1、第一单元分子构型与物质的性质1.初步认识分子空间构型、键角、极性分子、非极性分子、手性分子等概念。2.了解杂化轨道的类型(sp3、sp2、sp)，并能运用杂化轨道理论判断分子的空间构型。3.能根据价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型。4.认识分子的空间构型与极性的关系，能运用有关理论预测分子的极性。分子的空间构型1杂化轨道理论(1)轨道的杂化原子内部能量相近的原子轨道重新组合，形成与原轨道数目相等的一组新轨道的过程。(2)杂化轨道杂化后形成的新的能量相等、成分相同的一组原子轨道。(3)杂化类型sp杂化sp杂化轨道是由一个ns轨道和一个np轨道组合而成的，每个sp杂化轨道都含有s和p轨
2、道的成分，杂化轨道间的夹角为180，呈直线形。sp2杂化sp2杂化轨道是由一个ns轨道和两个np轨道组合而成的，每个sp2杂化轨道都含有s和p轨道的成分，杂化轨道间的夹角为120，呈平面三角形。sp3杂化sp3杂化轨道是由一个ns轨道和三个np轨道组合而成的，每个sp3杂化轨道都含有s和p轨道的成分，杂化轨道间的夹角为1095，空间构型为正四面体形。(1)在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过程。(2)只有能量相近的轨道才能杂化(ns，np)。(3)杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道
3、的数目与参与杂化的原子轨道数目相等。(4)杂化过程中，轨道的形状发生变化。2价层电子对互斥模型(1)分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力越小。(2)ABm型分子的价电子对计算方法对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，价电子对数其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同。()(2)杂化轨道
4、间的夹角与分子内的键角不一定相同。()(3)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。()(4)分子的价层电子对互斥模型和相应分子的空间构型是相同的。()(5)根据价层电子对互斥模型，H3O的空间构型为平面三角形。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()BF3CH2=CH2CHCHNH3CH4ABC D解析：选A。sp2杂化轨道形成夹角为120的平面三角形，BF3为平面三角形且BF键夹角为120；C2H4中碳原子以sp2杂化，未杂化的2p轨道重叠形成键；与相似；乙炔中的碳原子为sp杂化，未杂化的2p轨道重叠形成键；NH3中
5、的氮原子为sp3杂化；CH4中的碳原子为sp3杂化。3下列关于杂化轨道的说法错误的是()A并不是所有的原子轨道都参与杂化B同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C杂化轨道能量集中，有利于牢固成键D杂化轨道都用来成键解析：选D。参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s与2s、2p的能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A、B项确；杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云的重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道都用来成键，也可以容纳孤电子对(如NH3、H2O的形成)，故D项错误。4用价层电子对互斥模型预测H2O和C
6、H4的空间构型，两个结论都正确的是()A直线形，三角锥形 BV形，三角锥形C直线形，正四面体形 DV形，正四面体形解析：选D。在H2O分子中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体形。但中心原子O上有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2O为V形结构。在CH4分子中，价电子对数为4，无孤电子对，所以CH4为正四面体形。1三种杂化类型的比较杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s轨道1个p轨道1个s轨道2个p轨道1个s轨道3个p轨道杂化轨道及数目2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道示意图分子结构示意图 杂化轨道间夹
7、角1801201095形成分子空间构型直线形平面三角形正四面体形实例BeCl2、C2H2BF3CH4、CCl4(1)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相等，中心原子杂化类型相同时，孤电子对越多，键角越小；无孤电子对时，键角相同。(2)杂化轨道数目与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。(3)杂化轨道应尽量占据整个空间使它们之间的排斥力最小。(4)杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。2杂化类型的判断方法(1)根据杂化轨道数目判断杂化轨道只能用于形成键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个键，故有下列关系：杂化轨道数目价层电子对数目键电子对数目中心原子的孤电子对数目，再由
