高中化学奥林匹克竞赛专题练习：专题五-分子结构
2020年高中化学竞赛辅导专题：分子结构和共价键理论讲义pdf
形成的共价键越多，则体系能量 越低，形成的分子越稳定。
因此，各原子中的未成对电子尽 可能多地形成共价键 。
例如，H2 中，可形成一个 共价键；
HCl 分子中，也形成一个 共价键。
N2 分子怎样呢 ?
N 价电子结构
2s2 2p3
每个 N 原子有三个单电子，形成 N2 分子时，N 原子与 N 原子之间形成三个 共价键。
V
0
－D ro
横坐标 纵坐标
r H 原子间的距离 体系的势能 V
V
0
－D ro
r
且以 r 时的势能值为 纵坐标的零点。
V
0
－D ro
r
从图中可以看出，r = r0 时， V 值最小。
V
0
－D ro
r
r = r0 时，V = －D （D > 0，－ D < 0）
V
0
－D ro
又如 H + Cl
H Cl
也可以用 “—” 代表一对共用电子 或一个共价键。如
H HCHO H－C = O
NO+
[ N O ]+
Lewis 理论解释了 比较小的
元素的原子之间成键的事实。
但 Lewis 理论没有说明共价键的 实质，所以理论适应性不强。
在解释 BCl3，PCl 5 等分子的 成键时，遇到困难。
即使有第 3 个氯原子与 Cl2 接近， 也不能形成 Cl3 。
氮原子最外层有 3 个未成对电 子，两个氮原子可以共用 3 对电子 以共价叁键结合成分子 N2。
1 个氮原子也可以与 3 个氢原 子别共用一对电子结合成 NH3，形 成 3 个共价单键。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第5讲《分子结构》
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第5讲分子结构【竞赛要求】路易斯结构式（电子式）。
价层电子对互斥模型对简单分子（包括离子）几何构型的预测。
杂化轨道理论对简单分子（包括离子）几何构型的解释。
共价键。
键长、键角、键能。
σ 键和π键。
离域π键。
共轭（离域）体系的一般性质。
等电子体的一般概念。
键的极性和分子的极性。
相似相溶规律。
对称性基础（限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心）。
【知识梳理】一、路易斯理论1、路易斯理论1916年，美国的Lewis 提出共价键理论。
认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势（八隅律），求得本身的稳定。
而达到这种结构，并非通过电子转移形成离子键来完成，而是通过共用电子对来实现。
通过共用一对电子，每个H均成为He 的电子构型，形成共价键。
2、路易斯结构式分子中还存在未用于形成共价键的非键合电子，又称孤对电子。
添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构式。
如：H∶H 或H—H ∶N≡N∶O=C=O C2H2（H—C≡C—H）有些分子可以写出几个式子（都满足8电子结构），如HOCN，可以写出如下三个式子：哪一个更合理？可根据结构式中各原子的“形式电荷”进行判断：q = n v－n L－n b式中，q为n v为价电子数n L为孤对电子数n b为成键电子数。
判断原则：q越接近于零，越稳定。
所以，稳定性Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢLewis 的贡献在于提出了一种不同于离子键的新的键型，解释了△X 比较小的元素之间原子的成键事实。
但Lewis 没有说明这种键的实质，适应性不强。
在解释BCl 3, PCl 5 等未达到稀有气体结构的分子时，遇到困难。
二、价键理论1927年，Heitler 和 London 用量子力学处理氢气分子H 2，解决了两个氢原子之间化学键的本质问题，并将对 H 2 的处理结果推广到其它分子中，形成了以量子力学为基础的价键理论(V. B. 法)1、共价键的形成A 、B 两原子各有一个成单电子，当 A 、B 相互接近时，两电子以自旋相反的方式结成电子对，即两个电子所在的原子轨道能相互重叠，则体系能量降低，形成化学键，亦即一对电子则形成一个共价键。
化学分子的构造练习题理解分子的空间构型
化学分子的构造练习题理解分子的空间构型化学分子的构造是理解分子的空间构型的重要基础。
通过分子构造的练习题，我们能够进一步巩固对分子空间构型的理解，并加深对分子间相互作用的认识。
下面是一些化学分子的构造练习题，帮助我们更好地理解分子的空间构型。
1. 乙醇（ethanol）分子的空间构型是什么？乙醇的化学式为C2H5OH。
它由一个碳原子、一个氧原子和一个氢原子组成。
根据分子的构造，我们可以得出乙醇分子的空间构型是一个扭曲的三角锥形结构。
该分子中碳原子的空间杂化为sp3杂化，形成四个等价的sp3杂化轨道。
其中三个sp3杂化轨道用于形成碳与氢之间的σ键，而第四个sp3杂化轨道形成碳与氧之间的σ键。
氧原子上还带有一个孤立的电子对。
乙醇分子的空间构型通过考察碳-氧键和碳-氢键的相对位置来确定。
2. 乙烯（ethylene）分子的空间构型是什么？乙烯的化学式为C2H4。
它由两个碳原子和四个氢原子组成。
根据分子的构造，我们可以得出乙烯分子的空间构型是一个平面四边形结构。
该分子中碳原子的空间杂化为sp2杂化，形成三个等价的sp2杂化轨道。
