第二章共价键理论和分子结构讲解
第二章 化学键与分子结构
一、单项选择题（每小题1分）
1. σ型分子轨道的特点是（ ）
① 能量最低 ② 其分布关于键轴呈圆柱形对称
③ 无节面 ④ 由s 原子轨道组成
2. F 2+，F 2，F 2- 的键级顺序为（ ）
① F 2+ > F 2 > F 2- ② F 2+ < F 2 < F 2-
③ F 2 > F 2- > F 2+ ④ F 2 < F 2- < F 2+
3. 呋喃的分子图为
0.36
，关于它的反应活性，下列说法正确的是（ ）
① 自由基易在3位发生反应
② 亲核基团易在1位发生反应
③ 亲核基团易在3位发生反应
④ 亲电试剂易在3位发生反应
4. 以下哪个分子的π电子离域能最大（ ）
① 环丙稀自由基 ② 环丁二烯
③ 环戊二烯负离子 ④ 苯分子
5. 属于下列点群的分子哪个为非极性分子（ ）
① D 6h ② C s
③ C 3v ④ C ∞v
6. 分子轨道的含义是（ ）
① 分子空间运动的轨迹
② 描述分子电子运动的轨迹
③ 描述分子空间轨道运动的状态函数
④ 描述分子中单个电子空间运动的状态函数
7. π型分子轨道的特点是（ ）
① 分布关于键轴呈圆柱形对称
② 有一个含键轴的节面
③ 无节面
④ 由p 原子轨道组成
8. F 2+，F 2，F 2- 的键长顺序为（ ）
① F 2+ > F 2 > F 2- ② F 2+ < F 2 < F 2-
③ F 2 > F 2- > F 2+ ④ F 2 < F 2- < F 2+
9.CO 分子的一个成键轨道O C c c φφψ21+=，且|c 1|>|c 2|，此分子轨道中电子将有较大的几率出现在（ ）
① C 核附近 ② O 核附近
③ CO 两核连线中点 ④ CO 两核之间
10.属于下列分子点群的分子哪个偶极矩不为零（ ）
① T d ② D n ③ D 4h ④ C ∞v
11.杂化轨道是由（ ）
① 同一原子的原子轨道线性组合得到的
② 两个原子中原子轨道的线性组合而得到的
③ 同一分子中分子轨道间的线性组合而得到的
④ 同一分子中各个原子的原子轨道的线性组合而得到的
12.由分子轨道法比较O 2+，O 2，O 2-的键长顺序为（ ）
① O 2+>O 2>O 2- ② O 2+ ③ O 2>O 2->O 2+ ④ O 2 13.下列哪个化合物不含有正常离域大π键（ ） ① 己三烯 ② NO 2 ③ CO 2 ④ 萘 14.属于下列点群的分子哪个偶极矩不为零（ ） ① C nh ② O h ③ D nh ④ C ∞v 15.比较O 2+，O 2，O 2-的键级顺序为（ ） ①O 2+>O 2>O 2- ② O 2+ ③ O 2>O 2->O 2+ ④ O 2 16.NO 分子的一个成键轨道O N c c φφψ21+=，且|c 1|>|c 2|，此分子轨道中电子将有较大的几率出现在（ ） ① N 核附近 ② O 核附近 ③ NO 两核连线中点 ④ NO 两核之间 17.下列分子哪个旋光性不为零（ ） ① CO 2 ② CH 4 ③ HCl ④ H 2O 2 18.以下哪个分子的π电子离域能最大（ ） ①丙烯基 ② 丁二烯 ③苯分子 ④ 萘分子 19．通过变分法计算得到的微观体系的能量总是（ ） ①等于真实体系基态能量 ②大于真实体系基态能量 ③不小于真实体系基态能量 ④小于真实体系基态能量 20. Cr 与CO 形成羰基配合物Cr(CO)6，其分子点群为（ ） ① T d ②O h ③ D nh ④ C ∞v 21.以下哪个分子的π电子离域能最大（ ） ① 乙烯 ②苯分子 ③ 环戊二烯负离子 ④ 己三烯 22.下列氯化物中，氯的活泼性最差的是（ ） ① C 6H 5Cl ② CH 2=CHCl ③ C 2H 5Cl ④ C 6H 5CH 2Cl 23.下列氯化物中，氯的活泼性最强的是（ ） ① C 6H 5Cl ②C 2H 5Cl ③ CH 2=CHCl ④ C 6H 5CH 2Cl 24.下列分子或离子中不是sp 3杂化的是（ ） ① H 2S ②BCl 3 ③NH +4 ④ CH 4 25.下列分子或离子中哪个偶极矩不为零（ ） ① BF 3 ②HCl ③NH +4 ④ CH 4 26. 下列分子（或离子）哪个是顺磁性的（ ） ① F 2 ② B 2 ③CO ④ N 2 27.O 2的最高占据轨道（HOMO ）是（ ） ①3g σ ②1u π ③1g π ④ 3u σ 28. N 2的最低空轨道（LUMO ）是（ ） ①3g σ ②1u π ③1g π ④ 3u σ 29. 下列分子中，不适合用HMO 理论处理的是（ ） ①丁烯 ② 丁二烯 ③苯分子 ④ 萘分子 30. 以z 轴为键轴，按对称性匹配原则，下列各对原子轨道能组成分子轨道的是（ ） ①s,dxy ② p x, dz 2 ③p y , dz 2 ④ p z , dz 2 31.按MO 理论处理，下列键级顺序哪个正确（ ） ① F 2+>F 2>F 2- ②F 2+ ③ O 2+ 32.下列分子中，不属于C nv 点群的是（ ） ① H 2S ②H 2O 2 ③NH 3 ④ CH 2Cl 2 33.