（2019）新鲁科版高中化学选择性必修二学案（全册10份打包）.rar

试卷第 1 页，总 6 页1.1 原子结构模型原子结构模型考点 1 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型1.原子的诞生人类对原子结构认识的演变2.光谱 利用仪器将物质吸收的光或发射的光的波长和强度分布记录下来，就得到所谓的光谱。连续光谱：若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨，则所得光谱为连续光谱。如阳光等。线状光谱：若由光谱仪获得的光谱是由具有特定波长的、彼此分立的谱线所组成的，则所得光谱为线状光谱。如氢原子3.玻尔核外电子分层排布的原子结构模型的观点：原子中的电子具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量；在不同轨道上的电子具有不同能量，而且能量值是不连续的,是量子化的,轨道能量依量子数 n 的值增大而升高,(n=1、2、3、4、5、6、7),电子能量最低的状态叫基态，电子能量高于基态的状态叫激发态。只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射(或吸收)能量，当以光的形式表现并被记录时，就形成了光谱。4.玻尔的原子结构模型意义： 玻尔的核外电子分层排布的原子结构模型成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。考点 2量子力学对原子核外电子运动状态的描述1.原子轨道：量子力学理论用原子轨道来描述原子中单个电子的空间运动状态，某一个原子轨道，应属于某个能层(电子层 n)的某个能级(s、p、d、f 等)。电子层(能层)用来描述电子离核的远近,量子数 n 表示的电子的运动状态通常称为电子层（能层）。 试卷第 2 页，总 6 页n 的取值1234567符号KLMNOPQ离核远近 由近及远能量高低 由低到高2.能级(电子亚层、原子轨道的形状)描述同一电子层中能量不同的能级，也称为(电子云)原子轨道的形状、电子亚层。第 1 电子层(n=1，K 层)有 1 个能级：1s；第 2 电子层(n=2，L 层)有 2 个能级：2s、2p；第 3 电子层(n=3，M 层)有 3 个能级：3s、3p、3d；第 4 电子层(n=4，N 层)有 4 个能级：4s、4p、4d、4f 不同能级的形状不同形状： s 能级球形、p 能级哑铃形(纺锤形)、d、 f 等。3.原子轨道(电子云)的伸展方向描述磁场中原子轨道的不同能量状态，也称为电子云或原子轨道的不同伸展方向。同一能级的不同伸展方向，在没有外加磁场时，能量相同S 能级有 1 个原子轨道，p 能级有 3 个能量相同的原子轨道，px 、py、 pz； d 能级有 5 个能量相同的原子轨道，；f 能级有 7 个能量相同的原子轨道4.核外电子的自旋量子化状态描述在能量完全相同时运动的特殊状态，简称为电子自旋状态。 注意:电子自旋并不是像地球等行星一样“自转”,其实质还在探索中。处于同一原子轨道上的电子的自旋状态只有两种。通常用符号和表示。总结：总结： 在多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：(1)相同电子层上原子轨道能量的高低：nsnpnd。(2)不同电子层形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s； 2p3p”“”或“=”)。2s3s 2s3d 2px2py 4f6f 试卷第 4 页，总 6 页【答案】(1)11s22s、2p33s、3p、3dns 球形 (2)=【例题 3】下列能级中,能级符号正确且轨道数为 5 的是()A.2dB.3pC.4dD.5s【答案】C【例题 4】下列关于能层和能级的说法正确的是()A.3p2表示 3p 能级有两个原子轨道B.能层序数越大的能级能量不一定越高C.同一原子中,1s、2s、3s 电子的能量逐渐减小D.同一原子中,2p、3p、4p 能级的原子轨道数依次增多【答案】B【例题 5】原子核外电子的运动情况是化学学科的研究对象,下列关于电子运动规律的叙述中合理的是()A.核外电子在核外高速运动,不能同时准确地测定其速度和位置B.电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹,电子云就是对其运动轨迹的准确描述C.量子力学中,n 值决定电子能量,一般而言 n 值越大,电子离核越远,电子能量越低D.玻尔理论能成功地解释钠原子的黄光谱线为双线结构的实验事实【答案】A课堂运用【基础】1.元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的()A.红外光谱 B.质谱 C.原子光谱 D.核磁共振氢谱2.下列电子层不包含 d 能级的是()A.O B.N C.M D.K3.下面有关“核外电子的运动状态”的说法,错误的是()A.各原子轨道的伸展方向个数按 p、d、f 的顺序分别为 3、5、7B.