高中化學(xué)專題4第一單元分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)學(xué)案蘇教版選修3

第一單元分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)

學(xué)習(xí)

目標(biāo)1.初步認識分子空間構(gòu)型、鍵角、極性分子、非極性分子、手性分子等概念。

2.了解雜化軌道的類型(sp\sp\sp),并能運用雜化軌道理論判斷分子的空間構(gòu)型。3.能

根據(jù)價層電子對互斥模型判斷簡單分子或離子的空間構(gòu)型。4.結(jié)合實例說明”等電子原

理”的應(yīng)用。5.認識分子的空間構(gòu)型與極性的關(guān)系，能運用有關(guān)理論預(yù)測分子的極性。

知識點1分子的空間構(gòu)型

自主腌固根基，熱身小試

基礎(chǔ)知識

1.雜化軌道理論

⑴軌道的雜化

原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合，形成與原軌道數(shù)目相等的一組新軌道的過程。

(2)雜化軌道

雜化后形成的新的能量相等、成分相同的一組原子軌道。

(3)雜化類型

①sp雜化

SP雜化軌道是由二個AS軌道和二個沖軌道組合而成的，每個SP雜化軌道都含有%

和|p軌道的成分，雜化軌道間的夾角為180。，呈直線形。

②SP,雜化

sp?雜化軌道是由二個ns軌道和兩個np軌道組合而成的，每個sp?雜化軌道都含有2s

O

和(p軌道的成分，雜化軌道間的夾角為120。，呈平面三角形。

③Sp'雜化

sp，雜化軌道是由一個ns軌道和三個np軌道組合而成的，每個sp，雜化軌道都含有Js

——4

和(P軌道的成分，雜化軌道間的夾角為109.5。，空間構(gòu)型為正四面體形。

心特別提醒

(1)在形成多原子分子時，中心原子價電子層上的某些能量相近的原子軌道發(fā)生混雜,

重新組合成一組新的軌道的過程，叫做軌道的雜化。雙原子分子中，不存在雜化過程。

(2)只有能量相近的軌道才能雜化(小，如)。

(3)雜化過程中，原子軌道總數(shù)不變，即雜化軌道的數(shù)目與參與雜化的原子軌道數(shù)目相

等。

(4)雜化過程中，軌道的形狀發(fā)生變化。

2.價層電子對互斥模型

(1)分子中的價電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)由于相互排斥作用,而趨向于盡可

能彼此遠離以減小屈力，分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。電子對之間的夾角越大，排斥力

越小。

(2)AB.型分子的價電子對計算方法

對于AB,,型分子(A是中心原子，B是配位原子)，價電子對數(shù)=

中心原子的價電子數(shù)+每個配位原子提供的價電子數(shù)X加

2

其中，中心原子的價電子數(shù)等于中心原子的最外層電子數(shù)，配位原子中鹵素原子、氫原

子提供1個價電子，氧原子和硫原子按不提供價電子計算。

3.等電子原理：具有相同價電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征。

自羲檢測

1.判斷正誤(正確的打，錯誤的打“義”)。

(1)雜化軌道與參與雜化的原子軌道的數(shù)目相同，但能量不同。()

(2)雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角不一定相同。()

(3)凡ABs型的共價化合物，其中心原子A均采用sp'雜化軌道成鍵。()

(4)只有原子總數(shù)和價電子總數(shù)都相同的分子(或離子)才是等電子體。()

(5)互為等電子體的物質(zhì)，物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)都相似。()

(6)CH4,m0、陽、HF均含10個質(zhì)子和10個電子，故為等電子體。()

(7)H2、HSHzSe互為等電子體。()

答案：⑴V(2)V(3)X(4)V(5)X(6)X(7)V

2.下列分子的空間構(gòu)型可用sp?雜化軌道來解釋的是()

①BF3②CHZ=CH2④CH三CH

⑤NH3@CH4

A.①②③B.①⑤⑥

C.②③④D.③⑤⑥

解析：選A。s￡雜化軌道形成夾角為120°的平面三角形，①BFs為平面三角形且B—F

鍵夾角為120°；②C2H4中碳原子以sj雜化，未雜化的2p軌道重疊形成五鍵；③與②相似；

④乙煥中的碳原子為sp雜化，未雜化的2P軌道重疊形成Ji鍵；⑤NHs中的氮原子為sp'雜

化；⑥CH中的碳原子為sp'雜化。

3.下列關(guān)于雜化軌道的說法錯誤的是()