下列说法正确的是（ ） ① 凡是八面体配合物一定是O h 点群 ② 凡是四面体配合物一定是T d 点群 ③ H 2O 2属于C 2v 点群 ④ 异核双原子分子一定没有对称中心 34. 2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是（ ） ①1814∏ ② 1816∏ ③1616∏ ④ 20 16∏ 35. 属于下列点群的分子哪个偶极矩不为零（ ） ①Cs ②D 3d ③C 2h ④D 2h 36.含奇数个电子的分子或自由基在磁性上（ ） ① 一定是反磁性 ② 一定是顺磁性 ③ 可为顺磁性或反磁性 ④不确定 37. 下列分子的键长次序正确的是（ ） ① OF -> OF > OF + ② OF > OF -> OF + ③ OF +> OF > OF - ④ OF - > OF +> OF 38. 若以x 轴为键轴，下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠（ ） ① s ② d xy ③ p z ④ d xz 39. 下面说法正确的是（ ） ① 如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心 ② 分子中若有C 4，又有i ，则必有σ ③ 凡是平面型分子必然属于C s 群 ④ 在任何情况下，2?n S =E ? 40. 下列分子中：(1)对-二氟苯 (2)邻-二氟苯 (3)间-二氟苯，哪些有相同的点群（ ） ① 1，2 ② 1，3 ③ 2，3 ④ 1，2，3 41. Cr 与 CO 形成羰基化合物 Cr(CO)6，其分子点群为（ ） ①D 4h ②T d ③ D 6h ④ O h 42. 下列各组分子中，哪些有极性但无旋光性（ ） (1)I 3- (2)O 3 (3)N 3- ① 1，2 ② 1，3 ③ 2，3 ④ 2 43.下列分子（或离子）中，哪些是反磁性的（ ） ① O 2+ ② O 2－ ③ CO ④ O 2 44. 下列说法中，不是LCAO-MO 三个原则的是： ①能量相近 ②能量最低 ③对称性匹配 ④最大重叠 45. H 2+的 R r r H b a 11121?2+--?-=时，已采用的下列处理手段是（ ） ①单电子近似 ②变量分离 ③定核近似 ④中心力场近似 46. 若以x 轴为键轴，下列何种轨道能与p x 轨道最大重叠（ ） ① s ② d xy ③ p z ④ d xz 47. NiCl 4为正四面体结构，其分子点群为（ ） ①D 4h ②T d ③ D 6h ④ O h 48. 下列分子中，哪些含正常离域大π键（ ） ① CO 2 ② NO 3－ ③ BF 3 ④ 苯 49. 用紫外光照射某双原子分子， 使该分子电离出一个电子。如果电子电离后该分子的核间距变短了， 则表明该电子是（ ） ① 从成键 MO 上电离出的 ② 从非键 MO 上电离出的 ③ 从反键 MO 上电离出的 ④ 不能断定是从哪个轨道上电离出的 50.当i αφ代表α原子的第i 个原子轨道，（i φ代表不同角量子数的原子轨道），∑==ψn i i c 1i αφ表示下面的哪一个（ ） ① LCAO-MO ②杂化轨道 ③分子轨道波函数 ④α原子价键轨道波函数 二、多项选择题（每小题2分） 1．下列分子（或离子）中，哪些是反磁性的（ ） ① [Fe(CN)6]3－ （△ > P ） ② O 2－ ③ CO ④ N 2 ⑤ [Fe(CN)6]4－ （△ > P ） 2.下列分子（或离子）哪些是顺磁性的（ ） ① F 2 ② B 2 ③ O 2＋ ④ N 2 ⑤ CO 3.下列分子中，哪些不含正常离域大π键（ ） ① CO 2 ② 苯 ③ BF 3 ④ NO 3－ ⑤ ·CH 2-CH=CH 2 4.下列分子哪些不存在离域大π键（ ） ① CH 3CH 2CH 3 ② CO 2 ③ 丁二烯 ④ CH 2=CHCH 2CH 2CH=CH 2 ⑤ 苯 5.下列分子（或离子）中，哪些是反磁性的（ ） ① F 2 ② B 2 ③ O 2+ ④ N 2 ⑤ CO 6. H 2+的 R r r H b a 11121?2+--?-=时，已采用的下列处理手段是（ ） ①单电子近似 ②原子单位 ③定核近似④中心力场近似 ⑤变量分离 7.下列为LCAO-MO理论的基本原则是（） ①能量相近②能量最低③对称性匹配 ④正交归一⑤最大重叠 8.杂化轨道理论的三个基本原则为（） ①正交②归一③平方可积 ④单位轨道贡献⑤能量相近 9.下列分子哪些为正常离域大π键（） ①CO2 ②苯③SO2④NO2⑤CH4 10.属于下列点群的分子哪些偶极矩不为零（） ①T d②C∞v③C s④D6h⑤C2v 三、填空题（每小题1分） 1．在BF3分子中存在________离域大π键。 2. H2O分子中O原子采取___________杂化。 3. O2的最高占据轨道为1πg，用图示标出其上电子排布应为___________。4．分子图形的全部___________构成分子所属的点群。 5．LCAO－MO三原则为能量相近、对称性匹配和________________________。