只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向都确定时,才能准确表示电子的运动状态C.同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的D.基态原子变为激发态原子会吸收能量,得到吸收光谱【巩固】试卷第 5 页，总 6 页1.下列说法正确的是()A.1s 轨道的电子云形状为圆形的面 B.2s 的电子云半径比 1s 电子云半径大,说明 2s 能级的电子比 1s 的多C.4f 能级中有 7 个原子轨道 D.电子在 1s 轨道上运动像地球围绕太阳旋转2.下列说法正确的是()A.不同电子层的 p 能级的轨道数不同 B.3d 能级有 3 个原子轨道C.第三电子层最多容纳 8 个电子 D.第 n 电子层中含有 n 个能级3.(双选)以下对核外电子运动状态的描述正确的是()A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B.能量低的电子只能在 s 轨道上运动,能量高的电子总是在 f 轨道上运动C.电子层序数越大,s 轨道的半径越大D.在同一原子轨道上运动的电子,其自旋状态有两种4.下列对核外电子运动状态的描述正确的是()A.人们可以同时准确地测定电子在核外运动的位置和速率 B.第三电子层有 3s、3p、3d、3f 四个能级C.氢原子中只有一个电子,故氢原子只有一个轨道 D.在不同能级上运动的电子,其运动状态肯定不同【拔高】1.下表给出了五种元素的相关信息,其中 A、B、C、D 均为短周期元素,E 是长周期元素。元素 相关信息A在常温、常压下,其单质是气体,随着人类对环境的认识和要求的提高,它将成为备受青睐的清洁燃料B工业上通过分离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障C植物生长三要素之一,它能形成多种氧化物,其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂D室温下其单质呈粉末状固体,加热易熔化。该单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰E它是人体不可缺少的微量元素,其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料,常用于制造桥梁、楼房等根据上述信息填空:(1)B 元素的基态原子含有个电子层,其中第二电子层中含有的能级为;画出 D 元素的原子结构示意图:。 (2)C 与 A 形成的某一化合物能和 C 与 B 形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比均为 12)一起用作火箭助推剂,写出两者在催化剂条件下发生反应生成无毒物质的化学方程式:。 试卷第 6 页，总 6 页答案：【基础】1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】B【巩固】1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】CD 4.【答案】D【拔高】1.【答案】(1)22s、2p(2)2N2H4+N2O43N2+4H2O试卷第 7 页，总 1 页试卷第 1 页，总 8 页2.1 共价键模型共价键模型考点 1 共价键的形成及特征1.共价键的形成概念原子间通过共用电子形成的化学键本质高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用形成元素通常电负性相同或差值小的非金属元素原子形成共价键表示方法用一条短线表示一对共用电子所形成的共价键，如 HH用“=”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如 C=C用“”表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如 CC2.共价键的特征特征概念作用饱和性每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的共价键的饱和性决定着原子形成分子时互相结合的数量关系考点 2共价键的类型1 键与 键(按原子轨道重叠方式分类) 键原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 键原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键 键与 键的判断方法 (1)s 轨道与 s 轨道(或 p 轨道)只能形成 键，不能形成 键。(2)两个原子间可以只形成 键，但不可以只形成 键。(3)在同一个分子中， 键一般比 键强度大。试卷第 2 页，总 8 页共价键的类型分类标准类型共用电子对数单键、双键、三键共用电子对是否偏移极性键、非极性键原子轨道重叠方式 键、 键2.