内容正文:
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
1.带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的
细流时,细流会发生偏转的是 ( )
A.CS2 B.液溴
C.CCl4 D.H2O
2.下列分子含有非极性键的 极 性 分 子
的是 ( )
A.
B.C60
C.HCN D.CH3CH2Cl
3.下列说法正确的是 ( )
A.极性溶质一定易溶于极性溶剂,非极
性溶质一定易溶于非极性溶剂
B.Br2 和 H2O 均是极性分子,CCl4 是
非极性分子,所以 Br2 难溶于 H2O
而易溶于CCl4
C.CS2 和白磷均是非极性分子,H2O是
极性分子,所以白磷难溶于 H2O 而
易溶于CS2
D.H2O是极性分子,CO2 可溶于 H2O,
因此CO2 是极性分子
4.下列化学键中,键的极性最强的是 ( )
A.H-F B.H-O
C.H-N D.H-C
5.(双选)下列叙述正确的是 ( )
A.离子化合物中可能存在非极性键
B.非极性分子中不可能既含有极性键
又含有非极性键
C.非极性分子中一定含有非极性键
D.不同非金属元素的原子之间形成的
化学键都是极性键
6.下列关于水分子的说法不正确的是( )
A.水分子间存在π键
B.水分子中含极性键
C.水分子是 V形结构
D.水分子是极性分子
7.下列物质:①BeCl2,②C2H4,③P4,④
BF3,⑤NF3,⑥H2O2,其中含有极性键
的非极性分子是 ( )
A.①③④ B.②③⑥
C.①②④ D.③④⑤
8.中国化学家研究出一种新型复合光催
化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效
分解水,原理如图所示.下列说法正确
的是 ( )
A.H2O2 中存在非极性共价键,是非极
性分子
B.反应I中涉及极性键的断裂和非极
性键的形成
C.非极性分子中一定有非极性键,极性
分子中一定有极性键
D.H2O是非极性分子
9.近年来,利用电化学催化方法进行 CO2
转化的研究引起了世界范围内的高度
关注.如图是以Cu作为催化剂时CO2
转化为甲酸的反应过程,下列有关说法
不正确的是 ( )
A.过程①说明在催化剂作用下,O-C
-O之间形成了一种特殊的化学键
B.过程②和③吸收了能量并形成了 O
-H 键和C-H 键
C.CO2 和 HCOOH 中均只含有极性共
价键
D.每 1 molCO2 完 全 转 化 为 甲 酸 需
得2mole-
02
选择性必修二
10.已知以下反应中的四种物质由三种元
素组成,其中a的分子空间结构为正
四面体形,一个a分子含有10e- ,组成
b物质的元素为第3周期元素.下列
判断正确的是 ( )
A.四种分子中的化学键均是极性键
B.四种分子中既有σ键,又有π键
C.a、c分子中中心原子均采用sp3 杂化
D.b、d分子中共价键的键能:b>d
11.意大利科学家使用普通氧分子和带正
电荷的氧离子制造出了由4个氧原子
构成的氧分子,并用质谱仪探测到了
它存在的证据.若该氧分子具有空间
对称结构,下列关于该氧分子的说法
正确的是 ( )
A.与 O2 互为同位素
B.不可能含有极性键
C.该分子为极性分子
D.该物质为一种新型的氧化物
12.已知含氧酸可用通式(HO)nXOm 来表
示,如 X 是S,则 m=2,n=2,这个式
子就表示 H2SO4.一般而言,该式中
m 大的是强酸,m 小的是弱酸.下列
各含氧酸中酸性最强的是 ( )
A.HClO4 B.H2SeO3
C.H3BO3 D.H3PO4
13.已知有下列分子:①CH4 ②NH3
③H2O ④CO2 ⑤BF3 ⑥PCl3
⑦H2S ⑧SO3 ⑨SiCl4 ⑩C2H2.
(1)其中为直线形非极性 分 子 的 有
(填序号,下同);
(2)其中为平面正三角形非极性分子
的有 ;
(3)其中为正四面体形非极性分子的
有 ;
(4)其中为 V形结构的极性分子的有
;
(5)其中为三角锥形的极性分子的有
.
14.有下列粒子:
①CH4 ②CH2=CH2 ③CH≡CH
④NH3 ⑤NH+4 ⑥BF3 ⑦H2O
填写下列空白(填序号):
(1)呈正四面体形的是 .
(2)中心原子轨道为sp3 杂化的是
,为sp2 杂化的是 ,为sp
杂化的是 .