6．乙烷分子中的C原子采取___________杂化。 7. 变分原理可表示为 E ≥ H ? ? * ∧ * τ ψ ψ τ ψ ψ d d ，式中ψ称为变分函数，E0是体系的___________。 8. 分子具有_______________，则该分子无旋光性。 答案：对称中心或对称面 9. 原子轨道线性组合成分子轨道的原则是_______________，对称性匹配原则和最大重叠原则。 10. N2的最高占据轨道为_______________。 11. NH+4中心原子N采取________杂化，离子的几何构型为正四面体。 12. HCN为直线型分子，属_______点群。 13. 杂化轨道是由_______（相同或不同）原子的原子轨道线性组合而成的。 14. 杂化轨道理论的三个基本原则是归一性、______________、正交性。 15. 重叠积分S ij表明原子轨道的______________。 16.σ型分子轨道的特点是___________________________。 17. π型分子轨道的特点是_____________________________。 18. 分子轨道是描述_________________________的状态函数。 19. HC≡C-C≡C-Cl分子中含有_______离域π键。 20. NF3分子中心N原子采取___________杂化。 21. Ni(CN)4为___________构型。 22. 杂化轨道理论是由___________最早提出的。 23. F2+，F2，F2-的键长顺序为______________。 24. 凡是有____________的分子，均无旋光性。 25. 分子中只要有___________________________，则分子偶极矩为零。 26. N2为_____（顺或反）磁性分子。 27. -2O、2O、+2O的键能顺序为______________。 28. O2的最高占据轨道为1π2g，为_____（填顺或反）磁性分子。 29.H2+的哈密顿算符______________。 30.电子按照能量最低原则、______________、洪特规则填充在分子轨道中。 四、判断对错并说明理由（每小题2分） 1．MO理论采用了单电子近似，所以不考虑电子的相互作用。 2．具有自旋未成对电子的分子是顺磁性分子, 所以只有含奇数个电子的分子才能是顺磁性的。 3．杂化轨道是由同一原子的不同原子轨道线性组合而成的。 4．N2分子基态的最高占据轨道是σ型轨道。 5．LCAO-MO的三个基本原则是正交、归一、平方可积。 6．分子图形的全部对称元素构成它所属的点群。 7．NH3分子N原子采取sp2杂化。 8. O2分子基态的最高占据轨道1 2 g π ,所以O2分子为反磁性分子。 9. NO2分子中N原子采取sp2杂化，分子中存在43 ∏离域键。 10. 羰基络合物Cr(CO)6因中心Cr为0价，价态低，因此性质不稳定。 五、简答题（每小题5分） 1．写出下列分子的休克尔行列式。 2．形成离域π键的条件是什么？ 3. 判断下列分子中的离域大П键 (1) CO2(2) BF3(3) C6H6 (4)CH2=CH-CH=O (5)NO3－ 4. 判断下列分子中的离域大П键 (1)C6H5COO－(2) O3(3)C6H5NO2 (4)CH2＝CH－O－CH＝CH2(5) CH2＝C＝CH2 5. BF3和NF3的几何构型有何差异，为什么？ 6. 判断H2O2，H2O，NH3, C6H6, CH4各属何种分子点群。 7. CO2与NO2分子的几何构型、电子结构有何差异。 8. LCAO-MO的三个基本原则是什么？ 9. 请写出HMO理论的基本要点。 10. 分子有无旋光性的判据是什么？分子有无偶极矩的判据是什么？ 11.画出H与Be形成HBe分子的分子轨道能级图，标明轨道标号及电子占据情况 12.说明下列分子或离子是顺磁性还是反磁性，为什么？ B2、N2、O2、-2F、CO 13.试由分子轨道法比较-2F、2F、+2F的键长、键能顺序。 14. 试由分子轨道法比较-2O、2O、+2O的键长、键能顺序。 15. 写出（1）丁二烯、（2）苯分子的休克尔行列式。 16. 判断H2S、CH3Cl、C6H6、CCl4 、SF6各属何种分子点群。 17. 何谓杂化轨道理论，写出杂化轨道理论的三个基本原则。18．写出四种等性sp3杂化轨道的轨道形式。 19. 判断SO2、HCHO、CO、BF3 、UF6各属何种分子点群。20．写出定核近似下H2的哈密顿算符（用a.u表示） 六、计算题（每小题5分） 1.已知丁二烯分子的四个π轨道如下： ψ1=0.3717φ1 + 0.6015φ2 +0.6015φ3+0.3717φ4 ψ2=0.6015φ1 + 0.3717φ2 - 0.3717φ3-0.6015φ4 ψ3=0.6015φ1 - 0.3717φ2 - 0.3717φ3+0.6015φ4 ψ4=0.3717φ1 - 0.6015φ2 + 0.6015φ3-0.3717φ4 通过计算做出丁二烯基态的分子图（可依分子对称性将计算简化）。 