2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子的空間型教學(xué)案 魯科版選修3.doc

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第2節(jié) 共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型 第1課時(shí)　 一些典型分子的空間構(gòu)型 [課標(biāo)要求] 1．認(rèn)識(shí)共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性。 2．能根據(jù)有關(guān)理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型。 3．結(jié)合實(shí)例說(shuō)明“等電子原理”的應(yīng)用。 1.CH4、NH3、H2O、H2S、NH、CCl4、CF4分子中中心原子均采用sp3雜化。 2．CH2===CH2、C6H6、BF3、CH2O分子中中心原子均采用sp2雜化。 3．CH≡CH、CO2、BeCl2、CS2分子中中心原子均采用sp1雜化。 4．正四面體形分子：CH4、CCl4、CF4；三角錐形分子：NH3、PH3；V形分子：H2O、H2S、SO2；平面三角形分子：BF3；平面形分子：C2H4、C6H6、CH2O；直線形分子：C2H2、CO2、BeCl2、CS2。 5．等電子體：化學(xué)通式相同(組成原子數(shù)相同)，價(jià)電子數(shù)相等的微粒。 1．軌道雜化和雜化軌道 2.甲烷分子中碳原子的雜化類型 3．雜化軌道形成的分子空間構(gòu)型(雜化軌道全部用于形成σ鍵時(shí)) 雜化類型 sp1 sp2 sp3 參與雜化的原子軌道及數(shù)目 s軌道 一個(gè) 一個(gè) 一個(gè) p軌道 一個(gè) 兩個(gè) 三個(gè) 雜化軌道數(shù)目(或σ鍵數(shù)) 2 3 4 雜化軌道間的夾角 180 120 109.5 分子空間構(gòu)型 直線形 平面三角形 正四面體形 實(shí)例 BeCl2 BF3 CH4、CF4、 CCl4 1．什么是成鍵電子對(duì)、孤電子對(duì)？其與中心原子的軌道數(shù)或價(jià)層電子對(duì)數(shù)有什么關(guān)系？ 提示：分子或離子中，中心原子與其他原子以共價(jià)鍵結(jié)合的電子對(duì)為成鍵電子對(duì)，中心原子上不參與成鍵的電子對(duì)為孤電子對(duì)，兩者之和等于中心原子的軌道數(shù)，也等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)。 2．在你接觸的原子或離子中，中心原子上最多的軌道數(shù)或價(jià)層電子對(duì)數(shù)是多少？ 提示：最大軌道數(shù)為1(s軌道)＋3(p軌道)＝4。 1．雜化軌道類型的判斷 方法一：依據(jù)雜化軌道數(shù)＝中心原子形成的σ鍵數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù) (1)公式：雜化軌道數(shù)n＝(中心原子的價(jià)電子數(shù)＋配位原子的成鍵電子數(shù)電荷數(shù))。 [特別提醒]　①當(dāng)中心原子與氧族元素原子成鍵時(shí)，氧族元素原子不提供電子。 ②當(dāng)為陰離子時(shí)，中心原子加上電荷數(shù)，為陽(yáng)離子時(shí)，減去電荷數(shù)。 (2)根據(jù)n值判斷雜化類型 n＝2時(shí)，sp1雜化，如BeCl2，n＝(2＋2)＝2； n＝3時(shí)，sp2雜化，如NO，n＝(5＋1)＝3； n＝4時(shí)，sp3雜化，如NH，n＝(5＋4－1)＝4。 方法二：依據(jù)中心原子有無(wú)π鍵 中心原子全部形成單鍵(無(wú)π鍵)，sp3雜化；形成一個(gè)雙鍵(一個(gè)π鍵)，sp2雜化；形成兩個(gè)雙鍵或一個(gè)叁鍵(兩個(gè)π鍵)，sp1雜化。 方法三：依據(jù)分子或離子的空間結(jié)構(gòu) 一般地，若是直線形，sp1雜化；若是平面形，sp2雜化；若是立體形，sp3雜化。 2．分子空間構(gòu)型的確定——價(jià)電子對(duì)互斥理論 (1)價(jià)電子對(duì)互斥理論：分子中的中心原子的價(jià)電子對(duì)——成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)，由于相互排斥作用，盡可能趨向于彼此遠(yuǎn)離。 (2)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝ (3)分子空間構(gòu)型的確定 電子對(duì)數(shù) 目 電子對(duì)的空間構(gòu)型 成鍵電子 對(duì)數(shù) 孤對(duì)電子 數(shù) 電子對(duì)的排 列方式 分子的空間構(gòu)型 實(shí)例 2 直線形 2 0 直線形 BeCl2 CO2 3 平面 三角形 3 0 平面 三角形 BF3 BCl3 2 1 V形 SnBr2 PbCl2 4 四面 體形 4 0 正四 面體 形 CH4 CCl4 3 1 三角 錐形 NH3 NF3 2 2 V形 H2O 3．分子或離子空間構(gòu)型的確定——等電子原理 (1)互為等電子體應(yīng)滿足的條件 ①化學(xué)通式相同。 ②價(jià)電子總數(shù)相等。 (2)等電子原理的應(yīng)用 ①利用等電子原理可以判斷一些簡(jiǎn)單分子或離子的立體構(gòu)型。如NH3和H3O＋的空間構(gòu)型相似(三角錐形)；SiCl4、SO、PO都呈正四面體構(gòu)型。 ②等電子體不僅有相似的空間構(gòu)型，且有相似的性質(zhì)。 1．指出下列分子中，中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測(cè)分子的空間構(gòu)型。 (1)BCl3　(2)CS2　(3)CF4　(4)CH3Cl 答案：(1)中心原子B采用sp2雜化，分子是平面三角形 (2)中心原子C采用sp1雜化，分子是直線形 (3)中心原子C采用sp3雜化，分子是正四面體形 (4)中心原子C采用sp3雜化，分子是四面體形 2．在中，中間的碳原子和兩邊的碳原子分別采用的雜化方式是(　　) A．sp2　sp2　　　　　　　 B．sp3　sp3 C．sp2　sp3 D．sp1　sp3 解析：選C　中碳原子形成了3個(gè)σ鍵，無(wú)未成鍵價(jià)電子對(duì)，需要形成3個(gè)雜化軌道，采用的雜化方式是sp2。兩邊的碳原子各自形成了4個(gè)σ鍵，無(wú)未成鍵電子對(duì)，需要形成4個(gè)雜化軌道，采用的是sp3雜化。 3．下列各組粒子屬于等電子體的是(　　) A．12CO2和14CO B．H2O和NH3 C．N2和13CO D．NO和CO 解析：選C　組成粒子的原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的粒子互稱為等電子體。在題述粒子中，C選項(xiàng)中兩分子的原子數(shù)相同且價(jià)電子總數(shù)也相同，所以是等電子體。 1．苯分子中碳原子成鍵方式及空間構(gòu)型 2．苯分子空間構(gòu)型的解釋 每個(gè)C原子的兩個(gè)sp2雜化軌道上的電子分別與鄰近的兩個(gè)C原子的sp2雜化軌道上的電子配對(duì)形成σ鍵，六個(gè)碳原子組成一個(gè)正六邊形的碳環(huán)；另外一個(gè)sp2雜化軌道上的電子與H原子的1s電子配對(duì)形成σ鍵。同時(shí)，六個(gè)C原子上剩余的2p軌道，以“肩并肩”的方式形成六原子、六電子的大π鍵。 1．有關(guān)苯分子的說(shuō)法不正確的是(　　) A．苯分子中C原子均以sp2雜化方式成鍵，形成夾角為120 的三個(gè)sp2雜化軌道，故為正六邊形的碳環(huán) B．每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參與雜化的2p軌道，垂直碳環(huán)平面，相互重疊，形成大π鍵 C．