(3)所有原子共平面的是 ,共
线的是 .
(4)含有极性键的极性分子的是
.
15.已知 N、P同属于元素周期表的第 VA
族元素,N 在第二周期,P 在第三周
期.NH3 分子呈三角锥形,N 原子位
于锥顶,3个 H 原子位于锥底,N—H
间的夹角是107°.
(1)N4 分子的空间结构为 ,它是
一种 (填“极性”或“非极性”)
分子.
(2)PH3 分子与 NH3 分子的空间结构
(填“相同”“相似”或“不相
似”),P—H (填“有”或“无”)
极性,PH3 分子 (填“有”或
“无”)极性.
(3)NCl3 是一种淡黄色油状液体,下列对
NCl3 的有关描述不正确的是
(填字母).
a.该分子呈平面三角形
b.该分子中的化学键为极性键
c.该分子为极性分子
d.因 N—Cl的键能大,故 NCl3 稳定
12
第二章 分子结构与性质
含有11个σ键和1个π键,故B错误;N原子形成3个
σ键,且有一个孤电子,价层电子对数为4,sp3 杂化,故
C错误;根据元素原子守恒,1molA 在足量 O2 中燃烧
生成 CO2、N2、H2O 的物质的量分别为1mol、2mol、
3mol,物质的量之比为1∶2∶3,故 D正确.]
12.B [CCl4 中 C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数
=4+0=4,所以采取sp3 杂化,SiCl4 中Si原子杂化轨
道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3
杂化,SiH4 中Si原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对
数=4+0=4,所以采取sp3 杂化,中心原子都是sp3 杂
化,其键角相同,故 A 错误;H2S中 S原子杂化轨道数
=σ键数+孤电子对数=2+6-22 =4
,所以采取sp3 杂
化,分子构型为 V 形,NF3 中氮原子杂化轨道数=σ键
数+孤电子对数=3+5-32 =4
,所以采取sp3 杂化,分
于构型为四面体形,CH4 中C原子杂化轨道数=σ键数
+孤电子对数=4+0=4,所以采取sp3 杂化,分子构型
为正四面体形,中心原子都是sp3 杂化,孤电子对数不
同,分子的键角不相同,故 B正确;BCl3 中 B原子杂化
轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,sp2 杂化,分
子的空间结构为平面三角形,NH3 中氮原子杂化轨道
数=σ键数+孤电子对数=3+5-32 =4
,所以采取sp3
杂化,CO2 中碳原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数
=2+0=2,所以采取sp杂化,BCl3、NH3、CO2 中中心
原子杂化类型不相同,分子的键角不相等,故 C 错误;
SO3 中,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=
3+12
(6-3×2)=3,含孤电子对数为0,杂化轨道数
3,硫原子采用sp2 杂化,分子形状为平面三角形;BF3
中B原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=
3,sp2 杂化,分子的空间结构为平面三角形,H3O+ 中 O
原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+6-3-12
=4,所 以 采 取sp3 杂 化,空 间 结 构 为 三 角 锥 形,SO3、
BF3、H3O+ 中心原子杂化轨道类型不相同,分子或离子
的键角不相等,故 D错误.]
13.解析:(1)原子的杂化轨道类型不同,分子的空间结构
也不同.由图可知,甲醛分子为平面三角形,所以甲醛
分子中的碳原子采取sp2 杂化.(2)醛类分子中都含有
C=O,所以甲醛分子中的碳氧键是双键.一般来说,双
键是σ键和π键的组合.(3)由于碳氧双键中存在π键,
它对C—H 的排斥作用较强,所以甲醛分子中C—H 与
C—H 间的夹角小于120°.
答案:(1)sp2 杂化 甲醛分子的空间结构为平面三角
形 (2)②⑤ (3)< 碳氧双键中存在π键,它对 C-
H 的排斥作用较强
14.解析:(1)因为BF3 的空间结构为平面三角形,所以F-
B-F的键角为120°,BF3 分子中σ键数为3,孤电子对
数=12
(3-1×3)=0,故杂化轨道数为3,应为sp2 杂
化;BF-4 中B原子形成σ键数为4,孤电子对数=
1
2
(3
+1-1×4)=0,为sp3 杂化,为正四面体形.
