF₃中心原子B采取sp²杂化；NH₃中心原子N采取sp³杂化；CCl₄中心原子C采取sp³杂化。3.C解析：SO₃中心原子S的价层电子对数为3（无孤电子对），空间构型为平面三角形。4.B解析：H₂O分子中O原子电负性大、半径小，与另一个H₂O分子中的H原子形成氢键。5.D解析：CO₂为直线形分子，正负电荷中心重合，为非极性分子；HCl、H₂O、NH₃均为极性分子。（二）填空题6.(1)[O::C::O]²⁻（每个O原子上另有孤对电子），sp²杂化，平面三角形。(2)H:O:H（O原子上另有两对孤对电子），sp³杂化，V形（角形）。7.(1)>，N₂分子中存在氮氮三键，键能较大；O₂分子中存在氧氧双键，键能小于三键。(2)>，H₂O分子间存在氢键，而H₂S分子间仅存在较弱的范德华力。8.(1)4，1，三角锥形。(2)3，1，V形（角形）。（三）简答题9.答：CH₄分子中，中心碳原子的价层电子对数为4，采取sp³杂化方式。sp³杂化轨道呈正四面体构型，四个杂化轨道分别与四个氢原子的1s轨道形成σ键。根据杂化轨道理论，sp³杂化轨道间的夹角为109°28′，这种构型使得四个C-H键完全等同，分子能量最低，因此CH₄分子为正四面体结构而非平面正方形（平面正方形键角为90°，不符合sp³杂化轨道的空间取向）。10.答：乙醇分子中含有羟基（-OH），氧原子电负性大，能与另一乙醇分子中的氢原子形成分子间氢键。而二甲醚分子中虽然也有氧原子，但氧原子两侧均为甲基，无法形成分子间氢键，分子间主要靠较弱的范德华力结合。由于氢键的键能远大于范德华力，破坏氢键需要更多能量，因此乙醇的沸点远高于二甲醚。结语：温故知新，砥砺前行通过本次章末检测，希望同学们能对自