A.并不是所有的原子軌道都參與雜化

B.同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化

C.雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵

D.雜化軌道都用來成鍵

解析：選D。參與雜化的原子軌道，其能量不能相差太大，如1s與2s、2P的能量相差

太大，不能形成雜化軌道，即只有能量相近的原子軌道才能參與雜化，故A、B正確；雜化

軌道的電子云一頭大一頭小，成鍵時利用大的一頭，可使電子云的重疊程度更大，形成牢固

的化學(xué)鍵，故C項正確；并不是所有的雜化軌道都用來成鍵，也可以容納孤電子對（如陽3、

壓0的形成），故D項錯誤。

4.用價層電子對互斥模型預(yù)測乂0和CH4的空間構(gòu)型，兩個結(jié)論都正確的是（）

A.直線形，三角錐形B.V形，三角錐形

C.直線形，正四面體形D.V形，正四面體形

解析：選D。在HzO分子中，價電子對數(shù)為4,若無孤電子對存在，則其應(yīng)為正四面體

形。但中心原子0上有兩對孤電子對，而且孤電子對也要占據(jù)中心原子周圍的空間，它們相

互排斥，因此H2為V形結(jié)構(gòu)。在CH」分子中，價電子對數(shù)為4,無孤電子對，所以CH4為正

四面體形。

5.下列不是等電子體的是（）

A.NzO和CO?

B.。3和N01

C.CH4和NH。

D.和NH「

解析：選D。原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。A、B、C項

的原子總數(shù)相同，價電子總數(shù)也相同；D項的原子總數(shù)不相同。

核心多突破要點闡釋，破譯命題

重難解讀

1.三種雜化類型的比較

23

雜化類型SPSPsp

1個S軌道1個S軌道1個S軌道

參與雜化的原子軌道

1個P軌道2個p軌道3個p軌道

2個sp3個sp24個sp3

雜化軌道及數(shù)目

雜化軌道雜化軌道雜化軌道

120°\z

X109.5°

4

雜化軌道示意圖於

H

F

/b

，/'、109.5°/

分子結(jié)構(gòu)示意圖cC/

H

雜化軌道間夾角180°120°109.5°

形成分子空間構(gòu)型直線形平面三角形正四面體形

實例CH>CC1

BeClz、C2H2BF344

吟特別提醒

(1)雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角不一定相等，中心原子雜化類型相同時，孤電子

對越多，鍵角越小；無孤電子對時，鍵角相同。

(2)雜化軌道數(shù)目與參與雜化的原子軌道數(shù)目相同，但能量不同。

(3)雜化軌道應(yīng)盡量占據(jù)整個空間使它們之間的排斥力最小。

(4)雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型有關(guān)。

2.雜化類型的判斷方法

(1)根據(jù)雜化軌道數(shù)目判斷

雜化軌道只能用于形成。鍵或者用來容納未參與成鍵的孤電子對，而兩個原子之間只

能形成一個。鍵，故有下列關(guān)系：

雜化軌道數(shù)目=價層電子對數(shù)目=。鍵電子對數(shù)目+中心原子的孤電子對數(shù)目，再由

雜化軌道數(shù)目確定雜化類型。

雜化軌道數(shù)目234

23

雜化類型spspsp

(2)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷

①若雜化軌道在空間的分布為正四面體，則分子的中心原子發(fā)生sd雜化。

②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sj雜化。

③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。

(3)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷

若雜化軌道之間的夾角為109.5。，則分子的中心原子發(fā)生sd雜化；若雜化軌道之間

的夾角為120°,則分子的中心原子發(fā)生sp，雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°,則分

子的中心原子發(fā)生sp雜化。

3.價電子對數(shù)與分子空間構(gòu)型的關(guān)系

價電子對雜化軌道類價電子對空間孤電子對成鍵電子對分子空間構(gòu)