大π鍵中6個(gè)電子被6個(gè)C原子共用，故稱為6中心6電子大π鍵 D．苯分子中共有六個(gè)原子共面，六個(gè)碳碳鍵完全相同 解析：選D　苯分子中共有12個(gè)原子共面。 2．有關(guān)苯分子中的化學(xué)鍵描述正確的是(　　) A．每個(gè)碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個(gè)形成大π鍵 B．每個(gè)碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大π鍵 C．碳原子的兩個(gè)sp2雜化軌道形成兩個(gè)σ鍵 D．碳原子的未參加雜化的2p軌道形成σ鍵 解析：選B　苯分子中的碳原子采取sp2雜化，三個(gè)雜化軌道形成三個(gè)σ鍵，未參與雜化的2p軌道形成大π鍵。 判斷微?？臻g構(gòu)型的方法 (1)根據(jù)雜化軌道類型判斷：sp1雜化——直線形，sp2雜化——平面形，sp3雜化軌道全部形成σ鍵時(shí)——四面體形。 (2)根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷：sp3雜化軌道部分形成σ鍵時(shí)，結(jié)合σ鍵數(shù)目分析。如NH3分子中σ鍵數(shù)目為3，則為三角錐形，H2O分子中σ鍵數(shù)目為2，則為V形。 (3)利用等電子原理判斷：如CH4與NH均為正四面體形。 1．AlBr3分子的立體構(gòu)型是(　　) A．直線形　　　　　　　 B．三角錐形 C．四面體形 D．平面三角形 解析：選D　中心Al原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為1/2(3＋31)＝3，孤電子對(duì)數(shù)3－3＝0，其價(jià)電子全部用于形成共價(jià)鍵，AlBr3為平面三角形分子。 2．指出下列原子的雜化軌道類型及分子的結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型。 (1)CO2分子中的C為_(kāi)_______雜化，分子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______，空間構(gòu)型為_(kāi)_______； (2)CH2O分子中的C為_(kāi)_______雜化，分子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______，空間構(gòu)型為_(kāi)_______； (3)CF4分子中的C為_(kāi)_______雜化，分子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______，空間構(gòu)型為_(kāi)_______； (4)H2S分子中的S為_(kāi)_______雜化，分子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______，空間構(gòu)型為_(kāi)_______。 解析：(1)價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(4＋0)＝2，sp1雜化，CO2為直線形分子；(2)價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(4＋21＋0)＝3，sp2雜化，CH2O為平面形分子；(3)價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(4＋41)＝4，sp3雜化，CF4為正四面體形分子；(4)價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(6＋2)＝4，sp3雜化，孤電子對(duì)數(shù)4－2＝2，則H2S為V形分子。 答案：(1)sp1　O===C===O　直線形 (2)sp2　　平面三角形 (3)sp3　　正四面體形 (4)sp3　H—S—H　V形 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．s軌道和p軌道雜化的類型不可能有(　　) A．sp1雜化　　　　　　　 B．sp2雜化 C．sp3雜化 D．sp4雜化 解析：選D　s能級(jí)只含1個(gè)原子軌道，p能級(jí)只含3個(gè)原子軌道，故s軌道和p軌道雜化時(shí)，p軌道參與雜化的數(shù)目為1～3，即分別為sp1、sp2、sp3雜化。 2．下列有關(guān)雜化軌道的說(shuō)法不正確的是(　　) A．原子中能量相近的某些軌道，在成鍵時(shí)，能重新組合成能量相等的新軌道 B．軌道數(shù)目雜化前后可以相等，也可以不等 C．雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足原子軌道最大重疊原理、能量最低原則 D．CH4分子中兩個(gè)sp3雜化軌道的夾角為109.5 解析：選B　軌道數(shù)目雜化前后一定相等。 3．下列分子的空間構(gòu)型可用sp2雜化軌道來(lái)解釋的是(　　) ①BF3?、贑H2CH2?、邸、蹸HCH ⑤NH3?、轈H4 A．①②③ B．①⑤⑥ C．②③④ D．③⑤⑥ 解析：選A?、貰F3分子中價(jià)電子對(duì)數(shù)1/3(3＋31)＝3，B原子sp2雜化，BF3為平面三 角形分子；②CH2CH2，其中碳原子以sp2雜化，未雜化的2p軌道形成π鍵；③中 碳原子以sp2雜化，未雜化的2p軌道形成大π鍵；④CHCH為直線形分子，其中碳原子為sp1雜化；⑤NH3是三角錐形分子，中心原子氮原子為sp3雜化；⑥CH4是正四面體形分子，中心碳原子為sp3雜化。 4．用價(jià)電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3分子的立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是(　　) A．直線形；三角錐形 B．V形；三角錐形 C．直線形；平面三角形 D．V形；平面三角形 解析：選D　對(duì)于H2S分子，價(jià)電子對(duì)數(shù)為1/2(6＋2)＝4，孤電子對(duì)數(shù)4－2＝2，則H2S為V形分子；對(duì)于BF3分子，價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(3＋31)＝3，孤電子對(duì)數(shù)為3－3＝0，則BF3為平面三角形分子，即H2S、BF3分別是V形、平面三角形分子。 5．請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目崭瘛? 單原子分子 雙原子分子 三原子分子 四原子分子 五原子分子 分子 He、Ne H2 HCl H2O CO2 AlCl3 NH3 CH4 CH3Cl 雜化 軌道 — — — 鍵角 — — — — — — 解析：在He、Ne、H2、HCl等分子中不存在原子的雜化軌道。在H2O、NH3、CH4、CH3Cl分子中，O、N、C三原子采用sp3雜化，但它們的夾角不同。CO2分子中的C原子采用sp1雜化，CO2分子為直線形。AlCl3分子中的Al原子采用sp3雜化，NF3為三角錐形分子。不同元素的原子形成的化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵。 答案： 單原子分子 雙原子分子 三原子分子 四原子分子 五原子分子 分子 He、Ne H2 HCl H2O CO2 AlCl3 NH3 CH4 CH3Cl 雜化軌道 — — — sp3 sp1 sp2 sp3 sp3 sp3 鍵角 — — — 104.5 180 120 107.3 109.5 — 空間構(gòu)型 — V形 平面三角形 三角錐形 正四面體形 四面體形 鍵的極性 — 非極性 極性 極性 極性 極性 極性 極性 極性 1．下列能正確表示CH4分子中碳原子成鍵軌道的示意圖為(　　) 解析：選D　CH4分子中碳原子采用sp3雜化，雜化前為， 其中2s和2p軌道雜化形成能量相同的四個(gè)sp1雜化軌道，即雜化后為 。 