化學(xué)試題練習(xí)題教案共價(jià)鍵與分子的立體構(gòu)型

1、第2章 微粒之間的相互作用 第2節(jié)共價(jià)鍵與分子的立體構(gòu)型【三維目標(biāo)】1.認(rèn)識(shí)共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性,能根據(jù)有關(guān)理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,能說明簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況。2.了解一些典型分子的立體構(gòu)型。3.認(rèn)識(shí)分子的極性與分子構(gòu)型的關(guān)系.了解手性分子在生命科學(xué)等方面的應(yīng)用。4.培養(yǎng)學(xué)生搜集資料和信息處理能力。5.對(duì)學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義教育。【金點(diǎn)學(xué)法】本節(jié)重點(diǎn)：雜化軌道理論解釋分子的空間構(gòu)型；鍵的極性與分子的極性的關(guān)系本節(jié)難點(diǎn)：雜化軌道理論1.SP雜化軌道和簡(jiǎn)單分子幾何構(gòu)型的關(guān)系:雜化方式SPSP2SP3SP3不等性雜化軌道夾角180120109o28中心原子位置A，BAAAAA中心原子孤

2、對(duì)電子數(shù)000123分子幾何構(gòu)型直線型平面三角正四面體三角錐V字形直線型實(shí)例BeCl2Hg Cl2BF3CH4SiCl4NH3PH3H2OH2SHCl2.共價(jià)鍵的分類:按原子軌道重疊方式分為鍵(頭碰頭的方式)和鍵(肩并肩的方式);按電子對(duì)在兩原子核間是否偏離分為極性鍵和非極性鍵.按電子對(duì)來源:正常共價(jià)鍵和配位共價(jià)鍵按成鍵情況分:單鍵,雙鍵和三鍵3.分子的極性判斷： 同種元素形成的雙原子分子一定是非極性分子，如：H2、O2、Cl2等。不同種元素形成的雙原子分子一定是極性分子，如：CO、HCl、NO等。多原子分子的極性主要取決于分子的空間構(gòu)型，若為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則是非極性分子，若為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則為非極

3、性分子。如CH4、CCl4，正四面體型；CO2、CS2、C2H2，直線型；BF3平面正三角形，均為對(duì)稱圖形，因此以上分子均為非極性分子，而NH3、PH3，三角錐型；H2O、H2S折線型，是不對(duì)稱圖形，分子為極性分子。分子的極性判斷也可以采用經(jīng)驗(yàn)判斷規(guī)律：對(duì)于ABn型的共價(jià)化合物，如果化合物ABn中A元素的化合價(jià)數(shù)的絕對(duì)值等于其主族序數(shù)，則ABn為非極性分子，否則為非極性分子。如NH3中N的化合價(jià)為3價(jià)與其族序數(shù)A不相等，因此NH3是極性分子，而CO2中C的化合價(jià)為4價(jià)與其族序數(shù)A相等，則CO2為非極性分子。相似相溶原理：由極性分子組成的溶質(zhì)易溶于由極性分子組成的溶劑中，如HCl、NH3、H2S

4、O4等極性分子易溶于極性溶劑水中。由非極性分子組成的溶質(zhì)易溶于非極性分子組成的溶劑中，如非極性分子Br2，I2，S等易溶于非極性溶劑CCl4，CS2,苯等中?！镜湫桶咐俊纠}1】.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)形成大鍵B.每個(gè)碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大鍵C.碳原子的三個(gè)sp2雜化軌道與其它形成三個(gè)鍵D.碳原子的未參加雜化的2p軌道與其它形成鍵【解析】苯分子中每個(gè)碳原子中的三個(gè)sp2雜化軌道分別與兩個(gè)碳原子和一個(gè)氫原子形成鍵.同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的2p軌道 ,他們均有一個(gè)未成對(duì)電子.這些 2p軌道相互平行,以 “肩并肩”方

5、式相互重疊,形成一個(gè)多電子的大鍵.【答案】BC【例題2】下列敘述中正確的是A.極性分子中不可能含有非極性鍵B.離子化合物中不可能含有非極性鍵C.非極性分子中不可能含有非極鍵D.共價(jià)化合物中不可能含有離子鍵【解析】 A如H2O2中含非極性鍵,B如Na2O2中含非極性鍵,C如CCl4是極性鍵構(gòu)成的非極性分子.【答案】D【例題3】 實(shí)驗(yàn)測(cè)得BeCl2為共價(jià)化合物,兩個(gè)BeCl鍵間的夾角為180,由此可判斷BeCl2屬于（ ）A.由極性鍵形成的極性分子B.由極性鍵形成的非極性分子C.由非極性鍵形成的極性分子D.由非極性鍵形成的非極性分子【解析】鍵角是1800說明分子是對(duì)稱的，正電荷中心與負(fù)電荷中心重合

