第3章化学键与分子结构
【章节要点】
价键基础
共价键是通过原子核之间共用电子平衡吸引力和排斥力而形成的。在H2中，这使得两个H原子距离为74pm 时能量最低。这个距离就被称为键长。这个距离的分子和孤立原子之间的能量差就称为键能。H2中的单键是一个σ键，关于键轴旋转对称。在简单的双原子分子例如O2，F2中，可以用含有单电子的原子轨道的重叠来描述键的形成。当双原子分子中两个原子不同时，电子对趋向于被其中一个原子所吸引，导致电子共享的不平均，由此产生了极性共价键。电子的不平均共享是分子中不同原子电负性不同的结果。原子之间电负性差值越大，键的极性越大。对于同一周期的原子，电负性一般随着原子序数的增大而增大；对于同一族的原子，电负性一般随着原子序数增大而减少。
离子键
电负性差别较大的元素形成的化合物通常比较适合形成离子型分子。离子型化合物一般由交替的正负离子组成，通过正负离子的静电引力结合在一起。吸引力的大小取决于离子所带的电荷及离子间的距离和一些其它因素。将晶体点阵打破变成气态离子所需的总能量称为晶格能。离子化合物中晶格能的变化趋势可以用离子电荷和距离来解释。
路易斯结构
路易斯结构给出了分子中价层电子的分布。成键的电子在单键（1对电子）、双键（2对电子）、三键（3对电子）中出现，分别在成键原子之间用1，2，3条横线描述。非成键电子被称为孤对电子，用圆点表示于元素符号旁边。路易斯结构可用以下五个步骤画出：
第一步数出价层电子数。
第二步用单键组成键的框架。
第三步在每一个外部的原子放上3对孤对电子，H除外。
第四步将剩余的价层电子分配给内部的原子。
第五步将所有原子的形式上的电荷减至最小。
被4对原子包围的原子是八隅体结构的。这种排布通常在第二周期的元素中比较常见。当电子排布有多种时，使所有原子所带形式电荷减小的结构更优。在一些情况下，一个分子可以画出两种或者更多的能量等价的路易斯结构，差别仅仅是电子对的位置不同。这种结构被称为共振结构。当然也存在能量不等的共振结构；在这种情况下，带有最少形式电荷的结构依然是最优的。
价层电子对互斥(VSEPR)理论
VSEPR理论认为分子采用电子对排斥力最小的一种构型。通过将电子对放置在尽可能远的地方可以实现。通常通过如下三个步骤预测分子的结构：
画出分子的路易斯结构。
数出中心原子成键电子对和孤对电子对的数目，用下表确定电子对对数最适合的几何构型。
如有必要，通过考察电子对之间的排斥力修改分子几何构型。排斥力主要取决于电子对是成键电子(BP)还是孤对电子(LP)。排斥力的顺序如下：
LP—LP>BP—LP>BP—BP
当孤对电子对存在时，电子对的理想几何构型将会有轻微变形，因为孤对电子对比成键电子对占据更多的空间。
共价键的性质
总电子分布不对称的分子存在着偶极矩。偶极矩的大小用C m(库伦?米)来度量。含有极性键的分子不一定存在偶极矩，因为方向相反的两个键的极性能够互相抵消，二氧化碳就是一个很好的例子。
分子的键长取决于成键原子的半径，而原子半径又取决于有效核电荷数。两个原子之间的多重键要比相应的单键键长短。键能随着化学键所含的电子数增加而增大，同样随着成键原子电负性差值的增加而增大。一个化学键的键长和它的键能是成反比例的——随着键长的增加，键能减小。
价键理论
价键理论描述的是分子采用杂化轨道重叠形成定域键的成键规律。顾名思义，价键理论在形成化学键时仅仅考虑价层轨道。价层原子轨道通过杂化形成杂化轨道，它所包含的轨道与所需的杂化轨道类型有关。一个s轨道和3个p轨道的杂化形成4个sp3杂化轨道，一个s轨道和2个p轨道的杂化形成3个sp2杂化轨道，一个s轨道和1个p轨道的杂化形成2个sp杂化轨道。这些过程分别剩余0、1、2个p轨道未参与杂化。sp3杂化轨道排列成正四面体，sp2杂化轨道排列成平面三角形，sp轨道常采用直线型排列方式。杂化轨道与临近原子的原子轨道或者杂化轨道重叠形成σ键；多重键可以认为是一个σ键加上一个π键（双键）或者一个σ键加上两个π键（三键）；π键是由相邻的sp2或者sp杂化的原子中未参与杂化的p轨道重叠形成的。
分子轨道理论：双原子分子
分子轨道理论考虑分子里所有原子轨道可能的重叠方式，以离域键的形式描述原子的结合。两个原子轨道重叠形成的分子轨道能够覆盖整个分子。原子轨道能够同相重叠(有效重叠)形成能量较低的成键分子轨道，或者异相重叠(无效重叠)形成能量较高的反键分子轨道。在成键分子轨道中原子核之间的电子云密度最大，而在反键分子轨道里原子核之间包含一个电子云密度为零的节点。所形成轨道的相对能量显示在分子轨道图上，电子按照原子轨道能级图里所用的相同的规则填入分子轨道能级图里。简单双原子分子的键级可以通过如下公式计算得到：键级=1/2(成键轨道上的电子数—反键轨道上的电子数)
键级一般是1，2或者3，但是也有可能存在非整数键级。分子轨道理论能够解释O2分子的顺磁性这个实验现象，这是价键理论所不能达到的。不过想要解释其他双原子分子的实验性质，轨道组合、s原子轨道和pz原子轨道的重叠必须考虑在内。
核心概念
电负性的周期趋势
通过这个趋势，可以由元素在周期表中的位置估计所成极性键的强弱，也可估计键中哪一个原子的电负性最大。
绘制路易斯结构的方法
路易斯结构反映了分子或离子中价电子的分布情况。该方法下画出的分子结构使更多的原子拥有八隅体稳定构型。
（1）每一个原子用它的元素符号来表示。
（2）连接两个元素符号的线表示被两个原子共享的电子对。
（3）路易斯结构式中只出现价电子。
（4）元素符号周围的点表示该原子的未成键电子，未成键电子通常成对出现并且自旋相反。
形式电荷
通过分配形式电荷，可以选择出分子或离子的最佳路易斯结构。
决定共振结构的方法