實例

數(shù)型構(gòu)型數(shù)數(shù)型

2SP直線形02直線形BeCl2

03平面三角形BF

23

3SP平面三角形

12V形SnCl2

04正四面體形

CH4

3

4SP正四面體形13三角錐形NH3

22

V形H2O

吟特別提醒

(1)價電子對包括孤電子對和成鍵電子對，一般孤電子對離核較近。

(2)價電子對之間存在相互排斥作用，為減小斥力，相互之間盡可能遠離，因此分子的

空間構(gòu)型受到影響。一般地，分子盡可能采取對稱的空間結(jié)構(gòu)以減小斥力。

(3)價電子對間斥力大小順序:孤電子對與孤電子對之間的斥力〉孤電子對與成鍵電子對

之間的斥力〉成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力。

4.常見的等電子體

類型實例

三原子、16個價電子的等電子體C02>CSz、N?。、NO］、N「、BeCk(g)

兩原子、10個價電子的等電子體N2、CO、NO+、C廠、CfT

三原子、18個價電子的等電子體NO2、O3、SO2

四原子、24個價電子的等電子體NO；、CO/、BF3、SO3(g)

五原子、32個價電子的等電子體SiF,、CCL、BF1、SOt>POt

5.等電子原理的應(yīng)用：等電子體的許多性質(zhì)是相近的，立體構(gòu)型是相同的。

(1)利用等電子原理可以判斷一些簡單分子或離子的立體構(gòu)型。如NH,和％。+,原子總

數(shù)和價電子總數(shù)都相等，其立體構(gòu)型相同(三角錐形)；SiCL、SOf,SiOt,POf■等的原子

數(shù)目和價電子總數(shù)都相等，互為等電子體，都呈正四面體形。

(2)應(yīng)用于新材料的制造。等電子體不僅有相似的立體構(gòu)型，而且有相似的性質(zhì)。如晶

體硅、楮是良好的半導(dǎo)體材料，它們的等電子體A1P、GaAs也都是良好的半導(dǎo)體材料。

(3)利用等電子原理針對某物質(zhì)找等電子體。

典題例速

HU(DBFs是平面三角形，但NF3卻是三角錐形，試用雜化軌道理論加以說明。

(2)甲烷中的碳原子是sd雜化，下列用*表示的碳原子的雜化和甲烷中的碳原子雜化方

式相同的是o

A.CH2=CH*CH2CH3

B.*CH2=CHCH3

C.CH2=*CHCH3

D.CH2=*CH2

［解析］(l)BFs中B原子以sp2雜化軌道與三個F原子的各一個2p軌道重疊形成三個

spJp的。鍵。由于三個sE雜化軌道在同一平面上，而且夾角為120。，所以BF3為平面三

角形的結(jié)構(gòu)。而NFs分子中N原子采用不等性sp'雜化，有一對孤電子對占據(jù)一個雜化軌道,

三個sp，雜化軌道與F原子的2p軌道形成三個共價鍵，由于孤電子對占據(jù)四面體的一角，

使NFs分子空間構(gòu)型成為三角錐形。

(2)當(dāng)碳原子以sp，雜化軌道成鍵時，應(yīng)形成4個。鍵，A項符合題意。其他選項中帶

星號的碳原子均形成了1個五鍵(雜化方式是sp?雜化)，不符合題意。

［答案］(DBF,中B原子采用sp?雜化軌道成鍵，沒有孤電子對，所以其分子構(gòu)型是平

面三角形；NF,中N原子采用sp，雜化軌道成鍵且雜化軌道中有1個由孤電子對占據(jù)，所以其

分子構(gòu)型是三角錐形。

(2)A

圓窗施罔

軌道雜化時，軌道的數(shù)目不變，軌道在空間的分布方向和分布情況發(fā)生改變。對于判斷

分子的雜化方式及空間構(gòu)型，一般要求熟記教材上常見的分子o

題組命練題組突破，強化通關(guān)

D題組一雜化軌道類型及概念判斷

1.s軌道和p軌道雜化的類型不可能有()

A.sp雜化B.sp?雜化

C.sp，雜化D.sp4雜化

解析：選D。濃軌道有三個：皿、皿、匹,,當(dāng)s軌道和p軌道雜化時只有三種類型：

①sp雜化：由一個72S軌道和一個貝)軌道組合而成；②sp,雜化：由一個〃S軌道和兩個77P

軌道組合而成；③SP，雜化：由一個AS軌道和三個如軌道組合而成。

2.下列說法正確的是()