2．中心原子采取sp1雜化的分子是(　　) A．NH3　　　　　　　 B．BeCl2 C．PCl3 D．H2O 解析：選B　NH3分子中N原子采用sp3雜化；PCl3類比NH3，P原子采用sp3雜化；H2O分子中O原子采用sp3雜化。 3．sp3雜化形成的AB4型分子的空間構(gòu)型是(　　) A．平面四方形 B．正四面體 C．四角錐形 D．平面三角形 解析：選B　sp3雜化形成的AB4型分子中，四個(gè)雜化軌道均參與形成σ鍵，故空間構(gòu)型為正四面體形。 4．用價(jià)電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)，下列分子構(gòu)型與H2O相似，都為V形的是(　　) ①OF2?、贐eCl2?、跾O2?、蹸O2 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 解析：選C　①價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(6＋2)＝4，孤電子對(duì)數(shù)4－2＝2，為V形；②價(jià)電子對(duì)數(shù)(2＋21)＝2，孤電子對(duì)數(shù)2－2＝0，為直線形；③價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(6＋0)＝3，孤電子對(duì)數(shù)3－2＝1，為V形；④價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(4＋0)＝2，孤電子對(duì)數(shù)2－2＝0，為直線形。①、③符合題意。 5．在SO2分子中，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，S原子采用sp2雜化，那么SO2的鍵角(　　) A．等于120 B．大于120 C．小于120 D．等于180 解析：選C　由于SO2分子的電子對(duì)的空間構(gòu)型為平面三角形，從理論上講其鍵角為120，但是由于SO2分子中的S原子有一對(duì)孤電子對(duì)，對(duì)其他的兩個(gè)化學(xué)鍵存在排斥作用，因此分子中的鍵角要小于120。 6．關(guān)于CO2和NH3分子，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．都是直線形結(jié)構(gòu) B．中心原子都采取sp1雜化 C．NH3為三角錐形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu) D．N原子和C原子上都沒(méi)有孤對(duì)電子 解析：選C　NH3和CO2分子的中心原子分別采取sp3雜化和sp1雜化的方式成鍵，但NH3分子的N原子上有孤對(duì)電子，根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，NH3分子構(gòu)型為三角錐形，CO2分子構(gòu)型為直線形。 7．有關(guān)乙炔C2H2分子中的化學(xué)鍵描述不正確的是(　　) A．兩個(gè)碳原子采用sp1雜化方式 B．兩個(gè)碳原子采用sp2雜化方式 C．每個(gè)碳原子都有兩個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵 D．兩個(gè)碳原子形成兩個(gè)π鍵 解析：選B　C2H2分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，可知每個(gè)碳原子形成2個(gè)π鍵，故兩個(gè)碳原子均采用sp1雜化。 8．在乙烯分子中有5個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵，它們分別是(　　) A．sp2雜化軌道形成σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵 B．sp2雜化軌道形成π鍵，未雜化的2p軌道形成σ鍵 C．C—H之間是sp2形成的σ鍵，C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵 D．C—C之間是sp2形成的σ鍵，C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵 解析：選A　乙烯分子為平面分子，分子中每一個(gè)碳原子采取sp2雜化，3個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)氫原子和另一個(gè)C原子形成3個(gè)σ鍵，每個(gè)C原子未雜化的2p軌道“肩并肩”重疊形成π鍵。 9．填空。 (1)在形成氨氣分子時(shí)，氮原子中的原子軌道發(fā)生sp3雜化形成4個(gè)________，形成的4個(gè)雜化軌道中，只有________個(gè)含有未成對(duì)電子，所以只能與________個(gè)氫原子形成共價(jià)鍵，又因?yàn)?個(gè)sp3雜化軌道有一對(duì)________，所以氨氣分子中的鍵角與甲烷不同。 (2)H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用______雜化。H3O＋中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因?yàn)開(kāi)___________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在形成NH3分子時(shí)，氮原子的2p軌道和2s軌道發(fā)生sp3雜化，形成4個(gè)雜化 軌道，，含有一對(duì)孤對(duì)電子，3個(gè)未成鍵的單電子，可以與3個(gè)氫原子形成3個(gè)σ鍵。 (2)H3O＋中O原子的價(jià)電子數(shù)為6＋2＝8，價(jià)電子對(duì)為4對(duì)，所以雜化方式為sp3雜化；H3O＋中只有一對(duì)孤對(duì)電子，H2O中有兩對(duì)孤對(duì)電子，對(duì)所成共價(jià)鍵的排斥力H2O大于H3O＋，使得H3O＋中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大。 答案：(1)sp3雜化軌道　3　3　孤對(duì)電子 (2)sp3　H3O＋離子中有一對(duì)孤對(duì)電子，H2O分子中有兩對(duì)孤對(duì)電子，對(duì)形成的H—O的排斥力H2O大于H3O＋，造成H3O＋中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大 10．X、Y、Z均為短周期元素，可形成X2Z和YZ2兩種化合物。X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，X原子的K層的電子數(shù)目只有一個(gè)，Y位于X的下一周期，它的最外層電子數(shù)比K層多2個(gè)，而Z原子核外的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2個(gè)。 (1)它們的元素符號(hào)分別為X________、Y________、Z________。 (2)用價(jià)電子對(duì)互斥理論判斷： 物質(zhì) 價(jià)電子對(duì)數(shù) 軌道雜化形式 分子的形狀 成鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) X2Z YZ2 解析：X原子的K層(第一層)的電子數(shù)只有一個(gè)，可知X為氫原子；Y位于X的下一周期，即為第二周期元素，它的最外層電子數(shù)比K層多2個(gè)，則其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故Y為C元素；Z原子核外的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2個(gè)，且原子序數(shù)：Z＞Y，則Z為S元素。