多原子分子的结构和性质习题解答

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新人教版高中化学选修3第二章分子的结构与性质课时练习附答案

(3)σ键的特征是：以形成的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的电子云。 (4)HCl分子里的共价键是由氢原子提供的未成对电子的原子轨道和氯原子提供的未成对电子的原子轨道重叠形成的。这样的σ 键称为。σ键还包括、。 (5)水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有性；水分子的键角接近900是因为共价键具有性。 12、用电子式表示形成过程：HCl H2O -1CaCl2 13、写出电子式： NaOH Na2O2NH4Cl N2H2NH3 CH4H2O2CO2 14、A、B、C均为短周期元素，可形成A2C和BC2两种化合物。A、B、C的原子序数依次递增，A原子的K层的电子数目只有一个，B位于A的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而C原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。 (1)它们的元素符号分别为：A ；B ；C ； (2)BC2是由键组成的分子。 15、白磷结构式为正四面体，在O2不足时燃烧，则在每两个P原子之间“嵌”入一个氧原子，此化合物的真实分子式为，若此分子的分子结构中只含有单健，且每个原子的最外层都满足８电子结构，则该分子中含有的共价健的数目是。
15白磷结构式为正四面体在o2不足时燃烧则在每两个p原子之间嵌入一个氧原子此化合物的真实分子式为若此分子的分子结构中只含有单健且每个原子的最外层都满足8电子结构则该分子中含有的共价健的数目是
新人教版高中化学选修 3第二章分子的结构与性质课时练习附答案
第一节《共价键》(1) 共价键的本质 1、下列说法正确的是（） A、含有共价键的化合物一定是共价化合物 B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C、由共价键形成的分子一定是共价化合物 D、只有非金属原子间才能形成共价键 2、下列有关σ键的说法错误的是（） A、如果电子云图象是由两个s电子重叠形成的，即形成s--sσ键 B、s电子与p电子形成s--pσ键 C、p和p不能形成σ键 D、HCl分子里含有一个s--pσ键 3、下列过程中，共价健被破坏的是（） A、碘升华 B、碘蒸气被木炭吸附 C、蔗糖溶于水 D、HCl气体溶于水 4、分子中所含的电子数与HF分子相等且只含有2个极性共价健的是（） A．CO B．NO C．H2O D．CH4 ) 5、下列化合物电子式书写正确的是(

高考化学复习分子结构与性质习题含解析

高考化学复习分子结构与性质1．下列说法不正确的是( )A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键，两个π键解析：单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。

稀有气体单质中，不存在化学键。

答案：C2．(2019·安徽师大附中模拟)现有下列两组命题，②组命题正确，且能用①组命题正确解释的是( )选项①组②组A H—I键的键能大于H—Cl键的键能HI比HCl稳定B H—I键的键能小于H—Cl键的键能HI比HCl稳定C HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力HI的沸点比HCl的高D HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力HI的沸点比HCl的低比HC l高，是由于HI的相对分子质量大于HCl的相对分子质量，HI分子间作用力大于HCl 分子间作用力，故C正确、D错误。

答案：C3．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法不正确的是( )A．N2分子与CO分子中都含有三键B．CO分子中有一个π键是配位键C．N2与CO互为等电子体D．N2与CO的化学性质相同解析：N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。

答案：D4．CH＋3、—CH3、CH－3都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法错误的是( ) A．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化B．CH－3与NH3、H3O＋互为等电子体，几何构型均为三角锥形C．CH＋3中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面D．2个—CH3或1个CH＋3和1个CH－3结合均可得到CH3CH3解析：CH＋3、—CH3、CH－3分别具有6个、7个和8个价电子，电子总数分别是8个、9个和10个，它们不是等电子体，A选项说法错误；CH－3与NH3、H3O＋均具有8个价电子、4个原子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，B选项说法正确；根据价层电子对互斥模型，CH＋3中C原子的价电子对数为3 ，碳原子采取sp2杂化，其空间构型是平面三角形，C选项说法正确；2个—CH3或1个CH＋3和1个CH－3结合都能得到CH3CH3, D选项说法正确。

化学选修三第二章《分子结构与性质》知识点及全套练习题(含答案解析)

