共价键与分子的空间构型（提高）
编稿：房鑫审稿：张灿丽
【学习目标】
1、认识共价键的主要类型σ键和π键；会用电子式表示共价键的形成；理解共价键的形成条件及其本质。
2、认识键能、键长、键角等概念，能用它们说明简单分子的某些性质；认识等电子原理，了解其应用。
3、认识共价分子立体结构的多样性和复杂性。
4、认识杂化轨道理论的要点，进一步了解有机化合物中碳的成键特征，能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型，培养分析、归纳、综合的能力和空间想象能力。
5、了解分子的对称性和分子的极性。
【要点梳理】
要点一、共价键的形成及其本质
1．共价键的形成
通常情况下，吸引电子能力相近的原子之间通过共用电子对形成共价键。那么两个成键原子为什么能通过共用电子对结合在一起呢?下面我们以氢分子的形成过程为例来说明共价键是怎样形成的。
当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会较大。随着核间距的减小，核间电子出现的机会
增大，体系的能量逐渐下降，达到能量最低状态。核间距进一步减小时，两原子间的斥力
使体系的能量迅速上升，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。能量（主要指势能）
随核间距的变化如图中曲线a所示。
2．共价键的本质：
共价键的本质是电子与原子核之间的电性作用。同种或不同种非金属元素（或某些非金属与金属）之间原子相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间通过共用电子对形成共价键。形成共价键的微粒是同种或不同种原子。
要点二、共价分子的表示方法
1．电子式：通常人们在元素符号周围用小黑点（或×）来描述分子中原子共用电子以及原子中未成键的价电子的情况，这种式子叫电子式。如：
2．结构式：在化学上，常用一根短线“一”表示一对共用电子，所以氯气分子也可以表示为：C1—Cl，这种式子叫结构式。
注意在不熟练的情况下，书写结构式时往往先写出电子式，原子间有几对共用电子，就用几根短线表示，未共用的电子不加以考虑。结构式可形象地表示出分子内各原子的连接顺序。因此，同种原子不能合并，只有通过共价键形成的分子才能写结构式，离子化合物不能用结构式表示。
3．用电子式表示共价化合物的形成过程
用电子式表示共价化合物的形成过程时，在“→”的左侧写成键原子的电子式，同种原子可以合并，右侧写形成的单质或化合物的电子式，但应注意，相同的原子要对称写，不能合并。如：
要点三、σ键与π键
原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做σ键；原子轨道在核间连接两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做π键。氮分子中含有一个σ键和两个π键，氮分子的结构可用结构式N≡N 表示。
在有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成π键的重叠程度要比σ键的重叠程度小得多。所以碳原子与碳原子之间形成的σ键比π键牢固，在化学反应中，π键易发生断裂。
氮气分子中的三个共价键使得构成氮分子的氮原子紧紧地结合在一起，因而氮气的化学性质异常稳定。除了少数植物如豆科类具有将空气中的氮气转化为含氮的化合物的本领外，大部分植物不能直接吸收空气中的氮。因此，设法将空气中的氮气转化为植物可吸收的含氮化合物成为一个世纪以来备受关注的课题，其关键点就在于，削弱氮分子中的化学键。在合成氨工业中，人们利用高温（500℃左右）、高压（15 MPa）、并用铁的化合物作为催化剂将氢气和氮气合成为氨。
要点四、共价键的特征
饱和性与方向性是共价键的两点特征。
1．共价键具有饱和性。这是因为只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。所以在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，这就是共价键的饱和性。共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
2．共价键具有方向性。这是因为形成共价键时，两个参与成键的原子的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，体系的能量下降的也就越多，形成的共价键越牢固。因此，一个原子与周围原子形成的共价键就表示出方向性（s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性）。共价键的方向性决定着分子的空间构型。
要点五、极性键和非极性键
1．非极性（共价）键：由同种元素的原子间形成的共价键是非极性键。
在共价单质分子中，由同种原子形成共价键，两个原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，因此，成键的原子不显电性，这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。如H—H键、Cl—Cl键、N 三N键都是非极性键。非极性键可以存在于非金属单质中，也可以存在于化合物中。
2．极性（共价）键：由不同种元素的原子间形成的共价键是极性键。
在共价化合物分子中，不同种原子形成共价键，因为原子吸引电子的能力不同，共用电子对将偏向吸引电子能力强的一方，因而吸引电子能力强的一方显负电性，化合价为负值，吸引电子能力弱的一方显正电性，化合价为正值，数值即这种元素的1个原子跟其他元素的原子形成的共用电子对的数目。如HCl分子中，Cl原子吸引电子的能力比H原子强，共用电子对偏向Cl原子，偏离H原子，而使Cl原子一方相对显负电性，H原子一方相对显正电性。像这样共用电子对偏移的共价键叫做极性共价键，简称极性键。如H2O中的O—H键，CO2中的C—O键都是极性键。极性键不存在于单质分子中，只存在于化合物中。
3．键的极性强弱判断方法：成键的两原子吸引电子对的能力差别（即非金属性差别）越大，电子对偏移的
程度越大，键的极性越强。如处于短周期的四种元素，它们之间能形成共价键，键的极性最强的是X —Y，键的极性最弱的是W—Z。
要点六、键参数
1．键能
（1）概念：在101.3 kPa、298 K条件下，断开1 mol AB（g）分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量，叫A—B键的键能。
（2）表示方式：E A—B。
（3）键能大小决定化学键的强弱程度。键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。
（4）常见化学键的键能：
共价键键能／kJ·mol－1共价键键能／kJ·mol－1
C—H 413 O—H 467
C—C 347 F—H 565
C—N 305 Cl—H 431
C—O 358 I—H 297
C—S 259 C＝C 614
Cl—Cl 243 C≡C 839
Br—Br 193 C＝O 745
I—I 151 N≡N 945
N—H 391 O＝O 498
2．键长
（1）概念：两个成键原子之间的核间距离叫键长。
（2）原子间的键长越短，化学键越强，键越牢固。
（3）常见化学键的键长：
共价键键长／nm 共价键键长／nm
C—C 0.154 H—H 0.074
C＝C 0.134 F—F 0.143
C≡C 0.121 Cl—Cl 0.199
N—N 0.141 Br—Br 0.228
N＝N 0.110 I—I 0.266
O＝O 0.121
3．键角
（1）概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。
（2）常见物质的键角：
CO2：180°（直线形）；H2O：104.5°（V形）；NH3：107.3°（三角锥形）。
（3）键角和键长常用于描述多原子分子的空间构型。
要点七、杂化轨道理论与分子空间构型
1．杂化轨道理论的要点
（1）原子在形成分子的过程中，根据原子的成键要求，在周围原子的影响下，能量相近的不同类型的原子
轨道可以重新组合形成一组新的原子轨道。这种原子轨道的重新组合的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的原子轨道叫做杂化轨道。