從而推知X2Z為H2S，YZ2為CS2。 答案：(1)H　C　S (2) 物質(zhì) 價(jià)電子對(duì)數(shù) 軌道雜化形式 分子的形狀 成鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) X2Z 2 2 sp3 V形 YZ2 2 0 sp1 直線形 1．下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是(　　) A．CS2與C6H6 B．CH4與NH3 C．BeCl2與BF3 D．C2H2與C2H4 解析：選B　A項(xiàng)，CS2分子中，C原子采用sp1雜化，C6H6分子中，C原子采用sp2雜化；B項(xiàng)，CH4和NH3分子中C、N原子均采用sp3雜化；C項(xiàng)，BeCl2分子中Be原子為sp1雜化，BF3分子中B原子為sp2雜化；D項(xiàng)，C2H2分子中C原子為sp1雜化，C2H4分子中C原子為sp2雜化。 2．在BrCH===CHBr分子中，C和Br成鍵采用的軌道是(　　) A．sp1p B．sp2s C．sp2p D．sp3p 解析：選C　BrCH===CHBr分子中C原子采用sp2雜化，每個(gè)C原子形成3個(gè)sp2雜化軌道分別與Br原子的p軌道、H原子的s軌道、另一個(gè)C原子的sp2軌道形成3個(gè)σ鍵。 3．根據(jù)等電子原理，下列各組分子或離子的空間構(gòu)型不相似的是(　　) A．SO2和O3 B．NH和CH4 C．H3O＋和NH3 D．CO2和H2O 解析：選D　D項(xiàng)中，CO2分子和H2O分子原子總數(shù)相等，價(jià)電子總數(shù)前者為16，后者為10，二者不屬于等電子體，則空間構(gòu)型不相似。 4．下列分子中，在形成共價(jià)鍵時(shí)中心原子采用sp3雜化的分子有(　　) ①H2O　②NH3?、跜H4?、躊Cl3?、軨O2?、轓2 A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 解析：選B　形成共價(jià)鍵時(shí)中心原子采用sp3雜化的分子有H2O、NH3、CH4、PCl3；CO2、N2分子中的C、N原子采用sp1雜化。 5．根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論及雜化軌道理論判斷NF3分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式為(　　) A．直線形，sp1雜化 B．三角形，sp2雜化 C．三角錐形，sp2雜化 D．三角錐形，sp3雜化 解析：選D　在NF3分子中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為1/2(5＋31)＝4，孤對(duì)電子數(shù)4－3＝1，與其相連的原子數(shù)為3，根據(jù)理論可推知中心原子的雜化方式為sp3雜化，空間構(gòu)型為三角錐形。 6．下列分子或離子的中心原子形成sp2雜化軌道的是(　　) ①H2O?、贜O　③SO3?、蹸H4 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選B　H2O分子中，價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(6＋21)＝4，氧原子采用sp3雜化；②NO離子中價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(5＋30＋1)＝3，氮原子采用sp2雜化；③SO3分子中價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(6＋30)＝3，硫原子采用sp2雜化；④CH4分子中價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(4＋41)＝4，碳原子采用sp3雜化。②、③符合題意。 7．下列推斷正確的是(　　) A．BF3為三角錐形分子 B．NH的電子式為，離子呈平面正方形結(jié)構(gòu) C．CH4分子中的4個(gè)C—H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道形成的sp σ鍵 D．CH4分子中的碳原子以4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊，形成4個(gè)C—H σ鍵 解析：選D　BF3為平面三角形，NH為正四面體形，CH4分子中碳原子的2s軌道與2p軌道形成4個(gè)sp3雜化軌道，然后與氫原子的1s軌道重疊，形成4個(gè)ssp3σ鍵。 8．關(guān)于原子軌道的說(shuō)法正確的是(　　) A．凡中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體 B．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合而形成的 C．sp3雜化軌道是由同一原子中能量相近的s軌道和p軌道混雜形成的一組能量相等的新軌道 D．凡AB3型的共價(jià)化合物，其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵 解析：選C　凡中心原子采取sp3雜化的雜化軌道都是四面體形，但是根據(jù)孤電子對(duì)占據(jù)雜化軌道數(shù)目多少，造成了其分子幾何構(gòu)型可以呈現(xiàn)V形(H2O)、三角錐形(NH3)；CH4的sp3雜化軌道是由中心碳原子的能量相近的2s軌道和3個(gè)2p軌道雜化形成，與氫原子結(jié)合時(shí)，4個(gè)雜化軌道分別和4個(gè)氫原子的1s軌道重疊，形成4個(gè)C—H σ鍵；BF3中B原子采用sp2雜化。 9．A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，B、C、D同周期，A、E同主族。A、C能形成兩種液態(tài)化合物甲和乙，原子個(gè)數(shù)比分別為2∶1和1∶1。B元素原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，D是周期表中電負(fù)性最大的元素，F(xiàn)是地殼中含量最多的金屬元素。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題： (1)比較C、D對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性________________________________________________________________________ (填分子式)。 (2)甲、乙兩分子中含有非極性共價(jià)鍵的是________(填分子式)，它的電子式為_(kāi)_______。 (3)C、D、E、F的離子中，半徑最小的是________(填離子符號(hào))。 (4)B的最簡(jiǎn)單氫化物的空間構(gòu)型是________________。 解析：A、C能形成兩種液態(tài)化合物甲和乙，則甲和乙為H2O和H2O2，且原子序數(shù)A＜C，則A為氫元素，C為氧元素；B原子有兩個(gè)未成對(duì)電子，其電子排布式為1s22s22p2，故B為碳元素；D是周期表中電負(fù)性最大的元素，故D為氟元素；F是地殼中含量最多的金屬元素，F(xiàn)為鋁元素。 答案：(1)H2O＜HF　(2)H2O2　 (3)Al3＋　(4)正四面體 10．下表為元素周期表的一部分， 　　族 周期　　 ⅠA 0 1 A ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 2 B C D 3 E F G H 請(qǐng)參照元素A～H在表中的位置，用化學(xué)用語(yǔ)回答下列問(wèn)題： (1)D、E、F的原子半徑由大到小的順序?yàn)開(kāi)______________________________________。 (2)B、C、D的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)____________________________________。 (3)A、D、E、H中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價(jià)鍵的化合物，寫出其中一種化合物的電子式：__________________________________。 (4)E、F的最高價(jià)氧化物的水化物相互反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。 (5)在B所形成的化合物CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有________；與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為_(kāi)_______和________，根據(jù)等電子理論推測(cè)CO分子的結(jié)構(gòu)式可表示成________，一個(gè)CO分子中有________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。 (6)根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)D和H所形成的HD的空間構(gòu)型為_(kāi)_______形。 解析：根據(jù)元素周期表的片段，A～H各元素分別是H、C、N、O、Na、Al、Si、Cl。(1)Na、Al有3個(gè)電子層，氧有2個(gè)電子層，原子半徑Na>Al>O；(2)由于N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，第一電離能較大，N>O，C、O比較O>C，故順序?yàn)镹>O>C；(3)H、O、Na、Cl形成離子化合物且含有極性鍵，則可以有NaOH、NaClO、NaClO3等；(4)NaOH與Al(OH)3反應(yīng)的離子方程式為OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－；(5)CH4、CH3OH中C原子采用sp3雜化；CO分子中的電子數(shù)目為14，故N2、C與CO互為等電子體，等電子體的微粒結(jié)構(gòu)相似；(6)ClO中Cl原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)(7＋1)2＝4，所以ClO為正四面體形結(jié)構(gòu)。 答案：(1)Na>Al>O　(2)N>O>C (3)(4)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ (5)CH4、CH3OH　N2　C　C≡O(shè)　1　2 (6)正四面體 第2課時(shí)　 分子的空間構(gòu)型與分子性質(zhì) [課標(biāo)要求] 1．了解極性分子和非極性分子。 2．了解“手性分子”在生命科學(xué)等方面的應(yīng)用。 　1.對(duì)稱分子：依據(jù)對(duì)稱軸的旋轉(zhuǎn)或借助對(duì)稱面的反映能夠復(fù)原的分子。 2．手性碳原子：連接四個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子。 3．手性分子：含有手性碳原子的分子。 4．極性分子：分子內(nèi)存在正、負(fù)兩極的分子； 非極性分子：分子內(nèi)沒(méi)有正、負(fù)兩極的分子。 5．含有極性鍵的雙原子分子是極性分子，只含有非極性鍵的分子和分子空間構(gòu)型對(duì)稱的分子是非極性分子。 1．對(duì)稱分子 概念 依據(jù)對(duì)稱軸的旋轉(zhuǎn)或借助對(duì)稱面的反映能夠復(fù)原的分子 性質(zhì) 對(duì)稱性 與分子性質(zhì) 的關(guān)系 分子的極性、旋轉(zhuǎn)性及化學(xué)性質(zhì)都與分子的對(duì)稱性有關(guān) 2．手性分子 手性 一種分子和它在鏡中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它們不能重疊 手性分子 具有手性的分子。一個(gè)手性分子和它的鏡像分子構(gòu)成一對(duì)異構(gòu)體，分別用D和L標(biāo)記 手性碳原子 四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)連接的碳原子 1．在有機(jī)物分子中，當(dāng)碳原子連有4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)時(shí)，這種碳原子稱為“手性碳原子”，凡具有一個(gè)手性碳原子的化合物一定具有光學(xué)活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是(　　) A．CBr2F2　　　　　　　 B．CH3CH2OH C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(OH)COOH 解析：選D　手性碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)。 2．下列分子含有“手性”碳，屬于手性分子的是(　　) A． B．H2NCH2COOH C． D．CH2CH2 解析：選C　抓住“手性”的含義，C原子上連接有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，即為手性碳原子。  1．分子極性的實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn) 操作 在一酸式滴定管中加入四氯化碳，打開(kāi)活塞，將用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒靠近四氯化碳液流 在另一酸式滴定管中加入蒸餾水，打開(kāi)活塞，并將用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒靠近水液流 現(xiàn)象 四氯化碳液流方向不變 水流方向發(fā)生改變 結(jié)論 四氯化碳液流與橡膠棒無(wú)電性作用 水流與橡膠棒間有電性作用 解釋 四氯化碳分子中無(wú)正極和負(fù)極之分 水分子中存在帶正電荷的正極和帶負(fù)電荷的負(fù)極 2．極性分子和非極性分子 類別 極性分子 非極性分子 概念 分子內(nèi)存在正、負(fù)兩極的分子 分子內(nèi)沒(méi)有正、負(fù)兩極的分子 雙原子分子 分子內(nèi)含極性鍵 分子內(nèi)含非極性鍵 多原子分子 分子內(nèi)含極性鍵，分子空間構(gòu)型不對(duì)稱 分子內(nèi)只含非極性鍵或分子空間構(gòu)型對(duì)稱 [特別提醒]　 相似相溶原理是指極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑。 1．極性分子中一定含有極性鍵，一定不含非極性鍵嗎？ 提示：一定含有極性鍵，可能含有非極性鍵。 2．非極性分子中一定含有非極性鍵嗎？ 提示：分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱時(shí)，可能含有極性鍵，而不含有非極性鍵。 判斷分子極性的方法 (1)根據(jù)分子的對(duì)稱性判斷 分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正電荷重心和負(fù)電荷重心重合，則為非極性分子，正、負(fù)電荷重心不重合，則為極性分子。 (2)根據(jù)鍵的極性判斷 (3)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律 ①化合價(jià)法：若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子，否則為極性分子。 ②孤對(duì)電子法：若中心原子有孤對(duì)電子則為極性分子，否則為非極性分子。如BF3、CO2等為非極性分子，NH3、H2O、SO2等為極性分子。 (4)常見(jiàn)分子極性與非極性的判斷 分子類型 鍵的極性 分子構(gòu)型 分子極性 代表物 雙原子分子 A2 非極性鍵 直線形(對(duì)稱) 非極性 H2、O2、 Cl2、N2等 AB 極性鍵 直線形(不對(duì)稱) 極性 HF、HCl、 CO、NO等 三原子分子 A2B (或 AB2) 極性鍵 直線形(對(duì)稱) 非極性 CO2、CS2等 (鍵角180) 極性鍵 V形(不對(duì)稱) 極性 H2O(鍵角104．5)、 SO2(鍵角 119．5)等 四原子分子 AB3 極性鍵 平面三角形(對(duì)稱) 非極性 BF3、BCl3等 極性鍵 三角錐形(不對(duì)稱) 極性 NH3(鍵角 107．3)等 五原子分子 AB4 極性鍵 正四面體形(對(duì)稱) 非極性 CH4、CCl4 (鍵角 109．5)等 ABnC4－n (n＜4且 為整數(shù)) 極性鍵 四面體形(不對(duì)稱) 極性 CHCl3、CH2Cl2等 1．實(shí)驗(yàn)測(cè)得BeCl2為共價(jià)化合物，兩個(gè)Be—Cl鍵間的夾角為180。由此可見(jiàn)，BeCl2屬于(　　) A．由極性鍵構(gòu)成的非極性分子 B．由極性鍵構(gòu)成的極性分子 C．由非極性鍵構(gòu)成的極性分子 D．由非極性鍵構(gòu)成的非極性分子 解析：選A　Be—Cl共價(jià)鍵為不同元素的原子間形成的極性鍵，BeCl2為直線形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，故為非極性分子。 2．下列分子中，屬于含有極性鍵的非極性分子的是(　　) A．H2O　　　　　　　 B．Cl2 C．NH3 D．CCl4 解析：選D　H2O分子中O—H鍵為極性鍵，H2O分子為V形，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，是極性分子；Cl2是雙原子單質(zhì)分子，Cl—Cl鍵是非極性鍵，屬含非極性鍵的非極性分子；NH3分子中N—H鍵是極性鍵，分子構(gòu)型是三角錐形，N原子位于頂端，電荷分布不對(duì)稱，是極性分子；CCl4分子中C—Cl鍵是極性鍵，分子構(gòu)型呈正四面體形，C原子位于正四面體中心，四個(gè)Cl原子分別位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，電荷分布對(duì)稱，是非極性分子。 3．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中： (1)以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是________________________； (2)以極性鍵結(jié)合的具有直線形結(jié)構(gòu)的非極性分子是________________________； (3)以極性鍵結(jié)合的具有正四面體形結(jié)構(gòu)的非極性分子是________________________； (4)以極性鍵結(jié)合的具有三角錐形結(jié)構(gòu)的極性分子是________________________； (5)以極性鍵結(jié)合的具有sp3雜化軌道結(jié)構(gòu)的分子是________________________； (6)以極性鍵結(jié)合的具有sp2雜化軌道結(jié)構(gòu)的分子是________________________。 解析：HF是含有極性鍵的雙原子分子，為極性分子；H2O中氧原子采取sp3雜化方式，與H原子形成極性鍵，為極性分子；NH3中有極性鍵，N原子采取sp3雜化，為三角錐形結(jié)構(gòu)；CS2與CO2相似，為由極性鍵形成的直線形非極性分子；CH4中C原子采取sp3雜化方式與H原子形成極性鍵，為正四面體構(gòu)型的非極性分子；N2是由非極性鍵結(jié)合的非極性分子；BF3中B原子采取sp2方式雜化，與F形成極性鍵，為非極性分子。 答案：(1)N2　(2)CS2　(3)CH4　(4)NH3 (5)NH3、H2O、CH4　(6)BF3 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列化合物中含有手性碳原子的是(　　) A．CH2===CH2　　　　　　 B．甘油 C．CH3CH3 D． 解析：選D　判斷手性碳原子的方法：(1)寫出各項(xiàng)物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式；(2)判斷是否有碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)。經(jīng)分析可判斷只有D項(xiàng)符合。 2．用一帶靜電的玻璃棒靠近A、B兩種純液體流，現(xiàn)象如圖所示。據(jù)此分析，A、B兩種液體分子的極性判斷正確的是(　　) A．A是極性分子，B是非極性分子 B．A是非極性分子，B是極性分子 C．A、B都是極性分子 D．A、B都是非極性分子 解析：選B　觀察圖示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，液體A在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，A分子是非極性分子；液體B在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，B分子是極性分子。 3．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．由極性鍵構(gòu)成的分子都是極性分子 B．含非極性鍵的分子一定是非極性分子 C．極性分子一定含有極性鍵，非極性分子一定含有非極性鍵 D．以極性鍵結(jié)合的雙原子分子，一定是極性分子 解析：選D　由極性鍵構(gòu)成的分子若空間構(gòu)型對(duì)稱，則分子是非極性分子，A項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；含非極性鍵的分子也可能含有極性鍵，也可能是極性分子，如CH3CH2OH等，B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；CO2是由極性鍵形成的非極性分子，C項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；以極性鍵結(jié)合的雙原子分子都是極性分子，D項(xiàng)說(shuō)法正確。 4．下列含有極性鍵的非極性分子是(　　) ①CCl4?、贜H3　③CH4?、蹸O2?、軳2 ⑥H2S?、逽O2?、郈S2?、酘2O　⑩HF A．②③④⑤⑧ B．①③④⑤⑧ C．①③④⑧ D．以上均不對(duì) 解析：選C　NH3、H2S、SO2、H2O、HF是含極性鍵的極性分子，N2是含非極性鍵的非極性分子。 5．A、B、C、D、E為五種由短周期元素構(gòu)成的微粒，它們都有10個(gè)電子，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下： 微粒 A B C D E 原子核數(shù) 雙核 多核 單核 多核 多核 電荷數(shù) 1－ 0 2＋ 1＋ 0 其中：B是由極性鍵構(gòu)成的4原子分子，A和D可以形成B和E。 (1)A、C、E的化學(xué)式是：A______，C______，E______。 (2)B分子是________分子(填“極性”或“非極性”)，室溫下，等物質(zhì)的量的B與鹽酸反應(yīng)后，溶液pH____7(填“＜”“＞”或“＝”)。 (3)B、E兩種分子的空間構(gòu)型分別為：B____________，E____________。 解析：常見(jiàn)的10電子微粒有：(1)分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；(2)離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－、O2－、N3－、OH－、NH、H3O＋等。