8、杂化轨道数目确定杂化类型。杂化轨道数目234杂化类型spsp2sp3(2)根据杂化轨道的空间分布构型判断若杂化轨道在空间的分布为正四面体，则分子的中心原子发生sp3杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(3)根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为1095，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180，则分子的中心原子发生sp杂化。3价电子对数与分子空间构型的关系价电子对数杂化轨道类型价电子对空间构型孤电子对数成
9、键电子对数分子空间构型实例2sp直线形02直线形BeCl23sp2平面三角形03平面三角形BF312V形SnCl24sp3正四面体形04正四面体形CH413三角锥形NH322V形H2O(1)价电子对包括孤电子对和成键电子对，一般孤电子对离核较近。(2)价电子对之间存在相互排斥作用，为减小斥力，相互之间尽可能远离，因此分子的空间构型受到影响。一般地，分子尽可能采取对称的空间结构以减小斥力。(3)价电子对间斥力大小顺序：孤电子对与孤电子对之间的斥力孤电子对与成键电子对之间的斥力成键电子对与成键电子对之间的斥力。(1)BF3是平面三角形，但NF3却是三角锥形，试用杂化轨道理论加以说明。(2)甲烷中的
10、碳原子是sp3杂化，下列用*表示的碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化方式相同的是_。ACH2=CH*CH2CH3B*CH2=CHCH3CCH2=*CHCH3DCH2=*CH2解析(1)BF3中B原子以sp2杂化轨道与三个F原子的各一个2p轨道重叠形成三个sp2p的键。由于三个sp2杂化轨道在同一平面上，而且夹角为120，所以BF3为平面三角形的结构。而NF3分子中N原子采用不等性sp3杂化，有一对孤电子对占据一个杂化轨道，三个sp3杂化轨道与F原子的2p轨道形成三个共价键，由于孤电子对占据四面体的一角，使NF3分子空间构型成为三角锥形。(2)当碳原子以sp3杂化轨道成键时，应形成4个键，A项符合
11、题意。其他选项中带星号的碳原子均形成了1个键(杂化方式是sp2杂化)，不符合题意。答案(1)BF3中B原子采用sp2杂化轨道成键，没有孤电子对，所以其分子构型是平面三角形；NF3中N原子采用sp3杂化轨道成键且杂化轨道中有1个由孤电子对占据，所以其分子构型是三角锥形。(2)A轨道杂化时，轨道的数目不变，轨道在空间的分布方向和分布情况发生改变。对于判断分子的杂化方式及空间构型，一般要求熟记教材上常见的分子。 杂化轨道类型及概念判断1s轨道和p轨道杂化的类型不可能有()Asp杂化Bsp2杂化Csp3杂化 Dsp4杂化解析：选D。np轨道有三个：npx、npy、npz，当s轨道和p轨道杂化时只有三种
12、类型：sp杂化：由一个ns轨道和一个np轨道组合而成；sp2杂化：由一个ns轨道和两个np轨道组合而成；sp3杂化：由一个ns轨道和三个np轨道组合而成。2(双选)下列说法正确的是()APCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp3杂化的结果Bsp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道C中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形或三角锥形或V形DAB3型分子的立体构型必为平面三角形解析：选AC。PCl3分子的价电子对数4，因此PCl3分子中磷原子采取sp3杂化，A项正确。sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道混杂形成的4个新轨道，B项错误。一般采
13、取sp3杂化的分子，其立体构型呈四面体形，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则分子的立体构型会发生变化，如NH3、PCl3分子呈三角锥形，H2O分子呈V形，C项正确，D项错误。3下列有关有机物分子的叙述不正确的是()A乙烯分子中有一个sp2sp2键和一个pp 键B乙炔分子中每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道，它们之间可形成两个键 C乙烷分子中两个C原子均是sp3杂化，分子中一共有6个键D苯分子每个碳原子均是sp2杂化解析：选C。乙烷分子中一共有7个键，C项不正确。4(双选)有关杂化轨道的说法不正确的是()A杂化前后的轨道数目不变，但轨道的形状发生了改变B中心原子的杂化类型相同时，键角