极性键和非极性键(按共用电子对是否偏移分类)类型形成元素共用电子对偏移原子电性非极性键同种元素两原子电负性相同，共用电子对不偏移两原子都不显电性极性键不同种元素共用电子对偏向电负性较大的原子电负性较大的原子显负电性，电负性较小的原子显正电性注意：注意：所有的共价键都有饱和性，但不是所有的共价键都有方向性，如两个 1s 轨道(H 原子与 H 原子)重叠形成的ss 键没有方向性。并不是所有的单质中都有共价键，稀有气体中不存在化学键，金属单质中不存在共价键。共价键的存在范围共价键的存在范围(1)非金属单质分子中(稀有气体除外)。如 O2、F2、H2、C60等。(2)非金属元素形成的化合物中。如 H2SO4、CO2、H2O2、有机物分子等。(3)某些金属与非金属元素形成的共价化合物中。如 BeCl2、HgCl2、AlCl3等。(4)某些离子化合物中。如 Na2O2、NH4Cl 等。考点 3 键参数一、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 AB 键的键能。(2)表示方法：EAB(A 和 B 分别表示成键的两个原子，可以相同，也可以不同)。(3)单位：kJmol1。2键长概念：两个成键原子的原子核间的距离叫做该化学键的键长。3键角(1)概念：在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫做键角。(2)常见分子的键角及分子空间构型：试卷第 3 页，总 8 页分子键角空间构型CO2(C=O)180直线形H2O(HO) 104.5V 形NH3(NH) 107.3三角锥形CH4(CH)109.5正四面体形二、键能、键长和键角的应用1键能的应用(1)表示共价键的强弱键能的大小可以定量地表示化学键的强弱程度。键能愈大，断开时需要的能量就愈多，化学键就愈牢固。(2)判断分子的稳定性结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。(3)判断物质在化学反应过程中的能量变化在化学反应中，旧化学键的断裂吸收能量，新化学键的形成放出能量，因此反应焓变与键能的关系为 HE反应物E生成物。2键长的应用(1)键长与键的稳定性有关。一般来说，键长愈短，化学键键长愈短，化学键愈强愈强，键，键愈牢固愈牢固。(2)键长与分子空间构型有关。(3)键长的判断方法键长的判断方法根据原子半径判断：在其他条件相同时，成键原子的半径在其他条件相同时，成键原子的半径越小越小，键长越短，键长越短。根据共用电子对数判断：相同的两原子形成共价键时，单键键长双键键长叁键键长。3键角的应用键角常用于描述多原子分子的空间构型。注意：1.FF 的键能为 157 kJ/mol，ClCl 的键能为 242.7 kJ/mol，说明，半径越小，键能不一定越大。2非金属性越强，单质的键能不一定越大，例如：F2、Cl2、Br2、I2的键能依次为 157 kJ/mol、242.7 kJ/mol、193.7 kJ/mol、152.7 kJ/mol。共价键强弱的判断共价键强弱的判断(1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。(2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。(3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。(4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。试卷第 4 页，总 8 页特别提醒由分子构成的物质，其熔、沸点与共价键的键能和键长无关。而分子的稳定性，由键长和键能共同决定。例题精析【例题 1】下列说法中不正确的是()A 键比 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 键C气体单质中，一定有 键，可能有 键DN2分子中有一个 键，两个 键【答案】C【例题 2】P 元素的外围电子排布为 3s23p3，P 与 Cl 形成的化合物有 PCl3、PCl5，对此判断正确的是()A磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成 PCl3BPCl3分子中的 PCl 键含有 键CPCl5分子中的 PCl 键都是 键D磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成 PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷【答案】D【例题 3】下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是()AH2O2(过氧化氢)：HO=OH BN2H4(肼)：CC2H5SH(乙硫醇)： DSiHCl3(三氯氢硅)：【答案】A【例题 4】碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能（kJmol1）356413336226318452回答下列问题：(1)通常条件下，比较 CH4和 SiH4的稳定性强弱：_。(2)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。