内容正文:
2.C [A 项,CH+3 、-CH3、CH-3 中电子总数不等,错 误.B
项,三者中心原子都为sp3 杂化,空间结构都为三角锥形,错
误.C项,CH+3 中碳原子价层电子对数是3且不含孤电子
对,所以碳原子采取sp2 杂化,为平面三角形,所有原子共平
面,C项正确,D项错误.]
3.CD [NO-3 中 N原子的价层电子对数=3+
1
2×
(5-2×3
+1)=3,没有孤电子对,故 A 项错误,C项正确;ClO-3 中氯
原子的价层电子对数=3+ 12 ×
(7-3×2+1)=4,有1个
孤电子对,VSEPR模型为四面体形而空间结构为三角锥形,
B项错误,D项正确.]
4.A [根据价层电子对互斥理论可知,H2O 中 O 原子的孤电
子对数=6-2×12 =2
,σ键电子对数为2,采取sp3 杂化,故
H2O为 V形结构,SO2 中S原子的孤电子对数=
6-2×2
2 =
1,σ键电子对数为2,采取sp2 杂化,故 SO2 为 V 形结构,B
项不符合题意;同样分析可知,BeCl2 中 Be原子采取sp杂
化,BeCl2 是直线形结构,CO2 中 C 原子采取sp杂化,CO2
是直线形结构,A项符合题意;SO2 中S原子采取sp2 杂化,
SO2 是 V形结构,CH4 中 C原子采取sp3 杂化,CH4 是正四
面体形结构,C项不符合题意;NF3 中 N原子采取sp3 杂化,
NF3 是三角锥形结构,CH2O中 C原子采取sp2 杂化,CH2O
是平面三角形结构,D项不符合题意.]
5.解析:(1)甲醇( CH
H
H
O H )分子内C原子有4对σ键电
子对,无孤电子对,为sp3 杂化,O-C-H键角约109°28′;甲醛
( CH H
O
)分子内 C原子为sp2 杂化,为平面三角形,O
-C-H 键角约120°;故甲醇分子内 O-C-H 键角比甲醛
分子内 O=C-H 键角小.(2) C C 中的碳为sp2 杂
化,-C≡N中的碳为sp杂化.(3)中心原子sp3 杂化,分子
呈正四面体则说明中心原子无孤对电子,这种分子为 CF4、
CH4 等.分子呈三角锥形时,中心原子含有一个孤电子对,
这种分子为 NH3、NF3 等.分子呈 V形时,中心原子含有两
个孤电子对,这种分析为 H2O.(4)从结构图看,白磷分子
中每个磷原子以3个共价键与另外3个磷原子结合,是一种
非极性分子,每个P有一个孤电子对,因此P采用sp3 杂化.
CS2 分子呈直线形,是一种非极性分子,所以根据相似相溶
原理,P4 能溶于 CS2 中.
答案:(1)sp3 小于 (2)sp2 杂化和sp杂化
(3)CH4 NH3 H2O (4)3 3 非极性 能 sp3
6.解析:(1)根据图示可知,2号B原子的价层电子对数为3,且
无孤电子对,故采取sp2 杂化;根据图示可知,该阴离子的化
学式为[H4B4O9]m- ,其中 H 显+1价,B显+3价、O 显-2
价,所以m=2.
(2)由于电负性:N>B,所以 BN 中 B显+3价.(3)BF-4 的
空 间 结 构 为 正 四 面 体 形,NaBF4 的 电 子 式 为
Na+ .
答案:(1)sp2 2 (2)+3 N的电负性大于B的电负性
(3)正四面体形 Na+
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
教材梳理探新知
知识梳理 知识点一
1.(1)不同 同种 (2)不重合 极性 不等于零 重合 等
于零 (3)非极性 非极性 极性
知识点二
越强 (1)越小 越弱 > 小 (2)大于 大于 大于
大
自我评价
1.(1)× 提示:极性分子 H2O2 中含有非极性键.
(2)× 提示:以极性键结合形成的分子,若分子空间结构对
称,则为非极性分子,如 CH4、CO2 等.
(3)× 提示:极性分子 O3 中只含有非极性键.
(4)×
2.提示:烃基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基
中的烃基的极性越小,羧酸的酸性越弱.所以,甲酸的酸性
大于乙酸的,乙酸的酸性大于丙酸的随着烃基加长,酸
性的差异越来越小.
3.提示:(1)> 烃基越长酸性越弱;
(2)> 电负性越大酸性越强;
(3)> 电负性大的原子越多酸性越强.
重难突破释疑惑
重难点 思考探究
(1)提示:水分子中氧原子采取sp3 杂化,是 V形分子.