通过分配原子间的多重键，可以达到优化键的目的。
VSEPR理论
当路易斯结构已知时，这个理论可用来预测分子或离子的几何构型。
（1）画出分子的路易斯结构式。
（2）数清中心原子周围的成键电子对和孤对电子对的对数，然后用下表确定电子对的最佳几何形状。
价层电子对的对数电子对的几何构型
2 线形
3 平面三角形
4 四面体
5 三角双锥体
6 八面体
（3）修正了几何构型之后，如果必要，可以考虑电子对之间的互斥作用影响，互斥作用的大小取决于它们是成键电子对（BP）还是孤对电子对（LP）。互斥力大小有如下规则：LP－LP > BP－LP > BP－BP
杂化轨道
杂化轨道有助于解释分子中的键，尤其可以使分子构型合理化。
分子轨道图
通过把电子填入到分子轨道图中，可以使简单的双原子分子的键级与实验结果相一致。
思考题及习题
3.1 写出下列元素完整的电子构造，判断那个电子是成键电子。
（a）O （b）P （c）B （d）Br
3.2 请描述一个氢原子和一个碘原子构成HI分子的成键过程，并画出轨道重叠图。
3.3 写出氢元素与周期表中第一主族元素形成的双原子分子，描述LiH中的键并画出轨道重叠图。
3.4 对于以下成对的元素，试判断在共价键中那种元素容易吸电子。
（a）C和N （b）S和H （c）Zn和I （d）S和As
3.5 用δ+/δ-来标出下列键极性的方向。
（a）Si-O （b）N-C （c）Cl-F （d）Br-C
3.6 按键极性的大小排列下列分子：H2O、NH3、PH3和H2S。
3.7 从元素Ca、C、Cu、Cs、Cl和Cr）中选取元素组成离子化合物，说明每种化合物是否形成了稳定的阴离子和阳离子。
3.8 以下是几种钡元素和氧元素可能形成的离子化合物：Ba+O–、Ba2+O2–，Ba3+O3–。
（a）哪一种具有最大的晶格能？
（b）形成哪种离子所需的能量最低？
（c）哪种化合物实际存在？并说明为什么。
3.9 写出下列物质中的价电子数。
（a）H3PO4（b）(C6H5)3C+（c）(NH2)2CO （d）SO42–
3.10 将下列分子式转换成分子框架，计算每个分子构建框架所需的价电子数。
（a）(CH3)3CBr （b）(CH3CH2CH2)2NH （c）HClO3（d）OP(OCH3)3
3.11 确定NH3、NH4+、H2N–的路易斯结构。
3.12 用标准步骤逐步确定H3CNH2、CF2Cl2、OF2的路易斯结构。
3.13 确定下列多原子离子的路易斯结构，画出所有可能的共振结构并标出形式电荷数。
（a）NO3–（b）HSO4–（c）CO32–（d）ClO2–
3.14 画出分子CF2Cl2、SiF4、PBr3的构型并命名
3.15 画出1，2-二氯乙烷（ClH2CCH2Cl）的球棍模型来表示它的几何构型。
3.16 画出二甲基氨的路易斯结构式，确定其几何构型并绘制出球棍模型，类似于氨分子上的氢被甲基所取代。
3.17 命名中心原子有如下特征的分子形状。
（a）2个孤对电子和3个配体；
（b）5对电子对，其中1对是孤对电子对；
（c）3对电子对，没有孤对电子对；
（d）5配体6对电子对。
3.18 由碘和氯组成的三种化合物ICl、ICl3、ICl5，确定它们的路易斯结构，判断分子构型，并画出每个化合物的球棍模型。
3.19 判断物质SO2、SbF5、ClF4+、ICl4–的分子构型和理论键角。
3.20 确定下列化合物的路易斯结构式，判断哪种化合物具有偶极矩。对具有偶极矩的分子画出其球棍模型并用箭头标明偶极矩的方向。
（a）SF4（b）H2S （c）XeF2（d）GaCl3（e）NF3
3.21 二氧化碳没有偶极矩，但是二氧化硫的偶极矩μ=5.44×10-30C?m。试用路易斯结构来解释两者偶极矩的差异。
3.22 分子PF5、CH3I、BrF5中哪个的键角最有可能与VSEPR理论相背离？画出这个分子的草图，对相背离的情况进行说明。
3.23 利用表3.2对下列键的强度从低到高排列，并找出使键增强的最重要原因：C≡C、H－N、C=O、N≡N和C－C。
3.24 请描述氢原子和氯原子在HCl中键的形式，画出轨道重叠图。
3.25 在三氟化锑中键角是87°。画出轨道重叠作用后的Sb－F键，描述SbF3中的键。
3.26 试命名由下列原子轨道组成的杂化轨道。
（a）3s和三个3p轨道（b）2s和一个2p轨道
3.27 判断(CH3)2N H、S O2、C S2化合物中粗体字标出的原子在其中的杂化形式。
3.28 描绘丙酮溶剂(CH3)2CO中的键，画出所有键中轨道重叠的草图。
3.29 几种碳的化合物1，4-戊二烯、1-戊炔和环戊烯的分子式都是C5H8，运用电子对数目和杂化方式画出三种分子的成键图。
（a）（b）（c）
3.30 判断下列轨道进行重叠时是形成σ键、π键还是不成键，试画出轨道草图，假定键位于z轴。
（a）2p z和2p z（b）2p y和2p x（c）sp3和2p z（d）2p y和2p y
3.31 CNO可以形成两种不同的多原子阴离子氰酸根CNO–和异氰酸根NCO–，分别画出它们的路易斯结构式、包括等价共振式，并标出有效电荷。
3.32 下列分子构型常见于XY4型化合物。试写出各几何构型的名称、理想的VSEPR键角、孤对电子数，并给出一个具体的例子。
3.33 硫可形成两种稳定的化合物SO2和SO3，试描述这两种化合物的成键与分子构型。
3.34 辣椒素分子是辣椒具有香辣味的主要原因，请说明：
（a）辣椒素分子中含有多少个π键？
（b）每一个被标记原子分别用什么轨道来成键？
（c）每一个被标记原子成键的键角各是多少？
（d）重新画出辣椒素分子结构式，标出孤对电子。