试卷第 5 页，总 8 页(3)SiH4的稳定性小于 CH4，更易生成氧化物，原因是_。【答案】(1)CH4比 SiH4稳定(2)CC 键和 CH 键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中 SiSi 键和 SiH 键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成(3)CH 键的键能大于 CO 键，CH 键比 CO 键稳定，而 SiH 的键能却远小于 SiO 键，所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO 键课堂运用【基础】1.下列说法正确的是()共价键的本质是相互吸引的电性作用共价化合物一定含共价键一定不含离子键水的非直线结构是由共价键的饱和性决定的由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物分子中不一定存在共价键烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的 键比烯烃中的 键稳定A.B.C.D.2.下列说法正确的是()A.p 轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成 键B.氮气分子中氮氮三键易断裂C.共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的D.CO2分子中有两个 键和两个 键,且均是通过 p 轨道相互重叠而成的3.下列事实不能用键能的大小来解释的是()A.N 元素的电负性较大,但 N2的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生反应C.HF、HCl、HBr、HI 的稳定性逐渐减弱D.F2比 O2更容易与 H2反应4.如图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是()试卷第 6 页，总 8 页A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大B.氢原子核外的 s 轨道重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得浓一些,将两核吸引D.氢原子之间形成 ss 键5.从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据:OO 键数据O2键长/10-12m149128121112键能/kJmol-1xyz=498w=628其中 x、y 的键能数据尚未测定,但可根据规律性推导键能的大小顺序为 wzyx;该规律性是 ()A.成键的电子数越多,键能越大B.键长越短,键能越大C.成键所用的电子数越少,键能越小D.成键时电子对越偏移,键能越大6.由短周期前 10 号元素组成的物质 T 和 X,有如图所示的转化。X 不稳定,易分解。下列有关说法正确的是()A.为使该转化成功进行,Y 可以是酸性 KMnO4溶液B.等物质的量的 T、X 分子中含有 键的数目均为 NAC.X 分子中含有的 键个数是 T 分子中含有的 键个数的 2 倍D.T 分子中只含有极性键,X 分子中既含有极性键又含有非极性键7.中国科学技术大学的科学家们将 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共价键的分子图象。下列化合物分子中一定既含 键又含 键的是()A.HClOB.C2H6OC.COCl2D.H2O2【巩固】试卷第 7 页，总 8 页1.下列有关化学键类型的叙述正确的是()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.已知丙炔的结构式为 HC,则丙炔中存在 4 个 键和 3 个 键D.乙烷分子中只存在 键,不存在 键2.氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N 晶体中氮以 N3-形式存在,基态 N3-的电子排布式为_。 (2)NH3是制作氮肥的原料,NH3中 NH 键键能的含义是_(填字母)。 A.由 N 和 H 形成 1 mol NH3所放出的能量B.把 1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量C.拆开约 6.021023个 NH 键所吸收的能量D.形成 1 个 NH 键所放出的能量(3)NN 的键能为 945 kJmol-1,NN 单键的键能为 160 kJmol-1,计算说明 N2中的_(填“”或“”,下同)键比_键稳定。 (4)计算反应 3Cl2+2NH3N2+6HCl(EN-H=391 kJmol-1,EH-Cl=431 kJmol-1,EClCl=243 kJmol-1,ENN=945 kJmol-1)的反应热 H= _kJmol-1。