據(jù)題給信息可知A為OH－、C為Mg2＋、B為NH3、D為NH、E為H2O。 答案：(1)OH－　Mg2＋　H2O　(2)極性?。肌?3)三角錐形　V形　 1．下列有機(jī)物分子中屬于手性分子的是(　　) ①CH2Cl2?、? ③　④乙酸 A．只有①　　　　　　　 B．①和② C．②③ D．①②③④ 解析：選C　有機(jī)物分子中含有手性碳原子的分子是手性分子，手性碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)。 2．下列分子中，屬于含極性鍵的非極性分子的是(　　) A．SO2 B．H2 C．BBr3 D．COCl2 解析：選C　SO2、COCl2屬于含極性鍵的極性分子；H2屬于含非極性鍵的非極性分子。 3．下列敘述中正確的是(　　) A．離子化合物中不可能存在非極性鍵 B．非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵 C．非極性分子中一定含有非極性鍵 D．不同非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵 解析：選D　A項(xiàng)，離子化合物中可能存在非極性鍵，如； B項(xiàng)，非極性分子中可能既含極性鍵又含非極性鍵，如CH≡CH、CH2===CH2；C項(xiàng)，非極性分子中不一定含有非極性鍵，如CO2、CH4、BF3。 4．下列物質(zhì)中既有極性鍵，又有非極性鍵的非極性分子是(　　) A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．二氧化碳 D．乙炔 解析：選D　分子中既有極性鍵又有非極性鍵，則分子中必須既有同種元素原子間所成的鍵，又有不同種元素原子間所成的鍵，而在A、B選項(xiàng)中同種原子間沒(méi)有成鍵，也就沒(méi)有非極性鍵。要求分子為非極性分子，則分子中原子的排列一定是對(duì)稱的，只有這樣才能使分子中正、負(fù)電荷的中心重合，使分子無(wú)極性。 5．下列各組物質(zhì)中，都是由極性鍵構(gòu)成為極性分子的一組是(　　) A．CH4和H2O B．CO2和HCl C．NH3和H2S D．HCN和BF3 解析：選C　CH4、CO2、BF3是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子；H2O、HCl、NH3、H2S、HCN是由極性鍵構(gòu)成的極性分子。 6．膦(PH3)又稱為磷化氫，在常溫下是一種無(wú)色有大蒜臭味的有毒氣體，它的分子呈三角錐形。下列關(guān)于PH3的敘述正確的是(　　) A．PH3是非極性分子 B．PH3分子中有未成鍵的電子對(duì) C．PH3是一種強(qiáng)氧化劑 D．PH3分子中的P—H鍵是非極性鍵 解析：選B　PH3分子中P原上的價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(5＋3)＝4，孤對(duì)電子數(shù)4－3＝1，分子中含孤對(duì)電子，故為極性分子；－3價(jià)P還原性較強(qiáng)，是一種強(qiáng)還原劑；P—H鍵是極性鍵。 7．常溫下三氯化氮(NCl3)是一種淡黃色液體，其分子結(jié)構(gòu)呈三角錐形，以下關(guān)于NCl3說(shuō)法正確的是(　　) A．分子中N—Cl鍵是非極性鍵 B．分子中不存在孤對(duì)電子 C．NCl3分子是極性分子 D．因N—Cl鍵的鍵能大，它的沸點(diǎn)高 解析：選C　NCl3分子氮原子上的價(jià)電子對(duì)數(shù)1/2(5＋3)＝4，孤對(duì)電子數(shù)4－3＝1，N原子上還有一對(duì)孤對(duì)電子，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，為三角錐形，為極性分子。N—Cl鍵為極性鍵，鍵能大說(shuō)明分子穩(wěn)定，而物質(zhì)熔沸點(diǎn)的高低與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。 8．微波爐加熱時(shí)，電爐內(nèi)的微波場(chǎng)以極高的頻率改變電場(chǎng)的方向，使水分子迅速擺動(dòng)而產(chǎn)生熱效應(yīng)。在高頻改變方向的電場(chǎng)中水分子會(huì)迅速擺動(dòng)的原因是(　　) A．水分子具有極性共價(jià)鍵 B．水分子中有共用電子對(duì) C．水由氫、氧兩元素的原子組成 D．水分子是極性分子 解析：選D　水分子在電場(chǎng)中擺動(dòng)，說(shuō)明水分子中存在正極和負(fù)極，即水分子是極性分子。 9．A、B、C、D四種元素位于短周期內(nèi)，它們的原子序數(shù)依次增大。A原子核內(nèi)僅有1個(gè)質(zhì)子，B原子的電子總數(shù)與D原子最外層電子數(shù)相等，A原子與B原子最外層電子數(shù)之和與C原子的最外層電子數(shù)相等，D原子與B原子電子總數(shù)之和是C原子電子總數(shù)的2倍，D原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，由此推斷： (1)A與D形成的化合物中，含有非極性鍵的是______________________(寫化學(xué)式)。 (2)B與D形成的化合物中，其中三原子分子是________(填“極性”或“非極性”)分子，空間構(gòu)型為_(kāi)_______，電子式為_(kāi)_______。 (3)A與C形成的化合物的分子空間構(gòu)型為_(kāi)_______。 解析：A原子核內(nèi)僅有1個(gè)質(zhì)子，則A為H，D原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則為O，B原子電子總數(shù)與D原子最外層電子數(shù)相等，則B為碳(C)。A原子與B原子最外層電子數(shù)之和與C原子最外層電子數(shù)相等且原子序數(shù)C>B，則C為N。A與D可形成化合物H2O和H2O2，含非極性鍵的是H2O2。B與D形成化合物為CO和CO2，三原子分子為CO2。A與C形成化合物為NH3，空間構(gòu)型為三角錐形。 答案：(1)H2O2 (2)非極性　直線形　 (3)三角錐形 10．主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)都小于18，A與D同主族，B與C在同一周期，A、D原子的價(jià)電子數(shù)都是1，C原子最外層電子數(shù)比B原子少2個(gè)，且最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍。A、B的單質(zhì)在常溫下均為氣體，它們?cè)诟邷叵乱泽w積比2∶1完全反應(yīng)，生成物在常溫下為液體。此液體與D單質(zhì)能劇烈反應(yīng)生成A的單質(zhì)。所得溶液滴入酚酞顯紅色，同時(shí)溶液中含有與氖原子的電子層結(jié)構(gòu)相同的陽(yáng)離子。 試回答下列問(wèn)題： (1)寫出元素符號(hào)：B________，D________。 (2)寫出元素原子的價(jià)電子排布：A_______，C_______。 (3)B與C在高溫下完全反應(yīng)后的生成物的化學(xué)式為_(kāi)_______，它是由________(填“極性”或“非極性”)鍵形成的________分子，分子的空間構(gòu)型呈________。 (4)A與B的單質(zhì)以體積比2∶1形成的化合物的中心原子的雜化方式為_(kāi)_____________，分子的空間構(gòu)型呈________。 解析：由題意知A、B、C、D四種元素分別為H、O、C、Na，C與O2完全反應(yīng)的生成物為CO2，它是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，為直線形結(jié)構(gòu)。H2O中氧原子采取sp3雜化，為V形分子。 