A.PC13分子呈三角錐形，這是磷原子采取sp2雜化的結(jié)果

B.sp，雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混雜形成的4個新軌道

C.中心原子采取sp，雜化的分子，其立體構(gòu)型可能是四面體形或三角錐形或V形

D.AB3型分子的立體構(gòu)型必為平面三角形

阡_|_1義R

解析：選c。PCL分子的價電子對數(shù)=-2—=4,因此PCL分子中磷原子采取sp3雜

化，A項錯誤。sp，雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道混雜形成的4個新

軌道，B項錯誤。一般采取sd雜化的分子，其立體構(gòu)型呈四面體形，但如果有雜化軌道被

中心原子上的孤電子對占據(jù)，則分子的立體構(gòu)型會發(fā)生變化，如N%、PCL分子呈三角錐形,

出0分子呈V形，C項正確，D項錯誤。

3.有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是()

A.雜化前后的軌道數(shù)目不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變

B.sp'、sp\sp雜化軌道間的夾角分別為109.5°、120°、180°

C.四面體形、三角錐形、V形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp，雜化軌道解釋

D.雜化軌道可用來形成n鍵

解析：選D。雜化軌道用于形成。鍵或容納未參與成鍵的孤電子對。

D題絹二雜化軌道與分子構(gòu)型

4.根據(jù)價層電子對互斥理論及原子的雜化軌道理論判斷PFs分子的立體構(gòu)型和中心原

子的雜化方式分別為()

A.直線形sp雜化

B.平面三角形sp°雜化

C.三角錐形sp?雜化

D.三角錐形sd雜化

解析：選D。判斷分子的雜化方式要根據(jù)中心原子的孤電子對數(shù)以及與中心原子相連的

原子個數(shù)。在PFs分子中P原子的孤電子對數(shù)為1,與其相連的原子數(shù)為3,所以根據(jù)價層

電子對互斥理論判斷分子構(gòu)型為三角錐形，進而可推知中心原子的雜化方式為sd雜化，類

似可。

5.氯化亞碉(SOCb)是一種很重要的化學(xué)試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯

化亞械分子的幾何構(gòu)型和中心原子(S)采取雜化方式的說法正確的是()

A.三角錐形、sp3

B.V形、sp2

C.平面三角形、sp2

D.三角錐形、sp2

解析：選A。S0CL分子中S原子的雜化軌道數(shù)為1+3=4,S原子采取sp。雜化，由于

孤電子對占據(jù)一個雜化軌道，分子構(gòu)型為三角錐形。

6.如圖是甲醛分子的模型。根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)鍵知識回答下列問題：

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雜化方式是______________________________________

作出該判斷的主要理由是

⑵下列是對甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是（填序號）。

①單鍵②雙鍵③。鍵④”鍵⑤。鍵和m鍵

⑶甲醛分子中C-H鍵與C-H鍵之間的夾角（填“=或

<”）120°,出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是

解析：（1）原子的雜化軌道類型不同，分子的立體構(gòu)型也不同。由圖可知，甲醛分子為

平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sd雜化。

（2）醛類分子中都含有C=0鍵，所以甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵。一般來說，雙鍵是

。鍵和Jt鍵的組合。

（3）由于碳氧雙鍵中存在口鍵，它對C—H鍵的排斥作用較強，所以甲醛分子中C-H

鍵與C—H鍵之間的夾角小于120°o

答案：（Dsp,雜化甲醛分子的立體構(gòu)型為平面三角形

（2）②⑤（3）<碳氧雙鍵中存在“鍵，它對C—H鍵的排斥作用較強

D題組三等電子原理、等電子體

7.下列各對粒子中，空間結(jié)構(gòu)相似的是（）

A.CS2與NO?B.CO?與

C.SO?與0?D.PCL與BFs

解析：選B。A選項中CS?的價電子總數(shù)為16,NO?的價電子總數(shù)為17,故二者不屬于等

電子體；B選項中CO?和N20的價電子總數(shù)均為16,且均為三原子分子，二者互為等電子體，

因此具有相似的空間結(jié)構(gòu)；C選項中SO2和原子數(shù)目不同，價電子總數(shù)也不同，故二者不

屬于等電子體；D選項中PCL的價電子總數(shù)為26,BFs的價電子總數(shù)為24,故二者不屬于等

電子體。

8.（1）根據(jù)等電子原理判斷，下列說法中錯誤的是o

A.B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上

B.B3N3H6分子中存在雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)