3.A、B、C、D、E 五种元素原子序数依次增大,A 元素原子的价电子排布为 ns2np2,B 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍,E 元素原子的价电子排布为 3d64s2。C、D 的电离能数据如下(kJmol-1):I1I2I3I4C7381 4517 73310 540D5771 8172 74511 578(1)化合价是元素的一种性质。由 C、D 的电离能数据判断,C 通常显_价,D 显_价。 (2)某气态单质甲与化合物 AB 分子中电子总数相等,则甲分子中包含 1 个_键,2 个_键。 (3)AB 的总键能大于甲的总键能,但 AB 比甲容易参加化学反应。根据表中数据,说明 AB 比甲活泼的原因是_。 单键双键三键AB键能/kJmol-1357.7798.91 071.9甲键能/kJmol-1154.8418.4941.7【拔高】试卷第 8 页，总 8 页1.(1)石墨烯是一种零距离半导体,而且有非常好的热传导性能,是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下),可由石墨剥离而成,具有很好的应用前景。石墨烯中的化学键是_(填“极性”或“非极性”)键。 石墨烯中的键角为_。 (2)已知几种常见化学键的键能如下表:化学键SiOHOOOSiSiSiC键能/kJmol-1368467498226x请回答下列问题:比较 SiSi 键与 SiC 键的键能大小:x_(填“”“试卷第 9 页，总 1 页试卷第 1 页，总 8 页2.2.1 分子空间结构的理论分析分子空间结构的理论分析考点 1 杂化轨道理论CH4分子为什么具有正四面体的空间构型？答案在形成 CH4分子时，碳原子的一个 2s 轨道和三个 2p 轨道发生混杂，形成四个能量相等的 sp3杂化轨道。四个 sp3杂化轨道分别与四个 H 原子的 1s 轨道重叠成键形成 CH4分子，所以四个 CH 是等同的。可表示为2轨道杂化与杂化轨道考点 2杂化轨道类型1sp1杂化BeCl2分子的形成(1)BeCl2分子的形成杂化后的 2 个 sp1杂化轨道分别与氯原子的 3p 轨道发生重叠，形成 2 个 键，构成直线形的 BeCl2分子。(2)sp1杂化：sp1杂化轨道是由 1 个 ns 轨道和 1 个 np 轨道杂化而得，sp1杂化轨道间的夹角为 180，呈直线形。(3)sp1杂化后，未参与杂化的 2 个 np 轨道可以用于形成 键，如乙炔分子中的 CC 键的形成。2sp2杂化BF3分子的形成(1)BF3分子的形成试卷第 2 页，总 8 页(2)sp2杂化：sp2杂化轨道是由 1 个 ns 轨道和 2 个 np 轨道杂化而得，sp2杂化轨道间的夹角为 120，呈平面三角形。(3)sp2杂化后，未参与杂化的 1 个 np 轨道可以用于形成 键，如乙烯分子中的 C=C 键的形成。3sp3杂化NH3、H2O 与 CH4分子的形成(1)CH4分子的空间构型(2)sp3杂化：sp3杂化轨道是由 1 个 ns 轨道和 3 个 np 轨道杂化而得，sp3杂化轨道的夹角为 109.5，呈正四面体构型。(3)NH3、H2O 分子中 N 原子和 O 原子的杂化类型分别为 sp3、sp3杂化。由于 N 原子和 O 原子分别有 1 对和 2 对孤对电子，孤对电子对成键电子对的排斥作用较强，且孤对电子数越多，排斥作用越强，使键角依次变小。4.苯分子的空间构型与大 键1根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子中一个 2s 轨道和两个 2p 轨道都发生了 sp2杂化(如 2s、2px、2py杂化)，由此形成的三个 sp2杂化轨道在同一平面内，还有一个未参与杂化的 2p 轨道(如 2pz)垂直于这个平面。2每个碳原子的两个 sp2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的 sp2杂化轨道上的电子配对形成 键，于是六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一个氢原子的 1s 电子配对形成 键。36 个碳原子上各有 1 个未参与杂化的垂直于碳环平面的 p 轨道，这 6 个轨道以“肩并肩”的方式形成含有 6 个电子、属于 6 个 C 原子的大 键。5.杂化轨道类型的判断方法(1)根据杂化轨道之间的夹角判断：若杂化轨道之间的夹角为 109.5，则中心原子发生 sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为 120，则中心原子发生 sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为 180，则中心原子发生 sp1杂化。(2)根据分子(或离子)的空间构型判断正四面体形中心原子为 sp3杂化；三角锥形中心原子为 sp3杂化；平面三角形中心原子为 sp2杂化；直线形中心原子为 sp1杂化。有机物中碳原子的杂化类型(1)根据碳原子形成的 键数目判断试卷第 3 页，总 8 页有机物中，碳原子杂化轨道形成 键，未杂化轨道形成 键。