第 2 章 化学键与分子结构 (1)

4．1 从以下热力学数据计算 AlF3 的晶格能：
反应
①Al(g)→Al(g) ②Al(g)→Al3+(g)+3e ③2Al(s)→3F2(g)→2AlF3(s) ④F2(g)→2F(g) ⑤F(g)+e→F-(g)
2．4 按 VSEPR 理论，BrF3 分子的几何构型为
a. 平面三角形 b. 三角锥形 c. 三角双锥形 d. T 字型
（） （） （）
2．5
按
VSEPR
理论，NO
− 2
的键角∠ONO
应是
（）
3
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a. 大于 120° c. 介于 109.5 ～ 120°
3．9 冰融化要克服 H2O 分子间
、
、
作用力；S 粉溶于 CS2 中要靠它们之间的
3．10 下列各对分子间，存在的相互作用力分别是：
MgCO3。 和 作用力。
a. b. c. d. 4．计算题
CH3Cl 和 CCl4 分子之间存在 CH3Cl 和 CH3Cl 分子之间存在 CCl4 和 CCl4 分子之间存在 CH3OH 和 C2H5OH 分子之间存在
a. CO，SCO
b. PF5，PF3
c. H2S，H2O
d. 都是
2．9 都能形成氢键的一组分子是
a. NH3，HNO3，H2S
b. H2O，C2H2，CF2H2
c. H3BO3，HNO3，HF
d. HCl，H2O，CH4
2．10 一个离子应具有下列哪一种特性，它的极化能力最强
a.离子电荷高、离子半径大 b.离子电荷高、离子半径小
（）
1．14 在 S-Cl，Si-Cl，Al-Cl，P-Cl 四种化学键中，键的极性最大的是 Si-Cl 键。
（）
1．15 根据原子基态电子构型，可以判断若有多少个未成对电子就能形成多少个
共价键。
（）
1．16 直线形分子 X-Y-Z 是非极性的。
（）
1．17 SF4，N2O，XeF2，IF3 价层均有 5 对价电子对，但这些分子的空间构型却 不相同，这些分子的空间构型分别是变形四面体、直线形、直线形、T 形。
，
该分子中σ键有 个，π键有 个。PCl3（∠ClPCl = 101°）中心原子
的杂化轨道是
，该分子中有 个σ键。
3．3 用 VSEPR 理论判断
物质
成键电子对数 孤电子对数
XeF4
AsO 34−
3．4 原子轨道线性组合分子轨道的三条原则是
分子或离子的形状
4
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（）
1．18 原子在基态时没有成对电子，就不能形成共价键。
（）
1．19 分子中的π键电子，不决定分子的几何构型，只能影响键角的大小。
（）
1．20 H3BO3 分子中存在 O-H 键，因此在 H3BO3 的分子间或分子内都能形成氢键。 （）
2．选择题（选择正确答案的题号填入）
2．1 OF2 的杂化类型为
。
b. 中心原子以 sp3 杂化轨道成键，分子或离子的空间几何构型为 V 型的是
。
c.中心原子以 sp3 杂化轨道成键，分子或离子的空间几何构型为变形四面体
的是
。
d.中心原子价层电子下对空间分布为八面体构型，分子或离子的空间几何
构型为四方锥的是
。
3．8 因为 Ca2+的极化作用
Mg2+，所以 CaCO3 的分解温度
2．离子键理论
了解离子键的形成、本质及特点。注意 NaCl 的势能曲线。源于金属与非金属间电
子的转移而产生的化学键型。离子键中有正、负离子之分，它们之间通过静电引力
吸引牢牢结合在一起。
3．离子的特征
离子键的强度与离子的电荷、构型和半径有密切关系。
4．离子半径
注意离子半径的分类和核间距的概念。
5．晶格能
（具有方向性和饱和性）。共价键的类型包括σ键和π键，另外还有δ键。
10．键参数
表征化学键性质的物理量，如键级、键能、键角、键长和键的极性等。一般可以通
过分子的价键结构和键参数等数据，定性或半定量地解释分
子的某些性
质。
11．杂化轨道理论
杂化轨道理论解释了分子的 Lewis 结构式与实际结构之间的矛盾。原子轨道
a. σ2p
b.
σ
∗ 2p
c. π2p
d.
π
∗ 2p
2．14 互为等电子体的是
a. CO，NO，NaH，N2
b.