2.已知丁二烯分子的四个π轨道如下： ψ1=0.3717φ1+0.6015φ2+0.6015φ3+0.3717φ4 ψ2=0.6015φ1+0.3717φ2-0.3717φ3-0.6015φ4 ψ3=0.6015φ1-0.3717φ2-0.3717φ3+0.6015φ4 ψ4=0.3717φ1-0.6015φ2+0.6015φ3-0.3717φ4 通过计算做出丁二烯第一激发态的分子图（可依分子对称性将计算简化）。 3．休克尔分子轨道近似法处理烯丙基[·CH 2－CH ＝CH 2] 的结构。 （1）写出休克尔行列式 （2）解行列式，求出轨道能 （3）计算分子离域能 4.用HMO 方法处理三次甲基甲烷得四个π轨道及相应能量为: 1ψ=0.70711φ+0.4082(2φ+3φ+4φ) E 1=α＋3β 2ψ=0.7071(2φ-3φ) E 2=α 3ψ=0.4082(2φ+3φ-24φ) E 3=α 4ψ=0.70711φ-0.4082(2φ+3φ+4φ) E 4=α-3β (1) 根据能级分布写出电子排布情况 (2) 求中心C 原子的键级 (3) 求C1－C4上的π电荷密度 5．休克尔分子轨道近似法处理环烯丙基 的结构。 （1）写出休克尔行列式 （2）解行列式，求出轨道能 （3）计算分子离域能 6. 休克尔分子轨道近似法处理1234分子，其两个占据π轨道为 =ψ10.2818φ1+0.6116φ2+0.5227φ3+0.5227φ4 =ψ20.8512φ1+0.2536φ2-0.3682φ3-0.2682φ4 计算C2、C3两原子上的π电子密度及它们之间的键级。 7. 计算烯丙基[·CH 2－CH ＝CH 2] 的能级，说明Cl-CH 2－CH ＝CH 2分子中的Cl 在离子型反应中比较活泼的原因。 8.二亚甲基乙烯双自由基的分子骨架如下：用HMO 法求得四个分子轨道和相应能级如下： 1ψ=0.70711φ+0.4082(2φ+3φ+4φ) E 1=α+3β 2ψ=0.7071(2φ-3φ) E 2=α 3ψ=0.4082(2φ+3φ-24φ) E 3=α 4ψ=0.70711φ-0.4082(2φ+3φ+4φ) E 4=α-3β 试通过计算作出该分子的分子图。 9. 休克尔分子轨道近似法处理烯丙基正离子 +CH 2－CH ＝CH 2 的结构。 （1）写出休克尔行列式 （2）解行列式，求出轨道能 （3）计算分子离域能 10. 休克尔分子轨道近似法处理苯分子，其三个占据π轨道为 =ψ161 （φ1+φ2+φ3+φ4+φ5+φ6） E 1=α+2β =ψ2121 （φ1+φ2+φ3+φ4+φ5+φ6） E 2=α+β =ψ341 （φ2+φ3-φ5-φ6） E 3=α+β 通过计算作出分子图。 02 原子的结构和性质 【2.1】氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为656.47、486.27、434.17和410.29nm ，试通过数学处理将谱线的波数归纳成为下式表示，并求出常数R 及整数n 1、n 2的数值。 2212 11 ( )R n n ν=-% 解：将各波长换算成波数： 1656.47nm λ= 1115233v cm - -= 2486.27nm λ= 1220565v cm - -= 3434.17nm λ= 1323032v cm - -= 4410.29nm λ= 1424373v cm - -= 由于这些谱线相邻，可令1n m =，21,2,n m m =++……。列出下列4式： ()2 2152331R R m m = - + ()22205652R R m m =- + ()2 2230323R R m m = - + ()2 2243734R R m m =- + (1)÷(2)得： ()()()2 3212152330.7407252056541m m m ++==+ 用尝试法得m=2（任意两式计算，结果皆同）。将m=2带入上列4式中任意一式，得： 1109678R cm -= 因而，氢原子可见光谱（Balmer 线系）各谱线的波数可归纳为下式： 221211v R n n - ??=- ? ?? 式中， 1 12109678,2,3,4,5,6R cm n n -===。 【2.2】按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径（分别用原子的折合质量和电子的质量计算并精确到5位有效数字）和线速度。 解：根据Bohr 提出的氢原子结构模型，当电子稳定地绕核做圆周运动时，其向心力与核和电子间的库仑引力大小相等，即： 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 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 化学键和分子结构 一.选择题 1. 下列分子或离子中，键角最小的是( ) A. HgCl 2 B. H 2O C. NH 3 D. PH 3 2. 