（2）原子轨道在杂化过程中，轨道数目保持不变，即有多少个原子轨道参加杂化，就形成多少个杂化轨道。 （3）为了使轨道间的排斥作用最小、体系能量最低，杂化轨道总是尽量远离，使杂化轨道间的夹角最大。因而，杂化轨道在空间总是有规则排列的。根据最大重叠原理，由杂化轨道类型就可以推断分子的空间构型。 （4）杂化轨道在空间的伸展方向和分布情况都发生了改变，电子云分布更集中、更突出，在与其他原子轨道重叠成键时，重叠程度更高，更易成键，即杂化轨道的成键能力增强了，形成的分子更加稳定。 2．杂化轨道的类型与分子构型 （1）sp 1杂化——直线形
sp 1杂化轨道是由一个ns 轨道和一个np 轨道组合而成，每个sp 1杂化轨道含有12s 和1
2
p 的成分，轨道间夹角为180°，呈直线形。如BeCl 2
（2）sp 2杂化——平面三角形
sp 2杂化轨道是由一个ns 轨道和两个np 轨道组合而成，每个sp 2杂化轨道都会有13s 和2
3
p 成分，杂化轨道间的夹角为120°，呈平面三角形。如BF 3分子
（3）sp 3杂化——四面体型：sp 3杂化轨道是由一个ns 轨道和三个坤轨道组合而成的，每个sp 3杂化轨道 都含有
14s 和3
4
p 的成分，sp 3杂化轨道间的夹角为109.5°，空间构型为四面体型。如CH 4分子的结构：
要点八、典型分子的空间构型 1．甲烷分子的空间构型
形成CH 4分子时，碳原子的1个2s 电子激发到空的2p 轨道上，变成1s 22s 12p 1x 2p 1y 2p 1z 的排
布，2s轨道和3个2p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道，碳的4个价电子以自旋方向相同的方式分占各个轨道，这样4个sp3杂化轨道再分别与氢原子的单电子1s轨道重叠成键形成四个等同的C—H共价键，所以CH4分子的空间构型为正四面体型，键角为109.5°。如右图。
2．苯分子的空间构型
（1）根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子中的原子轨道发生了sp2杂化，由此形成的3个sp2杂化轨道在同一平面内。这样每个碳原子的2个sp2杂化轨道上的电子分别与邻近的2个碳原子的sp2杂化轨道上的电子配对形成σ键，于是6个碳原子组成一个正六边形的碳环；每个碳原子的另一个sp2杂化轨道上的电子分别与1个氢原子的1s电子配对形成σ键。与此同时，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参加杂化的2p轨道，它们均含有一个未成对电子，这6个碳原子的2p轨道相互平行，它们能以“肩并肩”的方式相互重叠，从而形成含有6个电子、属于6个原子的π键。所以，在苯分子中，6个碳碳键完全相同，键角皆为120°。正是由于苯分子所具有的这种结构特征，使得它表现出特殊的稳定性，而不像乙烯那样容易使酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液退色。苯分子中的化学键如下图：
（2）对苯分子结构的认识
①构成苯分子的6个C原子和6个H原子处在同一平面内。
②苯分子中的碳碳键既不是单纯的单键，也不是单纯的双键，而是一种介于单键和双键之间的一种独特的键。
③苯分子中各原子的成键方式：C、H原子之间形成6个σ键，C、C原子之间形成6个σ键和6个C原子共同形成6电子大π键。
④苯的典型性质是易发生取代反应，也可以发生加成反应，难发生氧化反应。
要点九、分子的对称性
1．对称性
对称性是指一个物体包含若干等同部分，这些部分相互对应且相称，它们经过不改变物体内任意两点间距离的操作能够复原，即操作前在物体中某个地方有的部分，经操作后原有的地方依旧存在相同的部分，也就是说，无法区别操作前后的物体。
2．手性与手性分子
（1）手性
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，称它们的表现为手性。
（2）手性分子
当四个不同的原子或基团连接在碳原子（如CHBrClF）上时，这个碳原子是不对称碳原子，这种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠，这样的分子叫做手性分子。
要点十、分子的极性
1．分子的极性与分子的空间构型
对于复杂的多原子分子来说，如果组成原子相同（如：S8、P4等分子），那么原子间的化学键一定是非极性键。这样的多原子分子无疑是非极性分子（O3分子有微弱的极性，是一个例外）。但是，如果组成原子不相同（如：SO2、CO2、CCl4、CHCl3等），那么这样分子的极性，不仅决定于元素的键的极性而且还决定于分子的空间构型。分子的空间构型均匀对称的是非极性分子，如AB2型的直线型分子CO2；AB3型的平面正三角形分子BF3；AB4型的正四面体型分子CH4等。分子的空间构型不对称或中心原子具有孤对电子或配位原子不完全相同的多原子分子为极性分子，如V形的H2O；三角锥形的NH3；不规则四面体分子CH3Cl等。
2．分子极性的几种判断方法
（1）化合价法：AB m型分子中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目，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，具体实践如下：
（2）物理模型法：将AB m型分子中的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AB m的空间构型，判断中心原子受力是否平衡，若受力平衡，则AB m型分子为非极性分子，否则为极性分子。
（3）根据所含键的类型及分子的空间构型判断：
当AB m型分子的空间构型是空间对称结构时，由于分子中正负电荷重心可以重合，故为非极性分子，如CO2直线形，BF3平面正三角形，CH4正四面体型等均为非极性分子。当AB m型分子的空间构型不是空间对称结构时，一般为极性分子，如H2O为V形，NH3为三角锥形，它们均为极性分子。具体判断如下：
①A—A型分子一定是非极性分子。如N2、Cl2。
②A—B型分子一定是极性分子。如HCl、HF。
③AB2型分子除线型结构B—A—B为非极性分子外，其他均为极性分子。如CO2、CS2为非极性分子，H2S、H2O为极性分子。
④AB3型分子除平面正三角形结构为非极性分子外，其他均为极性分子。如BF3为非极性分子，NH3、PH3为极性分子。
⑤AB4型除正四面体结构及平面正四边形结构为非极性分子外，其他均为极性分子。如CH4、CCl4、SiF4为非极性分子。
（4）据中心原子最外层电子是否全部成键判断：
分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子未全部
成键，此分子一般为极性分子。
CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。
H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。
3．一些常见分子的构型
【典型例题】
类型一、σ键与π键的认识与判断
例1 、下列说法中不正确的是（）
A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．N2分子中1个σ键，2个π键
【思路点拨】共价键形成的根本原因是电子云的重叠，使整个分子的能量降低，并且重叠的程度越大，键越牢固，分子越稳定，即共价键具有方向性。成键原子有几个未成对电子，就可以形成几对共用电子对，即共价键具有饱和性。
【答案】C
【解析】在单质分子中存在σ键（如Cl2、H2）、π（键（N2中存在σ键和π键），但稀有气体为单原子分子，不存在化学键，所以C不正确。
【总结升华】由于共价键的方向性，成键原子在形成共价键时，总是使电子云达到最大限度的重叠。电子云
的重叠形式有“头碰头”和“肩并肩”两种形式，即σ键和π键。在一个分子中，如果成键原子间只形成一对共用电子对，此键一定是σ键，若形成n对共用电子对，则其中一个是σ键，另外的（n－1）个是π键。
举一反三：
【变式1】N2分子中，两个氮原子间存在的共价键类型是（）
A．3个σ键B．2个σ键1个π键C．1个σ键2个π键D．3个π键
【答案】C
【解析】N≡N中，2 p z与2 p z形成1个σ键；2p x与2p x、2p y与2p y形成2个π键。
【变式2】下列分子中，既含有σ键又含有π键的是（）
A．CH4B．HCl C．CH2＝CH2D．F2
【答案】C
【解析】当两个原子间能形成多对共用电子时，首先形成一个σ键，另外的原子轨道只能形成π键，CH2＝CH2中含有1个σ键1个π键。
类型二、键的极性的判断
例2、CH4、NH3、H2O和HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是（）
A．CH4、NH3、H2O、HF B．HF、H2O、NH3、CH4