SO
2
,
NO
+ 2
,
N
− 3
,
OCN
−
（） （） （） （） （） （） （） （） （）
c.
CO
23
,
NO
− 3
,
BCl
3
,
SO
3
d. NH3，PH3，HCl，C2
2．15 氯苯的偶极矩是 1.73 D，预计对二氯苯的偶极矩是
（）
a. 4.36 D
b. 1.73 D
c. O
d. 1.00 D
3．填空题
3．1 按顺序（用符号 > 或 < ）排列下列各组物质的性质
a. BaO，CaO，NaI，MgO，Na，Br 的晶格能大小
。
b. K，As，Cl，Cs，Ni 的电离能大小
。
3．2 COCl2（∠ClCCl=120°，∠OCCl=120°）中心原子的杂轨道类型是
稳定的。
（）
Li+和 H-这两个阳、阴离子不论相距多少距离，总是相互吸引的。（ ）
当 2 个原子形成共价键时，可以是σ加π键，也可以都是σ键。（ ）
C 和 O 的电负性差值很大，为此 CO 中键的极性很大。
（）
破坏 NH3 中三个键需要的能(1170 kJ·mol-1)大于破坏 N2 的键(941 kJ·mol-1)，
用来描述离子键强度大小的度量，也用来比较离子化合物和晶体的稳定性。可用
Born-Haber 循环根据实验数据间接求出，也可从理论上计算得出。
6．Lewis 结构
共价键最早被描述为共用电子对，Lewis 结构用图形表达这些电子对如何被共用。
这里有一些成对的概念：电子对键又叫共价键，包括共价单键、共价双键、共价重
II 学生自测练习题
1．是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）
1．1 金属和非金属原子化合物必形成离子键化合物。
（）
2
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1．2
1．3 1．4 1．5 1．6
离子键化合物中, 离子总是形成 8 电子结构。因为只有 8 电子结构是
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第2章
GENERAL
Chemistry
化学键与分子结构
I 要点
1．化学键
了解化学键的定义和内容及化学键理论的发展。分子或晶体内
部原子之间强烈的相互作用称为化学键，它有三种基本类型：离子键、共价键和金
属键。化学键的强弱不同，其强度可用键能表示，一般约在 30 ~ 150 kJ·mol-1。
c.离子电荷低、离子半径小 d.离子电荷低、离子半径大
2．11 下列分子中相邻共价键的夹角最小的是
a. BF3
b. CCl4
c. NH3
2．12 下列哪个分子中至少有二个不同长度的键
d. H2O
a. CO2
b. SO3
c. SF4
d. XeF4
2．13 在气态 C2 中，最高能量的电子所处的分子轨道是
（） （）
1．10 SnF4，XeF4，CCl4，SnCl4 分子的几何构型均为正四面体。 1．11 NaCl 和 NaH 都是离子晶体，但后者远不如前者稳定。
（） （）
1．12 由于 Si 原子和 Cl 原子的电负性不同，所以 SiCl4 分子具有极性。（ ）
1．13 与共价键相似，范德华力具有饱和性和方向性。
b. 等于 120° d. 小于 109°
2．6 分子中有两种键角的是
a. OCF2
b. CH3Cl
c. PCl3
d. 都有
2．7 键角按由小到大顺次排列的一组化合物是
a. SCl2，PCl3，BCl3
b. SF6，SF4，BeF2
c. H2O，SO2，CO2
d. 三组都是
2．8 极性由小到大顺次排列的一组分子是
键；给予体原子和接受体原子；非极性共价键和极性共价键。
7．形式电荷和氧化数
Lewis 结构中原子的形式电荷是指电子对被成键原子同等程度地共用时原子所带的
电荷；而一个元素的氧化数（它与物种的 Lewis 结构无关）则指分子中的电子转移
到一个原子或从一个原子移走的程度。
8．键的离子性百分率
从极性大小的角度，可将非极性共价键（极性最弱，等于零）和离子键（极
性最强）看作极性共价键的两个极端。极性的大小依赖于成键原子的电负性
差值。常用来表示键的离子性百分率和它所连结的那个原子之间的电负性