其中两个sp2杂化轨道用于形成碳与碳之间的σ键，而第三个sp2杂化轨道形成碳与氢之间的σ键。
乙烯分子的空间构型通过考察碳-碳键和碳-氢键的相对位置来确定。
3. 硝酸（nitric acid）分子的空间构型是什么？硝酸的化学式为HNO3。
它由一个氮原子、一个氢原子和三个氧原子组成。
根据分子的构造，我们可以得出硝酸分子的空间构型是一个平面三角形结构。
该分子中氮原子的空间杂化为sp2杂化，形成三个等价的sp2杂化轨道。
其中一个sp2杂化轨道用于形成氮与氢之间的σ键，另外两个sp2杂化轨道分别形成氮与两个氧之间的σ键。
硝酸分子的空间构型通过考察氮-氢键和氮-氧键的相对位置来确定。
通过以上几个例子，我们可以看出，分子的空间构型直接影响着分子的性质和化学行为。
了解分子的空间构型，不仅可以帮助我们理解分子间的相互作用方式，还可以为合成新的化合物和解释实验现象提供重要的参考。
2020高中化学竞赛无机化学(修订版)08分子结构第一节离子键等(共85张)
HCl 键的离子性 = 0.18/1 × 100％ ＝ 18％
一些物质的分子偶极矩 (×1030 Cm)
分 H2 Cl2 N2 O2 CO2 CS2 CH4 SO2 H2O NH3 HF HCl HBr HI 子 式
0 0 0 0 0 0 0 5.33 6.17 4.9 6.37 3.57 2.67 1.40
(A) 电荷数: NaCl 、MgO (B) 离子半径：d = r + r+
r r+
• 可由实验求得离子半径 • 常用的离子半径数据： Pauling 表8-4 (p 168) 、附录12 (p 320)
离子半径的规律 (a) 负离子 > 正离子 ：F (133 pm) > Na+ (98 pm)
磁矩为矢量, m
铁磁性、顺磁性、逆磁性物质: 1. 逆磁性物质： ① 分子中所有电子已配对，上述 磁矩互相抵销，净磁场为 0。 ② 在外磁场诱导下，产生“诱导 磁矩”，但方向与外磁场相反— 在外磁场中，部分磁力线被推开。
铁磁性、顺磁性、逆磁性物质
2. 顺磁性物质： ①有未成对电子，净磁场不为0，但较弱。 ②“诱导磁矩”与外磁场方向一致，外磁场
分子的(电)极性 分子的极性大小用“偶极矩”来衡量。
偶极矩 (Dipole moment, ) 是矢量。 = q d
d: 正、负电荷重心之间的距离 (m) q: 偶极上电荷量C (coulomb) 电子电荷 为 1.60×1019 C，d 常为1012 m ，
即pm级，故 常为1030 C•m数量级。
共价性 8 82.4 30
Note: 没有100%的离子键. 对于NaCl :
△X = X(Cl) X(Na) = 3.16 – 0.93 = 2.23
高中化学竞赛分子结构
教学ppt
3
2．共价键
(1) 路易斯(Lewis)价键理论
化合物中的每一个原子都与它所键合的其它原子共用电子，
来完成价电子的八隅体 (氢为2)
原子最外层轨道上的电子为8个时，其化学性质最稳定，
称为八隅体。若不满8个时会与其他原子互相共享彼此电
子达到平衡稳定。因此能形成离子键或共价键。当两个电
负性相差较大的原子结合形成分子时，以离子键形成分子。
画出H2O、CO2的路易斯结构式
教学ppt
6
［例］COCl2(光气)的路易斯结构式
no =8+8+2×8=32
nv=4+6+2×7=24
ns = no - nv=32-24=8
成键数=8/2=4
nl = nv – ns=24-8=16
孤电子对数=16/2=8
画出结构式：
Cl
CO
Cl
教学ppt
7
画出CO32-的路易斯结构式
大 学 学 习 ， 1896 年 获 理 学 士
学位，以后在T．W．理查兹
指导下继续研究化学，于
1899 年 24 岁 时 获 哲 学 博 士 学
位。
教学ppt
5
●路易斯结构式的写法： ① 画出分子或离子的骨架结构 (选择合理的、与实验事实相符的，一般氢原子、卤原子
在末端) 在每两个成键原子之间画上短线(其数目等于成键数)
教学ppt
13
氢分子的形成
当具有自旋状态反平行的未成对电子的两个 氢原子相互靠近时，它们之间产生了强烈的 吸引作用，形成了共价键,从而形成了稳定 的氢分子。
教学ppt
14
量子力学从理论上解释了共价键形成原因：
高中化学奥林匹克竞赛辅分子结构
高中化学奥林匹克竞赛辅导第2讲分子结构【竞赛要求】1、分子结构路易斯结构式。
价层电子对互斥模型。
杂化轨道理论对简单分子（包括离子）几何构型的解释。
共价键。
键长、键角、键能。
σ键和π键。
离域π键。
共轭（离域）体系的一般性质。
等电子体的一般概念。
键的极性和分子的极性。
相似相溶规律。
2、分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。
【知识梳理】本部分主要讨论分子中共价键问题和分子的空间构型(即几何形状)问题。
一、路易斯理论1、路易斯理论--早期的共价键理论到本世纪初，在原子结构模型的基础上，路易斯（1916年，G．C．Lewis，美国化学家）提出了化学键的电子对理论。
他认为，原子相互化合形成化学键的过程可以简单地归结为未成对电子的配对活动。
当A原子的一个未成对电子和B原子的一个未成对电子配成一对被双方共用的电子对，就形成一个化学健，这种化学键称为“共价键”。
这样，就可以把表示化学健的“—”。
改成“:”，以表示一对电子。
这种化学符号就是所谓共价键的“电子结构式”。
即认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势（八隅律），求得本身的稳定。