6、是非極性分子【答案】B【例題4】(2004年全國(guó)理綜四，8)下列分子有極性的是A.CCl4B.CO2C.NH3D.C6H6【解析】CCl4是正四面體型分子；CO2結(jié)構(gòu)式是O=C=O，分子中三個(gè)原子在同一直線上；C6H6的結(jié)構(gòu)是 ，是平面正六邊形分子。這三種分子中正、負(fù)電荷中心重合，都沒有極性。NH3是三角錐型分子，分子中正、負(fù)電荷中心不重合，有極性，C正確?！敬鸢浮緾【例5】(2004年全國(guó)理綜三，14)下列分子中，所有原子的最外層均為8電子結(jié)構(gòu)的是（ ）A.BeCl2B.H2SC.NCl3D.SF4【解析】分子中各元素均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的判斷方法：每種元素的化合價(jià)的絕對(duì)值與其原子最外層電子

7、數(shù)之和均等于8的分子的各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如CO2分子中，C元素：|+4|+4=8，O元素|2|+6=8，故CO2分子中各原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。再如SO2分子中，S元素|+4|+6=10，S原子不滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。同理可知，本題答案為C?！敬鸢浮緾【消化鞏固】一、 選擇題1有關(guān)乙炔分子中的化學(xué)鍵描述不正確的是 （ ）A兩個(gè)碳原子采用sp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軌道形成鍵D兩個(gè)碳原子形成兩個(gè)鍵2六氧化四磷的分子結(jié)構(gòu)中只含有單鍵，且每個(gè)原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則該分子中含有的共價(jià)鍵的數(shù)目是（ ）A 10 B 12 C 2

8、4 D 28 3膦（PH3）又稱磷化氫，在常溫下是一種無色有大蒜臭味的有毒氣體，電石氣的雜質(zhì)中常含有磷化氫。它的分子構(gòu)型是三角錐形。以下關(guān)于PH3的敘述正確的是（ ）A PH3是非極性分子B PH3分子中有未成鍵的孤對(duì)電子C PH3是一種強(qiáng)氧化劑D PH3分子的PH鍵是非極性鍵4下列物質(zhì)中，難溶于CCl4的是（ ）A 碘單質(zhì) B 水C 苯 D 甲烷 5用帶靜電的有機(jī)玻璃棒靠近下列液體的細(xì)流，細(xì)流發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是 （ ）A苯 B二硫化碳 C氯水 D四氯化碳6下列物質(zhì)中，以極性鍵結(jié)合的非極性分子是 （ ）AH2O BCS2 CSO2 DH2S7下列物質(zhì)中不含非極性共價(jià)鍵的是（ ）Na2O2 CCl4

9、FeS2 NH4F HOOH NaOH A BC D8下列分子或離子中不能跟質(zhì)子結(jié)合的是 （ ）ANH3 BH2OCCa2+ DNH4+9碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，這是因?yàn)?（ ）ACCl4與I2分子量相差較小，而H2O與I2分子量相差較大BCCl4與I2都是直線型分子，而H2O不是直線型分子CCCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素DCCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子10下列含有極性鍵的非極性分子是（ ）（1）CCl4 （2）NH3 （3）CH4 （4）CO2 （5）N2 （6）H2S （7）SO2 （8）CS2 （9）H2O （10）HF

10、A（2）（3）（4）（5）（8） B（1）（3）（4）（5）（8）C（1）（3）（4）（8） D以上均不對(duì)11下列分子的中心原子形成sp2雜化軌道的是 （ ）AH2O BNH3 CC2H4 DCH412氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因?yàn)?（ ）A兩種分子的中心原子的雜化軌道類型不同，NH3為sp2型雜化，而CH4是sp3型雜化。BNH3分子中N原子形成三個(gè)雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個(gè)雜化軌道。CNH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤對(duì)電子，它對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)。D氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子。13在乙烯分子中有5個(gè)鍵、一個(gè)鍵，它們分別是 （ ）Asp2雜化軌道

11、形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵Bsp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵CC-H之間是sp2形成的鍵，C-C之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵DC-C之間是sp2形成的鍵，C-H之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵14三氯化磷分子的空間構(gòu)型是三角錐形而不是平面正三角形，下列關(guān)于三氯化磷分子空間構(gòu)型理由的敘述，不正確的是（ ）APCl3分子中三個(gè)共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)，鍵角都相等BPCl3分子中的P-Cl鍵屬于極性共價(jià)鍵CPCl3分子中三個(gè)共價(jià)鍵鍵能，鍵角均相等DPCl3是非極性分子15下列分子或離子中，含有孤對(duì)電子的是 （ ）AH2O BCH4 CSiH4 DNH4+16下列敘述正確的是 （ ）A由極