(2)在 NH3 分子中,有3个 N-H 键和一个孤电子对,
根据价层电子对互斥模型判断分子空间结构为三角锥
形;在 N2H4 中,氮原子价层电子对数为
5+3
2 =4
,所以
氮原子的杂化轨道方式为sp3 杂化.(3)H3O+ 中氧原
子采用sp3 杂化.(4)SO2-4 的中心原子 S的成键电子
对数为4,无孤电子对,为正四面体结构,中心原子采用
sp3 杂化.
答案:(1)120° sp2 正四面体形
(2)三角锥形 sp3
(3)sp3 H2O中氧原子有2个孤电子对,H3O+ 中氧原
子只有1个孤电子对,排斥力较小
(4)正四面体形 sp3
15.解析:(1)OF2 分子中 O 原子的价层电子对数=2+
1
2
(6-2×1)=4,则 O 原子的杂化类型为sp3 杂化,含有
2个孤电子对,所以分子的空间结构为 V形.
(2)CS2 分子中,共价键的类型有σ键和π键,C原子的
杂化轨道类型是sp杂化.
(3)磷 和 氯 反 应 可 生 成 组 成 比 为 1∶3 的 化 合 物 为
PCl3,该化合物中P原子的价层电子对数为3+
1
2
(5-
3×1)=3+1=4,所以空间结构为三角锥形,中心原子
的杂化轨道类型为sp3 杂化.
(4)化合物 Cl2O的中心原子的价层电子对数为2+
1
2
(6-2×1)=2+2=4,空间结构为 V形.
答案:(1)V形 sp3 (2)σ键和π键 sp
(3)三角锥形 sp3 (4)V形 4
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
1.D [二硫化碳分子是直线形结构,是非极性分子,电荷
分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故
A错误;溴分子是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电
的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故 B错误;四氯化碳分
15
参考答案
子是正四面体结构,是非极性分子,电荷分布均匀,用带
静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故 C错误;H2O 为
V形结构,水分子是极性分子,电荷分布不均匀,用带静
电的有机玻璃棒靠近,发生偏转,故 D正确.]
2.D [苯是非极性键和极性键形成的非极性分子,故 A 错
误;C60是非极性键形成的非极性分子,故 B错误;HCN
是极性键形成的极性分子,故 C 错误;CH3CH2Cl是含
有非极性碳碳键的极性分子,故 D正确.]
3.C [A.“相似相溶”规律是经验规律,存在特殊情况,部
分有机物分子是极性分子,但因为极性很弱,所以大部
分难溶于水,故 A 不正确;B.Br2 是非极性分子,H2O 是
极性分子,CCl4 是非极性分子,根据“相似相溶”,Br2 难
溶于 H2O而易溶于CCl4,故B不正确;C.CS2 和白磷均是
非极性分子,H2O是极性分子,所以白磷难溶于 H2O而易
溶于CS2,故C正确;D.CO2 是非极性分子,CO2 溶于 H2O
时,部分与 H2O反应生成 H2CO3,故D不正确;答案选C.]
4.A [同周期元素随着核电荷数的增加,电负性逐渐增
大,F、O、N、C这四种元素中 C的电负性最小,F的电负
性最大,所以 H-F的极性最强.]
5.AD [过氧根离子的电子式为[︰O
‥
︰︰O
‥
︰]2- 其中含
有非极键,A 正确;CH2=CH2、CH≡CH 均为非极性分
子,分子中 C—H 为极性键,C=C和 C≡C均为非极性
键,B项错误;CO2、BF3、CCl4 等是由极性键形成的非极
性分子,C项错误;不同非金属元素原子形成的共用电子
对发生偏移,形成极性键,D项正确.]
6.A [π键存在于双键和三键中,水分子间不存在π键,A
错误;水分子中存在的 O-H 是极性键,B正确;水分子
中 O原子的价层电子对数为2+12×
(6-2×1)=4,采
取sp3 杂化,含有2个孤电子对,为 V 形结构,C 正确;
H2O分子结构不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分
子,D正确.]
7.C [①BeCl2 中含有极性键,为直线形 分 子,其 结 构 对
称,正、负电荷的中心重合,为非极性分子,故①正确;②
C2H4 中含有 C—H 极性键,其结构对称,正、负电荷的
中心重合,为非极性分子,故②正确;③P4 为单质,分子
中只含有非极性键,为非极性分子,故③错误;④BF3 中
含有极性键,为 平 面 三 角 形 分 子,正、负 电 荷 的 中 心 重
合,为非极性分子,故④正确;⑤NF3 中含有极性键,为
三角锥形分子,正、负电荷的中心不重合,为极性分子,
故⑤错误;⑥H2O2 中含有极性键,但氧原子上有孤电子
对,其结构不对称,正、负电荷的中心不重合,为极性分
子,故⑥错误.]