而达到这种结构，并非通过电子转移形成离子键来完成，而是通过共用电子对来实现。
通过共用一对电子，每个H均成为 He 的电子构型，形成共价键。
2、路易斯结构式所谓“路易斯结构式”，通常是指如下所示的化学符号：分子中还存在未用于形成共价键的非键合电子，又称孤对电子。
添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构式。
如：H∶H 或 H—H ∶N≡N∶C2H2（H—C≡C—H）共价分子中成键数和孤电子对数的计算：计算步骤：a．令n o−共价分子中，所有原子形成八电子构型（H为2电子构型）所需要的电子总数b．令n v−共价分子中，所有原子的价电子数总和阴离子的价电子总数：各原子的价电子数之和加负电荷数阳离子的价电子总数：各原子的价电子数之和减正电荷数c．令n s−共价分子中，所有原子之间共用电子总数n s = n o - n v，n s/2 = (n o- n v) / 2 = 成键电子对数（成键数）d．令n l−共价分子中，存在的孤电子数。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第5讲 分子结构-典型例题与知能训练
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第5讲 分子结构【典型例题】例1、写出POCl 3的路易斯结构式。
分析：应当明确在POCl 3里，P 是中心原子。
一般而言，配位的氧和氯应当满足八偶律。
氧是二价元素，因此，氧原子和磷原子之间的键是双键，氯是1价元素，因此，氯原子和磷原子之间的键是单键。
然而使配位原子满足八偶律，即画出它们的孤对电子。
解：例2、给出POCl 3的立体构型。
分析：应用VSEPR 模型，先明确中心原子是磷，然后计算中心原子的孤对电子数：n = 5 － 2 －3 × 1 = 0所以，POCl 3属于AX 4E 0 = AY 4型。
AY 4型的理性模型是正四面体。
由于氧和磷的键是双键，氯和磷的键是单键，所以∠POCl ＞109°28’,而∠ClPCl ＜109°28’。
解：POCl 3，呈三维的四面体构型，而且，∠POCl ＞109°28’，而∠ClPCl ＜109°28’。
例3、给出POCl 3的中心原子的杂化类型。
分析：先根据VSEPR 模型确定，POCl 3属于AY 4型（注意：不能只考虑磷原子周围有四个配位原子，杂化类型的确定必须把中心原子的孤对电子考虑在内。
本题恰好AX n + m = AY n （m = 0），如果不写解题经过，可能不会发现未考虑孤对电子的错误。
）AY 4的VSEPR 模型是正四面体。
因此，POCl 3属于三维的不正的四面体构型。
解：POCl 3是四配位的分子，中心原子上没有孤对电子，所以磷原子取sp 3杂化类型，但由于配位原子有两种，是不等性杂化（∠POCl ＞109°28’， 而∠ClPCl ＜109°28’ ）。
例4、BF 3分子有没有p –p 大π键？分析：先根据VSEPR 模型确定BF 3分子是立体构型。
然后根据立体构型确定BF 3分子的B 原子的杂化轨道类型。
再画出BF 3分子里的所有轨道的图形，确定有没有平行的p 轨道。
高中化学竞赛题--分子的结构
中学化学竞赛试题资源库——分子的结构A组1．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是A BeCl2B PCl3C PCl5D N2O2．下列分子结构中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构的是A SF6B XeF2C CS2D CH43．下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结的是A BeCl2B H2SC NCl3D SF64．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是A SiCl4B H2OC BF3D PCl55．下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是A BF3B PCl5C HClD CF2Cl26．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是A C2H4B BeCl2C PCl5D CCl47．下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是A H2OB BF3C CCl4D PCl58．下列分子中所有的原子都满足最外层8电子结构的是A 次氯酸B 二氟化硫C 三氟化硼D 氯化硫（S2Cl2）9．下列温室气体中，和CO2一样，既是非极性分子，所有的原子又都达到8电子稳定结构的是A N2OB CF2＝CF2C CCl2F2D SF610．下列微粒中碳原子都满足最外层为8电子结构的是A 甲基（—CH3）B 碳正离子（CH3＋）C 碳负离子（CH3－）D 碳烯（∶CH2）11．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是A 六氟化氙（XeF6）B 次氯酸（HClO）C 二硫化碳（CS2）D 三氟化硼（BF3）12．六氧化四磷的分子结构中只含有单键，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键的数目是A 10B 12C 24D 2813．具有极性键的非极性分子是A CS2B H2SC Cl2D NH314．下列分子中，具有极性键而不是极性分子的是A H2OB HFC COD CO215．下列分子有极性的是A CH≡CHBC CH3ClD N216．只含极性键的非极性分子是①BF3（平面正三角型分子）②CCl4（正四面体型分子）③NH3④H2O ⑤CH3Cl ⑥CS2A ①②⑥B ①②⑤C ②⑤③D ①②③17．下列物质：①干冰，②石英，③白磷，④氯仿，⑤过氧化钠。