3.35 用电子排布来判断物质N2+和O2+是顺磁性还是反磁性的。
3.36 试确定下列分子中每一个原子的成键轨道类型（原子轨道，sp3或sp2）
（a）（b）H3CNH2（c）
3.37 二氧化氮分子两种可能的路易斯结构式N-N-O和N-O-N。实验表明该分子是线型的，并具有偶极矩。试确定NO2的分子排布。
3.38 由于三原子分子的中心原子周围电子对数不同，具有四种不同的几何构型，列出四种构型并各举出一例。
3.39 PF3和PF5都为已知存在的化合物，NF3也是存在的，但是NF5却不存在，试解释为什么不存在分子式NF5？
3.40 N2分子可以吸收光子产生激发态分子。试构造一个能级结构将价层电子填充其中，描述出最稳定激发态的N2分子，解释激发态N2分子中N－N键相比基态N2分子是增强还是减弱了？
3.41 富勒烯包含了60个碳原子，每一个C原子都以sp2方式杂化，并且提供一个2p轨道形成离域分子轨道，富勒烯中含多少个π轨道和π键电子。
3.42 Cl可以形成中性氧化物ClO2，试描述此非正常氧化物的成键方式，并解释为什么它被认为是非正常的。
3.43 双原子锂分子可以产生于极低压下金属锂蒸汽，有没有可能制备出双原子铍分子？试用Li2和Be2的分子轨道图来解释。
3.44 相比草酸根离子（C2O42–）中的C－O键，加入两个质子形成草酸后，两个C－O键增长，两个C－O键缩短，试用成键原理来解释这些变化。
训练9 共价键 [基础过关] 一、化学键的概念和判断 1．下列有关化学键的叙述中正确的是( ) A．化学键只存在于分子之间 B．化学键只存在于离子之间 C．化学键是相邻原子或离子之间强烈的相互作用 D．化学键是相邻分子之间强烈的相互作用 2．下列关于化学键的叙述正确的是( ) A．任何物质里都含有化学键 B．离子化合物中可能含有共价键 C．共价化合物分子中可能含有离子键 D．水分子中氢、氧原子间的化学键是非极性键 3．下列物质中，含共价键的离子化合物是( ) D．Na2O2 A．MgCl2B．N2C．HCl 二、共价化合物和共价键 4．下列物质中，属于共价化合物的是( ) A．NH4Cl B．HNO3C．NaCl D．I2 5．下列说法正确的是( ) A.由分子组成的物质中一定存在共价键 B．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 C．非极性键只存在于双原子单质分子里 D．两个非金属元素原子间不可能形成离子键 6. 意大利罗马大学的Fulvio Cacace 等人获得了极具理论研究意义的 N4气体分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是( ) A．N4分子属于一种新型的化合物 B．N4分子中只含有非极性键 C．1 mol N4分子所含共价键数为4N A D．N4沸点比P4(白磷)高 三、分子间作用力和氢键 7．关于氢键，下列说法不正确的是( ) A．HF 的沸点比HCl 的沸点高是由于HF 分子间存在氢键所致 B．水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键
C．NH3的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键 D．在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键 8.以下关于分子间作用力的叙述不正确的是( ) A．是一种较弱的化学键 B.分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少 C．分子间作用力对物质的熔、沸点有影响 D．稀有气体原子间存在分子间作用力 9.根据化学反应的实质是旧键断裂和新键形成这一事实，下列变化不属于化学变化的是 ( ) A．钠投入水中B．石墨在高温高压下转化为金刚石 C．干冰汽化D．五氧化二磷吸水 [能力提升] 10.现有下列物质：①Cl2②Na2O2③NaOH ④HCl ⑤H2O2⑥MgF2⑦NH4Cl (1)只由离子键构成的物质是。 (2)只由极性键构成的物质是。 (3)只由非极性键构成的物质是。 (4)只由非金属元素组成的离子化合物是。 (5)由极性键和非极性键构成的物质是。 (6)由离子键和极性键构成的物质是。(7) 由离子键和非极性键构成的物质是。(8) 属于离子化合物的物质是。 (9)属于共价化合物的物质是。 11．图形因表达准确且信息量大而得到广泛应用。请根据所给图形回答下列问题： (1)如下图表示容器中气体粒子的示意图，图中“○”和“●”分别代表不同元素的原子， 它们的结合体代表分子，则图中可表示氮气的是(填字母，下同) ，可表示氯化氢(HCl)分子的是，可表示一氧化碳和氧气的混合气体的是。 A B C D (2)下图是水分子在一定条件下分解的示意图，从中获得的信息不正确的是。 A.生成1 mol O2需断开4 mol H—O 共价键