(2)由碳原子的饱和程度判断饱和碳原子采取 sp3杂化；双键上的碳原子或苯环上的碳原子采取 sp2杂化；叁键上的碳原子采取 sp1杂化。根据根据 键和孤电子对判断键和孤电子对判断考点 3 价电子对互斥理论1价电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对(成键电子对)和孤电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同，从而影响分子的空间构型。(3)电子对之间的夹角越大，相互之间的斥力越小。(4)成键电子对之间斥力由大到小顺序：叁键成键电子对之间斥力由大到小顺序：叁键叁键叁键叁键叁键双键双键双键双键双键双键双键双键单键单键单键单键单键。单键。(5)含孤电子对的斥力由大到小顺序：孤电子对含孤电子对的斥力由大到小顺序：孤电子对孤电子对孤电子对孤电子对孤电子对单键单键单键单键单键。单键。2价电子对互斥理论与分子的空间构型(1)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的空间构型ABn空间构型范例n2直线形CO2、BeCl2n3平面三角形CH2O、BF3n4正四面体形CH4、CCl4n5三角双锥形PCl5n6正八面体形SF6(2)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的空间构型：中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间，与成键电子对互相排斥，使分子的空间构型发生变化，如：H2O 为 AB2型分子，氧原子上的两对孤电子对参与互相排斥，所以 H2O 分子的空间构型为 V 形而不是直线形。NH3分子中氮原子上有一对孤电子对参与互相排斥，故 NH3的空间构型不能为平面三角形。常见分子的价电子对互斥模型和空间构型 键成键电子对数孤电子对数价电子对数目电子对的排列方式价电子对空间构型分子或离子的空间构型实例试卷第 4 页，总 8 页202直线形直线形BeCl2、CO230平面三角形BF3、BCl3213三角形V 形PbCl240正四面体形CH4、CCl431三角锥形NH3224四面体形V 形H2O(1)ABm型分子中心原子价电子对数目的计算方法ABm型分子(A 是中心原子，B 是配位原子)中价电子对数 n 的计算：n中心原子的价电子数每个配位原子提供的价电子数 m2(2)在计算中心原子的价电子对数时应注意如下规定作为配位原子，卤素原子和 H 原子均提供 1 个电子，氧族元素的原子不提供电子。作为中心原子，卤素原子按提供 7 个电子计算，氧族元素的原子按提供 6 个电子计算。对于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。如 PO中 P 原子价34电子数应加上 3，而 NH中 N 原子的价电子数应减去 1。 4计算电子对数时，若剩余 1 个电子，即出现奇数电子，也把这个单电子当作 1 对电子处理。双键、叁键等多重键作为 1 对电子看待。考点 4 等电子原理1N2和 CO 的结构、性质，分子N2CO原子数22电子数1414价电子数1010结构空间构型直线形直线形沸点/195.81191.49熔点/210.00205.05性质液体密度/gcm30.7960.793试卷第 5 页，总 8 页2.分析比较 N2和 CO 的结构和性质，得出的结论是 CO 分子和 N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数，即等电子体，其性质相近。3等电子原理是指化学通式相同、价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间构型和化学键类型等结构特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是相近的。满足等电子原理的分子或离子互称为等电子体。例题精析【例题 1】下列各物质中的中心原子不是采用 sp3杂化的是()A.NH3B.H2O C.CO2D.CCl4【答案】C【例题 2】对 SO2与 CO2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.硫原子和碳原子上都没有孤电子对 D.SO2为角形结构,CO2为直线形结构【答案】D【例题 3】(1)在形成氨气分子时,氮原子中的原子轨道发生 sp3杂化形成 4 个_,形成的 4 个杂化轨道中,只有_个含有未成对电子,所以只能与_个氢原子形成共价键,又因为 4 个 sp3杂化轨道有一对_,所以氨气分子中的键角与甲烷不同。 (2)H+可与 H2O 形成 H3O+,H3O+中 O 原子采用_杂化。H3O+中 HOH 键角比 H2O 中 HOH 键角大,原因为 _。 【答案】(1)sp3杂化轨道33孤电子对(2)sp3H3O+分子中有一对孤电子对,H2O 分子中有两对孤电子对,对形成的共价键的排斥力 H2O 大于 H3O+,造成 H3O+中 HOH 键角比 H2O 中 HOH 键角大【例题 4】(1)据科技日报网报道,南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂,首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇的结构简式为 CH2CHCH2OH。