2017-2018学年高中化学 第2章 化学键与分子间作用力 第2节 共价键与分子的空间型教学案 鲁科版选修3.doc

第2节 共价键与分子的空间构型第1课时一些典型分子的空间构型 课标要求1认识共价分子结构的多样性和复杂性。2能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。3结合实例说明“等电子原理”的应用。1.CH4、NH3、H2O、H2S、NH、CCl4、CF4分子中中心原子均采用sp3杂化。2CH2=CH2、C6H6、BF3、CH2O分子中中心原子均采用sp2杂化。3CHCH、CO2、BeCl2、CS2分子中中心原子均采用sp1杂化。4正四面体形分子：CH4、CCl4、CF4；三角锥形分子：NH3、PH3；V形分子：H2O、H2S、SO2；平面三角形分子：BF3；平面形分子：C2H4、C6H6、CH2O；直线形分子：C2H2、CO2、BeCl2、CS2。5等电子体：化学通式相同(组成原子数相同)，价电子数相等的微粒。1轨道杂化和杂化轨道2.甲烷分子中碳原子的杂化类型3杂化轨道形成的分子空间构型(杂化轨道全部用于形成键时)杂化类型sp1sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目s轨道一个一个一个p轨道一个两个三个杂化轨道数目(或键数)234杂化轨道间的夹角180120109.5分子空间构型直线形平面三角形正四面体形实例BeCl2BF3CH4、CF4、CCl41什么是成键电子对、孤电子对？其与中心原子的轨道数或价层电子对数有什么关系？提示：分子或离子中，中心原子与其他原子以共价键结合的电子对为成键电子对，中心原子上不参与成键的电子对为孤电子对，两者之和等于中心原子的轨道数，也等于价层电子对数。2在你接触的原子或离子中，中心原子上最多的轨道数或价层电子对数是多少？提示：最大轨道数为1(s轨道)3(p轨道)4。1杂化轨道类型的判断方法一：依据杂化轨道数中心原子形成的键数孤电子对数(1)公式：杂化轨道数n(中心原子的价电子数配位原子的成键电子数电荷数)。特别提醒当中心原子与氧族元素原子成键时，氧族元素原子不提供电子。当为阴离子时，中心原子加上电荷数，为阳离子时，减去电荷数。(2)根据n值判断杂化类型n2时，sp1杂化，如BeCl2，n(22)2；n3时，sp2杂化，如NO，n(51)3；n4时，sp3杂化，如NH，n(541)4。方法二：依据中心原子有无键中心原子全部形成单键(无键)，sp3杂化；形成一个双键(一个键)，sp2杂化；形成两个双键或一个叁键(两个键)，sp1杂化。方法三：依据分子或离子的空间结构一般地，若是直线形，sp1杂化；若是平面形，sp2杂化；若是立体形，sp3杂化。2分子空间构型的确定价电子对互斥理论(1)价电子对互斥理论：分子中的中心原子的价电子对成键电子对和孤电子对，由于相互排斥作用，尽可能趋向于彼此远离。(2)中心原子上的孤电子对数(3)分子空间构型的确定电子对数目电子对的空间构型成键电子对数孤对电子数电子对的排列方式分子的空间构型实例2直线形20直线形BeCl2CO23平面三角形30平面三角形BF3BCl321V形SnBr2PbCl24四面体形40正四面体形CH4CCl431三角锥形NH3NF322V形H2O3分子或离子空间构型的确定等电子原理(1)互为等电子体应满足的条件化学通式相同。价电子总数相等。(2)等电子原理的应用利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如NH3和H3O的空间构型相似(三角锥形)；SiCl4、SO、PO都呈正四面体构型。等电子体不仅有相似的空间构型，且有相似的性质。1指出下列分子中，中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的空间构型。(1)BCl3(2)CS2(3)CF4(4)CH3Cl答案：(1)中心原子B采用sp2杂化，分子是平面三角形(2)中心原子C采用sp1杂化，分子是直线形(3)中心原子C采用sp3杂化，分子是正四面体形(4)中心原子C采用sp3杂化，分子是四面体形2在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是()Asp2sp2Bsp3sp3Csp2sp3Dsp1sp3解析：选C中碳原子形成了3个键，无未成键价电子对，需要形成3个杂化轨道，采用的杂化方式是sp2。两边的碳原子各自形成了4个键，无未成键电子对，需要形成4个杂化轨道，采用的是sp3杂化。3下列各组粒子属于等电子体的是()A12CO2和14CO BH2O和NH3CN2和13CO DNO和CO解析：选C组成粒子的原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。在题述粒子中，C选项中两分子的原子数相同且价电子总数也相同，所以是等电子体。1苯分子中碳原子成键方式及空间构型2苯分子空间构型的解释每个C原子的两个sp2杂化轨道上的电子分别与邻近的两个C原子的sp2杂化轨道上的电子配对形成键，六个碳原子组成一个正六边形的碳环；另外一个sp2杂化轨道上的电子与H原子的1s电子配对形成键。同时，六个C原子上剩余的2p轨道，以“肩并肩”的方式形成六原子、六电子的大键。