高中化学竞赛题--分子的结构
中学化学竞赛试题资源库——分子的结构A组1．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是A BeCl2B PCl3C PCl5D N2O2．下列分子结构中各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构的是A SF6B XeF2C CS2D CH43．下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结的是A BeCl2B H2SC NCl3D SF64．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是A SiCl4B H2OC BF3D PCl55．下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是A BF3B PCl5C HClD CF2Cl26．下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是A C2H4B BeCl2C PCl5D CCl47．下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是A H2OB BF3C CCl4D PCl58．下列分子中所有的原子都满足最外层8电子结构的是A 次氯酸B 二氟化硫C 三氟化硼D 氯化硫（S2Cl2）9．下列温室气体中，和CO2一样，既是非极性分子，所有的原子又都达到8电子稳定结构的是A N2OB CF2＝CF2C CCl2F2D SF610．下列微粒中碳原子都满足最外层为8电子结构的是A 甲基（—CH3）B 碳正离子（CH3＋）C 碳负离子（CH3－）D 碳烯（∶CH2）11．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是A 六氟化氙（XeF6）B 次氯酸（HClO）C 二硫化碳（CS2）D 三氟化硼（BF3）12．六氧化四磷的分子结构中只含有单键，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键的数目是A 10B 12C 24D 2813．具有极性键的非极性分子是A CS2B H2SC Cl2D NH314．下列分子中，具有极性键而不是极性分子的是A H2OB HFC COD CO215．下列分子有极性的是A CH≡CHBC CH3ClD N216．只含极性键的非极性分子是①BF3（平面正三角型分子）②CCl4（正四面体型分子）③NH3④H2O ⑤CH3Cl ⑥CS2A ①②⑥B ①②⑤C ②⑤③D ①②③17．下列物质：①干冰，②石英，③白磷，④氯仿，⑤过氧化钠。
化学竞赛·原子结构分子结构专题练习(编)
原子结构、分子结构专题练习姓名班级１、在自然界中氢有三种同位素,氧也有三种同位素,问：总共有多少种含有不同核素得水分子？由于3H太少,可忽略不计，问：不计3H时天然水中共有多少种同位素异构水分子？2、用质谱仪测得溴得两种天然同位素得相对原子质量与同位素丰度分别为79Br 78、91８3 占50、54%，81Br 80、9１63 占 49、４6％，求溴得相对原子质量。
3、氢原子核外电子光谱中得莱曼光谱中有一条谱线得波长为１03nm，问：它相应于氢原子核外电子得哪一个跃迁?４、请预言第118与第16６号元素在周期表中得位置、５、已知电中性得基态原子得价电子层电子组态分别为:(ａ） 3s23ｐ5 (ｂ) ３ｄ64s2（c)５s2 (ｄ）4ｆ96s2 (e）5d１06s1试根据这个信息确定它们在周期表中属于哪个区？哪个族?哪个周期？６、试推测１14号元素在周期表得位置与可能得氧化态.第八周期得最后一个元素得原子序数多大？请写出它得基态原子得电子组态。
7、某元素得价电子为4s24ｐ4，问:它得最外层、次外层得电子数；可能氧化态及在周期表中得位置，它得基态原子得未成对电子数,它得氢化物得立体结构.８、某元素基态原子最外层为5s２,最高氧化态为+4，它位于周期表哪个区？就是第几周期第几族元素？写出它得+4氧化态离子得电子构型。
若用Ａ代替它得元素符号，写出相应氧化物得化学式.9、某元素原子得最外层上仅有1个电子,此电子得量子数就是n=4,l=0，ｍ=0，ｍs= ½ 。