请回答下列问题:基态镍原子的价电子排布式为_。 烯丙醇分子中碳原子的杂化类型是_。 (2)乙炔是有机合成的一种重要原料。实验室可用 CaC2与水反应得到乙炔。将乙炔通入Cu(NH3)2Cl 溶液中生成 Cu2C2红棕色沉淀。基态 Cu+的核外电子排布式为 _。 乙炔与 HCN 反应可得丙烯腈(H2CCHCN),丙烯腈分子中碳原子的杂化轨道类型是_,分子中含有 键的数目为_。 试卷第 6 页，总 8 页【答案】(1)3d84s2sp2杂化、sp3杂化 (2)1s22s22p63s23p63d10sp2杂化、sp 杂化3【例题 5】等电子体之间结构相似、性质也相近。以下各组粒子不能互称为等电子体的是( )ACO 和 N2BO3和 SO2CN2H4和 C2H4DCO2和 N2O【答案】C课堂运用【基础】1.鲍林被认为是 20 世纪对化学科学影响最大的人之一。杂化轨道是鲍林为了解释分子的立体构型提出的,下列对sp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是()A.sp 杂化轨道的夹角最大 B.sp2杂化轨道的夹角最大C.sp3杂化轨道的夹角最大 D.sp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角相等2.乙炔分子中的碳原子采取的杂化方式是()A.sp 杂化B.sp2杂化 C.sp3杂化D.无法确定3.下列说法中正确的是()A.乙炔分子中,每个碳原子都有 2 个未杂化的 2p 轨道形成 键B.sp3杂化轨道是由能量相近的 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道重新组合形成的 4 个能量不同的 sp3杂化轨道C.凡中心原子采取 sp2杂化的分子,其分子构型都是平面三角形D.氨分子中有 1 对未参与杂化的孤电子对4. (1)利用 VSEPR 模型推断分子或离子的立体构型。P_ _ ; CS2_; AlBr3(共价分子)_。 (2)有两种活性反应中间体粒子,它们的粒子中均含有 1 个碳原子和 3 个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型,写出相应的化学式:_; _。 (3)为了解释和预测分子的立体构型,科学家在归纳了许多已知的分子立体构型的基础上,提出了一种十分简单的理论模型价电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类:一类是_; 另一类是_。 BF3和 NF3都是四个原子的分子,BF3的中心原子是_,NF3的中心原子是_;BF3分子的立体构型是平面三角形而 NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是_ 。 试卷第 7 页，总 8 页5 计算下列微粒中点“”原子的孤电子对数。(1)H2S_; (2)PCl5_; (3)BF3_; (4)NH3_。 【巩固】1.下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是 ( )A.CO2与 SO2B.CH4与 NH3 C.BeCl2与 BCl3D.C2H4与 C2H22.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是()A.三角锥形、sp3B.角形、sp2 C.平面三角形、sp2D.三角锥形、sp23.(双选双选)如图在乙烯分子中有 5 个 键、1 个 键,它们分别()A.sp2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道形成 键B.sp2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道形成 键C.CH 之间是 s-sp2形成的 键,CC 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键以及 sp2-sp2 键D.CC 之间是 sp2形成的 键,CH 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键以及 sp2-sp2 键4.在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是()A.NF3B.C C.CO2D.H3O+5.(双选双选)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图。下列有关该物质的说法不正确的是()A.分子式为 C3H4O3 B.分子中 键与 键个数之比为 31C.分子中既有极性键也有非极性键 D.分子中碳原子的杂化方式全部为 sp2杂化【拔高】1.