C.和NL互為等電子體，均為三角錐形結(jié)構(gòu)

D.C也和NH。互為等電子體，均為正四面體結(jié)構(gòu)

（2）下列微粒組是等電子體的是。

A.和NOZB.Na+和

C.SOT和P0『D.NO和O2

解析：（1）等電子原理是指具有相同價電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相似的結(jié)

構(gòu)特征。苯是BsN3H6的等電子體，因此，它們的結(jié)構(gòu)相似。苯分子中所有的原子均在同一平

面上，苯分子中不存在雙鍵，存在大”鍵，B錯誤。L。+和NL互為等電子體，NK為三角

錐形結(jié)構(gòu)，則上0+也是三角錐形結(jié)構(gòu)。CH,和NH：互為等電子體，CK是正四面體結(jié)構(gòu)，所以

NH?也是正四面體結(jié)構(gòu)。

(2)204的原子總數(shù)和價電子總數(shù)都是N02的2倍；N0的價電子總數(shù)是11,的價電子

總數(shù)是12,故A、D不正確；Na卡的價電子數(shù)是10,C「的價電子數(shù)是18,故B不正確。

答案：(1)B(2)C

知識點2分子的極性手性分子

腌固根基，熱身小試

基^^知識.

一、分子的極性

1.鍵的極性與非極性：兩種非金屬元素之間形成化學(xué)鍵，如果兩種元素相同，則形成

非極性鍵,若兩者不同，則形成極性鍵。

2.(1)極性分子：正電荷重心和負電荷重心不相重合的分子稱為極性分子。

(2)非極性分子：正電荷重心和負電荷重心相重合的分子稱為非極性分子。

3.“相似相溶規(guī)則”：一般情況下，由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于極性溶劑，由非極

性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于韭極性溶劑。

二、手性分子

1.手性異構(gòu)體：具有完全相同的組成和原子排列方式的分子，如左手和右手一樣互為

鏡像,在三維空間里不能重疊,這對分子互稱手性異構(gòu)體。

2.手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。

3.手性碳原子：在有機物分子中，連接四個不同的原子或基團的碳原子。

直我:檢測

1.判斷正誤(正確的打，錯誤的打“X”)。

(1)極性分子中不可能含有非極性鍵。()

(2)離子化合物中不可能含有非極性鍵。()

(3)非極性分子中不可能含有極性鍵。()

(4)一般極性分子中含有極性鍵。()

(5)上0、CO?、CH&都是非極性分子。()

答案：⑴X(2)X(3)X(4)V(5)X

2.下列各組物質(zhì)中，都是由極性鍵形成極性分子的一組是()

A.CH&和BnB.N&和H2O

C.H?S和CCLD.C0?和HC1

解析：選析CH”、CC析C0?都是由極性鍵形成的非極性分子，NHs、HQ、HzS、HC1都是

由極性鍵形成的極性分子，Br?是由非極性鍵形成的非極性分子o

CH3—CH—COOH

3.乳酸(I)是人體生理活動中無氧呼吸時的一種代謝產(chǎn)物，它

OH

(填“存在”或“不存在”)手性異構(gòu)體。若存在，請用“*”標(biāo)出分子中的手性碳

原子：(若不存在，則此空不用填寫)。乳酸分子中碳原子的雜化

方式為?

CH3—*CH--COOH23

答案：存在|sp、sp

OH

要點闡釋，破譯命題

重難解讀

1.判斷分子極性的一般思路

|鍵有無極性,共同非極性分子卜黑共價鍵

J電荷

形成的

分子

?分子立體構(gòu)型Fa極性分子卜?德

2.判斷AB”型分子極性的方法

(1)化合價法：AB”型分子中，中心原子的化合價的絕對值等于該原子的價電子數(shù)時，該

分子為非極性分子，此時分子的空間結(jié)構(gòu)對稱；若中心原子的化合價的絕對值不等于其價電

子數(shù)，則分子的空間結(jié)構(gòu)不對稱，該分子為極性分子。具體實例如下:

分子

BF3C02S03(g)H20NH3S02

中心原子的化合價的

346234

絕對值

中心原子的價電子數(shù)346656

分子極性非極性非極性非極性極性極性極性

(2)根據(jù)鍵的極性、分子立體構(gòu)型判斷

類型實例鍵的極性立體構(gòu)型分子極性

非極性鍵直線形非極性分子

x2H2>N2

XYHCKNO極性鍵直線形極性分子

CO2、CS2極性鍵直線形非極性分子

極性鍵形極性分子

XY2(X2Y)S02V

H2O、H2S極性鍵V形極性分子

BF3極性鍵平面三角形非極性分子

XY3

NH3極性鍵三角錐形極性分子

極性鍵正四面體形非極性分子

XY4O、CCL

3.手性分子的判斷方法

(1)觀察實物與其鏡像能否重疊，如果不能重疊，說明是手性分子。如圖:

CH2cH3CH2cH3

(2)觀察是否有手性碳原子

有機物具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1個碳原子所連接的4個原子或

基團各不相同，那么該碳原子稱為手性碳原子，用*C來表示。

*

CH2C

例

如

I—c“°中含有1個手性碳原子。

OHO

4.手性分子的應(yīng)用

(1)手性碳原子與手性分子的判斷：手性碳原子必須是飽和碳原子，且飽和碳原子所連

接的四個原子或原子團必須不同。含有手性碳原子的分子叫手性分子。

(2)具有手性關(guān)系的分子互稱為手性異構(gòu)體，又叫對映異構(gòu)體、光學(xué)異構(gòu)體。

(3)手性分子的主要用途

①生產(chǎn)手性藥物。人工合成的手性藥物百分之八十以上是手性異構(gòu)體各半的消旋藥，它

像一把雙刃劍，一手可治病，另一手卻可能致病。因此，目前的手性制藥要求必須把手性異

構(gòu)體分離開，出售藥品中只含能治病的那種手性異構(gòu)體。

②生產(chǎn)手性催化劑。手性催化劑是只催化或主要催化一種手性分子的合成，不得到或基

本上得不到它的手性異構(gòu)體分子。

典題例逆

M3下列敘述中正確的是()

A.NHs、CO、CO?都是極性分子

B.CH&、CCL都是含有極性鍵的非極性分子

C.HF、HCKHBr、HI的穩(wěn)定性依次增強

D.CSz、壓0、C2H2都是直線形分子

［解析］CO,是非極性分子，A項錯誤。非金屬性：F>Cl>Br>I,元素的非金屬性越

強，對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，故HF、HCKHBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱，C項錯誤。由價層電

子對互斥理論可知，H?0分子的立體構(gòu)型為V形，D項錯誤。

［答案］B

阻回國囹

(1)非金屬單質(zhì)中，是V形分子，為空間不對稱結(jié)構(gòu)，故為極性分子(非金屬單質(zhì)中

的特例)。

⑵可從

J__0

\o\

分子立體結(jié)構(gòu)是否對稱來判斷復(fù)雜的多原子分子是極性分子還是非極性分子。如H-C

三N為直線形分子，為不對稱結(jié)構(gòu)，屬于極性分子；又如HzOz的結(jié)構(gòu)式為H—0—0—H,其立

體結(jié)構(gòu)如圖所示，它不是對稱結(jié)構(gòu)，屬于極性分子。

①PL的分子構(gòu)型為三角錐形；②BeCk的分子構(gòu)型為直線形；③CH4的分子構(gòu)型為正四

面體形；④CO?的分子構(gòu)型為直線形；⑤BF,的分子構(gòu)型為平面正三角形；⑥NFs的分子構(gòu)型

為三角錐形。下面對分子極性的判斷正確的是（）

A.①⑥為極性分子，②③④⑤為非極性分子

B.只有④為非極性分子，其余為極性分子

C.只有②⑤為極性分子，其余為非極性分子

D.只有①③為非極性分子，其余為極性分子

解析：選A。C02分子為直線形，鍵的極性可抵消，為非極性分子。CH4分子為正四面

體形，鍵的極性也可抵消，為非極性分子。NF3中由于N原子的孤電子對對成鍵電子對的排

斥作用，使電子不能均勻分布，為極性分子，同理，PH,也為極性分子。BeCk分子構(gòu)型為

直線形，鍵的極性可抵消，為非極性分子。BFs分子構(gòu)型為平面正三角形，鍵的極性可抵消，

為非極性分子。

聞題組突破，強化通關(guān)