8.B [H2O2 是极性分子,故 A错误;反应I是在催化剂作
用下 H2O生成 H2 和 H2O2,涉及极性键 H-O 键的断
裂和非极性键 H—H 键、O—O 键的形成,故 B正确;分
子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密
切相关,分子中的正负电中心是否重合是分子极性的依
据,中心重合是非极性分子,不重合是极性分子,如甲烷
是极性键形成的非极性分子,故 C错误;H2O 是极性分
子,故 D错误.]
9.B [过程①中碳氧双键断裂,O-C-O之间形成了一种
特殊的化学键,故 A正确;化学键的形成要放出能量,故
过程②和③放出了能量并形成了 O-H 键和 C-H 键,
故B错误;形成于不同种原子之间的共价键为极性共价
键,故 CO2 和 HCOOH 中均只含有极性共价键,故 C正
确;二氧化碳 转 化 为 甲 酸 时,碳 元 素 由 +4 价 变 为 +2
价,故1molCO2 完 全 转 化 为 甲 酸 需 得2mole- ,故 D
正确.]
10.C [b是氯与氯形成的非极性共价键,故 A 错误;四种
分子都无π键,故B错误;甲烷中碳与氢形成4个碳氢
σ键、一氯甲烷分子中形成三个碳氢σ键和一个碳氯σ
键,中心原子均为sp3 杂化,故C正确;氯的原子半径大
于氢原子半径,所以氯气分子中的氯氯键的键能小于
氯化氢分子中的氢氯键共价键的键能,故 D错误.]
11.B [同位素是针对元素而言的,该物质为一种分子,与
O2 互为同素异形体,A错误.根据题目信息知,该物质
为 O4,是氧元素的一种新的单质,在 O4 中,同种元素之
间只能形成非极性键,且空间结构对称,因此该分子为
非极性分子.]
12.A [根据题目所给通式,HClO4 表示为(HO)ClO3,m
=3;H2SeO3 表示为(HO)2SeO,m=1;H3BO3 表示为
(HO)3B,m =0;H3PO4 表 示 为 (HO)3PO,m =1.
HClO4 的m 值最大,酸性最强.]
13.解析:根据杂化轨道数=σ键数目+孤电子对数,确定
杂化轨道,再结合孤电子对数确定空间结构;①CH4 分
子中σ键数目为4,孤电子对数为0,所以分子空间结构
为正四面体形非极性分子;②NH3 分子中σ键数目为
3,孤电子对数为1,所以分子空间结构为三角锥形的极
性分子;③H2O分子中σ键数目为2,孤电子对数为2,
所以分子空间结构为 V 形结构的极性分子;④CO2 分
子结构式为 O=C=O,键角180°,所以分子空间结构为
直线形非极性分子;⑤BF3 分子中σ键数目为3,孤电
子对数为0,所以分子空间结构为平面正三角形非极性
分子;⑥PCl3 分子中σ键数目为3,孤电子对数为1,所
以分子空间结构为三角锥形的极性分子;⑦H2S分子
25
选择性必修二
中σ键数目为2,孤电子对数为2,所以分子空间结构为
V形结构的极性分子;⑧SO3 分子中σ键数目为3,孤
电子对数为0,所以分子空间结构为平面正三角形非极
性分子;⑨SiCl4 分子中σ键数目为4,孤电子对数为0,
所以分子空间结构为正四面体形非极性分子;⑩C2H2
分子中中心原子碳σ键数目为2,孤电子对数为0,所以
分子空间结构为直线形非极性分子;所以其中为直线
形非极性分子的有④⑩;其中为平面正三角形非极性
分子的有⑤⑧;其中为正四面体形非极性分子的有①
⑨;其中为 V形结构的极性分子的有③⑦;其中为三角
锥形的极性分子的有②⑥.