之差的经验公式之一是 Hannay-Smyth 公式： %离子性 = 16 (Δχ) + 3.5 (Δχ)2
9．价键理论
简称 VB 理论，又称电子配对理论。能说明共价键形成的本质，解释共价键的特点
1
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的杂化改变了原有轨道的形状、成分和能量，增加了成键能力。 12．价层电子对互斥理论
简称 VSEPR 理论。Leuis 思维的简单延伸。基于中心原子价电子层中电子对的相 互排斥，预示分子或多原子离子排布可能结构的一种理论。 13．分子轨道理论 简称 MO 理论。描述化学成键作用的重要方法，它是指伸展向两个或多个原 子的波函数，分子轨道通常由原子轨道的线性组合而成，必须符合对称性匹 配原则、能量近似原则和最大重叠原则。n 条原子轨道形成 n 条分子轨道。 大约一半为成键轨道，大约一半为反键轨道，其余为非键轨道。能量最低的 成键轨道和能量最高的反键轨道通常是由能量相同的轨道重叠而得的。 14．金属键理论 主要指能带理论，形成分子轨道的概念可方便地推广至含有无限个原子的固体物 质，固体中轨道的重叠形成由能隙隔开的能带。 15．分子间作用力 即范德华力。它包括取向力诱导力和色散力。 16．氢键 氢原子与电负性大的非金属元素形成共价键时电子对被强烈吸向后者而本身 几乎成为“裸”质子，导致该氢原子能以静电引力作用于另一共价键中的大 电负性原子形成了氢键，成为两个电负性大的原子之间的桥原子。 17． 点阵 点阵是根据晶体结构的周期性抽象出来的一组点。这组点在三维空间按一定周期重 复，构成一个点阵。点阵是一组无限的点，连接其中任意两点可得一向量，将此向 量平移，当向量的一端落在任意一点阵点时，向量的另一端必定也落在点阵中的另 一点上，点阵中的每个点都具有相同的周围环境。 18．晶胞 是能反映晶体对称性的最小构造单位。它是组成晶体的最小基本单位，将一个个晶 胞前、后、上、下、左、右并置起来就得到整个晶体结构。 19．晶胞参数 任何点阵结构都可分解为某种平行六面体的的单位点阵，其特征可用三维方向的长 度和两两相夹的角度表征，这 6 个参数称做点阵参数，又叫晶胞参数。 20．晶系 晶胞的 7 种对称性分类。它包括立方、六方、四方、三方、正交、单斜及三斜。 1． 离子的极化和离子的变形性 离子间除静电引力外，诱导力起着很重要的作用。由于阳离子具有多余的正点荷， 较小的半径，而且在外壳上缺少电子，它对相邻的阴离子会起诱导作用，这种作用 称做离子的极化。阴离子半径较大，在外壳上有较多的电子容易变形，在被诱导过 程中能产生瞬时的诱导偶极，这种性质成为离子的变形性。 2． σ 键和 π 键 以头碰头的方式简单重叠或在成键原子间通过杂化的原子轨道与其成键原子核间 的连线方向重叠而形成的键型。P 或 D 轨道以肩并肩方式重叠并在成键原子间连线 上下区域形成电子云密度集中区域的键型。
a.
b.
c.
3．5 下列分子或离子中，离域π键的类型（用符号标出）分别是：
a.SO2
b. NO2
c.ClO2
d.
NO
− 3
d.
CO
2− 3
3．6 O2 的分子轨道式为
键级为 ，有无磁性
。
3．7 现有下列物质：BrF5，CO2，PCl3，OF2，HCHO，H3O+，SF4
a. 分子中有π键，又是极性分子的是
a. sp2
b. sp
c. sp3
（） d. p 轨道成键
2．2
ClO
− 3
的几何构型是
a. 三角锥形 b. V 形
c. 四面体形 d. 平面三角形
2．3 下列各组氟化物，全不是用杂化轨道成键的是
a. HF，CaF2，LiF
b. OF2，BF3，PF5
c. LiF，SF6，SiF4
d. NF3，BeF2，AlF3
但常温下 N2 却比 NH3 稳定得多，这是因为分子的反应性
主要与破坏第一个键所需的能量有关。
（）
1．7
O
2− 2
,
O
2
,
O
+ 2
,
O
− 2
的键级分别为
1，2，2.5
和
1.5，因此它们的稳定性次序
为
O
+ 2
>
O2
>
Owenku.baidu.com
− 2
>
O
2− 2
。
（）
1．8 下列化合物中正离子的极化能力大小顺序为
ZnCl2 > FeCl2 > CuCl2 > KCl 1．9 相同原子的双键的键能等于其单键键能的 2 倍。