第二章 研究与实践 制作分子的空间结构模型（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修2教师用书（人教版 浙苏）

研究与实践　制作分子的空间结构模型 研究目的 实物模型可以建立对分子的空间结构的直观认识，通过借助实物搭建分子的空间结构模型的活动，使抽象性极强的分子结构直观化。 研究任务 用橡皮泥或黏土和牙签等材料制作下列分子的空间结构模型。 分子 键长/pm 键角 H2 74 — Cl2 198 — H2O 96 105° CO2 116 180° NH3 101 107° CH4 109 109°28' 结果与讨论 1.什么是键长、键角？能说H2、Cl2的键角为180°吗？ 答案　键长是构成化学键的两个原子的核间距；在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。不能说H2、Cl2的键角为180°，因为它们是双原子分子，只有一个共价键。 2.键长、键能的大小和分子的稳定性有什么关系？ 答案　键长越短，键能越大，分子越稳定。 3.中心原子同是sp3杂化的分子，键角和孤电子对的多少有什么关系？ 答案　孤电子对数越多，排斥作用越强，键角越小。 4.将形状、大小相同的4个气球用橡皮筋扎在一起，这4个气球是一个什么样的状态？ 答案　呈四面体状态。 1.下列有关键参数的比较肯定错误的是 (　　) A.键能：C—N<C==N<C≡N B.键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl C.分子中的键角：H2O>CO2 D.一般相同元素原子间形成的共价键的键能：σ键>π键 答案　C 解析　C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确；原子半径：I>Br>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C错误；一般相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的键能大，D正确。 2.在铜的催化作用下，F2能与过量NH3发生反应：3F2+4NH33NH4F+NF3。下列说法正确的是 (　　) A.第一电离能：N>F>H B.NF3中键角大于NH3中键角 C.键能：N—H>O—H D.NF3的空间结构呈三角锥形 答案　D 解析　第一电离能：F>N>H，A项错误；NF3的键角比NH3的键角小，B项错误；一般键长越短，键能越大，N—H的键长大于O—H的键长，故O—H的键能大，C项错误。 3.第ⅤA族元素的R原子与Cl原子结合形成RCl3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是 (　　) A.每个原子都达到8电子稳定结构 B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种 C.液态RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3 D.分子中5个R—Cl的键能不完全相同 答案　A 解析　R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故选A；上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，故不选B；RCl5RCl3↑+Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3，故不选C；键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故不选D。 4.实验测得四种结构相似的单质分子的键能、键长的数据如下： A—A B—B C—C D—D 键长/(10-10 m) a 0.74 c 1.98 键能/(kJ·mol-1) 193 b 151 d 已知D2分子的稳定性大于A2，则a　　　1.98；d　　　193；比较a、c的大小：　　　　；比较b、d的大小：　　　。  答案　>　>　a<c　b>d 解析　结构相似的单质分子中，键长越短，键能越大，分子越稳定。 学科网（北京）股份有限公司 $ 研究与实践 制作分子的空间结构模型 第二章 <<< 【研究目的】 实物模型可以建立对分子的空间结构的直观认识，通过借助实物搭建分子的空间结构模型的活动，使抽象性极强的分子结构直观化。 【研究任务】 用橡皮泥或黏土和牙签等材料制作下列分子的空间结构模型。 分子 键长/pm 键角 H2 74 — Cl2 198 — H2O 96 105° CO2 116 180° NH3 101 107° CH4 109 109°28' 结果与讨论 1.什么是键长、键角？能说H2、Cl2的键角为180°吗？ 答案　键长是构成化学键的两个原子的核间距；在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。不能说H2、Cl2的键角为180°，因为它们是双原子分子，只有一个共价键。 2.键长、键能的大小和分子的稳定性有什么关系？ 答案　键长越短，键能越大，分子越稳定。 结果与讨论 3.中心原子同是sp3杂化的分子，键角和孤电子对的多少有什么关系？ 答案　孤电子对数越多，排斥作用越强，键角越小。 4.将形状、大小相同的4个气球用橡皮筋扎在一起，这4个气球是一个什么样的状态？ 答案　呈四面体状态。 应用体验 1.下列有关键参数的比较肯定错误的是 A.键能：C—N<C==N<C≡N B.键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl C.分子中的键角：H2O>CO2 D.一般相同元素原子间形成的共价键的键能：σ键>π键 √ 应用体验 C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确； 原子半径：I>Br>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确； H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C错误； 一般相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的键能大，D正确。 应用体验 2.在铜的催化作用下，F2能与过量NH3发生反应：3F2+4NH3 3NH4F +NF3。下列说法正确的是 A.第一电离能：N>F>H B.NF3中键角大于NH3中键角 C.键能：N—H>O—H D.NF3的空间结构呈三角锥形 √ 应用体验 第一电离能：F>N>H，A项错误； NF3的键角比NH3的键角小，B项错误； 一般键长越短，键能越大，N—H的键长大于O—H的键长，故O—H的键能大，C项错误。 应用体验 3.第ⅤA族元素的R原子与Cl原子结合形成RCl3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是 A.每个原子都达到8电子稳定结构 B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种 C.液态RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈 三角锥形的RCl3 D.分子中5个R—Cl的键能不完全相同 √ 应用体验 R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对， 所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电 子稳定结构，故选A； 上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°， 中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°， 顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，故不选B； 应用体验 RCl5 RCl3↑+Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3，故不选C； 键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故不选D。 应用体验 4.实验测得四种结构相似的单质分子的键能、键长的数据如下：   A—A B—B C—C D—D 键长/(10-10 m) a 0.74 c 1.98 键能/(kJ·mol-1) 193 b 151 d 已知D2分子的稳定性大于A2，则a　　　1.98；d　　　193；比较a、c的大小：　　　；比较b、d的大小：　　 　。  > > a<c b>d 应用体验 结构相似的单质分子中，键长越短，键能越大，分子越稳定。   A—A B—B C—C D—D 键长/(10-10 m) a 0.74 c 1.98 键能/(kJ·mol-1) 193 b 151 d $