第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。

2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。

②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。

3.键参数①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。

②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。

③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。

二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。

杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。

2．分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。

(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。

3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。

②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。

三.分子的性质1．分子间作用力的比较2．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。

(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。

3．溶解性(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

第五章多原子分子的结构和性质

(-1,-1,1) (1,1,1) (-1,1,-1) (1,-1,-1)
甲烷分子中四个成键轨道定域在C-H之间，每个定域轨道中有两个成键电子，电子分布分别对C-H键轴对称，为四个等性单键。几何构型为正四面体。四个H的1s轨道分别对键轴对称。
C的2s，2px，2py和2pz除2s轨道外，与键轴是不
平面型有机共轭分子中，σ 键定域，构成分子骨架，每个 C 余下的一个垂直于平面的 p 轨道往往以肩并肩的型式形成多原子离域π 键。用 HMO法处理共轭分子结构时，假定： (1) 假定π电子是在核和σ 键所形成的整个骨架中运动，可将σ 键和π 键分开处理； (2) 假定共轭分子的σ 键骨架不变，分子的性质由π电子状态决定； (3) 假定每个π 电子k 的运动状态用k 描述，其Schrö dinger方程为： ˆ H k Ek k HMO法还假定： •各C原子的α积分相同，各相邻C原子的β积分也相同； •不相邻C原子的β 积分和重叠积分S均为0。
A
四个杂化轨道分别与四个氢原子1s 轨道组合成四个分子轨道
A C1 A C21SA B C1B C21SB C C1C C21SC D C1D C21SD
1sA——氢原子A的1S轨道，以此类推。 A——由两个原子轨道线性组合而成的分子轨道，称为定域分子轨道
a1 C1S C2 1SA 1SB 1SC 1SD t2 x C3Px C4 1SA 1SB 1SC 1SD t2 z C3Pz C4 1SA 1SB 1SC 1SD t2 y C3Py C4 1SA 1SB 1SC 1SD
成键能力: F 3 ; 键角: cos

人教版2020高考化学第12章(物质结构与性质)第2节2)分子的立体构型讲与练(含解析)

第12章（物质结构与性质）李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。

②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。

(2)价层电子对数的确定方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。

(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。

(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。

代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO20＋2＝2 spCH2O 0＋3＝3 sp2CH40＋4＝4 sp3SO21＋2＝3 sp2NH31＋3＝4 sp3H2O 2＋2＝4 sp3(4)3.等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。

等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。

常见等电子体与空间构型微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS－、NO＋2、N－3AX216e－直线形CO2－3、NO－3、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NO－2AX218e－V形SiO4－4、PO3－4、SO2－4、ClO－4AX432e－正四面体形PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326e－三角锥形CO、N2AX 10e－直线形CH4、NH＋4AX48e－正四面体形判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。

2021年高中化学选修二第二章《分子结构与性质》经典习题(答案解析)(3)

一、选择题1．下列物质中，所有原子最外层均达到8电子稳定结构的化合物是 A ．5PClB ．4CClC ．4P (正四面体形)D ．3NH答案：B 【详解】A. P 最外层有5个电子，与其他原子间共用3对电子成为稳定结构，Cl 最外层有7个电子，与其他原子间共用1对电子成为稳定结构，显然5PCl 中的P 最外层不满足8电子稳定结构，A 项错误；B. C 最外层有4个电子，与其他原子间共用4对电子成为稳定结构，则4CCl 中的原子最外层均满足8电子稳定结构，B 项正确；C. 画出正四面体图形，每个P 占据正四面体的一个顶点，每个P 与其他3个P 形成3对共用电子，从而使每个P 最外层均满足8电子稳定结构，但P 属于单质，C 项错误；D. N 最外层有5个电子，与其他原子间共用3对电子成为稳定结构，H 最外层有1个电子，与其他原子间共用1对电子成为2电子稳定结构，3NH 中N 原子最外层达到8电子稳定结构，而H 达到2电子稳定结构，D 项错误；答案选 B 。

2．原子序数依次增大的元素a 、b 、c 、d ，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。

a -的电子层结构与氦相同，b 和c 的次外层有8个电子，c -和d +的电子层结构相同。

下列叙述错误的是（）A ．元素的非金属性强弱次序为c b a >>B ．a 和其他3种元素均能形成共价化合物C ．d 和其他3种元素均能形成离子化合物D ．元素a 、b 、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6 答案：B 【详解】A ．根据题意可推知，a 为H ，b 为S ，c 为Cl ，d 为K 。

同一周期从左到右，非金属性增强，非金属性：Cl S H >>，选项A 正确；B ．H 和K 只能形成离子化合物KH ，选项B 错误；C ．K 和H 、S 、Cl 能分别形成离子化合物：KH 、2K S 、KCl ，选项C 正确；D ．H 、S 、Cl 的最高化合价分别为1+、6+、7+，最低化合价分别为1-、2-、1-，故元素a 、b 、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6，选项D 正确。

第六章分子结构及性质

第六章分子结构及性质思考题解析1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素原子之间易形成离子键。

哪些元素原子之间易形成共价键？解：周期表中的ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA族元素原子之间由于电负性相差巨大，易形成离子键，而处于周期表中间的主族元素原子之间由于电负性相差不大，易形成共价键。