12、性鍵結(jié)合而成的分子一定是極性分子B非極性鍵只存在于雙原子單質(zhì)分子里C非極性分子中，一定含有非極性鍵D一般情況下，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑17下列分子中，所有原子滿足8電子結(jié)構(gòu)的是（ ）A 光氣（COCl2） B 六氟化硫C 二氟化氙 D 六氟化硼18下列說法中，正確的是（ ）A由分子構(gòu)成的物質(zhì)中一定含有共價(jià)鍵B形成共價(jià)鍵中不一定是非金屬元素C正四面體結(jié)構(gòu)的分子中的鍵角一定是10928D不同的原子的化學(xué)性質(zhì)可能相同二、填空題19硫化氫（H2S）分子中，兩個(gè)HS鍵的夾角接近90，說明H2S分子的空間構(gòu)型為 ；二氧化碳（CO2）分子中，兩個(gè)CO鍵的夾角是180，說明CO2分

13、子的空間構(gòu)型為 ；甲烷（CH4）分子中，兩個(gè)相鄰CH鍵的夾角是10928，說明CH4分子的空間構(gòu)型為 。20溴化碘（IBr）的化學(xué)性質(zhì)類似于鹵素單質(zhì)，試回答下列問題：（1）溴化碘的電子式是 ，它是由 鍵形成的 分子。（2）溴化碘和水反應(yīng)生成了一種三原子分子，該分子的電子式為 。21A、B、C均為短周期元素，可形成A2C和BC2兩種化合物。A、B、C的原子序數(shù)依次遞增，A原子的K層的電子數(shù)目只有一個(gè)，B位于A的下一周期，它的最外層電子數(shù)比K層多2個(gè)，而C原子核外的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2個(gè)。它們的元素符號(hào)分別為：A ；B ；C ；BC2是由 鍵組成的 （填“極性”或“非極性”）分子?！具w移

14、拓展】22CO、BF3、CCl4、CH4都是非極性分子，而NH3、H2S、H2O都是極性分子。由此推出ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律正確的是 （ ）A所有原子在同一平面內(nèi)B分子中不含氫原子CA的原子量小于B D在ABn分子中A原子化合價(jià)的絕對(duì)值等于其最外層電子數(shù)23試用雜化軌道理論分析為什么BF3的空間構(gòu)型是平面三角形，而NF3是三角錐形的？242003年10月16日“神舟五號(hào)”飛船成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中華民族的飛天夢(mèng)想。運(yùn)送飛船的火箭燃料除液態(tài)雙氧水外，還有另一種液態(tài)氮?dú)浠衔铩Ｒ阎摶衔镏袣湓氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%，相對(duì)分子質(zhì)量為32，結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵。（1）該氮?dú)浠?/p>

15、物的電子式為 。（2）若該物質(zhì)與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。（3）NH3分子中的N原子有一對(duì)孤對(duì)電子，能發(fā)生反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl。試寫出上述氮?dú)浠衔锿ㄈ胱懔葵}酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ?！净?dòng)探究】25PtCl2（NH3）2可以形成兩種固體，一種為淡黃色，在水中的溶解度小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大，請(qǐng)回答下列問題：PtCl2（NH3）2是平面正方形結(jié)構(gòu)，還是四面體結(jié)構(gòu) 請(qǐng)?jiān)谝韵驴崭駜?nèi)畫出這兩種固體分子的幾何構(gòu)型圖，淡黃色固體： ，黃綠色固體： 淡黃色固體物質(zhì)是由 分子組成，黃綠色固體物質(zhì)是由 分子組成（填“極性

16、分子”或“非極性分子”） 黃綠色固體在水中溶解度比淡黃色固體大，原因是 。26（12分）1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予對(duì)發(fā)現(xiàn) C60有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。C60分子是形如球狀的多面體，如右圖，該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮：C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵；C60分子只含有五邊形和六邊形；碳與碳之間既有單鍵又有雙鍵，每個(gè)碳原子仍然滿足四個(gè)價(jià)鍵飽和.多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系，遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù) + 面數(shù) - 棱邊數(shù) = 2 。請(qǐng)回答：(1) 一個(gè)C60分子中有多少個(gè)五邊形和多少個(gè)六邊形？(2) 一個(gè)C60分子中有多少個(gè)C=C？(3) 已知C70分子的結(jié)構(gòu)模型也遵循C60的