章末质量检测（二）分子结构与性质 一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．374 ℃、22.1 MPa以上的超临界水具有很强的s溶解有机物的能力，并含有较多的H＋和OH－，由此可知超临界水( ) A．显中性，pH等于7 B．表现出非极性溶剂的特性 C．显酸性，pH小于7 D．表现出极性溶剂的特征 解析：选B 超临界水仍然呈中性，但pH小于7，故A、C两项错误；根据“相似相溶”规律可知B项正确(有机物大多数是非极性分子)，D错误。 2．下列说法中正确的是( ) A．HCHO分子中既含σ键又含π键 B．CO2分子中的化学键为非极性键 C．NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp2 D．沸点：PH3>NH3>H2O 解析：选A HCHO分子中含有碳氧双键，既含σ键又含π键，A项正确；CO2分子中的化学键都是极性键，B项不正确；NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp3，C项不正确；氨气分子之间存在氢键，因而沸点反常的高，NH3＞PH3，常温下水为液体，氨为气体，因此水的沸点高于液氨，D项不正确。 3．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：选B A项，CO2为非极性分子；C项，从HF到HI稳定性依次减弱；D项，H2O 为V形分子。 4．根据键能数据(H—Cl 431 kJ·mol－1，H—I 297 kJ·mol－1)，可得出的结论是( ) A．溶于水时，HI比HCl更容易电离，所以氢碘酸是强酸 B．HI比HCl熔、沸点高 C．HI比HCl稳定 D．拆开等物质的量的HI和HCl，HI消耗的能量多 解析：选A 共价键键能越大，拆开1 mol共价键所需要吸收的能量越多，该键越难断裂，H—I键比H—Cl键的键能小，可知H—I键易断裂，因此HI比HCl稳定性弱，在水中更易电离出H＋，酸性更强，但键能与由分子组成的物质的熔、沸点无关。 5．PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P—H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是( )
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
《共价键和分子间作用力》作业参考解析 1. 下列说法错误的是 A. 按原子轨道重叠方式，共价键可分为σ键和π键 B. σ键构成分子的骨架，π键不能单独存在 C. 配位键既不是σ键，也不是π键 D. 双键或叁键中只有一个σ键 【C】按原子轨道的重叠方式不同，当其头碰头重叠时，形成“σ”键，当其肩并肩重叠时，形成“π”键；由于σ键重叠程度大，稳定性更高，因此可以单独存在，并构成分子的骨架，而π键重叠程度小，稳定性低，容易打开，因此不能单独存在，只能和σ键共存于双键或叁键中；σ键由于头碰头重叠，因此重叠部分对键轴呈圆柱形对称，可以自由旋转，但是π键对键轴呈镜面反对称，因此不能自由旋转；配位键是由一个成键原子提供孤对电子，另一个成键原子提供空轨道形成的，在配位键形成的过程中，两原子的原子轨道可能发生头碰头重叠而形成σ配位键，也可能发生肩并肩重叠而形成π配位键，因此C的说法是不正确的。 2. 下列说法正确的是 A. 若AB2分子为直线型，其中心原子A一定发生了sp杂化 B. HCN是直线型分子，也是非极性分子 C. H-O键能比H-S键能大，因此H2O熔沸点比H2S高 D. 氢键不属于化学键，但是具有饱和性和方向性
【D】A：一般对于AB2分子来说，如果中心原子发生了sp杂化，那么分子的空间构型是直线型的，但是AB2分子如果为直线型，中心原子A不一定发生了sp 杂化，典型的例子就是I3-离子，这个离子的中心原子I发生的是sp3d杂化，价层电子对的空间构型为三角双锥，由于中心原子上有3对孤对电子，分别位于三角双锥中间的三角平面上，因此分子的空间构型就是直线型了（这可以用夹层电子对互斥理论来解释）；B：HCN分子是直线型分子，但是根据其分子中各原子的电负性大小的情况来看，这是一个极性分子；C：体系沸点的高低主要与分子间作用力的大小有关，因此H2O熔沸点之所以比H2S高，是因为水分子之间除了范德华力作用外，还存在很强的氢键作用；D：当一个氢原子形成一个氢键后，就不能再和其它原子之间形成第二个氢键了，这体现了氢键的饱和性，同一个氢原子形成的共价键和氢键之间需以最大角度分布，这体现了氢键的方向性，不过氢键仍然属于分子间作用力，而不属于共价键作用。所以D的说法是正确的。 3. 下列关于H3O+离子的说法，正确的是 A. O发生sp2等性杂化，空间结构为平面正三角形 B. O发生sp2不等性杂化，空间结构为平面三角形 C. O发生sp3等性杂化，空间结构为正四面体型 D. O发生sp3不等性杂化，空间结构为三角锥型 【D】我们知道H2O分子中O发生了sp3不等性杂化，在与氢原子成键后， H2O分子中有两对孤对电子。那么H3O+离子的形成可以认为是由H2O分子中的O提供一对孤对电子，H+离子提供空轨道，在两者之间形成了配位键而形成的，两者之间形成配位键时，并不会改变O原子的原子轨道杂化类型，同时O原子上仍然有1对孤对电子，因此O发生sp3不等性杂化，H3O+离子的空间结构为三角锥型。 4. 下列分子或离子中，不含有孤对电子的是
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