2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。

（1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。

（2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。

（3）sp2杂化轨道是有某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。

（4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。

（5）在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp3杂化，因此这些分子都是正四面体形。

（6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。

（7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。

解：（1）不正确。

这只能对双原子分子而言。

（2）不正确。

这只能对双原子分子而言。

（3）错。

sp2杂化轨道是由某个原子的n s轨道和两个n p轨道混合形成的。

（4）正确。

（5）错。

CCl4分子呈正四面体，而CHCl3和CH2Cl2分子呈变形四面体。

（6）错。

原子在基态时的成对电子，受激发后有可能拆开参与形成共价键。

（7）错。

如某些分子在成键时发生不等性杂化，则杂化轨道的几何构型与分子的几何构型就不一致。

3．试指出下列分子中哪些含有极性键？Br2CO2H2O H2S CH4解：CO2、H2O、H2S、CH4分子中含有极性键。

4．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论进行解释。

解：BF3分子在成键时发生sp2等性杂化，所以呈平面三角形，而NF3分子在成键时发生sp3不等性杂化，所以呈三角锥形。

5．CH4、H2O、NH3分子中键角最大的是哪个分子？键角最小的是哪个分子？为什么？解：CH4分子的键角最大，H2O分子的键角最小。

CH4分子呈正四面体形，键角为109°28′。

周公度第四版结构化学第五章多原子分子的结构和性质

•
•§5.2 杂化轨道理论
•一、杂化概念的提出 • 1931年Pauling和Slater提出杂化概念，为了解释键角的变化。
• 为了解释甲烷的正四面体结构，说明碳原子四个键的等价性，鲍林在1928一1931年，提出了杂化轨道的理论。
• 该理论的根据是电子运动不仅具有粒子性，同时还有波动性。而波又是可以叠加的。
•
•一、甲烷(CH4)的离域分子轨道
• 构成分子轨道的简捷作法是先把4个H的AO形成如下4种 “对称匹配线性组合(SALC)”,或“群轨道” , 使每一种都能与C的一个AO对称匹配.
•
•CH4的离域(正则)分子轨道波函数的构造
•处理问题的基本思路:
• 先将四个H(分别标记为a,b,c,d)的 1s 轨道组合成对称性群轨道，然后再与 C 的 2s, 2px, 2py, 2pz 原子轨道进行线性组合(实际上是8个原子轨道进行组合，肯定会产生 8 个分子轨道)
•
•●用分子轨道理论（MO）处理多原子分子时，最一般的方法是用非杂化的原子轨道进行线性组合，构成分子轨道，它们是离域的，这些分子轨道中的电子并不定域在两个原子之间，而是在几个原子之间离域运动。
• ★ 离域分子轨道在讨论分子的激发态、电离能以及分子的光谱性质等方面可发挥很好的作用。
• ★ 理论分析所得的结果与实验数据符合良好。
•dx2-y2, s , px , py , pz •dz2, dx2-y2, s , px , py , pz
•直线型
D∞h
•平面三角形 D3h
•四面体形 Td
•平面四方形 D4h •三方双锥形 D3h •四方锥形 C4v •正八面体形 Oh
CO2 , N3BF3 , SO3 CH4

结构化学习题解答5(北大)

[5.24] 试分析下列分子中的成键情况，比较其碱性的强弱，并说明理由。
NH3 N(CH3)3 C6H5NH2 CH3CONH2
[解]：碱性的强弱和提供电子对能力大小有关，当N原子提供孤
对电子的能力大，碱性强。分子的几何够习惯内和有关性质主要决定于分子中骨干原子的成键情况。下面将分析4个分子中的骨干原子特别是N原子的成键轨道以及所形成的化学键的类型，并结合有关原子或基团的电学性质，比较N原子上电荷密度的大小，从而推断出4个分子碱性强弱的次序。
=-152.2 KJ•mol-1 [5.20] 试分析下列分子中的成键情况，指出C—Cl键键长大小
次序，并说明理由。
（a）H3CCl (b)H2C=CHCl (c)HC≡CCl [解]：（a）H3CCl：该分子为CH4分子的衍生物。同时CH4分子一样， C原子也采用sp3杂化轨道成键。4个sp3杂化轨道分别与3个H原子的1s轨道及Cl原子的3p轨道重叠共形成4个σ键。分子呈四面体构型，属C3v点群。 (b) H2C=CHCl：该分子为H2C=C H2分子的衍生物，其成键情况与C2H4分子的成键情况即有相同之处又有差别。在C2H3Cl分子中，C原子（1）的3个sp2杂化轨道分别与两个H原子的1s轨道
H
H
βc1+(α-E) c2+βc3=0
βc1+βc2+(α-E)c3=0 用β除各式并令x = (α-E)/β，则得：
xc1+c2+c3=0 c1+xc2+c3=0
c1+c2+xc3=0
欲使ci为非0解，则必须师其系数行列式为零，即：x 1 1
解此行列式，得：
1 x 10
x1=-2，x2=1，x3=1 将x值代入x=(α-E)/β，得： E1=α+2β，E2=α-β，E3=α-β 能级及电子分布简图如下：