C．H2O、HF、CH4、NH3D．HF、H2O、CH4、NH3
【思路点拨】同种元素的原子，原子所属元素的电负性相同，原子核吸引电子的能力相同；不同种元素的原子，原子所属元素的电负性不同，原子核吸引电子的能力也不同。
【答案】B
【解析】比较共价键的极性，应比较成键的两个原子吸引电子能力的大小，两原子吸引电子的能力相差越大，则键的极性越强。本题所给分子中都含有H原子，比较键的极性强弱即是比较C、N、O、F得电子能力的强弱，由于得电子能力：F＞O＞N＞C，故共价键的极性由强到弱为：HF＞H2O＞NH3＞CH4。
【总结升华】由极性键和非极性键的定义可知，同种元素原子之间的共价键一般为非极性键；不同种元素原子之间的共价键一般为极性键。在极性键中，成键原子所属元素的电负性差值越大，共价键的极性越强（称为强极性键）；电负性差值越小，共价键的极性越弱（称为弱极性键）。
举一反三：
【变式1】下列有关化学键的叙述正确的是（）
A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键
B．所有物质中都存在化学键
C．H2O2分子中既有极性键又有非极性键
D．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键（C—H）和3个π键（C≡C）
【答案】C
【解析】NH4Cl全部是由非金属元素组成的，但NH4Cl中含有离子键，A项不正确；稀有气体单质中不存在化学键，因为其原子本身就达到了稳定结构，B项不正确；H2O2分子中存在H—O极性键和O—O非极性键，C项正确；乙炔分子中3个σ键（2个C—H键和碳碳叁键中的1个键）和2个π键（碳碳叁键中的2个键）。【变式2】下列分子既含极性键又含非极性键的是（）
A．NH3B．Cl2C．CO2D．C2H6
【答案】D
【解析】C2H6的结构为，碳碳间为非极性键，碳氢间为极性键。
【变式3】下列物质的分子中，只存在极性共价键的是（）
A．CCl4B．H2O2C．C2H2D．Cl2
【答案】A
【解析】H2O2中O与O之间存在非极性键，C2H2中C与C之间存在非极性键，Cl2中Cl与Cl之间为非极性键。
类型三、共价分子的表示方法
例3、下列物质的结构式书写不正确的是（）
A．H—H B．H—Cl C．N≡N D．C＝O＝O
【答案】D
【解析】CO2的电子式为，其结构式为O＝C＝O。
【总结升华】共价物质的结构式是用短线表示共用电子对的式子，一对共用电子用“—”表示，两对共用电子对用“＝”表示，三对共用电子对用“≡”表示，没有成键的电子不画出。
举一反三：
【变式1】下列式子书写正确的是（）
【答案】BC
【解析】A中O2的电子式为，D中氮气的结构式为N≡N，A、D错。
类型四、键参数
例4、下列说法正确的是（）
A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定
B．已知Be元素的电负性为1.5，Cl元素的电负性为3.0，则BeCl2为共价化合物
C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°
D．H—O键键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时消耗能量为2×463 kJ
【答案】B
【解析】键能越大，键长越短，分子越稳定，A项不正确；两元素电负性差值小于 1.7可形成共价键，Be 与Cl的电负性差值为1.5，Be—Cl键为共价键，所以BeCl2为共价化合物，B项正确；水分子的结构式可表示为H—O—H，但实际水分子为角形结构，键角为104.5°，C项不正确；H—O键键能为463 kJ·mol－1，指的是气态基态氢原子和氧原子形成1 mo1 H—O键时释放的最低能量，则拆开1 mol H—O键形成气态氢原子和氧原子所需吸收的能量也为436 kJ，18 g H2O即1 mol H2O中含2 mol H—O键，断开时需吸收2×463 kJ的能量形成气态氢原子和氧原子，而由气态氢原子和氧原子再进一步形成H2和O2时，还要释放出一部分能量，所以18 g H2O 分解成H2和O2时，消耗的能量小于2×463 kJ，D项不正确。
【总结升华】键能大小决定化学键的强弱程度。键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。
举一反三：
【变式1】下列分子中键能最大的是（）
A．F2B．Cl2C．Br2D．I2
【答案】A
【解析】F、C1、Br、I中，F的原子半径最小，F—F键最短，键能最大。
【变式2】下列说法中正确的是（）
A、N- C的键长比N-N的键长小
B、H2O键角是180°，NH3是平面三角形
C、H-H比H-F键长短，所以H-H键键能大
D、C=C键键能比C-C键大，所以乙烯比乙烷更稳定
【答案】C
【解析】键长的大小可通过比较半径得出；C=C键是1个σ键和1个π键，其中的π键不稳定，容易断裂；H2O键角是105°，NH3是三角锥形。
类型五、杂化轨道与分子的空间构型
例5、下列说法正确的是（）
A、CHCl3是三角锥形
B、如果AB2分子是V形，其中心原子A可能为sp2杂化
C、二氧化硅为sp杂化，是非极性分子
D、NH4+是平面四边形结构
【思路点拨】本题考查常见分子空间构型、杂化方式、分子极性的判断。
【答案】B
【解析】CHCl3是四面体形；二氧化硅不能称作分子；NH4+是正四面体形
【总结升华】记忆常见分子（或离子）的空间构型、杂化方式。理解判断分子（或离子）的空间构型、杂化方式、分子极性的方法。
举一反三：
【变式1】已知AB3易溶于有机溶剂，不溶于水，则下列说法正确的是（）
A、AB3是非极性分子
B、A原子p能级中无空轨道
C、A原子为sp3杂化
D、AB3为三角锥形结构
【答案】A
【解析】因AB3不溶于水，根据相似相溶原理判断，AB3是非极性分子，所以，其结构应为平面三角形对称结构，而不是三角锥形；杂化方式为sp2杂化；成键方式应该是A原子的p轨道与B原子成键，所以A原子的p能级有空轨道。
【变式2】下列常见微粒的中心原子的杂化轨道类型是sp3的是：
A、CH3+
B、CH4
C、SO2
D、CO2
【答案】B
例6、试用杂化轨道理论说明下列分子或离子的几何构型。
（1）CO2（直线形）（2）SiF4（正四面体型）（3）BCl3（平面三角形）（4）NF3（三角锥形）
【答案】（1）CO2：C原子采取sp1杂化，所形成的分子为直线形。
（2）SiF4：Si原子采取sp3杂化，所形成的分子为正四面体构型。
（3）BCl3：B原子采取sp2杂化，所形成的分子为平面三角形。
（4）NF3：N采取sp3杂化，因为sp3杂化轨道中的一个轨道已有一对电子，只有另外三个轨道中的未成对电子可以与氟原子形成三个σ键，所以NF3分子为三角锥形。
【解析】（1）CO2：C以两个sp1杂化轨道分别与两个O形成σ键。C上另两个未杂化的p轨道分别与两个O 上的p轨道形成π键，分子构型为直线形。
（2）SiF4：Si以四个sp3杂化轨道分别与四个F形成σ键，分子构型为正四面体构型。
（3）BCl3：B采取sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个Cl形成σ键，分子构型为平面三角形。
（4）NF3：N采取sp3杂化，其中一个轨道上有一对电子，不参与成键，另外三个杂化轨道分别与三个F形成σ键，由于一对电子的存在，三个F不可能平均瓜分N周围的空间，而是被孤对电子排斥到一侧，形成三角锥形结构。
【总结升华】杂化轨道的类型决定分子构型，由分子构型又可推断杂化轨道的类型，一般规律是：直线形分子——sp1杂化；三角形分子——sp2杂化；正四面体型分子——sp3杂化。
举一反三：
【变式1】下列分子的空间构型为三角锥形的是（）
A．CH4B．H2O C．CO2D．NH3
【答案】D
【解析】CH4分子为正四面体型，CO2分子为直线形，H2O分子为V形，NH3分子为三角锥形。
【总结升华】键角常用来描述多原子分子的空间构型，CO2分子中两个C＝O键的夹角为180°，所以CO2分子呈直线形；H2O分子中两个H—O键夹角为104.5°，H2O分子为V形；CH4分子中两个C—H键的夹角为109.5°，CH4分子为正四面体型；NH3分子中N—H键夹角为107.3°，NH3分子为三角锥形。
【变式2】与H2O分子空间构型相同的是（）
A．H2S B．NH3C．H2Se D．CO2
【答案】AC
【解析】O、S、Se均为ⅥA族元素，结构相似，形成氢化物的构型相同，均为V形；NH3为三角锥形；CO2为直线形。
类型六、手性分子
例7、下列分子有手性碳原子的是（）