14、一定相同C四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释D杂化轨道可用来形成键解析：选BD。中心原子的杂化类型相同，且没有孤电子对时，键角相同；杂化轨道用于形成键或容纳未参与成键的孤电子对。杂化轨道与分子构型5根据价层电子对互斥模型及原子的杂化轨道理论判断PF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为()A直线形sp杂化B平面三角形sp2杂化C三角锥形sp2杂化D三角锥形sp3杂化解析：选D。判断分子的杂化方式要根据中心原子的孤电子对数以及与中心原子相连的原子个数。在PF3分子中P原子的孤电子对数为1，与其相连的原子数为3，所以根据价层电子对互斥模型判断分子构型为三角锥形，进而可推
15、知中心原子的杂化方式为sp3杂化，类似NH3。6下列描述中正确的是()ABeCl2的空间构型为V形BSF6的中心原子有 6 对成键电子对，无孤电子对CBF3和PCl3的中心原子均为sp2杂化DBeCl2和SnCl2的空间构型均为直线形解析：选B。BeCl2中Be原子价电子对数2，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥模型判断其空间构型为直线形，故A错误；SF6中S原子价电子对数6，且不含孤电子对，故B正确；BF3中B原子价电子对数3，且不含孤电子对，PCl3中P原子价电子对数4，且含有一对孤电子对，根据价层电子对互斥模型判断中心原子杂化类型，前者是sp2杂化，后者是sp3杂化，故C错误；由A项分析
16、，BeCl2空间构型为直线形，SnCl2中Sn原子价电子对数3，且含有一对孤电子对，根据价层电子对互斥模型判断其空间构型是V形，故D错误。7(1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_、_。(2)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。(3)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_，C原子的杂化形式为_。解析：(1)乙二胺分子中，1个N原子形成3个单键，还有一对孤电子对，故N原子价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；
17、1个C原子形成4个单键，没有孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化。(2)AlH4中Al采用sp3杂化，呈正四面体结构。(3)CO中碳原子的价层电子对数为3，中心碳原子采取sp2杂化，故CO的空间构型为平面三角形。答案：(1)sp3sp3(2)正四面体sp3(3)平面三角形sp28如图是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回答下列问题：甲醛分子的比例模型甲醛分子的球棍模型(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是_，作出该判断的主要理由是_。(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是_(填序号)。单键双键键键键和键(3)甲醛分子中CH键与CH键之间的夹角_(填“”“”或“”)120，出
18、现该现象的主要原因是_。解析：(1)原子的杂化轨道类型不同，分子的立体构型也不同。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键，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是键和键的组合。(3)由于碳氧双键中存在键，它对CH键的排斥作用较强，所以甲醛分子中CH键与CH键之间的夹角小于120。答案：(1)sp2杂化甲醛分子的立体构型为平面三角形(2)(3)碳氧双键中存在键，它对CH键的排斥作用较强分子的极性手性分子一、分子的极性1键的极性与非极性：两种非金属元素之间形成化学键，如果两种元素相同，则形成非极性键，若两者不同，则形成极性键。2(
19、1)极性分子：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子称为极性分子。(2)非极性分子：正电荷重心和负电荷重心相重合的分子称为非极性分子。3“相似相溶规则”： 一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。二、手性分子1手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列方式的分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。2手性分子：具有手性异构体的分子。3手性碳原子：在有机物分子中，连接四个不同的原子或基团的碳原子。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)极性分子中不可能含有非极性键。()(2)离子化合物中不可能含有非极性键。(
20、)(3)非极性分子中不可能含有极性键。()(4)一般极性分子中含有极性键。()(5)H2O、CO2、CH4都是非极性分子。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列各组物质中，都是由极性键形成极性分子的一组是()ACH4和Br2BNH3和H2OCH2S和CCl4 DCO2和HCl解析：选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，Br2是由非极性键形成的非极性分子。3乳酸()是人体生理活动中无氧呼吸时的一种代谢产物，它_(填“存在”或“不存在”)手性异构体。若存在，请用“*”标出分子中的手性碳原子：_(若不存在，则此空