问：①符合上述条件得元素有几种?原子序数各为多少？②写出相应元素得元素符号与电子排布式，并指出其价层电子结构及在周期表中得区与族.1０、某元素得原子序数为35,试回答:①其原子中得电子数就是多少?有几个未成对电子?②其原子中填有电子得电子层、能级组、能级、轨道各有多少?价电子数有几个？③该元素属于第几周期,第几族?就是金属还就是非金属？最高氧化态就是多少?1１、丙烷(Ｃ3H8)分子处在同一平面上得原子最多可以达几个？[单键可旋转］12、金刚烷（C10H16）分子里有几个六元环？这些六元环都相同吗?若把金刚烷装进一个空得立方体里，分子中得亚甲基处于立方体得面心位置，其余碳原子处于什么位置？［类似Ｃ６H１2Ｎ4乌若托品]1３、臭氧离子O3－得键角为100℃，试用VSEPＲ模型解释之，并推测中心氧原子得杂化轨道类型,并解释为何键角10０℃、14、第二周期同核双原子分子中哪些不能稳定存在？哪些有顺磁性？试用分子轨道理论解释。
分子结构练习及参考答案
专题9 分子结构一、选择题：1.下列物质种，含有非极性共价键的离子化合物是（）A、Na2O2B、NaOHC、H2O2D、MgCl22.下列物质中，含有极性共价键的是（）（1）N2(2)H2O (3)CCl4(4)Na2O2(5)NaOH (6)Na2OA、（1）（2）（3） B.（4）（5）（6）C、（2）（3）（5）D(2)(4)(6)3.A原子的L电子层比B原子的L电子层少3个电子，B原子核外的电子总数比A原子电子总数多5个，则A、B可能形成( )A、离子化合物B2A3B、离子化合物B3A2 C.共价化合物B3A2D、共价化合物BA24、根据“相似相溶”的规律，下列溶剂可以用来从溴水中萃取溴的是（）（1）酒精（2）CCl4（3）液氨（4）苯（5）直馏汽油A、（1）（2）（4）（5）B、（2）（4）（5）C、（1）（3）（5）D、（1）（3）（4）5.下列各组物质中，化学键类型相同，分子的极性也相同的是（）A SO2和CH4B、CO2和CCl4C、SO2和CO2D、NH3和CCl46.含有极性键的非极性分子是（）（1）SO2(键角119ο)（2）CS2(直线型)（3）CCl4(4)NH3(5)CH2Cl2(6)BF3(平面正三角形)A、（2）（3）（4）B、（1）（4）（6）C、（2）（3）（6）D、（2）（3）（5）7.关于化学键的叙述，正确的是（）A.离子化合物可能含共价键B.共价化合物可能含离子键C.离子化合物中只含离子键D.共价化合物中不含离子键8.下列分子中所含原子都满足最外层8电子结构的是（）A、光气（COCl2） B.六氟化硫C、二氟化氙D、三氟化硼9.下列分子的结构中，原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是（）A、CO2B、PCl3C、CCl4D、NO210.下列各分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（）Ａ、BeCl2B、PCl3 C、PCl5 D、N211.下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（）A、可溶于水B、具有较高的熔点C、水溶液可以导电D、熔融状态能导电12、最近科学家研制的一种新分子，它具有空心的类似于足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是（）A、C60是一种新型的化合物B、C60和石墨都是碳的同素异形体C、C60中含有离子键D、C60的相对分子质量是720二、填空题：13、写出下列物质的电子式：（1）Cl2____________(2)N2_____________(3)HCl_______________(4)NH3_______________ （5）H2O___________(6)H2O2___________(7)CO2____________(8)CH4________________ (9)PCl3____________(10)NaCl____________(11)MgCl2__________（12）Na2S____________ (13)NaOH___________(14)Na2O2__________(15)NH4Cl__________(16)甲基_____________ 17）羟基__________（18）醛基___________（19）乙烯_________（20）乙炔______________ （21）甲酸_______________14、用电子式表示下列物质的形成过程：(1)H2_____________________________________(2)HCl_______________________________ (3)H2S____________________________________(4)NH3______________________________ (5)KCl____________________________________(6)CaCl2_____________________________ (7)K2S___________________________________(8)BaCl2_____________________________________________ 15、化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用O x F y表示，10Ml氧气和10Ml氟气（同温同压）下，试回答：（1）A的化学式______________，理由______________________________（2）已知A分子中，x个氧原子呈－Ｏ－Ｏ－键状排列，每一根短线代表_________，A的电子式为____________，A分子的结构式为______________________。