高中化学《分子结构与性质》练习题(附答案解析)

高中化学《分子结构与性质》练习题(附答案解析)学校:___________姓名：___________班级：________________一、单选题1．下列分子中不．存在π键的是（）A．CH4B．C2H4C．C2H2D．C6H6ClO 分子的空间构型是（）2．气态3A．直线形B．平面三角形C．四面体形D．三角锥形3．化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图，下列说法中正确的是（）A．X分子中只有极性键没有非极性键B．X分子中的共用电子对数为11C．1molX分子中所含的σ键数目为10N A D．X是共价化合物4．下列叙述正确的是（）A．含有极性键的分子一定是极性分子B．MCO3型碳酸盐，其分解温度越高，则分解后生成的金属氧化物的晶格能越大C．共价键产生极性根本原因是成键原子的原子核吸引共用电子对能力不同D．含有共价键的晶体一定是原子晶体5．下列说法中正确的是（）A．碘化氢的范德华力比溴化氢的大，碘化氢稳定性强B．甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同，熔点相近C．氯化钠和氯化氢熔化时，破坏的都是离子键D．干冰气化和碘升华克服的作用力相同6．能用键能大小解释的是（）A．稀有气体一般很难发生化学反应B．常温常压下，氟气的密度小于氯气C．相同条件下，NH3在水中的溶解度大于PH3D．SiC晶体的熔点比晶体硅的高7．设A N 为阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是（）A ．78g 苯含有碳碳双键的数目为3A NB ．46g 乙醇中的极性键数目为7A NC ．420.5molCuSO 5H O ⋅晶体中含有2Cu +数目小于0.5A ND ．标准状况下，22.4L 丙炔含有的π键数目为A N8．2CS 是一种重要的化工原料。

工业上可以利用硫(8S )与4CH 为原料制备2CS 。

下列有关说法错误的是（）A ．2CS 的熔沸点比2CO 高B ．2CS 可氧化为2CO 、2SOC ．8S 分子中S 原子采用2sp 杂化D ．2CS 是直线形的非极性分子9．第ⅤA 族元素的原子R 与A 原子结合形成RA 3气态分子，其立体结构呈三角锥形。

2020高考化学考题分子结构与性质

分子结构与性质1．三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如下图所示，已知其燃烧热△H＝-3677kJ/mol(P被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法中不正确的是A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构B．P4S3中硫元素为-2价，磷元素为+3价C．热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g)＝P4O10(s)+3SO2(g)；△H＝-3677kJ/molD．一个P4S3分子中含有三个非极性共价键【答案】B【解析】A、P原子最外层有5个电子，含3个未成键电子，S原子最外层有6个电子，含2个未成键电子，由P4S3的分子结构可知，每个P形成3个共价键，每个S形成2个共价键，分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，A正确；B、由P4S3的分子结构可知，1个P为+3价，其它3个P都是+1价，正价总数为+6，而S为-2价，B错误；C、根据燃烧热的概念：1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，则P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g)；△H= -3677kJ/mol，C正确；D、由P4S3的分子结构可知，P-P之间的键为非极性键，P-S之间的键为极性键，一个P4S3分子中含有三个非极性共价键，D正确。

2．常温下三氯化氮（NCl3）是一种淡黄色的液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3说法正确的是（）A．该物质中N-C1键是非极性键B．NCl3中N原子采用sp2杂化C．该物质是极性分子D．因N-C1键的键能大，所以NCl3的沸点高【答案】C【解析】A、N和Cl是不同的非金属，则N－Cl键属于极性键，故A错误；B、NCl3中N有3个σ键，孤电子对数5312-⨯=1，价层电子对数为4，价层电子对数等于杂化轨道数，即NCl3中N的杂化类型为sp3，故B错误；C、根据B选项分析，NCl3为三角锥形，属于极性分子，故C正确；D、NCl3是分子晶体，NCl3沸点高低与N－Cl键能大小无关，故D错误。