D題組一鍵的極性與分子的極性

1.下列有關(guān)分子的敘述中正確的是（）

A.以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子一定是非極性分子

B.以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子

C.非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子

D.非極性分子中一定含有非極性共價鍵

解析：選A。對于抽象的選擇題可用舉反例法以具體的物質(zhì)判斷正誤。A項正確，如0八

壓、沖等；B項錯誤，以極性鍵結(jié)合起來的分子不一定是極性分子，若分子的空間結(jié)構(gòu)對稱,

正電荷重心和負電荷重心重合，就是非極性分子，如CH&、CO?、CCL、CSZ等；C項錯誤，非

極性分子不一定是雙原子單質(zhì)分子，如CH、D項錯誤，非極性分子中不一定含有非極性鍵,

如CH、CO?等。

2.下列物質(zhì)中既有極性鍵，又有非極性鍵的非極性分子是（）

A.二氧化硫B.四氯化碳

C.雙氧水D.乙烯

解析：選D。SO?只含極性鍵，是極性分子；四氯化碳是只含極性鍵的非極性分子；H2O2

是既含極性鍵(0-H)又含非極性鍵(0-0)的極性分子；乙烯是既含極性鍵(C-H)又含非極性

鍵(C=C)的非極性分子。

3.PL又稱磷化氫，在常溫下是一種無色、有大蒜氣味的氣體，電石氣的雜質(zhì)中常含有

它。它的結(jié)構(gòu)與NHs分子結(jié)構(gòu)相似。以下關(guān)于PL的敘述中正確的是()

A.PHs是非極性分子

B.PL分子中有未成鍵的電子對

C.PL是一種強氧化劑

D.PH3分子中的P—H鍵是非極性鍵

解析：選B°PL與N%分子的結(jié)構(gòu)相似，因此在P原子的最外層有一對孤電子對未成鍵。

P—H鍵是由不同種原子形成的共價鍵，屬于極性鍵。根據(jù)PHs的分子結(jié)構(gòu)可知該分子的正電

荷重心和負電荷重心不重合，故分子有極性。PHs中P呈一3價，具有很強的還原性。

口題組二手性分子

4.下列有機物分子具有手性異構(gòu)體的是()

A.CH4B.CH3cH20H

CH3CHOH

c.1D.CH3COOH

Cl

解析：選C。存在手性異構(gòu)體的分子中一定存在至少1個連接4個不同原子或基團的碳

H

原子。因此4個選項中只有C項中存在手性異構(gòu)體，Cl*COH中標(biāo)有“*”的碳原子

cH3

是手性碳原子，其余選項中碳原子均不是手性碳原子。

5.下列有機物分子中屬于手性分子的是()

?CH3CH2CH(0H)C00H②2-丁醇

CH,

③UNy—④丙三醇

OH

A.只有①B.①和②

D.①②③④

解析：選C。寫出各分子的結(jié)構(gòu)簡式:

**

①CH3cH2—CH—COOH、②CH3—CH—CH2cH3、

OHOH

可知①②③中含手性碳原子(用

CH3,@CH2-CHCH2OH；

OHOH

標(biāo)記），而④中不含手性碳原子，故①②③屬于手性分子。

6.下列分子中含有3個手性碳原子的是（）

CI1

A.CH3—CH2—CH2—C=CH2

CIl

B.CH3—CH—（^C—CH2—CH3

BIrBIr

C.CH3—CH—CH—CH=CH2

C2H5ClBr

III

D.CH3—CH—CH—CH—CH3

解析：選D。A選項中無手性碳原子，B、C、D中含有的手性碳原子（帶*者）分別為

C1

I

B選項：CH3—*C—C^C—CH2—CH3;