(双选双选)下表中各粒子、粒子对应的立体构型及解释均正确的是()选项粒子立体构型解释A氨基负离子(N)直线形N 原子采用 sp 杂化B二氧化硫(SO2)角形S 原子采用 sp2杂化C碳酸根离子(C)三角锥形C 原子采用 sp3杂化试卷第 8 页，总 8 页D碘三正离子()角形I 原子采用 sp3杂化2.(1)据科技日报网报道,南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂,首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇的结构简式为 CH2CHCH2OH。请回答下列问题:基态镍原子的价电子排布式为_。 烯丙醇分子中碳原子的杂化类型是_。 (2)乙炔是有机合成的一种重要原料。实验室可用 CaC2与水反应得到乙炔。将乙炔通入Cu(NH3)2Cl 溶液中生成 Cu2C2红棕色沉淀。基态 Cu+的核外电子排布式为 _。 乙炔与 HCN 反应可得丙烯腈(H2CCHCN),丙烯腈分子中碳原子的杂化轨道类型是_,分子中含有 键的数目为_。 答案：【基础】1.【答案】A。 2.【答案】A。 3.【答案】A。 4.【答案】(1)四面体形直线形平面三角形 (2)CC(3)中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上有孤电子对BNBF3分子中 B 原子的 3 个价电子都与F 原子形成共价键,而 NF3分子中 N 原子的 3 个价电子与 F 原子形成共价键,还有一对未成键的电子对,占据了 N 原子周围的空间,参与相互排斥,形成三角锥形5【答案】(1)2(2)0(3)0(4)1【巩固】1.【答案】B。 2.【答案】A。 3.【答案】A、C。 4.【答案】C。 5.【答案】B、D。【拔高】1.【答案】B、D。2.【答案】(1)3d84s2sp2杂化、sp3杂化 (2)1s22s22p63s23p63d10sp2杂化、sp 杂化3试卷第 9 页，总 1 页试卷第 1 页，总 5 页2.2. .2 分子的空间结构与分子性质分子的空间结构与分子性质考点 1 分子中原子排布与对称性1对称分子与对称性概念依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子性质对称性与分子性质的关系分子的极性、旋转性及化学性质都与分子的对称性有关2.手性分子手性一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，即它们不能重叠手性分子具有手性的分子手性碳原子与 4 个不同的原子或基团连接的碳原子注意：构成生命体的有机物绝大多数为手性分子。两个手性分子的性质不同，且手性有机物中必定含手性碳原子。手性分子都是不对称分子，手性碳原子采取 sp3杂化。考点 2 分子中的电荷分布于极性1.1.共价分子HFN2H2OCO2键的极性极性键非极性键极性键极性键整个分子电荷分布不对称对称不对称对称正电荷与负电荷重心不重合重合不重合重合结论分子有极性分子无极性分子有极性分子无极性由上述分析可知2分子极性的判断方法分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的空间构型两方面共同决定的。判断分子极性时，可根据以下原则进行：(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子，如 O2、H2、P4、C60。(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子，如 HCl、HF、HBr。(3)含有极性键的多原子分子，空间构型对称的是非极性分子；空间构型不对称的是极性分子。试卷第 2 页，总 5 页(3)判断 ABn型分子极性的经验规律例题精析【例题 1】下列化合物中含有手性碳原子的是()ACCl2F2 BCH3CH2OH C D【答案】D【例题 2】下列物质中不存在手性异构体的是()ABrCH2CHOHCH2OH B CCH3CHOHCOOH DCH3COCH2CH3【答案】D【例题 3】下列分子中，属于非极性分子的是()ASO2 BNH3 CBBr3 DCOCl2【答案】C【例题 4】下列分子是极性分子的是 ()APCl3 BSO3 CBF3 DCS2【答案】A课堂运用【基础】1.判断下列分子为手性分子的是()A.CH2Cl2 B. C. D.CH3CH2COOCH2CH32.利用“相似相溶”这一经验规律可说明的事实是()HCl 易溶于水I2微溶于水Cl2能溶于水NH3易溶于水A.B. C.D.3.下列有机物中含有两个手性碳原子的是()A. B. C. D.4.(双选双选)下列说法正确的是()试卷第 3 页，总 5 页A.CO2、BF3、CCl4等是极性键形成的非极性分子 B.含非极性键的分子一定是非极性分子C.极性分子一定含有极性键,非极性分子一定含有非极性键 D.以极性键结合的双原子分子,一定是极性分子【巩固】1.常温下三氯化氮( NCl3)是一种淡黄色液体,其分子结构呈三角锥形,以下关于 NCl3的说法正确的是()A.分子中 NCl 键是非极性键 B.分子中不存在孤电子对C.NCl3分子是极性分