多原子分子的结构和性质

第五章多原子分子的结构和性质
5.1 价电子对互斥理论
价电子对包括成键电子对(bp)和孤电子对(lp)。原子周围各个价电子对之间由于互相排斥，在键长一定的条件下，互相间距越远越稳定。
价电子对之间斥力的来源：静电排斥；Pauli斥力。
为使价电子对间互相远离，可将价电子对看作等距排布在一个球面上，形成多面体。
于sp1,sp2,sp3杂化来说，上式等价于：
cosij pip jd (i j ) / (i j )
其中pi是杂化轨道i中的归一化的p轨道组合。
等性杂化轨道：以sp3杂化为例
每个杂化轨道中，有1/4是s轨道，3/4是p轨道
i
1s 2
3 2 pi;
i 1, 2, 3, 4
pi aipx px aipy p y aipz pz
由于是不等性杂化，杂化轨道的成分与等性杂化不同，轨道间的夹角也不同，一般情况下，要么已知轨道间夹角，求出轨道成分，要么已知轨道成分，求出轨道夹角。以前一种情况为例。
水分子中，两根H-O键间的夹角为104.5°
首先建立坐标系，将其中一根H-O键的杂化轨道放在x轴上，另一个在x-y平面，则
1 1s 1p1
1 1
cos104.5
0
11
0.2002 0.7998
不妨取 1 2 0.4474; 1 2 0.8943
夹角公式 cos104.5 p1p2d a2 px 0.2504
a2 py 1 a22px 0.9681(任意取其中一个)
结果：每个H-O键中s轨道成分占20.02%，p轨道占79.98% 每对孤对电子中s轨道占(1-2×20.02%)/2=29.98%, p轨道占(3-2×79.98%)/2=70.02%

多原子分子的结构和性质习题解答

∑ （3）自由价： Fi = Fmax − Pij j
五、离域 π
键的表示：
π
n m
，其中
m
表示形成离域 π
键的
p
轨道数，n
表示填充
在离域π 键的电子数(要求会写)。
2
乐山师范学院化学学院
六、前线轨道理论：分子的最高占据轨道（HOMO）和最低空轨道（LUMO）统称为前线轨道。两个分子要发生化学反应，首先要相互接近，在两个分子相互接近时，一个
四方锥
C4v
IF5
d2sp3 或 sp3d2 dz2 , dx2 −y2 , s, px, py, pz 正八面体
Oh
SF6
三、离域分子轨道理论：
用分子轨道理论处理多原子分子时，最一般的方法是用非杂化的原子轨道进
行线性组合，构成分子轨道，它们是离域化的，即这些分子轨道的电子并不定域
于多原子分子的两个原子之间，而是在几个原子间离域运动。
7+3=10 5
三角双锥
3
2
O H
H H 三角锥型
F
Br F
F T型
NF3
5+3=8
4
四面体
3
1
N F
F F 三角锥型
ICl4− 7+4+1=12 6
八面体
4
2
IF4+
7+4-1=10 5
三角双锥
4
1
SbF4− 5+4+1=10 5
三角双锥
4
1
Cl
Cl
I Cl
Cl
正方形
F F
I F
F
跷跷板型
F F

多原子分子的结构和性质

构型直线型平面三角形四面体形平面四方形三方双锥形四方锥形正八面体形
对称性 D∞h D3h Td D4h D3h C4v Oh
实例 CO2 , N3BF3 , SO3 CH4 Ni(CN)42PF5 IF5 SF6
9
由 n 条原子轨道：φ1 , φ2 , · · · , φ n 可构成 n 条杂化轨道： ψ 1 = c11φ1 + c12φ 2 + ⋅ ⋅ ⋅ + c1 n φ n
c2 = 1/ 2
c3 = −1/ 2
15
于是得到三个sp2杂化轨道的一种表示式为：
ψ ψ ψ
sp 2
sp 2
sp 2
1 s + 2 / 3 px (1 ) = 3 1 1 1 s− px + py (2 ) = 3 6 2 1 1 1 s− px − py (3 ) = 3 6 2
sp2 杂化轨道之间的夹角 θ 满足： α + β cosθ = 0
f = α + 3β + 5γ + 7δ
根据杂化轨道的正交归一条件，两个等性或不等性杂化轨道间的夹角θ、θij 分别满足(dsp2除外)：
3 2 1 5 3 3 α + β cosθ + γ cos θ − + δ cos θ − cosθ = 0 2 2 2 2
3
判断分子几何构型的规则：设在中心原子周围存在 m 个配体 L 及 n 个孤对电子对 E 时，则判断分子几何构型的规则如下： 1. 为使价电子对间斥力最小，将价电子对看作等距离排布在同一个球面上，形成规则的多面体形式：
m+n 2 3 4 5 6 7
构型直线形三角形四面体三角双锥八面体五角双锥

人教版初中高中化学选修二第二章《分子结构与性质》习题(含答案解析)

一、选择题1．下列各项中表达正确的是 A ．F －的结构示意图： B ．CO 2的分子模型示意图：C ．CSO 的电子式：D ．HClO 的结构式：H —Cl —O答案：C 【详解】A ．F -的最外层含有8个电子，F -的结构示意图：，故A 错误；B ．二氧化碳为直线型结构，碳原子半径大于氧原子半径，则CO 2的分子模型示意图：，故B 错误；C ．CSO 属于共价化合物，C 与O 、S 分别形成2个共用电子对，则CSO 的电子式：，故C 正确；D ．次氯酸的结构式：H-O-Cl ，O 、Cl 均满足最外层8电子稳定结构，故D 错误；故选C 。