【解析】A项中无连接四个不同原子或基团的碳，故A项不符合；B项结构式为，无手性碳原子，B项不符合；C项中与Cl原子连接的碳原子即为手性碳原子；D项为乙醛，也无手性碳原子，D项不符合。
【答案】C
【总结升华】手性碳原子是指当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，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。
举一反三：
【变式1】下列分子为手性分子的是（）
【答案】D
【解析】手性分子中应有连接4个不同原子或原子团的碳原子，D选项中的碳原子上连有—CH3、—OH、—COOH、—H，所以D中的分子为手性分子。
类型七、分子的结构与分子的极性
例8、完成下列表格。
【思路点拨】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。
【答案】
【解析】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，分子中电荷分布均匀，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、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，常见有CH4、CCl4、SiH4等。
【总结升华】分子的极性由共价键的极性及分子的空间构型两方面共同决定。
①以极性键结合而形成的双原子分子都是极性分子，如：HCl。
②以非极性键结合而形成的双原子分子都是非极性分子，如：Cl2。多数以非极性键结合而成的多原子分子也是非极性分子，如：P4。
③以极性键结合而形成的多原子分子，既有极性分子，又有非极性分子，分子的空间构型均匀对称的是非极性分子，如：直线形分子CO2；正三角形分子BF3；正四面体结构分子CH4等。分子的空间构型不对称或中心原子具有孤对电子或配位原子不完全相同的多原子分子为极性分子，如V形的H2O；三角锥形的NH3；不规则的四面体型分子CH3Cl等。
④判断AB n型分子极性有一经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子；NH3、H2O、SO2等为极性分子。
举一反三：
【变式1】X、Y为两种不同的非金属元素，下列化学式所表示的一定为极性分子的是（）A．XY B．XY2C．XY3D．XY4
【答案】A
【解析】XY是由极性键构成的双原子分子，一定是极性分子。
【变式2】下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是（）
A．CH4和Br2B．NH3和H2O C．H2S和CCl4D．CO2和HCl
【答案】B
【解析】A中Br2是由非极性键构成的非极性分子，CH4是由极性键构成的非极性分子；C中CCl4是由极性键构成的非极性分子；D中CO2是由极性键构成的非极性分子。
【变式3】下列分子中，空间结构为平面三角形的是（）
A．BF3B．CS2C．PH3D．C6H6（苯）
【答案】A
【解析】CS2为直线形，PH3为三角锥形，苯分子为平面六边形，BF3为平面三角形。
第十章 共价键与分子间力 一、是非题： 1. 非极性分子中的化学键都是非极性共价键 （ ） 2. 非极性分子之间只存在色散力，极性分子之间只存在取向力 （ ） 3. 直线分子一定是非极性分子 （ ） 4. sp3杂化轨道是由1s轨道与3p轨道杂化而成（ ） 5. CHCl3分子中的C原子是以sp3不等性杂化轨道成键的，故分子的空间构型为变形四面体 （ ） 6. 氢键是有方向性和饱和性的一类化学键 （ ） 二、选择题： 1. 下列物质中既有离子键，又有共价键的是 （ ） A. NaOH B. H2O C. C2H5OH D. HF E. KCl 2. 下列分子或离子中键角最小的是 （ ） A. SO42- B. HgBr2 C. NF3 D. BF3 E. CS2 3. 下列分子中，C原子与H原子键合所用轨道为sp-s的是 （ ） A. CH4 B. C2H4 C. C2H2 D. C2H6 E. C3H8 4. 下列几组原子轨道沿x轴靠近时，由于对称性不匹配，不能有效地形成分子轨道的是 （ ） A. p y-p x B. p y-p y C. s-p x D. p x-p x E. p z-p z 5. 下列分子中，既是非极性分子又含有π键的是（ ） A. Cl2 B. C2Cl4 C. CHCl3 D. CH2Cl2 E. CH4 6. 下列各组分子间同时存在取向力、诱导力、色散力和氢键的是 （ ） A. 苯和CCl4 B. N2和N2 C. CH3F和C2H2 D. H2O和CH3OH E. O2和N2 7. 根据价电子对互斥理论，SO32-的空间构型为（ ） A. 平面三角形 B. 三角锥形 C. 正四面体形 D. “T”形 E. “V”形 8.下列化合物各自分子之间能形成最强氢键的是（ ） A. NH3 B. H2S C. HCl D. HF E. H2O 三、填充题：
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、
《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
课时分层作业(十一) 分子的空间构型 (建议用时：40分钟) 1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是() A．CO2和SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H4与C2H2(C2H2的结构简式为CH≡CH) B[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。] 2．下列有关SO2与CO2的说法正确的是() A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化 C．S原子和C原子上都没有孤电子对 D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构 D[SO2中S原子采用的是sp2杂化，中心原子有2个σ键和1对孤电子对，是V形结构；CO2是sp杂化，中心原子只有2个σ键，是直线形结构。] 3．下列说法中正确的是() A．PCl3分子是三角锥型，这是因为磷原子采取sp2杂化的结果 B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道 C．中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型可能是四面体型或三角锥型或V形 D．AB3型分子的空间构型必为平面三角形
C[PCl3分子的价电子对数＝5＋3×1 2 ＝4，因此PCl3分子中磷原子采取sp3 杂化，选项A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B错误；一般sp3杂化所得到的空间构型为四面体型，如甲烷分子，但如果杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH3分子是三角锥型，H2O分子是V形，选项C正确；NH3、PCl3的分子构型为三角锥型，故选项D错误。] 4．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 () A．sp2sp2B．sp3sp3 C．sp2sp3D．sp sp3 C[—CH3中C原子杂化轨道数为4，采用sp3杂化；中C原子杂化轨道数为3，采用sp2杂化。] 5．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() A．D2O分子的空间构型为直线形 B．NH3的结构式为 C．HCl分子中含有3个孤电子对 D．H2S和H2O分子的中心原子都采用sp3杂化 A[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sp3杂化。] 6．下列分子或离子中，不含有孤电子对的是() A．H2O B．H3O＋ C．NH3D．NH＋4
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