关于原子轨道的说法正确的是( ) A.凡中心原子采取sp 3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体； B. CH 4分子中的sp 3杂化轨道是由4个H 原子的1s 轨道和C 原子的2p 轨道混 合起来而形成的 ； C. sp 3 杂化轨道是由同一原子中能量相近的s 轨道和p 轨道混合起来形成的一 组能量相等的新轨道； D. 凡AB 3型的共价化合物,其中心原子A 均采用sp 3杂化轨道成键。 3. 下列化合物中氢键最强的是( ) A. CH 3OH B. HF C. H 2O D. NH 3 4. 对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的熔沸点高的原因是( ) A. 前者不能形成氢键，后者可以； B. 前者能形成氢键，后者不能； C. 前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键； D. 前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键。 5. 下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. H 2Te>H 2Se>H 2S>H 2O C. NH 3>AsH 3>PH 3 D. CH 4>GeH 4>SiH 4 6. I 2的CCl 4溶液中分子间主要存在的作用力是( ) A. 色散力 B. 取向力 C. 取向力、诱导力、色散力 D. 氢键、诱导力、色散力 7. 下列分子中偶极矩为零的是( ) A. NF 3 B. NO 2 C. PCl 3 D. BCl 3 8. 下列分子是极性分子的是( ) A. BCl 3 B. SiCl 4 C. CHCl 3 D.. BeCl 2 9. 下列离子或分子有顺磁性的是( ) A. O 2 B. O 22- C. N 2 D. CO 10. 下列分子中心原子是sp 2杂化的是( ) A. PBr 3 B. CH 4 C. BF 3 D. H 2O 11. SO 42-离子的空间构型是( ) A. 平面正方形 B. 三角锥形 C. 四面体 D. 八面体 12. 下列各物质分子其中心原子以sp 2杂化的是( ) 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、 《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 第二章化学键和分子结构 一.选择题 1.下列分子或离子中，键角最小的是( ) A. HgCl2 B. H2O C. NH3 D. PH3 2.关于原子轨道的说法正确的是( ) A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体； B. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混 合起来而形成的； C. sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一 组能量相等的新轨道； D. 凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。 3.下列化合物中氢键最强的是( ) A. CH3OH B. HF C. H2O D. NH3 4.对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的熔沸点高的原因是( ) A. 前者不能形成氢键，后者可以； B. 前者能形成氢键，后者不能； C. 前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键； D. 前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键。 5.下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. H2Te>H2Se>H2S>H2O C. NH3>AsH3>PH3 D. CH4>GeH4>SiH4 6.I2的CCl4溶液中分子间主要存在的作用力是( ) A. 色散力 B. 取向力 C. 取向力、诱导力、色散力 D. 氢键、诱导力、色散力 7.下列分子中偶极矩为零的是( ) A. NF3 B. NO2 C. PCl3 D. BCl3 8.下列分子是极性分子的是( ) A. BCl3 B. SiCl4 C. CHCl3 D.. BeCl2 9.下列离子或分子有顺磁性的是( ) A. O2 B. O22- C. N2 D. CO 10.下列分子中心原子是sp2杂化的是( ) A. PBr3 B. CH4 C. BF3 D. H2O 11.SO42-离子的空间构型是( ) A. 平面正方形 B. 三角锥形 C. 四面体 D. 八面体 12.