1有关苯分子的说法不正确的是()A苯分子中C原子均以sp2杂化方式成键，形成夹角为120 的三个sp2杂化轨道，故为正六边形的碳环B每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道，垂直碳环平面，相互重叠，形成大键C大键中6个电子被6个C原子共用，故称为6中心6电子大键D苯分子中共有六个原子共面，六个碳碳键完全相同解析：选D苯分子中共有12个原子共面。2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碳原子的两个sp2杂化轨道形成两个键D碳原子的未参加杂化的2p轨道形成键解析：选B苯分子中的碳原子采取sp2杂化，三个杂化轨道形成三个键，未参与杂化的2p轨道形成大键。判断微粒空间构型的方法(1)根据杂化轨道类型判断：sp1杂化直线形，sp2杂化平面形，sp3杂化轨道全部形成键时四面体形。(2)根据价电子对互斥理论判断：sp3杂化轨道部分形成键时，结合键数目分析。如NH3分子中键数目为3，则为三角锥形，H2O分子中键数目为2，则为V形。(3)利用等电子原理判断：如CH4与NH均为正四面体形。1AlBr3分子的立体构型是()A直线形B三角锥形C四面体形 D平面三角形解析：选D中心Al原子的价电子对数为1/2(331)3，孤电子对数330，其价电子全部用于形成共价键，AlBr3为平面三角形分子。2指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。(1)CO2分子中的C为_杂化，分子的结构式为_，空间构型为_；(2)CH2O分子中的C为_杂化，分子的结构式为_，空间构型为_；(3)CF4分子中的C为_杂化，分子的结构式为_，空间构型为_；(4)H2S分子中的S为_杂化，分子的结构式为_，空间构型为_。解析：(1)价电子对数1/2(40)2，sp1杂化，CO2为直线形分子；(2)价电子对数1/2(4210)3，sp2杂化，CH2O为平面形分子；(3)价电子对数1/2(441)4，sp3杂化，CF4为正四面体形分子；(4)价电子对数1/2(62)4，sp3杂化，孤电子对数422，则H2S为V形分子。答案：(1)sp1O=C=O直线形(2)sp2平面三角形(3)sp3正四面体形(4)sp3HSHV形三级训练节节过关1s轨道和p轨道杂化的类型不可能有()Asp1杂化Bsp2杂化Csp3杂化 Dsp4杂化解析：选Ds能级只含1个原子轨道，p能级只含3个原子轨道，故s轨道和p轨道杂化时，p轨道参与杂化的数目为13，即分别为sp1、sp2、sp3杂化。2下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道B轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等C杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原则DCH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109.5解析：选B轨道数目杂化前后一定相等。3下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()BF3CH2CH2CHCHNH3CH4ABCD解析：选ABF3分子中价电子对数1/3(331)3，B原子sp2杂化，BF3为平面三角形分子；CH2CH2，其中碳原子以sp2杂化，未杂化的2p轨道形成键；中碳原子以sp2杂化，未杂化的2p轨道形成大键；CHCH为直线形分子，其中碳原子为sp1杂化；NH3是三角锥形分子，中心原子氮原子为sp3杂化；CH4是正四面体形分子，中心碳原子为sp3杂化。4用价电子对互斥理论预测H2S和BF3分子的立体结构，两个结论都正确的是()A直线形；三角锥形 BV形；三角锥形C直线形；平面三角形 DV形；平面三角形解析：选D对于H2S分子，价电子对数为1/2(62)4，孤电子对数422，则H2S为V形分子；对于BF3分子，价电子对数1/2(331)3，孤电子对数为330，则BF3为平面三角形分子，即H2S、BF3分别是V形、平面三角形分子。5请填写下表中的空格。单原子分子双原子分子三原子分子四原子分子五原子分子分子He、NeH2HClH2OCO2AlCl3NH3CH4CH3Cl杂化轨道键角解析：在He、Ne、H2、HCl等分子中不存在原子的杂化轨道。在H2O、NH3、CH4、CH3Cl分子中，O、N、C三原子采用sp3杂化，但它们的夹角不同。CO2分子中的C原子采用sp1杂化，CO2分子为直线形。AlCl3分子中的Al原子采用sp3杂化，NF3为三角锥形分子。不同元素的原子形成的化学键为极性共价键。答案：单原子分子双原子分子三原子分子四原子分子五原子分子分子He、NeH2HClH2OCO2AlCl3NH3CH4CH3Cl杂化轨道sp3sp1sp2sp3sp3sp3键角104.5180120107.3109.5空间构型V形平面三角形三角锥形正四面体形四面体形键的极性非极性极性极性极性极性极性极性极性1下列能正确表示CH4分子中碳原子成键轨道的示意图为()解析：选DCH4分子中碳原子采用sp3杂化，杂化前为，其中2s和2p轨道杂化形成能量相同的四个sp1杂化轨道，即杂化后为。2中心原子采取sp1杂化的分子是()ANH3BBeCl2CPCl3DH2O解析：选BNH3分子中N原子采用sp3杂化；PCl3类比NH3，P原子采用sp3杂化；H2O分子中O原子采用sp3杂化。