21、不用填写)。乳酸分子中碳原子的杂化方式为_。答案：存在sp2、sp31判断分子极性的一般思路2判断ABn型分子极性的方法(1)化合价法：ABn型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该原子的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不对称，该分子为极性分子。具体实例如下：分子BF3CO2SO3(g)H2ONH3SO2中心原子的化合价的绝对值346234中心原子的价电子数346656分子极性非极性非极性非极性极性极性极性(2)根据键的极性、分子立体构型判断类型实例键的极性立体构型分子极性X2H2、N2非极性键直线形非极性分子
22、XYHCl、NO极性键直线形极性分子XY2 (X2Y)CO2、CS2极性键直线形非极性分子SO2极性键V形极性分子H2O、H2S极性键V形极性分子XY3BF3极性键平面三角形非极性分子NH3极性键三角锥形极性分子XY4CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子3手性分子的判断方法(1)观察实物与其镜像能否重叠，如果不能重叠，说明是手性分子。如图： (2)观察是否有手性碳原子有机物具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，用*C来表示。例如：中含有1个手性碳原子。4手性分子的应用(1)手性碳原子与手性分子的判断：手性碳原子必须
23、是饱和碳原子，且饱和碳原子所连接的四个原子或原子团必须不同。含有手性碳原子的分子叫手性分子。(2)具有手性关系的分子互称为手性异构体，又叫对映异构体、光学异构体。(3)手性分子的主要用途生产手性药物。人工合成的手性药物百分之八十以上是手性异构体各半的消旋药，它像一把双刃剑，一手可治病，另一手却可能致病。因此，目前的手性制药要求必须把手性异构体分离开，出售药品中只含能治病的那种手性异构体。生产手性催化剂。手性催化剂是只催化或主要催化一种手性分子的合成，不得到或基本上得不到它的手性异构体分子。(双选)下列叙述中正确的是()ANH3、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分
24、子CHF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱DCS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析CO2是非极性分子，A项错误。非金属性：FClBrI，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C项正确。由价层电子对互斥理论可知，H2O分子的立体构型为V形，D项错误。答案BC(1)非金属单质中，O3是V形分子，为空间不对称结构，故O3为极性分子(非金属单质中的特例)。(2)可从分子立体结构是否对称来判断复杂的多原子分子是极性分子还是非极性分子。如HCN为直线形分子，为不对称结构，属于极性分子；又如H2O2的结构式为HOOH，其立体结构如图所示，它不是对称结构
25、，属于极性分子。PH3的分子构型为三角锥形；BeCl2的分子构型为直线形；CH4的分子构型为正四面体形；CO2的分子构型为直线形；BF3的分子构型为平面正三角形；NF3的分子构型为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是()A为极性分子，为非极性分子B只有为非极性分子，其余为极性分子C只有为极性分子，其余为非极性分子D只有为非极性分子，其余为极性分子解析：选A。CO2 分子为直线形，键的极性可抵消，为非极性分子。CH4 分子为正四面体形，键的极性也可抵消，为非极性分子。NF3 中由于N原子的孤电子对对成键电子对的排斥作用，使电子不能均匀分布，为极性分子，同理，PH3也为极性分子。BeCl2 分子
26、构型为直线形，键的极性可抵消，为非极性分子。BF3分子构型为平面正三角形，键的极性可抵消，为非极性分子。键的极性与分子的极性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解析：选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，正电荷重心和负电荷重心重合，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
27、，如CH4；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。2下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是()A二氧化硫B四氯化碳C双氧水 D乙烯解析：选D。SO2只含极性键，是极性分子；四氯化碳是只含极性键的非极性分子；H2O2是既含极性键(OH)又含非极性键(OO)的极性分子；乙烯是既含极性键(CH)又含非极性键(C=C)的非极性分子。3(双选)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()APH3是非极性分子BPH3分子中有未成键的电子对CPH3是一种强还原剂DPH3分子中