下列各物质分子其中心原子以sp2杂化的是( ) A. H2O B. NO2 C. SCl2 D. CS2 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 人教版-选修3-第二章分子结构与性质全章教案 第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型 和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和 非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角 度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。 化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概 念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类 型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？ 教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的 立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的 影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性 外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的 极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质 的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非 极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的 酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学 和生产手性药物方面的应用 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第一课时 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 1. S F4分子具有( )[ID: 881] A B C D 2. 下列哪种分子的偶极矩不等于零？( )[ID: 909] A B C D 3. 下列化合物中哪种分子偶极矩为零？( )[ID: 910] A B C D 4. 下列哪一种分子或原子在固态时是范德华力所维持的？( )[ID: 911] A B C D 5. 下列化合物中哪个不具有孤对电子？( )[ID: 912] A B C D 6. O F2分子的电子结构是哪种杂化？( )[ID: 913] A B C D 7. 下列化合物中哪一个氢键表现最强？( )[ID: 914] A B C D 8. 用价电子对互斥理论推测下列分子构型：PCl5、HOCl 、XeF2、ICl4－、IF5分别属于( )[ID: 915] A B C D 9. 指出下列化合物中，哪一个化合物的化学键极性最小？( )[ID: 916] A B C D 10. 要组成有效分子轨道需满足成键哪三原则？( )[ID: 917] A B C D 11. 由分子轨道理论可知( )[ID: 918] A B C D 12. 指出下列化合物中，哪个化合物的化学键极性最大？( )[ID: 919] A B C D 13. 下列分子中，两个相邻共价键间夹角最小的是( )[ID: 920] A B C D 14. 下列说法中正确的是( )[ID: 921] A B C D 15. 下列化学键中，极性最弱的是( )[ID: 922] A B C D 16. 下列说法中不正确的是 ( )[ID: 923] A B C D 17. 下列原子轨道中各有一个自旋方向相反的不成对电子，则沿x 轴方向可形成 σ键的是 ( )[ID: 924] A B C D 18. 下列分子或离子中，键角最大的是 ( )[ID: 925] A B C D 19. 下列说法中，正确的是 ( )[ID: 926] A 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 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？ 一、选择题 1、CO分子中存在的化学键是（C ） A、Π键、?键 B、Π键、配位健 C、?键、Π键、配位健 D、?键、配位健 2、N 2 分子中存在的化学键是（ D） A、一个Π键、一个?键 B、一个?键 C、一个Π键、两个?键 D、两个Π键、一个?