答案：(1)O　Na　(2)1s1　2s22p2　(3)CO2　極性　非極性　直線形　(4)sp3　V形 1．X和Y為兩種不同的元素。下列化學(xué)式表示的分子一定為極性分子的是(　　) A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4 解析：選A　由極性鍵構(gòu)成的雙原子分子一定是極性分子。 2．NH3、H2S等是極性分子，CO2、BF3、CCl4等是極性鍵形成的非極性分子。根據(jù)上述事實(shí)可推出ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是(　　) A．分子中不能含有氫原子 B．在ABn分子中A原子的所有價(jià)電子都參與成鍵 C．在ABn分子中每個(gè)共價(jià)鍵都相同 D．在ABn分子中A的相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)小于B的相對(duì)原子質(zhì)量 3．下列敘述正確的是(　　) A．NH3是極性分子，分子中N原子處于3個(gè)H原子所組成的三角形的中心 B．CCl4是非極性分子，分子中C原子處在4個(gè)Cl原子所組成的正方形的中心 C．H2O是極性分子，分子中O原子不處在2個(gè)H原子所連成的直線的中央 D．CO2是非極性分子，分子中C原子不處在2個(gè)O原子所連成的直線的中央 解析：選C　A項(xiàng)，NH3分子為三角錐形，N原子處于錐頂，3個(gè)H原子位于錐底；B項(xiàng)，CCl4分子為正四面體形，C原子處在正四面體的中心，4個(gè)Cl原子位于四個(gè)頂點(diǎn)；D項(xiàng)，CO2分子為直線形，結(jié)構(gòu)式為O===C===O，C原子處在2個(gè)O原子所連成的直線的中央。 4．三聚氰胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，下列關(guān)于三聚氰胺分子的說(shuō)法中正確的是(　　) A．所有氮原子均采取sp3雜化 B．一個(gè)三聚氰胺分子中共含有15個(gè)σ鍵 C．屬于極性分子，故極易溶于水 D．三聚氰胺分子中同時(shí)含有極性鍵和非極性鍵 解析：選B　三聚氰胺分子中，處于環(huán)上的氮原子采取sp2雜化，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由三聚氰胺分子的結(jié)構(gòu)知，它是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，為非極性分子，而水為極性溶劑，故三聚氰胺在水中的溶解度不大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；三聚氰胺分子中不存在由同種元素的原子形成的共價(jià)鍵，故不存在非極性鍵，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．研究表明生命起源于火山爆發(fā)，是因?yàn)榛鹕奖l(fā)產(chǎn)生的氣體中含有1%的羰基硫(COS)，已知羰基硫分子中所有原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)，結(jié)合元素周期表知識(shí)，判斷下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) ①羰基硫?qū)儆诜菢O性分子 ②羰基硫?qū)儆跇O性分子 ③羰基硫的電子式為 ④羰基硫分子中三個(gè)原子處于同一直線上 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 解析：選D　在羰基硫分子中，中心原子為C原子，其價(jià)電子對(duì)數(shù)為4＝2，孤對(duì)電子數(shù)為2－2＝0，則為直線形分子，結(jié)構(gòu)式S＝C＝0，電子式，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，屬于極性分子。 6．已知H2O2分子的空間結(jié)構(gòu)可在二面角中表示，如圖所示，則有關(guān)H2O2的結(jié)構(gòu)的說(shuō)法中正確的是(　　) ①分子的正、負(fù)電荷重心重合 ②分子正、負(fù)電荷重心不重合 ③H2O2是含極性鍵的非極性分子 ④H2O2是含非極性鍵的極性分子 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 解析：選D　據(jù)圖示可知H2O2分子的正、負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子；H2O2分子中存在H—O極性鍵和O—O非極性鍵。 7．有一種AB2C2型分子，在該分子中A為中心原子。下列關(guān)于該分子的空間結(jié)構(gòu)和極性的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．假設(shè)為平面四邊形，則該分子一定為非極性分子 B．假設(shè)為四面體形，則該分子一定為非極性分子 C．假設(shè)為平面四邊形，則該分子可能為非極性分子 D．假設(shè)為四面體形，則該分子可能為非極性分子 解析：選C　若AB2C2為平面結(jié)構(gòu)，可能為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，也可能是不對(duì)稱結(jié) 構(gòu)，若為四面體結(jié)構(gòu)，則一定是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。 8．已知三角錐形分子E和直線形分子G反應(yīng)，生成兩種直線形分子L和M(組成E、G、L、M分子的元素原子序數(shù)均小于10)，如下圖所示，則下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．G是最活潑的非金屬單質(zhì) B．L是極性分子 C．E能使紫色石蕊溶液變藍(lán)色 D．M化學(xué)性質(zhì)活潑 解析：選D　據(jù)題意可知E為NH3、G為F2、L為HF、M為N2。N2分子中存在穩(wěn)定的N≡N叁鍵，故化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。 9．有A、B、C、D、E 五種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中C、E是金屬元素；A和E屬同一族，它們?cè)拥淖钔鈱与娮优挪紴閚s1。B和D也屬同一族，它們?cè)幼钔鈱拥膒能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍，C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)寫出A、B、C、D、E 五種元素的元素符號(hào)： A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。 (2)D元素在周期表中的位置為_(kāi)_____________。 (3)用電子排布式表示B元素原子的價(jià)電子構(gòu)型______。 (4)元素電負(fù)性的大小關(guān)系是B____D(填“＞”“＜”或“＝”)，C與E的第一電離能的大小關(guān)系是C____E(填“＞”“＜”或“＝”)。 (5)A2D屬于________(填“極性”或“非極性”)分子，其分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_______，其中所含化學(xué)鍵類型為_(kāi)_______(填“極性鍵”或“非極性鍵”)。 (6)D、E元素形成的化合物的電子式為_(kāi)_______。 解析：A、E同主族，且價(jià)電子排布為ns1，可知為ⅠA族元素，又因?yàn)镋為金屬元素，且原子序數(shù)E＞D＞C＞B＞A，則A為氫元素，E可能為鈉或鉀元素；B、D同主族，且最