电子排布式杂化轨道理论判断分子空间构型练习题 一、单选题 1.下列不属于共价键成键因素的是( ) A.共用电子对在两原子核之间高概率出现 B.共用的电子必须配对 C.成键后体系能量降低,趋于稳定 D.两原子体积大小要适中 2.关于CS 2、SO 2、NH 3三种物质的说法中正确的是( ) A.CS 2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子 B.SO 2和NH 3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子 C.CS 2为非极性分子,所以在三种物质中熔、沸点最低 D.NH 3在水中溶解度很大只是由于NH 3分子有极性 3.下列说法正确的是( ) A.若把H 2S 分子写成H 3S 分子,违背了共价键的饱和性 B.H 3O +的存在说明共价键不具有饱和性 C.所有共价键都有方向性 D.两个原子轨道发生重叠后,电子仅存在于两核之间 4.374℃、22.1MPa 以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，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性 5.某物质的实验式为43PtCl 2NH ?,其水溶液不导电,加入3AgNO 溶液也不产生沉淀,以强碱处理并没有3NH 放出,则关于此化合物的说法中正确的是( ) A. 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B. 该配合物可能是平面正方形结构 C. -Cl 和3NH 分子均与4+Pt 配位 D. 配合物中-Cl 与4+Pt 配位,而3NH 分子不配位 6.下列说法中正确的是( ) A.NO 2、SO 2、BF 3、NCl 3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.P 4和CH 4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C.4NH +的电子式为 ,离子呈平面正方形结构 D.NH 3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
共价键及分子结构知识梳理】 一、共价键 1-1共价键的实质、特征和存在实质：原子间形成共用电子对特征：a.共价键的饱和性，共价键的饱和性决定共价分子的。 b共价键的方向性，共价键的方向性决定分子的。 1-2共价键的类型 b键：S-Sb键、S-p c键、p-p b键，特征：轴对称。 n键：p-p n键，特征：镜像对称 【方法引领】b键和n键的存在规律b键成单键；n键成双键、三键。 共价单键为b键；共价双键中有1个b键、1个n键；共价三键中有1个b键、2个n 键。 对于开链有机分子：b键数=原子总数-1 ; n键数=各原子成键数之和- b键数(环 状有机分子，b键数要根据环的数目确定) 原子形成共价分子时，首先形成b键，两原子之间必有且只有1个b键；b键一般比n 键牢固，n键是化学反应的积极参与者。 形成稳定的n键要求原子半径比较小，所以多数情况是在第二周期元素原子间形成。如 C02分子中碳、氧原子之间以p-p b键和p-p n键相连，而SiO2的硅、氧原子之间就没有p-p n键。 【课堂练习1】 (1)下列说法不正确的是 A .乙烷分子中的6个C —H和1个C —C键都为b键，不存在n键 B ?气体单质中，一定有b键，可能有n键 C.两个原子间共价键时，最多有一个b键 D . b键与n键重叠程度不同，形成的共价键强度不同 (2)有机物CH2= CH —CH2—C三CH分子中，C—H b键与C —C b键的数目之比为；b键与n 键的数目之比为。 二、键参数一一键能、键长与键角 2-1键能的意义和应用 a.判断共价键的强弱 b.判断分子的稳定性 c.判断物质的反应活性 d.通过键能大小比较，判断化学反应中的能量变化 【思考】 比较C —C和C= C的键能，分析为什么乙烯的化学性质比乙烷活跃，容易发生加成反 应？ 2-2键长的意义和应用 键长越短，往往键能越大，表明共价越稳定。(键长的长短可以通过成键原子半径大小 来判断) 2个原子间的叁键键长v双键键长v单键键长 2-3键角的意义 键角决定分子的空间构型，是共价键具有方向性的具体表现。 【典例分析】碳、氮两种元素都能形成单键、双键和叁键。测得二者键能有如下规律： 3 E N> 2 E N =N > E N—N； -3E C V E c= c< E C—C 试分析为什么氮分子不易发生加成反应，而乙烯和乙炔容易发生加成反应？
高中化学学习材料 （精心收集**整理制作） 第二节分子的立体结构（第一课时） 【案例练习】 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、SiCl4 2、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、P4 3、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？（1）直线形 （2）平面三角形 （3）三角锥形 （4）正四面体 4、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、CH2O 参考答案： 第二节分子的立体结构（第二课时） 【案例练习】 1、下列分子中心原子是sp2杂化的是（） A、PBr3 B、CH4 C、BF3 D、H2O 2、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化 B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道 C．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 D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子 3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（） A、C原子的四个杂化轨道的能量一样 B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样 C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道 D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据 4、用VSEPR 理论判断 物质成键电子对数孤电子对数分子或离子的形状 H2O NH4+ BF3
H3O+ 参考答案： 第二节分子的立体结构（第三课时） 【案例练习】 1、在[Cu(NH3)4]2+配离子中NH3与中心离子Cu2+结合的化学键是 A．离子键 B．非极性键 C．极性键 D．配位键 2、与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是 A．氯气 B．氮气 C．一氧化碳 D．甲烷 3、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物 溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是 A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变。 B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4] 2+。 C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为[Cu（NH3）4] 2+不会与乙醇发生反应。 D．在[Cu（NH3）4] 2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。 4、下列属于配合物的是（） A、NH4Cl B、Na2CO3﹒10H2O C、CuSO4﹒5H2O D、Co（NH3）6Cl3 参考答案：1D 2C 3B 4D 5B