(2)提示:液态水分子间存在范德华力和氢键,二者都不属于化
学键.
(3)①提示:H2O2 分子中 H-O 为极性共价键,O-O 为非极
性共价键.
②提示:不重合.H2O2 属于极性分子.
典例示范
[典例1] C [CS2 分子结构式为S=C=S,分子中共价键为
碳硫极性键,不存在非极性键,故 A 错误;CH4 分子中共价
键为碳氢极性键,不存在非极性键,故 B错误;H2O2 分子结
构式为 H-O-O-H,分子中含有氢氧极性共价键和氧氧
89
化学选择性必修二
非极性共价键,但是分子结构不对称,属于极性分子,故 C
正确;CH2=CH2 中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,由于
CH2=CH2 分子结构对称,CH2=CH2 分子为非极性分子,
故 D错误.]
学以致用
1.A [对于抽象的选择题可用举反例法以具体的物质判断正
误.A项正确,如 O2、H2、N2 等;B项错误,以极性键结合起
来的分子不一定是极性分子,若分子的空间结构对称,正电
中心和负电中心重合,就是非极性分子,如 CH4、CO2、CCl4、
CS2 等;C项错误,非极性分子不一定是双原子单质分子,如
CH4 等;D 项错误,非极性分子中不一定含有非极性键,如
CH4、CO2 等.]
2.B [PH3 与 NH3 分子的结构相似,因此在 P原子的最外层
有一个孤电子对未成键.P—H 是由不同种原子形成的共
价键,属于极性键.根据 PH3 的分子结构可知该分子的正
电中心和负电中心不重合,故分子有极性.PH3 中 P呈-3
价,具有很强的还原性.]
随堂自测夯基础
1.B [CH4、CCl4、CO2 都 是 由 极 性 键 形 成 的 非 极 性 分 子,
NH3、H2O、H2S、HCl都是由极性键形成的极性分子.]
2.D [A中 CO2 为极性键构成的非极性分子,SO2 是极性键
构成的极性分子;B中 CH4 为 极 性 键 构 成 的 非 极 性 分 子,
H2O是极性键构成的极性分子;C中 BF3 为极性键构成的
非极性分子,NH3 为极性键构成的极性分子;D 中 HCl和
HI都是极性键构成的极性分子.]
3.B [BeCl2 中Be-Cl是不同元素形成的共价键,为极性键,
两个Be-Cl的夹角为180°,说明分子是对称的,正电中心与
负电中心重合,BeCl2 属于非极性分子,故BeCl2 是由极性键
形成的非极性分子.]
4.C [同种非金属元素的原子之间易形成非极性键,石墨烯
中只含 C元素,所以只存在非极性键,故 A 错误;石墨烯的
环状结构中含有大π键,故 B错误;石墨烯中每个 C原子价
层电子对数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论
判断 C原子杂化类型为sp2 杂化,故 C正确;石墨烯中每个
C原子存在 C-C键个数= 12 ×3=1.5
,则石墨烯中 C-C
键个数与碳原子个数之比=1.5∶1=3∶2,故 D错误.]
5.解析:HF是含有极性键的双原子分子,为极性分子;H2O 中
氧原子采取sp3 杂化,与 H 原子形成极性键,为极性分子;
NH3 中有极性键,N 原子采取sp3 杂化,为三角锥形结构;
CS2 与 CO2 相 似,为 由 极 性 键 形 成 的 直 线 形 非 极 性 分 子;
CH4 中 C原子采取sp3 杂化与 H 原子形成极性键,为正四面
体构型的非极性分子;N2 是由非极性键结合的非极性分子;BF3
中B原子采取sp2 杂化,与F形成极性键,为非极性分子.
答案:(1)N2 (2)CS2 (3)CH4 (4)NH3
(5)H2O、NH3、CH4 (6)BF3
第2课时 分子间的作用力 分子的手性
教材梳理探新知
知识梳理 知识点一
1.(1)相互作用力 (2)越大 越大 越大 越大
3.(1)电负性 氢原子 电负性 (2)X-HY— N O F
共价键 氢键 (3)分子间 分子内 分子内 分子间
低于 (5)升高
知识点二
1.非极性 极性 易 难 易 难 2.(1)温度 压强
(2)好 (3)好 互溶 (4)增大 增大
知识点三
1.组成 原子排列 镜像 叠合 2.手性异构体
自我评价
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.提示:有机溶剂大多数是非极性溶剂,如CCl4、C6H6;也有少
数是极性溶剂,如酒精.