2．下列说法不正确的是（） ①24N H 分子中既含极性键又含非极性键②若2R -和+M 的电子层结构相同，则原子序数：R>M ③2F 、2Cl 、2Br 、2I 熔点随相对分子质量的增大而升高 ④3NCl 、3PCl 、2CO 、2CS 分子中各原子均达到8e -稳定结构 ⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键 ⑥HF 分子很稳定是由于HF 分子之间能形成氢键 ⑦由于非金属性：Cl>Br>I ，所以酸性：HCl>HBr>HI A ．②⑤⑥⑦ B ．①③⑤C ．②④⑤D ．③⑤⑦答案：A 【详解】24N H 分子中N 原子之间形成非极性共价键，N 原子和H 原子之间形成极性共价键，①正确；若2R -和M +的电子层结构相同，则M 处于R 的下一周期，所以原子序数：M R >，②错误；2F 、2Cl 、2Br 、2I 的组成和结构相似，熔点随相对分子质量的增大而升高，③正确；3NCl 、3PCl 、2CO 、2CS 分子中各原子均满足最外层电子数8+=化合价，则均达到8e -稳定结构④正确；固体熔化成液体的过程是物理变化，但可能破坏化学键，例如氢氧钠熔化时离子键被破坏，⑤错误；HF分子很稳定，是因为H F-键键能大，与分子间氢键无关，⑥错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但氢化物的酸性变化无此规律，酸性：HCl HBr HI<<，⑦错误。

第二章分子结构和性质选择填空练习题(含答案)

第二章分子结构与性质一、单选题1.对三硫化四磷分子的结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8个电子的结构。

则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是()A． 7个B． 9个C． 19个D．不能确定2.下列分子的稳定性的比较中正确的是()A． HF>HIB． CH4<SiH4C． PH3>NH3D． H2O<H2S3.关于CO2与CS2的下列说法正确的是（）A．它们互为等电子体B． CO2为直线形而CS2为V形C．它们分子中的化学键类型不同D． CS2比CO2稳定4.下列分子中所有原子的价电子层都满足最外层8电子结构的是()A．六氟化氙(XeF6)B．次氯酸(HClO)C．二氯化硫(S2Cl2)D．三氟化硼(BF3)5.化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体，研究发现等电子体间结构和性质相似（等电子原理）．化合物B3N3H6被称为无机苯，它与苯是等电子体，则下列说法中不正确的是（）A．无机苯是仅由极性键组成的分子B．无机苯能发生加成反应和取代反应C．无机苯的二氯代物有3种同分异构体D．无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色6.已知磷酸分子中三个氢原子都可以与重水(D2O)中的D原子发生交换，又知次磷酸(H3PO2)也能跟D2O进行氢交换，次磷酸钠(NaH2PO2)却不能再跟D2O发生氢交换，由此推断出次磷酸分子的结构是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D7.H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是()A．共价键的方向性B．共价键的饱和性C．共价键的键角D．共价键的键长8.下列物质属于等电子体的一组是()A． CH4和NH3B． B3H6N3和C6H6C． F－和MgD． H2O和CH49.下列分子或离子之间互为等电子体的是（）A． CCl4和PO43﹣B． NH3和NH4+C． NO2和CS2D． CO2和SO210.下列氯元素含氧酸酸性最强的是（）A． HClOB． HClO2C． HClO3D． HClO411.下列过程与配合物的形成无关的是（）A．除去Fe粉中的SiO2可用于强碱溶液B．向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C．向Fe3+溶液中加入KSCN溶液D．向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失12.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体．人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（）A． CH4和NH4+是等电子体，键角均为60°B． B3N3H6和苯是等电子体，1molB3N3H6和苯均有6mol非极性键C． NH3和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构D． BF3和CO32﹣是等电子体，均为平面正三角形结构13.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子与硅原子的位置是交替的，在下列三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是()①金刚石②晶体硅③碳化硅A．①③②B．②③①C．③①②D．②①③14.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是()A． CH4和Br2B． NH3和H2OC． H2S和CCl4D． CO2和HCl15.下列分子中，属于易溶于水的一组是()A． CH4、CCl4、CO2B． NH3、HCl、HBrC． Cl2、H2、N2D． H2S、NO、SO216.某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点：①互为手性异构体的分子互为镜像②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③手性异构体分子组成相同④手性异构体性质相同你认为正确的是()A．①②③B．①②④C．②③④D．全部17.下列不属于共价键成键因素的是()A．共用电子对在两原子核之间高概率出现B．共用的电子必有配对C．成键后体系能量降低，趋于稳定D．两原子核体积大小要适中18.关于CS2，SO2，NH3三种物质的说法中正确的是()A． CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B． SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C． CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低D． NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性19.碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（）A． CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大B． CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子C． CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素D． CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子20.下列变化过程中，原物质分子内共价键被破坏，同时有离子键形成的是() A．盐酸和NaOH溶液反应B．氯化氢溶于水C．溴化氢与氨反应D．锌和稀H2SO4反应二、填空题21.一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。