高二化学分子的空间构型 1．(双选)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．两个键之间的夹角为109°28′ B．C—H键为极性共价键 C．4个C—H键的键能、键长相同 D．二氯甲烷没有同分异构体 2．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是() A．NH＋4为正四面体形 B．CS2为直线形C．HCN为V形D．PCl3为三角锥形 3．用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为() A．正四面体形B．V形 C．三角锥形 D．平面三角形 4．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3，虽然其数量有限，但它是已 知气体中吸热最高的气体。关于SF5—CF3的说法正确的是() A．分子中有σ键也有π键 B．所有原子在同一平面内 C．CF4与CH4都是正四面体结构D．0.1 mol SF5—CF3分子中电子数为8 mol 5．由VSEPR理论推断下列微粒呈正四面体形的是() A．SO2 B．O3 C．NO－3 D．SO2－4 6．下列分子或离子中，中心原子未用来成键的电子对最多的是() A．NH＋4 B．NH3 C．H2O D．BCl3 7．下列分子的空间构型是正四面体形的是() ①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2 A．①②③ B．①③④ C．①③⑤ D．②④⑤ 8．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是() A．CO2和SO3 B．CH4和SiH4 C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl 9．下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是() A．SO2－3 B．ClO－4 C．NO－2 D．ClO－3 10．关于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 11．氯的含氧酸根离子有ClO－、ClO－2、ClO－3、ClO－4等，关于它们的说法中不正确的 是() A．ClO－中Cl显＋1价B．ClO－2的空间构型为直线形 C．ClO－3的空间构型为三角锥形D．ClO－4是SO2－4的等电子体 12．对CO2和SO2的说法正确的是() A．都是AB2型，所以都是直线形B．C原子和S原子上都没有孤对电子 C．CO2是直线形结构，SO2是V形结构D．都含有极性共价键和非极性共价键 13. 通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。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NH＋4是等电子体，键角均为60° B．NO－3和CO2－3是等电子体，均为平面正三角形结构 C．H3O＋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 14. 下列说法中正确的是() A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定 B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定 C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定 D．在双键中，σ键的键能要小于π键的 15. N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是() A．N2分子与CO分子中都含有三键 B．CO分子与N2分子中的π键并不完全相同
?1 ? 共价键与分子的空间构型 【要点梳理】 要点一、共价键的形成及其本质 1．共价键的形成 通常情况下，吸引电子能力相近的原子之间通过共用电子对形成共价键。那么两个成键原子为什么能通过共用电子对结合在一起呢?下面我们以氢分子的形成过程为例来说明共价键是怎样形成的。 当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会较大。随着核间距的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量逐渐下降，达到能量最低状态。核间距进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量迅速上升，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。能量（主要指势能）随核间距的变化如图中曲线a所示。 2．共价键的本质： 共价键的本质是电子与原子核之间的电性作用。同种或不同种非金属元素（或某些非金属与金属）之间原子相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间通过共用电子对形成共价键。形成共价键的微粒是同种或不同种原子。要点二、共价分子的表示方法 1．电子式：通常人们在元素符号周围用小黑点（或×）来描述分子中原子共用电子以及原子中未成键的价电子的情况，这种式子叫电子式。如： 2．结构式：在化学上，常用一根短线“一”表示一对共用电子，所以氯气分子也可以表示为：C1—Cl，这种式子叫结构式。 注意在不熟练的情况下，书写结构式时往往先写出电子式，原子间有几对共用电子，就用几根短线表示，未共用的电子不加以考虑。结构式可形象地表示出分子内各原子的连接顺序。因此，同种原子不能合并，只有通过共价键形成的分子才能写结构式，离子化合物不能用结构式表示。 3．用电子式表示共价化合物的形成过程 用电子式表示共价化合物的形成过程时，在“→”的左侧写成键原子的电子式，同种原子可以合并，右侧写形成的单质或化合物的电子式，但应注意，相同的原子要对称写，不能合并。如： 要点三、σ键与π键 原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做σ键；原子轨道在核间连接两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做π键。氮分子中含有一个σ键和两个π键，氮分子的结构可用结构式N≡N表示。 在有机化合物中，碳原子与碳原子之间形成π键的重叠程度要比σ键的重叠程度小得多。所以碳原子与碳原子之间形成的σ键比π键牢固，在化学反应中，π键易发生断裂。 氮气分子中的三个共价键使得构成氮分子的氮原子紧紧地结合在一起，因而氮气的化学性质异常稳定。除了少数植物如豆科类具有将空气中的氮气转化为含氮的化合物的本领外，大部分植物不能直接吸收空气中的氮。因此，设法将空气中的氮气转化为植物可吸收的含氮化合物成为一个世纪以来备受关注的课题，其关键点就在于，削弱氮分子中的化学键。在合成氨工业中，人们利用高温（500℃左右）、高压（15 MPa）、并用铁的化合物作为催化剂将氢气和氮气合成为氨。 要点四、共价键的特征
课时分层作业(十一) (建议用时：40分钟) [基础达标练] 1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( ) A ．CO 2和SO 2 B ．CH 4与NH 3 C ．BeCl 2与BF 3 D ．C 2H 4与C 2H 2(C 2H 2的结构简式为CH≡CH) B [CO 2分子中， C 原子为sp 杂化，SO 2分子中的S 原子为sp 2 杂化；CH 4分子中C 原子为sp 3 杂化，NH 3分子中N 原子也为sp 3 杂化；BeCl 2分子中Be 原子为sp 杂化，BF 3分子中B 原子为sp 2 杂化；C 2H 2分子中C 原子为sp 杂化，而C 2H 4分子中C 原子为sp 2 杂化。] 2．下列有关SO 2与CO 2的说法正确的是( ) A ．都是直线形结构 B ．中心原子都采取sp 杂化 C ．S 原子和C 原子上都没有孤电子对 D ．SO 2为V 形结构，CO 2为直线形结构 D [SO 2中S 原子采用的是sp 2 杂化，中心原子有2个σ键和1对孤电子对，是V 形结构；CO 2是sp 杂化，中心原子只有2个σ键，是直线形结构。] 3．下列说法中正确的是( ) A ．PCl 3分子是三角锥型，这是因为磷原子采取sp 2 杂化的结果 B ．sp 3 杂化轨道是由任意的1个s 轨道和3个p 轨道混合形成的四个sp 3 杂化轨道 C ．中心原子采取sp 3 杂化的分子，其几何构型可能是四面体型或三角锥型或V 形 D ．AB 3型分子的空间构型必为平面三角形 C [PCl 3分子的价电子对数＝5＋3×12＝4，因此PCl 3分子中磷原子采取sp 3杂化，选项A 错误；sp 3 杂化轨道是原子最外电子层上的s 轨道和3个p 轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B 错误；一般sp 3 杂化所得到的空间构型为四面体型，如甲烷分子，但如果杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH 3分子是三角锥型，H 2O 分子是V 形，选项C 正确；NH 3、PCl 3的分子构型为三角锥型，故选项D 错误。] 4．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( ) A ．sp 2 sp 2 B ．sp 3 sp 3 C ．sp 2 sp 3 D ．sp sp 3