28、的PH键是非极性键解析：选BC。PH3与NH3分子的结构相似，因此在P原子的最外层有一对孤电子对未成键。PH键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荷重心和负电荷重心不重合，故分子有极性。PH3中P呈3价，具有很强的还原性。手性分子4下列有机物分子具有手性异构体的是()ACH4 BCH3CH2OHC DCH3COOH解析：选C。存在手性异构体的分子中一定存在至少1个连接4个不同原子或基团的碳原子。因此4个选项中只有C项中存在手性异构体，中标有“*”的碳原子是手性碳原子，其余选项中碳原子均不是手性碳原子。5某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点：互为手
29、性异构体的分子互为镜像利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子手性异构体分子组成相同手性异构体性质相同你认为正确的是()A B C D解析：选A。手性异构体结构不同，性质不同，故错误，其他三项均正确。6(双选)下列有机物分子中属于手性分子的是()7下列分子中含有3个手性碳原子的是()解析：选D。A选项中无手性碳原子，B、C、D中含有的手性碳原子(带*者)分别为 ，故正确选项为D。重难易错提炼1杂化轨道理论是为了解释分子的立体构型提出的一种价键理论。常见的杂化类型有sp杂化、sp2杂化、sp3杂化。2价电子对数为2、3、4时，中心原子分别采取sp、sp2、sp3杂化。3sp杂化得到夹角
30、为180的直线形杂化轨道，sp2杂化得到三个夹角为120的平面三角形杂化轨道，sp3杂化得到4个夹角为1095的四面体形杂化轨道。4课后达标检测一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1下列现象中，不能用“相似相溶规则”解释的是()A酒精与水以任意比互溶B用纯碱洗涤油脂C氨易溶于水D用苯将溴水中的溴萃取出来解析：选B。酒精与水均为极性分子，且二者之间能形成氢键，酒精易溶于水，A正确；用纯碱洗涤油脂利用的是水解原理，B错误；NH3与H2O均是极性分子，相似相溶，且二者还能形成氢键，增大了其溶解性，C正确；苯与Br2均为非极性分子，互相溶解，D正确。2CH、CH3、CH都是重要的有机反应中间体
31、，有关它们的说法正确的是()A碳原子均采取sp2杂化BCH的空间构型为正四面体形CCH中所有原子共平面DCH与OH形成的化合物中含有离子键解析：选C。A项，CH3、CH中碳原子采取sp3杂化；B项，CH的空间构型为三角锥形；C项，CH中C的价电子对数为3，为sp2杂化，空间构型为平面三角形，所有原子共平面；D项，CH3OH中不含离子键。3下列事实与NH3极易溶于水无关的是()ANH3与水反应生成NH3H2OBNH3与水分子之间形成氢键CNH3和水分子的相对分子质量接近DNH3是极性分子解析：选C。NH3与水反应生成NH3H2O，使氨的溶解度变大，与NH3极易溶于水有关，故A不选；NH3与水分子
32、之间形成氢键，使氨的溶解度变大，与NH3极易溶于水有关，故B不选；NH3和水分子的相对分子质量接近，与氨的溶解性无关，故C选；NH3是极性分子，水是极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，与NH3极易溶于水有关，故D不选。4下列关于SO2与CO2的说法正确的是()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DSO2为V形结构，CO2为直线形结构解析：选D。CO2中碳原子是sp杂化，是直线形结构，SO2中硫原子是sp2杂化，是V形结构，有一对孤电子对。5下列分子中，不含手性碳原子的是()解析：选B。如果一个碳原子连接四个不同的原子或基团，这样的碳原子叫手性碳原子，B选项中的
33、物质不含这样的碳原子。6NH3、H2O、CH4三分子中键角的大小顺序正确的是()ANH3H2OCH4 BCH4NH3H2OCH2OCH4NH3 DH2ONH3CH4解析：选B。NH3、H2O、CH4分子的价层电子对模型均为正四面体形，价电子对间的夹角按理应为109.5，由于NH3分子有一对孤电子对，H2O分子有两对孤电子对，孤电子对对成键电子对有较大的斥力，使成键电子对之间的夹角减小。所以三个分子的键角从大到小的顺序是CH4NH3H2O。7下列描述正确的是()ACS2为V形极性分子BSiF4与SO的中心原子均为sp3杂化CC2H2分子中键与键的数目比为11D水加热到很高温度都难分解是因水分子间
34、存在氢键解析：选B。CS2中C原子价电子对数2，且该分子中正、负电荷重心重合，所以为直线形非极性分子，故A错误；SiF4中Si原子价电子对数4，SO中S原子价电子对数4，所以SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，故B正确；C2H2分子中键与键的数目比为32，故C错误；水加热到很高温度都难分解是因OH键的键能较大，与氢键无关，故D错误。8下列叙述正确的是()ANH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心BCCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心CH2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央DCO2是非极性分子，分子中C原子不