结构化学多原子分子的结构和性质习题及答案

一、填空题1. 用分子轨道表示法写出下列分子基态时价电子组态，键级、磁性O2的价电子组态：，键级 2 ，磁性顺。

NO的价电子组态：，键级，磁性。

2. 休克尔分子轨道法是处理共轭分子的一种简单有效的办法。

3. 按HMO处理，苯分子的第一和第六个分子轨道是非简并，其余都是二重简并的。

4. 定域键是在两个原子间形成的化学键，离域键是在两个以上原子间形成的化学键。

价键理论认为化学键是定域键，休克尔分子轨道理论讨论的是离域键。

5. σ 型分子轨道的特点是：关于键轴对称、成键σ轨道节面数为0 ，反键σ 轨道节面数为 1 ；π型分子轨道的特点是：关于通过键轴的平面反对称；成键π轨道节面数为 1 ，反键π轨道的节面数为 2 。

6. 在两个原子间，最多能形成一个σ键，两个π 键，氧分子的σ（2p）轨道的能量比π（2p）轨道的能量，氮分子的σ（2p）轨道的能量比π（2p）轨道的能量。

在B分子中只有，键级是。

7. sp杂化轨道间夹角是180°，其分子构型为直线型。

sp2杂化轨道间夹角为120°。

其分子构型为平面三角型。

sp3杂化轨道间夹角是109°28’ ，其分子构型为四面体构型，dsp2杂化轨道间形成的分子构型为平面四方形，d2sp3杂化轨道间形成的分子构型为正八面体形。

8. 用前线轨道理论处理双分子反应时，一分子的HOMO与领一分子的LUMO 对称性要匹配；电子由一分子的HOMO流向另一分子的LUMO时，应该是由电负性低原子流向电负性高的原子，且电子的转移要个旧键的削弱相一致。

二、选择题1. 下列分子含大Π键的是哪一个【C 】A. CO2B. HCNC. H2C=C=CH2D. C2H5OH2. OF2的构型是V型，其杂化轨道时下列哪一个【D 】A. spB. sp2C. 等性sp3D. 不等性sp33. BF3分子呈平面三角形，中心原子采取的杂化方式是：【A 】A. sp2B. sp3C. 不等性sp3D. dsp34. 按前线轨道理论，既具有电子给予体性质又具有电子接受体性质的MO是【C 】A. HOMOB. LUMOC. SOMOD. 最低能级轨道5.杂化轨道本质上是: 【D 】A 分子轨道B 自旋轨道C 旋-轨轨道D 原子轨道6. 下列分子中含有大Π键的是哪一个【D 】A. COCl2B. HCNC.C2H5OHD.H2C=C=CH27. 含有奇数个电子的分子或自由基在磁性上【 A 】A.一定是顺磁性B. 一定是反磁性C. 可为顺磁性或反磁性D.没有磁性8. 两个原子轨道形成分子轨道时，下列哪一个条件是必须的【 C 】A. 两个原子轨道能量相同B.两个原子轨道的主量子数相同C. 两个原子轨道的对称性相同D.两个原子轨道相互重叠9. 由n 个原子轨道形成杂化原子轨道时，下列哪一个说法是正确的【 B 】A.杂化原子轨道的能量低于原子轨道B.杂化原子轨道的成键能力强C.每个杂化原子轨道中s 成分必须相等D.每个杂化原子轨道p 成分必须相等10. 对于“分子轨道”的定义，下列叙述中正确的是【 A 】A. 分子中电子在空间运动的波函数B. 分子中单个电子空间运动的波函数C. 原子轨道线性组合成的新轨道D. 分子中单电子完全波函数（包括空间运动和自旋运动）1. 已知苯的π电子处于基态，部分轨道波函数为 ()()()1123456212345612356161221212ψφφφφφφψφφφφφφψφφφφ=+++++=+--++=+-- 求该体系第一，二C 原子的电荷密度，电荷密度1.00第二，三C 原子间的π键序。

