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1、第2章 微粒之间的相互作用 第2节共价键与分子的立体构型【三维目标】1.认识共价分子结构的多样性和复杂性,能根据有关理论判断简单分子或离子的构型,能说明简单配合物的成键情况。2.了解一些典型分子的立体构型。3.认识分子的极性与分子构型的关系.了解手性分子在生命科学等方面的应用。4.培养学生搜集资料和信息处理能力。5.对学生进行辨证唯物主义教育。【金点学法】本节重点：杂化轨道理论解释分子的空间构型；键的极性与分子的极性的关系本节难点：杂化轨道理论1.SP杂化轨道和简单分子几何构型的关系:杂化方式SPSP2SP3SP3不等性杂化轨道夹角180120109o28中心原子位置A，BAAAAA中心原子孤
2、对电子数000123分子几何构型直线型平面三角正四面体三角锥V字形直线型实例BeCl2Hg Cl2BF3CH4SiCl4NH3PH3H2OH2SHCl2.共价键的分类:按原子轨道重叠方式分为键(头碰头的方式)和键(肩并肩的方式);按电子对在两原子核间是否偏离分为极性键和非极性键.按电子对来源:正常共价键和配位共价键按成键情况分:单键,双键和三键3.分子的极性判断： 同种元素形成的双原子分子一定是非极性分子，如：H2、O2、Cl2等。不同种元素形成的双原子分子一定是极性分子，如：CO、HCl、NO等。多原子分子的极性主要取决于分子的空间构型，若为对称结构，则是非极性分子，若为不对称结构，则为非极
3、性分子。如CH4、CCl4，正四面体型；CO2、CS2、C2H2，直线型；BF3平面正三角形，均为对称图形，因此以上分子均为非极性分子，而NH3、PH3，三角锥型；H2O、H2S折线型，是不对称图形，分子为极性分子。分子的极性判断也可以采用经验判断规律：对于ABn型的共价化合物，如果化合物ABn中A元素的化合价数的绝对值等于其主族序数，则ABn为非极性分子，否则为非极性分子。如NH3中N的化合价为3价与其族序数A不相等，因此NH3是极性分子，而CO2中C的化合价为4价与其族序数A相等，则CO2为非极性分子。相似相溶原理：由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂中，如HCl、NH3、H2S
4、O4等极性分子易溶于极性溶剂水中。由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂中，如非极性分子Br2，I2，S等易溶于非极性溶剂CCl4，CS2,苯等中。【典型案例】【例题1】.有关苯分子中的化学键描述正确的是 ( )A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大键B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个键D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成键【解析】苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道 ,他们均有一个未成对电子.这些 2p轨道相互平行,以 “肩并肩”方
5、式相互重叠,形成一个多电子的大键.【答案】BC【例题2】下列叙述中正确的是A.极性分子中不可能含有非极性键B.离子化合物中不可能含有非极性键C.非极性分子中不可能含有非极键D.共价化合物中不可能含有离子键【解析】 A如H2O2中含非极性键,B如Na2O2中含非极性键,C如CCl4是极性键构成的非极性分子.【答案】D【例题3】 实验测得BeCl2为共价化合物,两个BeCl键间的夹角为180,由此可判断BeCl2属于（ ）A.由极性键形成的极性分子B.由极性键形成的非极性分子C.由非极性键形成的极性分子D.由非极性键形成的非极性分子【解析】键角是1800说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合
6、是非极性分子【答案】B【例题4】(2004年全国理综四，8)下列分子有极性的是A.CCl4B.CO2C.NH3D.C6H6【解析】CCl4是正四面体型分子；CO2结构式是O=C=O，分子中三个原子在同一直线上；C6H6的结构是 ，是平面正六边形分子。这三种分子中正、负电荷中心重合，都没有极性。NH3是三角锥型分子，分子中正、负电荷中心不重合，有极性，C正确。【答案】C【例5】(2004年全国理综三，14)下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结构的是（ ）A.BeCl2B.H2SC.NCl3D.SF4【解析】分子中各元素均满足8电子稳定结构的判断方法：每种元素的化合价的绝对值与其原子最外层电子
7、数之和均等于8的分子的各原子都满足8电子稳定结构。如CO2分子中，C元素：|+4|+4=8，O元素|2|+6=8，故CO2分子中各原子都满足最外层8电子结构。再如SO2分子中，S元素|+4|+6=10，S原子不满足最外层8电子稳定结构。同理可知，本题答案为C。【答案】C【消化巩固】一、 选择题1有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是 （ ）A两个碳原子采用sp杂化方式B两个碳原子采用sp2杂化方式C每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成键D两个碳原子形成两个键2六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电子稳定结构，则该分子中含有的共价键的数目是（ ）A 10 B 12 C 2
8、4 D 28 3膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子构型是三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是（ ）A PH3是非极性分子B PH3分子中有未成键的孤对电子C PH3是一种强氧化剂D PH3分子的PH键是非极性键4下列物质中，难溶于CCl4的是（ ）A 碘单质 B 水C 苯 D 甲烷 5用带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流，细流发生偏转的是 （ ）A苯 B二硫化碳 C氯水 D四氯化碳6下列物质中，以极性键结合的非极性分子是 （ ）AH2O BCS2 CSO2 DH2S7下列物质中不含非极性共价键的是（ ）Na2O2 CCl4
9、FeS2 NH4F HOOH NaOH A BC D8下列分子或离子中不能跟质子结合的是 （ ）ANH3 BH2OCCa2+ DNH4+9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 （ ）ACCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大BCCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子CCCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素DCCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子10下列含有极性键的非极性分子是（ ）（1）CCl4 （2）NH3 （3）CH4 （4）CO2 （5）N2 （6）H2S （7）SO2 （8）CS2 （9）H2O （10）HF
10、A（2）（3）（4）（5）（8） B（1）（3）（4）（5）（8）C（1）（3）（4）（8） D以上均不对11下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是 （ ）AH2O BNH3 CC2H4 DCH412氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 （ ）A两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。BNH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。CNH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。13在乙烯分子中有5个键、一个键，它们分别是 （ ）Asp2杂化轨道
11、形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键CC-H之间是sp2形成的键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DC-C之间是sp2形成的键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的键14三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，不正确的是（ ）APCl3分子中三个共价键的键长，键角都相等BPCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键CPCl3分子中三个共价键键能，键角均相等DPCl3是非极性分子15下列分子或离子中，含有孤对电子的是 （ ）AH2O BCH4 CSiH4 DNH4+16下列叙述正确的是 （ ）A由极
12、性键结合而成的分子一定是极性分子B非极性键只存在于双原子单质分子里C非极性分子中，一定含有非极性键D一般情况下，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂17下列分子中，所有原子满足8电子结构的是（ ）A 光气（COCl2） B 六氟化硫C 二氟化氙 D 六氟化硼18下列说法中，正确的是（ ）A由分子构成的物质中一定含有共价键B形成共价键中不一定是非金属元素C正四面体结构的分子中的键角一定是10928D不同的原子的化学性质可能相同二、填空题19硫化氢（H2S）分子中，两个HS键的夹角接近90，说明H2S分子的空间构型为 ；二氧化碳（CO2）分子中，两个CO键的夹角是180，说明CO2分子的空间构型为 ；甲烷（CH4）分子中，两个相邻CH键的夹角是10928，说明CH4分子的空间构型为 。20溴化碘（IBr）的化学性质类似于卤素单质，试回答下列问题：（1）溴化碘的电子式是 ，它是由 键形成的 分子。（2）溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，该分子的电子式为 。21A、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。它们的元素符号分别为：A