第二章 分子结构 一、 填空题 1、C 2+的分子轨道为_________________，键级___________________； HCl 的分子轨道为________________，键级__________ 。 2、OF， OF +， OF -三个分子中， 键级顺序为________________。 3、HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是 _________________________ 。 4、对称元素C 2与σh 组合，得到___________________；C n 次轴与垂直它的C 2组合，得到______________。 5、有一个 AB 3分子，实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴，则此分子所属点群是_______________________。 6、判别分子有无旋光性的标准是__________。 7、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于_________点群。 二、选择题 1、 H 2+的H ?= 21?2- a r 1 - b r 1 +R 1， 此种形式已采用了下列哪几种方法： (A) 波恩-奥本海默近似 (B) 单电子近似 (C) 原子单位制 (D) 中心力场近似 2、对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是： (A) 分子中电子在空间运动的波函数 (B) 分子中单个电子空间运动的波函数 (C) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)
(D) 原子轨道线性组合成的新轨道 3、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上： (A) 一定是顺磁性 (B) 一定是反磁性 (C) 可为顺磁性或反磁性 （D ）没有磁性 4、下列分子的键长次序正确的是 (A) OF -> OF > OF + (B) OF > OF -> OF + (C) OF +> OF > OF - (D) OF - > OF +> OF 5、若以x 轴为键轴，下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠？ (A) s (B) d xy (C) p z (D) d xz 6、Cr 与 CO 形成羰基化合物 Cr(CO)6，其分子点群为 (A) D 4h (B) T d (C) O h (D) D 6h 7、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是： (A) (B) (C) (D) 1612 Π1814Π1816Π1616Π三、简答题 1、在有机化合物中，C ═O(羰基)的偶极距很大(μ=7.67×10-30C ·m)，而CO 分子的偶极距却很小，解释原因。 2、SO 42-中S —O 键长为149？pm ，比共价单键半径加和值(175？pm)短，说明原因。说明SiF 62-能稳定存在而SiCl 62-不稳定的原因。 判断 NO 和 CO 哪一个的第一电离能小，原因是什么？ 3、CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？ 其偶极矩的方向如何？为什么？ 4、写出N 2基态时的价层电子组态， 并解N 2的键长(109.8？pm)特别短、
分子结构与性质习题
分子结构与性质习题课 1、σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是（） A、H2 B、HCl C、Cl2 D、N2 2、溴化氢气体的热分解温度比碘化氢热分解温度高的原因是（） A、溴化氢分子中的键长比碘化氢分子中的键长短，键能大 B、溴化氢分子中的键长比碘化氢分子中的键长长，键能小 C、溴化氢分子相对分子质量比碘化氢分子相对分子质量小 D、溴化氢分子间作用力比碘化氢分子间作用力大。 3、下列说法正确的是： A、有机物CH2=CH-CH3中其杂化类型有sp3和sp2，其中有两个π键，7个σ键 B、分子CO和N2的原子总数相同，价电子总数相等，故性质相似 C、Na+的电子排布式为1s22s22p63s1 D、CO2分子的结构VSEPR模型是直线形 4、下列物质的性质与氢键无关的是（） A、冰的密度比液态水的密度小 B、NH3易液化 C、NH3分子比PH3分子稳定 D、在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高 5、最近，中国科大的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面，在-268℃时冻结分子的热振荡，并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。下列化合物分子中一定既含单键又含双键的是（） A、CO2 B、C2H4O C、COCl2 D、H2O2 6、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 A．NH3B．CCl4C．PCl5 D．CH2O 7、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、与新制的银氨溶液共热 B、与甲酸酯化 C、与金属钠发生置换反应 D、与H2加成 8、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Fe3＋溶液中加入KSCN溶液 D．向一定量的CuSO 4 溶液中加入氨水至沉淀消失 9、下列粒子属等电子体的是（） A、NO和O 2 B、CH 4 和NH 4 + C、NH 2 —和H 2 O 2 D、HCl 和H 2 O