35、处在2个O原子所连成的直线的中央解析：选C。本题主要考查常见物质的结构和空间构型。NH3是三角锥形的立体极性分子，A错；CCl4是以C原子为中心的正四面体形结构，B错；CO2是C原子在2个O原子中间的直线形分子，D错；水分子是O原子在2个H原子中间的V形分子，即，C对。二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)9关于结构如图所示的有机物的叙述中正确的是()A1 mol此有机物与足量Na发生反应，生成3 mol H2B分子中有3个手性碳原子C分子中sp2、sp3杂化的原子个数比为23D1 mol此有机物与足量H2发生加成反应，有2 mol 键断裂解析：选CD。1 mol此有机物含 3 m
36、ol OH，与足量钠反应生成1.5 mol H2；该分子中只有六元环中两个连羟基的碳原子为手性碳原子；连有双键的4个碳原子为sp2杂化，其余3个碳原子及3个氧原子为sp3杂化；与H2加成时碳碳双键中的键断裂。10下列说法中正确的是()ANO2、BF3、NCl3分子中原子的最外层电子都不满足8电子稳定结构BP4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109.5CNH的电子式为，离子呈平面正方形结构DNH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强解析：选D。NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A错误；P4为正四面体形分子，但其键角为60，B错误；NH为正四面体形结
37、构而非平面正方形结构，C错误；NH3分子电子式为，有一对未成键的孤电子对，由于孤电子对对成键电子的排斥作用，使其键角为107.3，呈三角锥形，D正确。11有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的空间结构和极性的说法中，正确的是()A假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子B假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子C假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子D假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子解析：选C。本题考查了分子极性与分子的空间结构的关系。12下列说法不正确的是()A某微粒空间构型为三角锥形，则该微粒一定是极性分子B某微粒空间构型为V形，则中心原子一定有孤电
38、子对Csp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道D凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型都是正四面体形解析：选D。三角锥形分子的中心原子一定为sp3杂化，且有1对孤电子对，因此一定是极性分子；V形分子中的中心原子可能为sp2杂化或者为sp3杂化，若为sp2杂化则有1对孤电子对，若为sp3杂化则有2对孤电子对；sp3杂化轨道中参与杂化的s轨道和p轨道为同一电子层中的原子轨道，二者的能量相近；中心原子为sp3杂化的分子也可能为V形分子或三角锥形分子。三、非选择题13指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。(1)CO2分子中的C采取_杂化，
39、分子的结构式为_，空间构型是_。(2)CH4分子中的C采取_杂化，分子的结构式为_，空间构型是_。(3)H2S分子中的S采取_杂化，分子的结构式为_，空间构型是_。解析：杂化轨道所用原子轨道的能量相近，且杂化轨道只能用于形成键和容纳孤电子对，剩余的p轨道还可以形成键。杂化轨道类型决定了分子(或离子)的空间构型，如sp3杂化轨道间的夹角为109.5，空间构型为四面体形，分子的空间构型为四面体形、三角锥形或V形。因此，也可根据分子的空间构型确定分子(或离子)中杂化轨道的类型，如CO2为直线形分子，因此分子中杂化轨道类型为sp杂化。答案：(1)spO=C=O直线形(2)sp3 正四面体形(3)sp3
40、 V形14已知：红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物PCl3和PCl5；氮与氢也可形成两种化合物NH3和NH5。PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道；PCl5分子呈三角双锥形()。(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是_(填分子式)，该分子的空间构型是_。(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价：_。(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式