分子的立体结构练习题
1．下列不是等电子体的是（ ） A 、N 2O 和CO 2 B 、O 3和NO 2- C 、CH 4和NH 4+ D 、OH -和NH 2- 2．下列微粒中，含有孤对电子的是（ ） A 、SiH 4 B 、CH 4 C 、H 2O D 、NH 4+ 3．下列气态氢化物中最稳定的是 A.H 2O B.PH 3 C.HF D.NH 3 4．在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是( ) A.氯原子的2p 轨道和氢原子的1s 轨道 B.氯原子的2p 轨道和氢原子的2p 轨道 C.氯原子的3p 轨道和氢原子的1s 轨道 D.氯原子的2p 轨道和氢原子的3p 轨道 5．下列物质中既含有非极性键，又含有极性键的是（ ） A.CH 4 B.C 2H 6 C.C 2H 5OH D.H 2O 6．最近，中国科大的科学家们将C 60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.CO 2 B.C 2H 4O C.COCl 2 D.H 2O 2 6．从化学键的角度看化学反应的实质是“旧化学键的断裂，新化学键的形成”，下列既有旧化学键的断裂，又有新化学键的形成的变化是（ ） A ．固体碘的升华 B ．生右灰作为干燥剂吸水 C ．氯化钠的熔化 D ．酒精溶解于水 7．下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结构的是（ ）。 A ．BeCl 2 B ．H 2S C ．NCl 3 D ．PCl 5 8．下列化学用语正确的是 A ．氢氧根离子的电子式：O H B ．2 H 1s C ．过氧化氢的结构式：H-O-O-H D ．乙酸的最简式：(CH 2O)2 9．下列化合物中既有离子键又有共价键的是（ ） A ．KBr B ．NaOH C ．HBr D ．N 2 10．下列分子中，结构构成平面三角形的是 ( ) A ．BeCl 2 B ．BF 3 C ．CCl 4 D ．SF 6 11．下列电子式中错误的是（ ） A ．Mg 2+ B ． C ． D ． 12．下列分子中，只有σ键而没有π键的是（ ） A ．C 6H 6 B ． C 2H 6 C ．C 2H 2 D ．CH 2O 13. 下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 （ ） A.CO 2 B.H 2S C.PCl 3 D.SiCl 4 14. 下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 （ ） A.H 2O B.CO 2 C.C 2H 2 D.P 4 15. 下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ ） A.NH 3 https://www.doczj.com/doc/be16879009.html,l 4 C.H 2O D.CH 2O 16. 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.CO 2 B.PCl 3 https://www.doczj.com/doc/be16879009.html,l 4 D.NO 2 17. 下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是 （ ） A.XeO 4 B.BeCl 2 C.CH 4 D.PCl 3
第四章分子结构习题 1.是非判断题 1-1化学键是相邻原子与原子（或离子与离子）之间的强烈相互作用。 1-2 50Sn2+是18+2电子构型，50Sn4+是18电子构型。 1-3 Al3+，Ba2+，Si（IV）的电子构型都属于8电子构型。 1-4具有未成对电子的两个原子相互接近时可以形成稳定的共价键。 1-5原子形成共价键的数目等于基态原子的未成对电子数。 1-6σ键的特点是原子轨道沿键轴方向重叠，重叠部分沿键轴呈圆柱形对称。 1-7一般来说，σ键的键能比π键键能小。 1-8 s电子与s电子配对形成的键一定是σ键，p电子与p电子配对形成的键一定为π键。 1-9两个σ键组成一个双键。 1-10键的强度与键长无关。 1-11所有非金属元素之间形成的化合物都不是离子化合物。 1-12μ＝0的分子，其化学键一定是非极性键。 1-13共价键具有饱和性的原因在于每个原子提供一定数目的自旋方向相反的未成对电子。 1-14原子核外有几个未成对电子，就能形成几个共价键。 1-15共价键类型可以分为σ键和π键，π键的键能小于σ键的键能，因此π键的稳定性弱于σ键。 1-16烷烃分子中C-H键的键能为413 KJ·mol -1，因此提供413KJ·mol -1的能量能使甲烷和乙烷分子中C-H键断裂。 1-17沿键轴方向的s轨道和p轨道进行重叠可形成π键。 1-18原子轨道相互重叠应满足最大重叠原理，所以沿键轴以“头碰头”方式才能成键。 1-19原子轨道之所以要发生杂化是因为能增大成键能力。 1-20 sp3杂化是，s轨道的主量子数和p轨道的主量子数可以是不同的，也可以是相同的。 1-21 1个s轨道和3个p轨道，形成1个sp3杂化轨道。 1-22在sp，sp2，sp3杂化中，杂化轨道的成键能力随s轨道成分增多而增强。 1-23发生轨道杂化的原子轨道可以具有成对电子。 1-24原子轨道发生杂化，若轨道上有孤对电子存在，这类杂化是不等性的。 1-25 NH3和H2O分子中的中心原子都是发生sp3杂化，但氧原子的2对孤对电子占据2 个杂化轨道而产生更大的斥力，使O-H键键角大于氨分之中N-H键键角。 1-26色散力仅存在与非极性分子之间。 1-27取向力仅存在于极性分子之间。 1-28 CO2分子与SO2分子之间存在着色散力，诱导力和取向力。
第2节共价键与分子的空间构型 第1课时一些典型分子的空间构型 【教学目标】 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过程与方法：【教学重点】 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 【教学难点】 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 【教学方法】 采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 【教学过程】 【课题引入】 在宏观世界中，花朵、蝴蝶、冰晶等诸多物质展现出规则与和谐的美。科学巨匠爱因斯坦曾感叹：“在宇宙的秩序与和谐面前，人类不能不在内心里发出由衷的赞叹，激起无限的好奇。”实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。 通常，不同的分子具有不同的空间构型。例如，甲烷分子呈正四面体形、氨分子呈三角锥形、苯环呈正六边形。那么，这些分子为什么具有不同的空间构型呢? 【思考】 美丽的鲜花、冰晶、蝴蝶与微观粒子的空间构型有关吗？ 【活动探究】 你能身边的材料动手制作水分子、甲烷、氨气、氯气的球棍模型吗？ 【过渡】 我们知道，共价键具有饱和性和方向性，所以原子以共价键所形成的分子具有一定的空间构型。 【板书】 一、一些典型分子的空间构型
（一）甲烷分子的形成及立体构型 【联想质疑】 研究证实，甲烷(CH4)分子中的四个C—H键的键角均为l09．5o，从而形成非常规则的正四面体构型。原子之间若要形成共价键，它们的价电子中应当有未成对的电子。碳原子的价电子排布为2s22p2，也就是说，它只有两个未成对的2p 电子，若碳原子与氢原子结合，则应形成CH2；即使碳原子的一个2s电子受外界条件影响跃迁到2p空轨道，使碳原子具有四个未成对电子，它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体结构。那么，甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢? 【过渡】 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论， 【阅读教材40页】 【板书】 1. 杂化原子轨道 在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫做原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 【思考与交流】 甲烷分子的轨道是如何形成的呢？ 形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp 杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的 【板书】 2. 常见的SP杂化过程 （1）sp3杂化