第二章《分子结构与性质》测试题 、单选题（每小题只有一个正确答案） N2 B ．HBr C ．NH3 D ．H2S 列物质中，既含有极性键又含有非极性键的非极性分子是 HF H2O NH3 CH4 B ．CH4 NH3 H2O HF H2O HF CH4 NH3 D ．HF H2O CH4 NH3 5．下列叙述中错误的是（） A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上；由于乙醇与水间有氢键的存在，水与乙醇能互溶。 B．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷的反应，与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同，都属于取代反应。 C．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致。 D．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键，难和溴的四氯化碳溶液发生加成反应。 6．下列化合物中含有 2 个手性碳原子的是 A． B A．丙烯分子中有 6 个σ 键， 1 个π 键 B．丙烯分子中 3 个碳原子都是sp 3杂化 C．丙烯分子属于极性分子 C． D ． 7．下列关于丙烯（CH3﹣CH═CH2）的说法中正确的（） 1．列化学键中，键的极性最强的是（ A．C—F B．C—O C．C—N D．C—C 2．列物质中分子间能形成氢键的是 A． A．N a2O2 B．HCHO C．C2 H4 D．H2O2 4．列各组分子中，按共价键极性由强到弱排序正确的是 3． A． C．
D．丙烯分子中 3 个碳原子在同一直线上 8．下列过程中，共价键被破坏的是 A．碘升华 B ．溴溶于CCl4 C ．蔗糖溶于水 D ．HCl 溶于水 9．阿司匹林是一种常见的解热镇痛药，其结构如图，下列说法不正确的是（） B．阿司匹林属于分子晶体 3 C．阿司匹林中C原子只能形成sp3杂化D．可以发生取代．加成．氧化反应 10 ．下列叙述不正确的是（） 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，不一定是极性分子 C．判断A2B 或AB2型分子是极性分子的依据是：具有极性键且分子构型不对称，键角小于180°，为非直线形结构 D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合 11．下列分子的中心原子是sp 2杂化的是（） A．PBr3 B ．CH4 C ．H2O D ．BF3 12 ．用VSEPR理论预测下列粒子的立体结构，其中正确的（） A．NO3-为平面三角形B．SO2为直线形 C．BeCl 2为V形D．BF3为三角锥形 13．已知A、B 元素同周期，且电负性A 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。 编号：15 第二节共价键与分子的立体结构 （第1课时） 2010年3月29日 班级__________ 姓名__________ 【学习目标】 1、理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型； 2、学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型 【学习重难点】 重点：杂化轨道类型难点：杂化轨道类型 【学案导学过程】 活动·探究原理 规律 方法 技巧（一）甲烷分子的形成及立体构型 联想质疑：1、共价键决定原子的结合方式，决定分子的空间构型吗？ 2、利用电子配对理论能解释甲烷的空间构型吗 3、为了解释甲烷的空间构型鲍林提出了什么理论？ 4、甲烷分子形成过程：C: 2s22p x12p y13p z 观察左 图你能 用语言 描述一 下甲烷 的空间 构型的 形成过 程吗？ 思考：1原子轨道为什么可以进行杂化？（提示从共价键键能大小和体系能量 变化来分析） 2、轨道杂化后在数目，形状，能量上是否发生变化？ 3、轨道杂化的结果是什么？ 4、尝试解释轨道杂化 （二）常见的SP杂化过程活动探究：SP杂化： 2、sp2杂化型 直线型 （BeCl 2 ） 交流与 讨论： 用杂化 轨道理 论分析 乙炔分 子的成 键情况 平面正 三角形 （BF3） 交流与 讨论： 用杂化 轨道理 论分析 乙烯分 子的成 键情况【当堂检测】 (A)1．在外界条件的影响下，原子内部______________________________的过程叫做轨道杂化，组合后形成的新的、____________________的一组原子轨道，叫杂化轨道。2．甲烷分子中碳原子的杂化轨道是由一个__________轨道和三个__________轨道重新组合而成的，这种杂化叫_____________________。 3．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__________的电子相互配对，形成一个σ键，每个碳原子的另外_____________分别与两个氢原子的_______________的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的__________的未成对电子相互配对形成一个__________键。 (B)4．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是（） A．H2O B．NH3 C．C2H4D．CH4 5．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（） A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 第10章共价键与分子结构习题解答 1.