41、是_。解析：(1)写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2e稳定，氯原子是8e稳定。在PCl3中磷原子外围是8e，PCl5中磷原子外围是10e，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3；联想到氨分子的空间构型，PCl3分子的空间构型是三角锥形。(3)要满足N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式应是。答案：(1)PCl3三角锥形(2)不对，因为N原子没有2d轨道(3) 15元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量
42、分数分别为50%和60%。(1)在X和Y两种元素形成的化合物中：X的质量分数为50%的化合物的化学式为_；该分子的中心原子发生_杂化，分子构型为_。X的质量分数为60%的化合物的化学式为_；该分子的中心原子发生_杂化，分子构型为_。(2)由元素X、Y和氢三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式：_、_，两种酸的酸根阴离子分别为_和_，其空间构型分别为_和_。(3)在由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是_(写分子式)，分子构型为V形的是_(写分子式)。解析：本题综合考查元素推断、轨道杂化以及分子构型和物质性质。根据氢化物化学式H2X，知100%88.9%
43、。可推知，X的相对原子质量为16，则X为O，Y为S，则其氧化物为SO2、SO3，形成的酸分别为H2SO3和H2SO4，对应的酸根阴离子分别为SO和SO。对于各种微粒的空间构型，如SO2、SO3、SO和SO，可依据步骤依次判断如下：SO2SO3SOSO价电子对数3344成键电子对数2334孤电子对数1010杂化轨道数3344空间构型V形平面三角形三角锥形正四面体形氧元素与氢元素形成的化合物可能为H2O或H2O2，其中H2O分子为 V形，H2O2分子中存在非极性键“OO”。答案：(1)SO2sp2V形SO3sp2平面三角形(2)H2SO3H2SO4SOSO三角锥形正四面体形(3)H2O2H2O16
44、有A、B、C、D、E五种元素，它们的原子序数依次增大，且都小于20。其中D、E是金属元素；A与E属同一主族，且最外层只有1个电子，其中A的原子核内没有中子，E单质与水剧烈反应并伴有一定的燃烧现象；D原子的电子层数与最外层电子数相同，且次外层具有8个电子；C原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；B原子的最外层电子数是奇数，其单质在常温下为难以液化的气体。请推断并回答：(1)AE的元素符号分别为A_、B_、C_、D_、E_。(2)B单质的电子式为_。(3)在这五种元素之中，A与C组成的具有共价键的三原子分子是_，A与B形成的具有极性键的四原子分子是_，这两种分子组成的物质互相_(填“溶解”或“不溶
45、解”)，原因是_。解析：A最外层有1个电子且核内没有中子，知为氢元素；E与A同主族，且原子序数小于20，知为钠、钾中的一种，又因E单质与水剧烈反应并伴有燃烧现象，知为钾元素；D原子次外层有8个电子，即D核外至少有3个电子层，又因电子层数等于最外层电子数，加之原子序数又小于20，故D为铝元素；C最外层电子数是次外层电子数的3倍，C只能是氧元素；B的原子序数小于C的，最外层电子数是奇数且形成气体，故为氮元素，氮气难液化符合题意。答案：(1)HNOAlK(2)NN(3)H2ONH3溶解二者都是极性分子，根据“相似相溶规则”，且二者之间能形成氢键，故两种分子组成的物质互相溶解17短周期元素D、E、X、
46、Y、Z原子序数依次增大。它们的最简单氢化物分子的空间构型依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为_；Z的核外电子排布式是_。(2)D的最高价氧化物与E的一种氧化物具有相同的质子数，写出E的氧化物的化学式：_。(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为_；D原子的杂化轨道类型是_。X与Z构成的分子是_分子(填“极性”或“非极性”)。(4)写出一个验证Y与Z的非金属性强弱的离子反应方程式：_。(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物与水反应生成两种碱性物质，该反应的化学方程式是_。解析：短周期元素的氢化物有CH4、NH3、H2O、HF、SiH4、PH3、H2S、HCl，空间构型呈正四面体形的有CH4、SiH4，呈三角锥形的有NH3、PH3，呈V形的有H2O、H2S，呈直线形的有HF、HCl。由D、E、X、Y、Z原子序数依次增大，它们的氢化物分子的空间构型依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形知，D、E、X、Y、Z分别是C、N、Si、S、Cl。答案：(1)SO31s22s22p63s23p5(2)N2O(3)直线形sp杂化非极性(4)Cl2S2=S2Cl(5)Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3