键 3、下列分子中，两个相邻共价键的夹角最小的是 （ D ） A、BF 3 B、H 2 S C、NH 3 D、H 2 O 4、BF 3 分子的空间构型为（B ） A、直线型 B、平面正三角形 C、三角锥型 D、正四面体型 5、下列分子和离子中，中心原子成键轨道不是sp2杂化的是（ D ） A、NO 3－B、HCHO C、BF 3 D、NH 3 6、NCl 3 分子中，N原子与三个氯原子成键所采用的轨道是（ B ） A、两个sp轨道，一个p轨道成键 B、三个sp3轨道成键 C、P X、P y 、P z 轨道成键 D、三个sp2轨道成键 7、下列化合物中，极性最大的是（ B ） A、CS 2 B、H 2 S C、SO 3 D、SnCl 4 8、下列分子中，偶极矩不等于零的是（ C ） A、BeCl 2 B、BF 3 C、NF 3 D、CO 2 9、下列分子为极性分子的是(A ) A、H 2O B、CH 4 C、CO 2 D、BF 3 10、下列液态物质中只需克服色散力就能使之沸腾的是（ D ） A、H 2 O B、CO C、HF D、Xe 11、极化能力最强的离子应具有的特性是（B ） A、离子电荷高、离子半径大 B、离子电荷高、离子半径小 C、离子电荷低、离子半径小 D、离子电荷低、离子半径大 12、下列各组离子中，离子的极化力最强的是（ C ） A、K＋、Li＋ B、Ca2+、Mg2+ C、Fe3+、Ti4＋ D、Sc3＋、Y3＋ 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 单元测试（1） 一．选择题（每题有1~2个正确答案） 1．对δ键的认识不正确的是 A．σ键不属于共价键，是另一种化学键 B．s-s σ键与s-p σ键的对称性相同 C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键 D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 2．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．F2 3．下列分子中存在π键的是 A．H2 B．Cl2 C．N2 D．HCl 4．下列说法中，错误的是 A．键长越长，化学键越牢固 B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固 C．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定 D．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键 5．能用键能知识加以解释的是 A．稀有气体的化学性质很不活泼B．HCl气体比HI气体稳定 C．干冰易升华D．氮气的化学性质很稳定 6．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知白磷（P4）和P4O6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的键能：P—P 198KJ·mol—1、P—O 360kJ·mol—1、O=O 498kJ·mol—1。则关于1mol P4和3mol O2完全反应（P4 + 3O2 = P4O6）的热效应说法正确的是 A．吸热1638 kJ B．放热1638 kJ C．放热126 kJ D．吸热126 kJ 7．下列物质属于等电子体一组的是 A．CH4和NH4+ B．B3H6N3和C6H6 C．CO2、NO2D．H2O和CH4 8．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 9．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 10．下列分子中心原子是sp2杂化的是 A．PBr3 B．CH4 C．BF3 D．H2O 11．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12．有关苯分子中的化学键描述正确的是 A．每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B．每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键(完整版)结构化学课后答案第二章
第二章 分子结构与性质(知识清理及练习)
第十章共价键与分子间力
第二章 分子结构-答案
第二章分子结构与性质单元测试
第二章 共价键理论和分子结构
共价键和分子间作用力习题及解析
第二章 分子结构-答案
第二章 分子结构与性质
2-2-1 共价键与分子的立体结构
人教版-选修3-第二章分子结构与性质全章教案
(完整版)人教版高中化学选修3第二章《分子结构与性质》单元测试题(解析版).docx
第二章 分子结构
【人教版】高中化学选修3知识点总结：第二章分子结构与性质(精华版)
共价键及分子结构知识梳理
第二章 分子结构 (1)
人教版化学选修3第二章《分子结构与性质》测试题(含答案)
化学选修3第二章 分子结构与性质 单元测试