分子结构习题及答案
分子结构习题及答案第四章分子结构习题1.是非判断题1-1化学键是相邻原子与原子（或离子与离子）之间的强烈相互作用。
1-2 50Sn2+是18+2电子构型，50Sn4+是18电子构型。
1-3 Al3+，Ba2+，Si（IV）的电子构型都属于8电子构型。
1-4具有未成对电子的两个原子相互接近时可以形成稳定的共价键。
1-5原子形成共价键的数目等于基态原子的未成对电子数。
1-6σ键的特点是原子轨道沿键轴方向重叠，重叠部分沿键轴呈圆柱形对称。
1-7一般来说，σ键的键能比π键键能小。
1-8 s电子与s电子配对形成的键一定是σ键，p电子与p电子配对形成的键一定为π键。
1-9两个σ键组成一个双键。
1-10键的强度与键长无关。
1-11所有非金属元素之间形成的化合物都不是离子化合物。
1-12μ＝0的分子，其化学键一定是非极性键。
1-13共价键具有饱和性的原因在于每个原子提供一定数目的自旋方向相反的未成对电子。
1-14原子核外有几个未成对电子，就能形成几个共价键。
1-15共价键类型可以分为σ键和π键，π键的键能小于σ键的键能，因此π键的稳定性弱于σ键。
1-16烷烃分子中C-H键的键能为413 KJ·mol-1，因此提供413KJ·mol-1的能量能使甲烷和乙烷分子中C-H键断裂。
1-17沿键轴方向的s轨道和p轨道进行重叠可形成π键。
1-18原子轨道相互重叠应满足最大重叠原理，所以沿键轴以“头碰头”方式才能成键。
1-19原子轨道之所以要发生杂化是因为能增大成键能力。
1-20 sp3杂化是，s轨道的主量子数和p轨道的主量子数可以是不同的，也可以是相同的。
1-21 1个s轨道和3个p轨道，形成1个sp3杂化轨道。
1-22在sp，sp2，sp3杂化中，杂化轨道的成键能力随s轨道成分增多而增强。
1-23发生轨道杂化的原子轨道可以具有成对电子。
1-24原子轨道发生杂化，若轨道上有孤对电子存在，这类杂化是不等性的。
化学竞赛习题及解析：分子结构
2022届高一化学竞赛习题：分子结构姓名班级学号1．在已有的原子中，当基态原子的第7电子层只有2个电子时，它的第6层电子数（）A．肯定是8个电子B．18个电子C．8～18个电子D．18＋2个电子2．形成HCl分子时原子轨道重叠是（）A．s—s重叠B．p y—p y重叠C．s—p x重叠D．p x—p x重叠3．下列分子中键有极性，分子也有极性的是（）A．CCl4B．CO C．BF3D．PCl54．下列气态卤化氢中，分子偶极矩由大到小的顺序是（）A．HCl、HBr、HI、HF B．HF、HCl、HBr、HIC．HI、HBr、HCl、HF D．HCl、HBr、HF、HI5．下列分子中偶极矩不等于零的是（）A．BeCl2B．BCl3C．CO2D．NH36．下列分子中几何构型为三角形的是（）A．ClF3B．BF3C．NH3D．PCl37．下列哪一个化合物具有直线形分子构型（）A．OF2B．O3C．ICl2－D．NO2－8．用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的几何形状为三角锥的是（）A．SO3B．SO32－C．NO3－D．CH3+9．用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的几何形状为三角双锥的是（）A．SeF6B．AsF5C．XeOF4D．PbCl410．下列分子中含有两个不同键长的是（）A．CO2B．SO3C．SF4D．XeF411．在四个原子处在同一个平面上，C原子采用的杂化轨道是（）A．sp B．sp2C．sp3D．其它杂化形式12．sp3杂化可以用于描述哪一种分子中共价键的形成（）A．H2O B．NH3C．CH4D．三种分子都可以13．叠氮酸的结构式是1、2、3号氮原子采用的杂化轨道类型是（）A．sp3、sp、sp B．sp2、sp、sp C．sp3、sp、sp2D．sp2、sp、sp2 14．（2010北京市赛）1998年美国科学家合成出具有极强爆炸力的“+nN”，已知它是带5电荷的呈V形构型，5个氮原子最外层都满足8电子结构，且含2个N≡N，可将其视为“+nN”，则n值为（）5A．1 B．2 C．3 D．415．如果已经发现167号元素A，若已知的原子结构规律不变。
12高中化学奥林匹克竞赛专题练习：专题五-分子结构
最新专题五分子结构姓名得分1、写出下列几种物质的Lewis结构：（1）H2O3（火箭燃料）（2）NaOCl（漂白剂）（3）C2H6SiCl2（二甲基二氯硅烷，硅橡胶的原料）2、NCl5能否稳定存在? 并简述理由。
3、利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型（总数、对数、电子对构型和分子构型）AlCl3H2S SO-23NH+4NO2IF34、写出符合下列条件的相应的分子或离子的化学式：（1）氧原子用sp3杂化轨道形成两个σ键。
（2）氧原子形成一个三电子π键，氧原子形成两个π键。
（3）硼原子用sp3杂化轨道形成三个σ键；硼原子用sp3杂化轨道形成四个σ键。
（4）氮原子形成两个π键；氮原子形成四个σ键。
5、（1）画出NH3和NF3分子的空间构型，并用σ＋和σ－表示出键的极性。
（2）比较这两个分子极性大小并说明原因。
6、丁二烯是一个平面形分子，试确定它的成键情况。
7、在地球的电离层中，可能存在下列离子：ArCl＋、OF＋、NO＋、PS＋、SCl＋。
请你预测哪种离子最稳定，哪种离子最不稳定。
说明理由。