写出下列物质的Lewis结构式并说明每个原子如何达到八电子结构：HF， H2Se，H2C2O4(草酸)，CH3OCH3(甲醚)，H2CO3，HClO，H2SO4，H3PO4。解： ，，，， ，，。 上述分子中的原子除H原子外，其他原子通过所形成的共价键共有电子和价电子层孤对电子共同构成8电子结构。 2、用杂化轨道理论说明下列化合物由基态原子形成分子的过程（图示法）并判断分子的空间构型和分子极性：HgCl2，BF3，SiCl4，CO2，COCl2，NCl3，H2S，PCl5。 解： ①HgCl2 HgCl2分子的中心原子为Hg原子。基态时Hg原子的价电子构型为6s2。当Hg原子与Cl原子相遇形成HgCl2时，Hg的6s轨道中的1个电子激发到1个6p轨道，然后6s轨道和该6p轨道采用sp杂化形成2个等同的sp杂化轨道： 并分别与两个Cl原子的3p单电子轨道重叠形成2个Hg-Cl σ键。HgCl2分子构型是直线形，为非极性分子。 ②BF3 BF3分子的中心原子是B原子。基态时B原子的价电子构型为2s22p1。当B原子与F原子相遇形成BF3分子时，B原子2s轨道中的1个电子激发到1个空的2p轨道，然后采用sp2杂化形成3个等同的sp2杂化轨道： 并分别与3个F原子2p单电子轨道重叠形成3个B-F σ键。BF3分子构型是平面三角形，为非极性分子。 ③SiCl4 Si原子为SiCl4的中心原子，基态时价电子构型为3s23p2，当Si原子与 Cl原子相遇形成SiCl4分子时，Si原子3s轨道的1个电子激发到一个空的3p 轨道，然后采用sp3杂化形成4个等同的sp3杂化轨道： 并分别与4个Cl原子3p单电子轨道重叠形成4个Si-Cl σ键。SiCl4分子构型是正四面体，为非极性分子。 ④CO2 C原子为CO2的中心原子。基态时C原子价电子构型为2s22p2，当C原子与O 原子相遇形成CO2分子时，C原子2s轨道的1个电子激发到一个空的2p轨道，然后采用sp杂化形成2个等同的sp杂化轨道： 并分别与2个O原子的2p单电子轨道重叠形成2个σ键，两个O原子的一个2p单电子轨道与C原子未参与杂化的2p轨道肩并肩重叠形成π键。CO2分子构型是直线形，为非极性分子。 ⑤COCl2 C原子为COCl2的中心原子。基态时C原子价电子构型为2s22p2，当C 原子与O 原子、Cl原子相遇形成COCl2分子时，C原子2s轨道的1个电子激发到一个空的2p轨道，然后采用sp2杂化形成3个sp2杂化轨道： 其中2个sp2杂化轨道分别与2个Cl原子的3p单电子轨道重叠形成2个C-Cl σ键，另一个sp2杂化轨道和O原子的2p单电子轨道形成C-Oσ键，O原子另一个2p单电子轨道与C原子未参加杂化的2p轨道肩并肩重叠形成π键。COCl2分子构型是三角形，为极性分子。 ⑥NCl3 N原子为NCl3的中心原子。基态时N原子价电子构型为2s22p3, 当N原子与Cl 原子相遇形成NCl3分子时，N原子采取sp3杂化形成4个sp3杂化轨道： 其中3个sp3杂化轨道分别与3个Cl原子的3p单电子轨道重叠形成3个C-Cl σ键，另一个sp3轨道被孤对电子占据。NCl3分子构型是三角锥，为极性分子。 ⑦H2S S原子为H2S的中心原子。基态时S原子价电子构型为3s23p4, 当S原子与H 原子相遇形成H2S分子时，S原子采取sp3杂化形成4个sp3杂化轨道： 《分子结构与性质》单元检测题 一、单选题 1．类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是 A．NaCl与浓H 2SO 4 加热可制HCl，推测NaBr与浓H 2 SO 4 加热可制HBr B．SiH 4的沸点高于CH 4 ，推测H 3 P的沸点高于NH 3 C．Fe与Cl 2反应生成FeCl 3 ，推测Fe与I 2 反应生成FeI 3 D．CO 2是直线型分子，推测CS 2 也是直线型分子 2．下列各组微粒中，都互为等电子体的是 A．CO、NO、NaH、N 2B．SO 2 、NO2+、N3-、OCN- C．CO 32-、NO 3 -、BCl 3 D．SiF 4 、SiO 4 4-、SO 3 2-、PO 4 3- 3．下列描述中正确的是 A．CS 2 为V形的极性分子 B．ClO 3 -的空间构型为平面三角形 C．SF 6 中有6对完全相同的成键电子对 D．SiF 4 和S的中心原子均为sp2杂化 4．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl 4 中溶解度很大，这是因为（） A．CCl 4与I 2 分子量相差较小，而H 2 O与I 2 分子量相差较大 B．CCl 4与I 2 都是直线型分子，而H 2 O不是直线型分子 C．CCl 4和I 2 都不含氢元素，而H 2 O中含有氢元素 D．CCl 4和I 2 都是非极性分子，而H 2 O是极性分子 5．某物质的实验式为PtCl 4·2NH 3 ，其水溶液不导电，加入AgNO 3 溶液反应也不产生沉淀，用 强碱处理并没有NH 3 放出，则下列有关说法中正确的是 A．NH 3与NO 3 -中氮原子的杂化方式相同B．配合物中心离子的电荷数和配位数均为4 C．PtCl 4·2NH 3 的立体构型为正八面体形D．Cl－和NH 3 分子均与中心离子Pt4＋配位 6．设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A．标准状况下，1mol金刚石中含有的C–C键数目为4N A B．