周公度第三版结构化学第五章多原子分子的结构和性质

★图5.2 可见：杂化轨道角度部分相对最大值有所增加，意味着相对成键强度增大。
R/a0
图5.2 碳原子的 sp3 杂化轨道等值线图
•杂化轨道最大值之间的夹角θ
根据杂化轨道的正交、归一条件
★两个等性杂化轨道的最大值之间的夹角θ满足：
cos 3 cos2 1 5 cos3 3 cos 0
例:VP( SO 24)=12 (6+4×0+2)=4
(2) 确定电子对的空间构型：
VP=2 直线形
:A:
:
: :: :
VP=3 VP=4 VP=5 VP=6
平面三:
:A :
:: :A:
::
(3) 确定中心原子的孤电子对数，推断分子的空间构型：
① LP=0：分子的空间构型=电子对的空间构型
D∞h D3h Td
D4h D3h C4v Oh
CO2 , N3BF3 , SO3
CH4
Ni(CN)42PF5 IF5 SF6
• 杂化轨道满足正交性、归一性
例： i ais bi p
由归一性可得： i * id 1
ai2 bi2 1
由正交性可得： i * jd 0
i j
★根据这一基本性质，考虑杂化轨道的空间分布及杂化前原子轨道的取向，就能写出杂化轨道中原子轨道的组合系数。
b 0.55px 0.70py 0.45s
若不需区分 px 和 py ,只需了解杂化轨道中 s成分和 p 成分，
可按
cos 计算夹角。
对于 H2O 中的 O 原子只有 s 轨道和 p 轨道参加杂化。设 s 成分为 α， p 成分β=1- α
则：
1cos 0
1cos104.5o 0

结构化学第五章多原子分子的结构和性质

结构化学第五章多原子分子的结构和性质多原子分子是由两个或更多个原子通过共价键连接在一起的分子。

在结构化学的研究中，对多原子分子的结构和性质进行分析是非常重要的。

本章主要介绍多原子分子的键角、电荷分布、分子极性以及它们的几何结构等方面的内容。

首先，多原子分子的键角是指由两个原子和它们之间的共价键所形成的夹角。

键角的大小直接影响分子的空间构型和立体化学性质。

结构化学家通过分析分子的键角可以确定分子的几何结构。

一般来说，当原子间的键角接近于109.5°时，分子的几何结构为四面体形；当键角接近120°时，分子的几何结构为三角锥形；当键角接近180°时，分子的几何结构为线性形。

其次，多原子分子的电荷分布对分子的性质起着重要的影响。

分子中的原子会通过共价键共享电子，形成电子云密度的分布。

根据电负性差异，原子会对电子云产生一定程度的吸引或排斥，并形成了分子中的正负电荷分布。

根据这种电荷分布，可以判断分子的极性。

当分子的正负电荷分布不平衡时，就会形成极性分子，如水分子；而电荷分布平衡时，就会形成非极性分子，如二氧化碳分子。

另外，多原子分子的分子极性也与分子的几何结构密切相关。

分子的几何结构会影响分子的偶极矩，从而决定分子的极性。

当一个分子的几何结构对称时，分子的偶极矩为零，分子为非极性分子；而当分子的几何结构不对称时，分子的偶极矩不为零，分子为极性分子。

例如，二氧化碳分子由于O=C=O的线性结构使得分子的偶极矩为零，因此二氧化碳是非极性分子；而水分子由于O-H键的角度小于180°，使得分子的偶极矩不为零，是极性分子。

在多原子分子中，还存在着共振现象。

共振是指在分子中一些共价键的原子成键和非键电子位置可以相互交换的现象。

共振的存在使得分子的键长和键能难以准确确定，同时影响分子的稳定性和反应性质。

共振的存在对于解释一些分子性质，如分子的稳定性和电子云的分布具有重要作用。

总之，多原子分子的结构和性质是结构化学研究中的重要内容。

多原子分子的结构和性质

轨道符号
*2s(u2s) 2s(g2s) *2pz(u2pz)
. b+ .a +b .
a
.
_ + _ + ○○ b_ _a ○ a+ b ○
. . . .
成键
2pz(g2pz)
ii.
分子轨道：具有一个含键轴的节面
原子轨道 + + _ b a . . _ + _ _
分子轨道 .a b . +
σ 单键 + 2个3电子π键，
分子磁性:
若分子中电子均已自旋反平行成对，为反磁性分子；若分子中有不成对电子，则为顺磁性分子。
一般情况下，分子中电子的轨道磁矩为零（称为轨道“冻结”）。总磁矩完全来源于自旋磁矩。当分子中有n个自旋平行的不成对电子时，自旋磁矩为：
e e s g Ms g 2me 2me S ( S 1) g S ( S 1) e
键级=1/2 [ 8 – 3 ] = 2.5 顺磁性明星分子，倍受重视。
插花
NO是一种非常独特的分子，是大气中的有害气体：破坏臭氧层、造成酸雨、污染环境等。但在人体中能穿过生物膜、氧化外来物质、在受控小剂量下是有益成分。 1992年，美国《Science》杂志把它选为明星分子。三位美国药理学家 R.F.Furchgott, L.J.Ignarro 及 F.Murad 因发现硝酸甘油及其他有机硝酸脂通过释放 NO 气体而舒张血管平滑肌，从而扩张血管而获得 1998 年诺贝尔生理/医学奖。
2. 中心原子A 与 m 个配位体 L 之间所形成的键可能是单键，双键或三键等多重键。双键和三键可按一个键区计算原子间的斥力，但电子多空间大，斥力也大，

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