8、在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。
极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量。
分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝d·q。
试回答以下问题：（1）HCl、CS2、H2S、SO2 4种分子中μ＝0的是；（2）对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是：；（3）实验测得：μPF3＝1.03德拜、μBCl3＝0德拜。
由此可知，PF3分子是构型，BC13分子是构型。
（4）治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。
已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0。
试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度。
全国高中化学竞赛-分子结构课件
上页 下页 目录 返回
4 硬度高 延展性差
因离子键强度大，所以硬度高 。 但受到外力冲击时，易发生位错，导致破碎 。
F
+－+－+－+－
－+－+－+－+
位错
+－+－+－+－ －+－+－+－+
受力时发生错位，使正正离子相切，负负离子相切，彼此排 斥，离子键失去作用，故离子晶体无延展性 。如 CaCO3 可 用于 雕刻，而不可用于锻造上，页即不下具页有目延录展性返回。
上页 下页 目录 返回
离子键中键的极性
xA-xB 离子性百分率(%)
与 0.2
元素电负性的关系
0.4 0.6
01 04 09
0.8
15
1.0
22
1.2
30
1.4
39
1.6
47
1.8
55
2.0
63
2.2
70
2.4
76
也可用 Hannay & Smyth 公式 2.6
82
来计算键的离子性。
2.8
86
3.0
2.2 离子键理论 Ionic bond theory 2.3 共价键的概念与路易斯结构式 Concept of the
covalent bond theory and Lewis’ structure formula 2.4 用以判断共价分子几何形状的价层电子对互斥 理论 VSEPR for judging the configuration of the covalence molecular 2.5 原子轨道的重叠 — 价键理论 Superposition of atomic orbital —valence bond theory 2.6 分子轨道理论 Molecular orbital theory
全国高中化学竞赛分子结构课件
U = H1 + H 2 + H 3 + H 4 － H 6
=
S + 1/2 D +
上页 下页 目录
I返1 回－
E
－ f HmӨ
U = 108.8 + 119.7 + 496 － 348.7 + 410.9 = 786.7 ( kJ·mol－1 )
以上关系称为 Born － Haber 循环 。 利用盖斯定律，也可以计算 NaCl 的离子键的键能。
颜色 银灰色 黄绿色
无色
状态 固体 导电性 极强
气体
晶体
极弱 极弱，熔融导电
通电下 无变化 无变化 熔融下反应逆转
上页 下页 目录 返回
不同的外在性质反映了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
Pauling L在《The Nature of The Chemical Bond》 中提出了用得最广泛的化学键定义：如果两个原子（ 或原子团）之间的作用力强得足以形成足够稳定的、 可被化学家看作独立分子物种的聚集体，它们之间就 存在化学键。简单地说，化学键是指分子内部原子之 间的强相互作用力。
Cl－ ( g )
H 6
NaCl ( s ) H 5
H 6 = f HmӨ = － 410.9 kJ·mol－1 ， NaCl 的标准生成热。
由盖斯定律 所以 即
H 6 = H 1 + H2 + H 3 + H 4 + H 5
H 5 = H 6 － ( H1 + H 2 + H 3 + H 4 )
2.2 离子键理论 Ionic bond theory 2.3 共价键的概念与路易斯结构式 Concept of the
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专题五分子结构
姓名得分
1、写出下列几种物质的Lewis结构：
（1）H2O3（火箭燃料）
（2）NaOCl（漂白剂）
（3）C2H6SiCl2（二甲基二氯硅烷，硅橡胶的原料）
2、NCl5能否稳定存在? 并简述理由。
3、利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型（总数、对数、电子对构型和分子构型）
AlCl3H2S SO-2
3NH+
4
NO2IF3
4、写出符合下列条件的相应的分子或离子的化学式：
（1）氧原子用sp3杂化轨道形成两个σ键。
（2）氧原子形成一个三电子π键，氧原子形成两个π键。
（3）硼原子用sp3杂化轨道形成三个σ键；硼原子用sp3杂化轨道形成四个σ键。
（4）氮原子形成两个π键；氮原子形成四个σ键。
5、（1）画出NH3和NF3分子的空间构型，并用σ＋和σ－表示出键的极性。