1mol SiO 2晶体中含有的Si–O键数目为2N A C．80g SO 3中，中心原子S的价层电子对中，孤电子对数为N A D．常温常压下，1mol CH 2=CHCHO中，含有的σ键数目为7N A 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 化学键与分子结构练习题 一.选择题 1、下列化合物熔点高低顺序为（）。 （A）SiCl4＞KCl＞SiBr4＞KBr （B）KCl＞KBr＞SiBr4＞SiCl4 （C）SiBr4＞SiCl4＞KBr ＞KCl （D）KCl＞KBr＞SiCl4＞SiBr4 2、下列物质在水溶液中溶解度最小的是（）。 （A）NaCl （B）AgCl （C）CaS （D）Ag2S 3、在下列各种晶体熔化时，需要破坏共价键的是（），只需克服色散力的是（）。（A）SiCl4（B）HF （C）Ag （D）NaCl （E）SiC 4、下列化合物熔点高低顺序为（）。 （A）SiO2＞HCl＞HF （B）HCl＞HF＞SiO2 （C）SiO2＞HF＞HCl （D）HF＞SiO2＞HCl 5、乙醇的沸点（78℃）比乙醚的沸点（35℃）高得多，主要原因是（）。 （A）由于相对分子质量不同（B）由于分子极性不同 （C）由于乙醇分子间存在氢键（D）由于乙醇分子间取向力强 6、下列微粒半径由大到小的顺序是（）。 （A）Cl-、K+、Ca 2+、Na+（B）Cl-、Ca2+、K+、Na+ （C）Na+、K+、Ca 2+、Cl- （D）K+、Ca2+、Cl-、Na+ 7、下列固态物质由独立小分子构成的是（）。 （A）金刚石（B）铜（C）干冰（D）食盐 8、在下列化合物中（）不具有孤对电子。 （A）H2O （B）NH3（C）NH+4 （D）H2S 9、形成HCl分子时原子轨道重叠是（）。 （A）s—s重叠（B）p y—p y（或p y -p y）重叠 （C）s—p x重叠（D）p x—p x重叠 10、中心原子仅以sp杂化轨道成键的是（）。 （A）BeCl2和HgCl2（B）CO2和CS2 （C）H2S和H2O （D）BBr3和CCl4 11、BCl3分子几何构型是平面三角形，B与Cl所成键是（）。 （A）（sp2—p）σ键（B）（sp—s）σ键 （C）（sp2—s）σ键（D）（sp—p）σ键 12、在下列化合物中，含有氢键的是（）。 （A）HCl （B）H3BO3（C）CH3 F （D）C2H4 （E）PH3 13、下列哪种化合物具有（sp—sp3）杂化轨道重叠所形成的键（），以（sp2—sp3）杂化轨道重叠所形成的键（）。 （A）CH3—CH2—C3≡CH （B）CH3 CH=CHCH3 （C）H—C≡C—H （D）CH3—CH2—CH2—CH3 14、通过测定AB2型分子的偶极矩，总能判断（）。 （A）分子的几何形状（B）元素的电负性差 （C）A—B键的极性（D）三种都可以 15、现有下列物质：（A）NH3（B）C6H6（C）C2H4（D）C2H5OH（E）H3BO3（F）HNO3（G）邻羟基苯甲酸,其中属于分子间氢键的是（），属于分子内氢键的是（）。 16、离了晶体AB的晶格能等于（）。 （A）A—B间离子键的键能 （B）A离子与一个B离子间的势能 （C）1 mol气态A+离子与1 mol气态B+离子反应形成1 mol AB离子晶体时放出的能量（D）1 mol气态A原子与1 mol气态B原子反应形成1 mol AB离子晶体时放出的能量17、N2很稳定是因为氮分子（）。 （A）是非极性分子（B）形成叁键 第二章 分子结构 一、填空题 1、等性sp n 杂化轨道夹角公式为 。 2、离域π键的形成条件： 。 3、LCAO-MO 成键三原则 。 4、在极性分子AB 中的一个分子轨道上运动的电子，在A 原子的ΨA 原子轨道上出现几率为36%，在B 原子的ΨB 原子轨道上出现几率为64%，写出该分子轨道波函数 。 5、在极性分子AB 中的一个分子轨道上运动的电子，在A 原子的ΨA 原子轨道上出现几率为80%，在B 原子的ΨB 原子轨道上出现几率为20%，写出该分子轨道波函数 。 6、O 2的电子组态 。磁性 。 7、HF 分子的电子组态为 。 8、F 2分子的电子组态为 。 9、N 2分子的电子组态为 。 10、CO 分子的电子组态为 。 11、NO 分子的电子组态为 。 12、OF ，OF +，OF -三个分子中，键级顺序为 。 13、判断分子有无旋光性的标准是 Sn 轴 。 14、判断分子无极性的对称性条件是 两对称元素仅交于一点 。 15、O=C=O 分子属于h D ∞点群，其大π键类型是432π。 16、丁二炔分子属于h D ∞点群，其大π键类型是442π。 17、NH 3分子属于3v C 点群。 18、CHCl 3和CH 3Cl 分子均属于3v C 点群。 19、N 2的键能比N 2+的键能 小 。 20、自由价 。 21、Px 与Px 轨道沿z 轴重叠形成 键。Px 与Px 轨道沿x 轴重叠形成 键。 22、变分积分表达式为 。 23、分子轨道 。 24、分子图 。 25、MOT 中，电子填充应遵守 。26、群的四个条件 。 27、根据分子对称性可以确定只有属于Cs, ， ，等几类点群的分子才具有偶极矩不为零。 二、选择题 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、非极性键的比较第二章 分子结构与性质
2-2-1 共价键与分子的立体结构
10章共价键与分子结构习题全解答
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