答案:(1)④⑩ (2)⑤⑧ (3)①⑨
(4)③⑦ (5)②⑥
14.解析:(1)①CH4 中 C 原子采取sp3 杂化,空间结构为
正四面体形结构,②C2H4 中C原子采取sp2 杂化,空间
结构为平面形分子,③C2H2 中 C原子采取sp杂化,空
间结构为直线形分子,④NH3 中氮原子采取sp3 杂化,
空间结构为三角锥形分子,⑤NH+4 中氮原子采取sp3
杂化,空间结构为正四面体结构,⑥BF3 中硼原子采取
sp2 杂化,空间结构为平面三角形分子,⑦H2O 中 O 原
子采取sp3 杂化,空间结构为 V形分子;
(2)①CH4 中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数
=4+0=4,所以采取sp3 杂化,②C2H4中 C原子杂化
轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,所以采取sp2
杂化,③C2H2 中 C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子
对数=2+0=2,所以采取sp杂化,④NH3 中氮原子杂
化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4,所以采取
sp3 杂化;⑤NH+4 中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤电
子对数=4+0=4,所以采取sp3 杂化;⑥BF3 中 B原子
杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3,所以采
取sp2 杂化,⑦H2O中 O原子杂化轨道数=σ键数+孤
电子对数=2+2=4,所以采取sp3 杂化,所以中心原子
轨道为sp3 杂化的是①④⑤⑦,中心原子轨道为sp2 杂
化的是②⑥;为sp杂化的是③;(3)①CH4 是正四面体
形结构,所有原子不共面也不共线,②C2H4 是平面形
分子,所有原子共平面而不共线;③CH≡CH 是直线形
分子,所有原子 共 平 面 也 共 线;④NH3 是 三 角 锥 形 分
子,所有原子不共面也不共线,⑤NH+4 是正四面体结
构,所有原子不共面也不共线,⑥BF3是平面三角形分
子,所有原子共平面而不共线;⑦H2O 是 V 形分子,所
有原子共平面而不共线;
(4)①CH4 中 C上无孤电子对,形成4个σ键,为正四
面体形结构,只含C—H 极性键,结构对称,为非极性分
子;②CH2=CH 中C上无孤电子对,每个C形成3个σ
键,为平面结构,含 C=C;C-H 键,为非极性分子;③
CH≡CH 中 C上无孤电子对,每个C形成2个键,为直
线形结构,含 C≡C、C-H 键,为 非 极 性 分 子;④NH3
中 N上有1个孤电子对,N形成3个σ键,为三角锥形,
只含 N-H 键,为极性分子;⑤NH+4 中 N 上无孤电子
对,N形成4个σ键,为正四面体结构,只含 N-H 键,
为非极性分子;⑥BF3 中 B上无孤电子对,形成3个σ
键,为平 面 三 角 形,只 含 B-F 键,为 非 极 性 分 子;⑦
H2O中 O上有 2个 孤 电 子 对,O 形 成 2个σ键,为 V
形,含 O-H 极性键,为极性分子.
答案:(1)①⑤ (2)①④⑤⑦ ②⑥ ③
(3)②③⑥⑦ ③ (4)④⑦
15.解析:(1)N4 分子是正四面体结构,是一种非极性分子.
(2)NH3 分 子 与 PH3 分 子 互 为 等 电 子 体,结 构 相 似,
P—H 为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键,
PH3 分子空 间 结 构 为 三 角 锥 形,正、负 电 荷 中 心 不 重
合,PH3 为极性分子.(3)NCl3 中 N 原子的价层电子
对数为3+5-3×12 =4
,孤电子对数为1,该分子为三角
锥形,a错误;N、Cl之间形成的键应为极性键,b正确;
NCl3 分子中正、负电荷中心不重合,故该分子为极性分
子,c正确;共 价 键 的 键 能 越 大,含 有 该 键 的 物 质 越 稳
定,d正确.
答案:(1)非极性 (2)相似 有 有 (3)a
第2课时 分子间的作用力 分子的手性
1.D [范德华力是分子间存在的较弱的相互作用,它不是
化学键且比化学键弱得多,只能影响由分子构成的物质
的熔、沸点等物理性质;稀有气体为单原子分子,分子之间
靠范德华力相结合.]
2.C [氯化钠、氢氧化钠均是离子化合物,熔化时离子键
断裂,A、D项错误;HCl溶于水时克服的是共价键,B项
错误;碘升华时克服的是范德华力,C项正确.]
3.D [
]
4.D [水在形成冰时,由于氢键的存在,使得密度减小,故
冰浮在水面上;在冰中每个水分子形成四个氢键,它们
分别为水分子中每个 O 原子能与两个氢原子形成两个
氢键,而分子中的两个氢原子分别与另外的水分子中的
氧原子形成氢键;在水分子内含有 O—H 共价键,水分
子间存在氢键,同时也存在范德华力等分子间作用力.]
35
参考答案