3.(1)提示:<.CH4 是非极性分子,NH3、H2O 是极性分子,
在水中的溶解性 CH4<NH3;
(2)提示:>.苯 是 非 极 性 分 子,在 苯 中 的 溶 解 性 CH4
>NH3;
(3)提示:>.与 水 分 子 形 成 氢 键 个 数 越 多,溶 解 性 越 大,
HOCH2CH2OH>CH3OH.
重难突破释疑惑
重难点一 思考探究
(1)提示:首先被蒸出的物质为 A.因为 A 易形成分子内氢
键,B易形成分子间氢键,所以B的沸点比 A的高.
(2)提示:因为 NH3、H2O、HF三者的分子间能形成氢键,同主
族其他元素的氢化物不能形成氢键,所以它们的熔点和沸
点高于同主族其他元素的氢化物.
典例示范
[典例1] C [①乙醇、乙酸与水分子之间能形成氢键,则可
以和水以任意比互溶,故①选;②氨气和磷化氢的结构相似,
但氨气分子中存在氢键,磷化氢中只含分子间作用力,氢键
的存在导致物质的熔沸点升高,故②选;③HF、HCl的热稳
定性依次减弱,是因为 H—X共价键稳定性依次减弱,与氢
键无关,故③不选;④冰中存在氢键,其体积变大,则相同质量
时冰的密度比液态水的密度小,故④选;⑤水分子高温下也很稳
定,其稳定性与化学键有关,而与氢键无关,故⑤不选.]
学以致用
1.A [A 项,从 F2 →I2,相对分子质量增大,分子间作用力
增大,熔点升高.B项,H2O分子之间有氢键,其沸点高于 H2S.
C项,稀有气体分子为单原子分子,分子之间无化学键,其化学
性质稳定是因为原子的最外层为8电子稳定结构(He为2个).
D项,干冰升华破坏的是范德华力,并未破坏共价键.]
2.解析:(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,故每个
水分子形成的氢键数为4/2=2.
99
参考答案
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
课标要点 核心素养
1.能从微观角度理解共价键的极性对分子极
性的影响,能说出范德华力对分子某些性质
的影响
2.通过键的极性及范德华力对物质性质的影
响的探析,形成“结构决定性质”的认知模型
1.宏观辨识与微观探析:通过认识极性键与非
极性键、极性分子与非极性分子的区别,形成
“结构决定性质”的观念
2.证据推理与模型认知:键的极性与分子极性
关系的判断,建立能运用模型解释化学现象
观点的意识
[知识梳理]
[知识点一] 共价键的极性和分子的极性
1.键的极性和分子的极性
(1)键的极性
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 元素的原子 元素的原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
成键原子
的电性
一个原子呈正电性(δ+)
一个原子呈负电性(δ-)
呈电中性
(2)极性分子和非极性分子
分子
极性分子→
正电中心和负电中心 ,
键的 的向量和
非极性分子→
正电中心和负电中心 ,
键的极性的向量和
(3)键的极性与分子极性之间的关系
①只含非极性键的分子一定是 分子.
②含有极性键的分子,如果分子中各个键
的极性的向量和等于零,则为 分子,
否则为 分子.
③极性分子中一定有极性键,非极性分子
中不一定含有非极性键.例如CH4 是非
极性分子,只含有极性键.含有非极性键
的分子不一定为非极性分子,如 H2O2 是
含有非极性键的极性分子.
[易错提醒] 键的极性只取决于成键原子的
元素种类或电负性的差异,与其他因素无关.
[知识点二] 键的极性对化学性质的影响
羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有
关.羧酸的酸性可用pKa(pKa=-lgKa)的
大小来衡量,pKa越小,酸性 .
(1)烃基(-R)是推电子基团,烃基越长推电
子效应越大,使羧酸中的羟基极性 ,
羧酸的酸性 ,如酸性:甲酸 乙
酸.随着烃基加长,酸性差异越来越 .
(2)F电负性 Cl电负性,F-C键极性
Cl-C键极性,使得F3C-极性
Cl3C-极性,导致三氟乙酸的羧基中
的羟基极性更 ,更易电离,酸性越强.
[自我评价]
1.[判一判]
(对的在括号内打“√”,错的在括号内打
“×”)
(1)极性分子中不可能含有非极性键.( )
(2)非极性分子中不可能含有极性键.( )
(3)极性分子中一定含有极性键. ( )
(4)H2O、CO2、CH4 都是非极性分子.( )
34
第二章 分子结构与性质
2.[想一想]
为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱?
3.[练一练]
酸性大小比较(填“>”“<”或“=”):
(1)乙酸 丙酸;
(2)三氯乙酸 三溴乙酸;
(3)三氯乙酸 二氯乙酸 氯
乙酸.