17、那些規(guī)律，請(qǐng)確定C70分子結(jié)構(gòu)中上述幾項(xiàng)參數(shù)。分子或離子實(shí)例中心原子有無孤對(duì)電子分子或離子空間結(jié)構(gòu)鍵角分子中正、負(fù)電荷重心是否重合分子極性C02、CS2等無重合AB2H2O、H2S等2對(duì)不重合AB3BF3、BCl3等無重合NH3、PH3、PCl3等l對(duì)不重合AB4CH4、CCl4、SiH4等無重合AB5PCl5等。無重合AB6SF6等無重合【課后梳理】1在外界條件的影響下，原子內(nèi)部 的過程叫做軌道雜化，組合后形成的新的、 的一組原子軌道，叫雜化軌道。2甲烷分子中碳原子的雜化軌道是由一個(gè) 軌道和三個(gè) 軌道重新組合而成的，這中雜化叫 。3乙烯分子中碳原子的原子軌道采用sp2雜化。形成乙烯分子時(shí)，兩

18、個(gè)碳原子各用 的電子相互配對(duì)，形成一個(gè)鍵，每個(gè)碳原子的另外 分別與兩個(gè)氫原子的 的電子配對(duì)形成共價(jià)鍵；每個(gè)碳原子剩下的一個(gè)未參與雜化的 的未成對(duì)電子相互配對(duì)形成一個(gè) 鍵。4在形成氨氣分子時(shí)，氮原子的中原子軌道發(fā)生 雜化，生成四個(gè) 。生成的四個(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)樗膫€(gè)sp3雜化軌道有一個(gè)有一對(duì) ，所以，氨氣分子中的鍵角與甲烷不同。5根據(jù)雜化軌道理論，形成苯分子是每個(gè)碳原子的原子軌道發(fā)生 雜化，由此形成的三個(gè) 在同一平面內(nèi)。三個(gè) 分別與兩個(gè)碳原子、一個(gè)氫原子形成鍵。同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的 ，他們均有一個(gè)未成對(duì)電子。這些 軌道垂直于

19、，相互平行，以 方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的 鍵。6在雙原子分子中，如果化學(xué)鍵有極性則分子 。如果化學(xué)鍵無極性，通常分子 。7在多原子分子中，如果所有化學(xué)鍵都無極性，則分子是 ；如果化學(xué)鍵是極性鍵，且 重合，則分子是非極性分子；否則為極性分子。8空間構(gòu)型與極性9“相似相溶”原理通常極性溶質(zhì)易溶于 溶劑中，非極性溶質(zhì)易溶于 溶劑中，這個(gè)原理即為“相似相溶”原理。如HCl易溶于水中；碘易溶于酒精中，白磷易溶于CS2中。答案：【消化鞏固】1 B 2 D 3 B 4 B 5C 6 B 7C 8CD 9 D 10 C 11C 12C 13A 14D 15A 16 D 17A 18D19折線型； 直線型

20、；正四面體型20（1）: : ；共價(jià)；共價(jià) （2）H: :21H； C； S；極性；非極性22D 23BF3中B的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為2s22p1，形成分子時(shí)，進(jìn)行sp2雜化，三個(gè)sp2雜化軌道分別與三個(gè)F原子的p軌道成鍵，故BF3分子為平面三角形；NF3中的N價(jià)電子結(jié)構(gòu)為2s22p3，形成分子時(shí)，進(jìn)行sp3不等性雜化，其中一個(gè)sp3雜化軌道為孤對(duì)電子占有，另三個(gè)電子分別與F成鍵，故分子結(jié)構(gòu)為三角錐型。24 H H（1）H:N:N:H （2）N2H4+2H2O2=N2+4H2O （3）N2H4+2HCl=N2H6Cl225 平面正方形結(jié)構(gòu)ClNH3 非極性 極性 根據(jù)相似相溶原理，因?yàn)榈S色固體為非極性分子，所以在水中的溶解度小，而黃綠色固體為極性分子，所以在水中的溶解度大。26 (1)12個(gè)五邊形;20個(gè)六邊形(2)30(3)12五邊形,20個(gè)六邊形,雙鍵數(shù)是35【課后梳理】1 能量相近的的原子軌道重新組合的 2 2s 2p sp3雜化3 一個(gè) sp2雜化軌道上 兩個(gè)sp2雜化軌道上的電子 2p軌道 4 sp3雜化軌道 三個(gè)軌道 3 未成鍵的孤對(duì)電子5 sp2 sp2雜化