H

BrH

II

C選項：CH3—*C—*C—CH=CH2；

HBr

C

H3

——

CH2

I

*C

選項：-

DCHQ———

HI

故正確選項為Do

重難易錯提煉

L雜化軌道理論是為了解釋分子的立體構(gòu)型提出的一種價鍵理論。常見的雜化類型有sp雜

化、SP。雜化、SP，雜化。

2.價電子對數(shù)為2、3、4時，中心原子分別采取sp、sp\sp，雜化。

3.sp雜化得到夾角為180°的直線形雜化軌道，sp?雜化得到三個夾角為120°的平面三角

形雜化軌道，sd雜化得到4個夾角為109.5。的四面體形雜化軌道。

課后達標(biāo)檢測

［基礎(chǔ)鞏固］

1.下列現(xiàn)象中，不能用“相似相溶規(guī)則”解釋的是（）

A.酒精與水以任意比互溶

B.用純堿洗滌油脂

C.氨易溶于水

D.用苯將澳水中的澳萃取出來

解析：選B。酒精與水均為極性分子，且二者之間能形成氫鍵，酒精易溶于水，A正確；

用純堿洗滌油脂利用的是水解原理，B錯誤；NH；,與比0均是極性分子，相似相溶，且二者還

能形成氫鍵，增大了其溶解性，C正確；苯與Bn均為非極性分子，互相溶解，D正確。

2.下列有關(guān)苯分子中的化學(xué)鍵描述正確的是（）

A.每個碳原子的一個sp?雜化軌道參與形成大Ji鍵

B.每個碳原子的未參加雜化的2P軌道形成大Ji鍵

C.碳原子的3個sp2雜化軌道與其他碳原子形成2個。鍵和1個m鍵

D.碳原子的未參加雜化的2p軌道與其他碳原子的2p軌道形成。鍵

解析：選B。雜化軌道只能形成。鍵，而不能形成n鍵。每個碳原子的兩個sp2雜化

軌道上的電子分別與鄰近的兩個碳原子的sd雜化軌道上的電子配對形成。鍵；每個碳原

子的另一個sd雜化軌道上的電子分別與一個氫原子的1s電子配對形成。鍵；未參與雜化

的2p軌道形成大IT鍵。

3.下列物質(zhì)中，既有極性鍵，又有非極性鍵的非極性分子是（）

A.二硫化碳B.甲烷

C.一氯乙烷D.乙快

解析：選D。A、B、D三項分子均為非極性分子，但A、B兩項分子中不含有非極性鍵。

4.下列關(guān)于SO?與CO?的說法正確的是（）

A.都是直線形結(jié)構(gòu)

B.中心原子都采取sp雜化

C.硫原子和碳原子上都沒有孤電子對

D.SO2為V形結(jié)構(gòu)，CO?為直線形結(jié)構(gòu)

解析：選D。CO?中碳原子是sp雜化，是直線形結(jié)構(gòu)，SO2中硫原子是sp，雜化，是V形

結(jié)構(gòu)，有一對孤電子對。

5.下列分子中，不含手性碳原子的是（）

0

A.CH3CHOHB.CH3C—0—R

Br

CH3

C.H—C—OHD.CH3cHe1CH2cH0

CHO

解析：選B。如果一個碳原子連接四個不同的原子或基團，這樣的碳原子叫手性碳原子,

B選項中的物質(zhì)不含這樣的碳原子。

6.關(guān)于結(jié)構(gòu)如圖所示的有機物的敘述中正確的是（）

OH

I

CH

/\

HCC—CH2OH

IIII-

HCCH

\/

CH

I

0H

A.1mol此有機物與足量Na發(fā)生反應(yīng)，生成3mol壓

B.分子中有3個手性碳原子

C.分子中sp\雜化的原子個數(shù)比為1：1

D.1mol此有機物與足量壓發(fā)生加成反應(yīng)，有2moi“鍵斷裂

解析：選D。1mol此有機物含3mol—OH,與足量鈉反應(yīng)生成1.5mol壓；該分子

中只有六元環(huán)中兩個連羥基的碳原子為手性碳原子；連有雙鍵的4個碳原子為sd雜化，其

余3個碳原子及3個氧原子為sd雜化；與出加成時碳碳雙鍵中的“鍵斷裂。

7.陽3、上0、CH,三分子中鍵角的大小順序正確的是（）

A.NH3>H2O>CH4B.CH4>NH3>H20

C.H20>CH4>NH3D.H20>NH3>CH4

解析：選B。NH3,HzO、CH,分子的價層電子對模型均為正四面體形，價電子對間的夾角

按理應(yīng)為109.5°,由于NH3分子有一對孤電子對，壓0分子有兩對孤電子對，孤電子對對

成鍵電子對有較大的斥力，使成鍵電子對之間的夾角減小。所以三個分子的鍵角從大到小的

順序是CH4>NH3>H20?

8.下列說法不正確的是（）

A.HCHO分子中的C原子有兩個未參與雜化的2P軌道形成Ji鍵

B.分子的鍵角不是90°

C.SiH4是正四面體形分