分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系
[情境素材]
微波 加热的原理是当
微波辐射到食品上时,
食品中总是含有一定
量的水分,而水是由极
性分子(分子的正负电
荷中心,即使在外电场不存在时也是不重合
的)组成的,这种极性分子的取向将随微波
场而变动.由于食品中水的极性分子的这
种运动以及相邻分子间的相互作用,产生了
类似摩擦的现象,使水温升高,因此,食品的
温度也就上升了.
◉[思考探究]
(1)水分子中氧原子的杂化类型和水分子的空
间结构是怎样的?
(2)液态水分子间存在哪些作用力? 是否属于
化学键?
(3)已知 H2O2 的分子空间结构可在二面角中
表示,如图所示:
则①分析 H2O2 分子中共价键的种类有
哪些?
②H2O2 分子中正电、负电中心是否重合?
H2O2 属于极性分子还是非极性分子?
[核心突破]
1.分子的极性与键的极性和分子空间结构的
关系
分子类型 键的极性 分子空间结构 分子极性 代表分子
双原子
分子
三原子
分子
四原子
分子
五原子
分子
A2
AB
AB2
AB3
AB4
ABnC4-n
非极性键
极性键
直线(对称) 非极性 N2 等
直线(不对称) 极性 CO、HF等
直线(对称) 非极性
CO2、CS2、
BeCl2 等
V形(不对称) 极性
H2O、H2S、
SO2 等
平面三角形
(对称)
非极性
BF3、BCl3、
SO2 等
三角锥形 极性
NH3、PCl3、
NF3 等
正四面体
(对称)
非极性
CH4、
SiF4 等
四面体形
(不对称)
极性 CH2Cl2 等
2.分子极性的判断方法
(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,空间结构对称
的是非极性分子;空间结构不对称的是极
性分子.
44
化学选择性必修二
(4)判断ABn 型分子极性的经验规律:
①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.
②若中心原子有孤电子对,则为极性分子;
若无孤电子对,则为非极性分子.
如CS2、BF3、SO3、CH4 均为非极性分子;
H2S、SO2、NH3、PCl3 均为极性分子.
◉[典例示范]
[典例] 下列物质中既有极性键又有非极性
键的极性分子是 ( )
A.CS2 B.CH4
C.H2O2 D.CH2=CH2
[思维建模]
解析有关 ABx 分子极性问题的经验规律
如下:
①|中心原子化合价|=中心原子价层电子
数⇒非极性分子,
②|中心原子化合价|≠中心原子价层电子
数⇒极性分子.
[尝试解答]
◉[学以致用]
1.下列有关分子的叙述中正确的是 ( )
A.以非极性键结合起来的双原子分子一定
是非极性分子
B.以极性键结合起来的分子一定是极性
分子
C.非极性分子只能是双原子单质分子
D.非极性分子中一定含有非极性共价键
2.PH3 又称磷化氢,在常温下是一种无色、有
大蒜气味的气体,电石气的杂质中常含有
它.它的结构与NH3 分子结构相似.以下
关于PH3 的叙述中正确的是 ( )
A.PH3 是非极性分子
B.PH3 分子中有未成键的电子对
C.PH3 是一种强氧化剂
D.PH3 分子中的P—H是非极性键
分子的极性判断的方法
键有无极性
分子空间结构
共同
决定
非极性分子→
均匀、
对称
←
电荷
分布
→
共价键
形成的分子
极性分子→
不均匀、
不对称
←
1.下列各组物质中,都是由极性键构成极性分
子的一组是 ( )
A.CH4 和Br2 B.NH3 和 H2O
C.H2S和CCl4 D.CO2 和 HCl
2.下列化合物中,化学键的极性和分子的极性
(极性或非极性)皆相同的是 ( )
A.CO2 和SO2 B.CH4 和 H2O
C.BF3 和NH3 D.HCl和 HI
3.实验测得BeCl2 为共价化合物,两个Be-Cl的
夹角为180°,由此可判断BeCl2 属于 ( )
A.由极性键形成的极性分子
B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子
D.由非极性键形成的非极性分子
4.石墨烯材料广泛应用
于生产、生活中,结构
如图所示.下列有关
石 墨 烯 的 说 法 正 确
的是 ( )
A.石墨烯含极性键和非极性键
B.石墨烯只含σ键
C.石墨烯中碳原子采取sp2 杂化
D.石墨烯中碳碳键、碳原子数之比为2∶3
5.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3 分子中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是
.
(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极
性分子是 .
54
第二章 分子结构与性质