第一单元分子构型与物质的性质 第一课时分子的空间构型 【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； 3.掌握价层电子对互斥理论，知道确定分子空间构型的简易方法； 4.了解等电子原理及其应用。 【学习重点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子空间构型的简易方法、等电子原理 【学习难点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论 【学习方法】讲解法、归纳法 【教学过程】 〖你知道吗〗 1.O原子与H原子结合形成的分子为什么是H2O，而不是H3O或H4O？ 2.C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2？CH4分子为什么具有正四面体结构？ 3.为什么H2O分子是“V”型.键角是10 4.5°，而不是“直线型”或键角是“90°”？ 一、杂化轨道理论（1931年，美国化学家鲍林L.Pauling提出） 1. CH4—— sp3杂化 轨道排布式： 电子云示意图： （1）能量相近的原子轨道才能参与杂化； （2）杂化后的轨道一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠，形成σ键； 由于杂化后原子轨道重叠更大，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定，所以C原子与H原子结合成稳定的CH4，而不是CH2。 （3）杂化轨道能量相同，成分相同，如：每个sp3杂化轨道占有个s轨道、个p轨道； （4）杂化轨道总数等参与杂化的原子轨道数目之和，如个s轨道和个p轨道杂化成个sp3杂化轨道（5）正四面体结构的分子或离子的中心原子，一般 采取sp3杂化轨道形式形成化学键，如CCl4、NH4+等，原子 ．． 晶体金刚石、晶体硅、SiO2等中C和Si也采取sp3杂化形式，轨道间夹角为。 2. BF3—— sp2杂化型 用轨道排布式表示B原子采取sp2杂化轨道成键的形成过程： 电子云示意图： （1轨道、个轨道； （2）sp2型，轨道间夹角为； （3杂化轨道成键的分子有、等。 〖思考、讨论〗 根据现代价键理论即“电子配对理论”，Be原子外围电子排布式为2s2，电子已配对不能形成共价键，但气态BeCl2分子却能稳定存在，为什么？
共价键与分子空间构型 【课前预习区】 1、共价键：根据原子轨道重叠方式分为： ，根据共用电子对的数目分为： 根据共用电子对是否发生偏移分为： 2、共价键的键参数有__________、_________和键角。H 2O 比H 2S 的稳定性__________，原因是___________。 总结：当 时，分子的空间构型与轨道的空间构型相同 4、下列物质中心原子的杂化方式是：CH 4______ C 2H 4______ C 2H 2_______ 苯_____ 金刚石 SiO 2 石墨 5、H 2O 和H 3O +中O 的杂化类型为 ，但两分子的键角 较大，原因是： 。 【预习检测】 1．下列分子中无π键的是（ ） A.N 2 B.CO 2 C.O 2 https://www.doczj.com/doc/be16879009.html,l 4 2、下列叙述正确的是（ ） A ．C 2H 4分子中含有1个σ键和1个π键 B ．CH 4、H 2O 的中心原子均为sp 3杂化 C ．CS 2、CO 2分子都是直线型分子 D ．由于O-H 比S-H 键长短，因此H 2O 比H 2S 稳定 【课堂互动区】 一.共价键及其类型 2中的σ键、π键哪个更稳定？ 3、分析表格数据，做出比较：
HCl ______ HBr （2）晶体的熔点Br2 ___ I2（填“大于”、“小于”或“等于”） 【知识规律总结1】 （1）共价键的形成条件 共价键的分类 （2）σ键、π键的判断方法 （3）共价键参数与分子性质的关系 【变式训练1】下列不属于共价键的成键因素的是（） Ａ、共用电子对在两核间高频率出现Ｂ、共用的电子必须配对 Ｃ、成键后体系能量降低，趋于稳定Ｄ、两原子核体积大小必须适中 【变式训练2】CH4和SiH4比较，分解温度较高的是，原因是__________________， 二．原子轨道杂化与分子的空间构型 【问题探究2】列举常见典型分子、离子的空间构型： 思考并讨论： （1）怎样判断ABm型中心原子的杂化方式、分子空间构型？ （2）怎样判断常见有机物中C的杂化类型？ （3）CH4、NH3、H2O的键角逐渐减小，原因是_ 【知识规律总结2】 1.中心原子杂化方式的判断方法 对于ABm型：
1.离子晶体中的化学键都是离子键。（）1.错 分子含有配位键。（）2.对 3.所有分子的共价键都具有饱和性与方向性，而离子键没有饱和性与方向性。（）3.错 4. 中心原子所形成的杂化轨道数等于参加杂化的原子轨道数。（）4.对 5. 原子轨道发生杂化后可以增强成键能力。（）5.对 6. 杂化轨道具有能量相等、空间伸展方向一定的特征。（）6.对 7. 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其空间构型都是正四面体。（）7.错 8. 在任何情况下，每一个sp2杂化轨道所含的s、p成分均相同。（）8.错 9. 由分子轨道理论可推知 O2-、O22-都比 O2稳定。（）9.错 10. 按照分子轨道理论，N2+和 N2-的键级相等。（）10.对 11. 色散力存在于一切分子之间。（）11.对 12. 弱极性分子之间的分子间力均以色散力为主。（）12.对 13. 氢键只存在于 NH3、H2O、HF 的分子之间，其它分子间不存在氢键。（）13.错 14. 根据价层电子对互斥理论，分子或离子的空间构型取决于中心原子的价层电子对数。（）14.对 15. 对 AB m型分子 ( 或离子 ) 来说，当中心原子 A 的价电子对数为 m 时，分子的空间构型与电子对在空间的构型一致。（）15.对 16. AsF5是三角双锥形分子。（）16.错 17. SO42-、ClO4-、PO43-的空间构型相同。（）17.对 18. 下列化合物中既有离子键又有共价键和配位键的是（）。 (A) KF； (B) H2SO4； (C) CuCl2； (D) NH4NO3。 19. 关于离子键的本性，下列叙述中正确的是（）。 (A) 主要是由于原子轨道的重叠； (B) 由一个原子提供成对共用电子； (C) 两个离子之间瞬时偶极的相互作用； (D) 正、负离子之间的静电吸引为主的作用力。 20. 下列各组卤化物中，离子键成分大小顺序正确的是（）。 (A) CsF > RbCl > KBr > NaI；(B) CsF > RbBr > KCl > NaF；(C) RbBr > CsI > NaF > KCl；(D) KCl > NaF > CsI > RbBr。 21. 下列关于氢分子形成的叙述中，正确的是1（）。 (A) 两个具有电子自旋方式相反的氢原子互相接近时，原子轨道重叠，核间电子云密度增大而形成氢分子； (B) 任何氢原子相互接近时，都可形成 H2分子； (C) 两个具有电子自旋方式相同的氢原子互相越靠近，越易形成 H2分子； (D) 两个具有电子自旋方式相反的氢原子接近时，核间电子云密度减小，能形成稳定的 H2分子. 22. 按照价键理论 ( VB 法 )，共价键之所以存在和键，是因为（）。 (A) 仅是自旋方向相反的两个成单电子配对成键的结果； (B) 仅是原子轨道最大程度重叠的结果； (C) 自旋方向相反的两个成单电子原子轨道最大程度重叠的结果； (D) 正、负电荷吸引排斥作用达到平衡的结果。 23. 下列叙述中，不能表示键特点的是（）。 (A) 原子轨道沿键轴方向重叠，重叠部分沿键轴方向成“圆柱形”对称； (B) 两原子核之间的电子云密度最大；(C) 键的强度通常比键大； (D) 键的长度通常比键长。 24. 两个原子的下列原子轨道垂直x轴方向重叠能有效地形成键的是（）。 (A) p y - p y； (B) p x - p x； (C) p y - p z； (D) s - p z。