（2）比较这两个分子极性大小并说明原因。
6、丁二烯是一个平面形分子，试确定它的成键情况。
7、在地球的电离层中，可能存在下列离子：ArCl＋、OF＋、NO＋、PS＋、SCl＋。
请你预测哪种离子最稳定，哪种离子最不稳定。
说明理由。
8、在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。
极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量。
分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝d·q。
试回答以下问题：
（1）HCl、CS2、H2S、SO2 4种分子中μ＝0的是；
（2）对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是：
；
（3）实验测得：μPF3＝1.03德拜、μBCl3＝0德拜。
由此可知，PF3分子是构型，BC13分子是构型。
（4）治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。
已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ＞0，淡黄色者μ=0。
试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度。
构型图：
淡黄色，棕黄色；
在水中溶解度较大的是。
9、填表：
3
10、已知NO-
3、CO-2
3
互为等电子体，为什么不包括SiO-2
3
、PO-3
3
？
11、假设有一个分子只含有H、N、B其，中H︰N︰B＝2︰1︰1，它的分子量为80.4，且发现它是非极性分子，抗磁性分子。
（1）此分子有两种可能构型A和B，其中A比B要稳定。
请画出它们的结构式，并说明为什么A比B 要稳定？
（2）说明A和B分子中化学键的类型；
（3）说明A和B分子为什么是非极性抗磁性分子；
（4）标明A分子中成键骨架原子的形式电荷，并简述理由。
12、请就BF3的有关知识回答下列问题：
（1）几何构型及其成键情况；
（2）分子是否有极性？
（3）如果把BF3与乙醚放在一起，BF3键长从130pm增加到141pm，试问所成新化合物的成键情况及其极性如何？
专题五参考答案：
1．(1)H O O O H (2)Na +[ O Cl ]- (3)H
C Si C H H
H Cl
Cl
2．NCl 5不能稳定存在。
因为N 属于第二周期元素，其可以稳定存在的化合物的最大配位数是4。
3．解题思路：根据价层电子对互斥理论，计算单电子个数，价层电子对数，孤对电子对数，进而判断分子的构型（注意:必须考虑离子的价态！）
4、（1）H 2O 或醚 （
2）O -2，O 2 （3）BX 3，BX -4（X 为卤族元素） （4）N 2，NH +
4或季铵盐类
5、（1） （2）NF 3分子的极性比NH 3分子的极性小。
在这两个分子中，都有一个
sp 3杂化轨道为N 原子的一对孤对电子所占据。
对NF 3来说，N －F 键的极性较大，而且偶极矩指向F 原子，
而N 原子中由于孤对电子产生的偶极矩是指向孤对电子，方向正好与N －F 键产生的偶极矩相反，抵消了N －F 键产生的偶极矩，所以N －F 分子的极性较小；对于NH 3来说，N －H 键产生的偶极矩指向N 原子，与N 原子中由孤对电子产生的偶极矩的方向相同，使N －H 键的极性加强，所以NH 3分子的极性大。
6、丁二烯是一个平面形分子，碳原子均采用sp 2杂化，每个sp 2杂化轨道中均有一个p 电子，四个碳原子用s p 2
杂化以碰头方式形成9个σ键，每个碳原子还剩下一个p 轨道形成∏44键，
结构为：
7、ArCl ＋、OF ＋、NO ＋、PS ＋、SCl ＋
分子离子的杂化及成键形式、键级、成键轨道的周期数的关系列于下表中：
＋用3p和3s成键更稳定，所以NO＋最稳定。
提示：本题主要考查键级对分子或离于稳定性的影响。
一般来说，键级越大，分子越稳定。
相同键级的分子则看成键轨道的能级大小，能级越低、成键越稳定。
8、（1）CS2（2）邻＞间＞对（3）三角锥形（4）平面三角形
（5）；；棕黄色者
9、
10、NO-
3与PO-3
3
的结构不同在于PO-3
3
中的P原子有d轨道成键，SiO-2
3
是化学式，它是SiO-4
4
以2个
氧分别和另外2个SiO2相联成长链或环状物质的化学式，不像CO-2
3
那样是一个单独存在的离子单元。
11、（1）A：； B：
从立体几何的角度看，A式为六元环结构，比B式三元环结构稳定，三元环的张力太大；从纯化学的角度看：A式中的N、B均以sp2杂化轨道成键；在A中，3个N原子的p z轨道上3对孤对电子与3个B原子的空p z轨道形成6中心、6电子的离域π键，而B式却不能形成离域π键。
所以A式比B式稳定。
（2）A：B、N sp2杂化，一个∏6
6
；B：B、N sp3杂化
（3）在成键情况下，上面的两个式子中B、N都没有成单电子，所以都是抗磁性分子。
（4）
由于A式中的离域π键的形成是N原子将孤对电子提供给B原子（B原子是缺电子原子），综合考虑，N原子因而少电子，因此N原子显示正电荷，B原子显示负电荷。
；（2）非极性，因结构对称；（3）B由sp2杂化变为sp3 12、（1）B为sp2杂化，平面分子，有大π键∏6
4
杂化。
因B缺电子，有空轨道，能接受乙醚分子中O的孤对电子，形成新的化学键。