3sp3杂化形成的AB4型分子的空间构型是()A平面四方形 B正四面体C四角锥形 D平面三角形解析：选Bsp3杂化形成的AB4型分子中，四个杂化轨道均参与形成键，故空间构型为正四面体形。4用价电子对互斥理论预测，下列分子构型与H2O相似，都为V形的是()OF2BeCl2SO2CO2ABCD解析：选C价电子对数1/2(62)4，孤电子对数422，为V形；价电子对数(221)2，孤电子对数220，为直线形；价电子对数1/2(60)3，孤电子对数321，为V形；价电子对数1/2(40)2，孤电子对数220，为直线形。、符合题意。5在SO2分子中，分子的空间结构为V形，S原子采用sp2杂化，那么SO2的键角()A等于120B大于120C小于120D等于180解析：选C由于SO2分子的电子对的空间构型为平面三角形，从理论上讲其键角为120，但是由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对，对其他的两个化学键存在排斥作用，因此分子中的键角要小于120。6关于CO2和NH3分子，下列说法正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取sp1杂化CNH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构DN原子和C原子上都没有孤对电子解析：选CNH3和CO2分子的中心原子分别采取sp3杂化和sp1杂化的方式成键，但NH3分子的N原子上有孤对电子，根据价电子对互斥理论，NH3分子构型为三角锥形，CO2分子构型为直线形。7有关乙炔C2H2分子中的化学键描述不正确的是()A两个碳原子采用sp1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解析：选BC2H2分子的结构式为HCCH，可知每个碳原子形成2个键，故两个碳原子均采用sp1杂化。8在乙烯分子中有5个键，一个键，它们分别是()Asp2杂化轨道形成键，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CCH之间是sp2形成的键，CC之间是未参加杂化的2p轨道形成键DCC之间是sp2形成的键，CH之间是未参加杂化的2p轨道形成键解析：选A乙烯分子为平面分子，分子中每一个碳原子采取sp2杂化，3个sp2杂化轨道分别与2个氢原子和另一个C原子形成3个键，每个C原子未杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成键。9填空。(1)在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂化形成4个_，形成的4个杂化轨道中，只有_个含有未成对电子，所以只能与_个氢原子形成共价键，又因为4个sp3杂化轨道有一对_，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。(2)H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。解析：(1)在形成NH3分子时，氮原子的2p轨道和2s轨道发生sp3杂化，形成4个杂化轨道，含有一对孤对电子，3个未成键的单电子，可以与3个氢原子形成3个键。(2)H3O中O原子的价电子数为628，价电子对为4对，所以杂化方式为sp3杂化；H3O中只有一对孤对电子，H2O中有两对孤对电子，对所成共价键的排斥力H2O大于H3O，使得H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大。答案：(1)sp3杂化轨道33孤对电子(2)sp3H3O离子中有一对孤对电子，H2O分子中有两对孤对电子，对形成的HO的排斥力H2O大于H3O，造成H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大10X、Y、Z均为短周期元素，可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z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X_、Y_、Z_。(2)用价电子对互斥理论判断：物质价电子对数轨道杂化形式分子的形状成键电子对数孤电子对数X2ZYZ2解析：X原子的K层(第一层)的电子数只有一个，可知X为氢原子；Y位于X的下一周期，即为第二周期元素，它的最外层电子数比K层多2个，则其原子结构示意图为，故Y为C元素；Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个，且原子序数：ZY，则Z为S元素。从而推知X2Z为H2S，YZ2为CS2。答案：(1)HCS(2)物质价电子对数轨道杂化形式分子的形状成键电子对数孤电子对数X2Z22sp3V形YZ220sp1直线形1下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACS2与C6H6BCH4与NH3CBeCl2与BF3DC2H2与C2H4解析：选BA项，CS2分子中，C原子采用sp1杂化，C6H6分子中，C原子采用sp2杂化；B项，CH4和NH3分子中C、N原子均采用sp3杂化；C项，BeCl2分子中Be原子为sp1杂化，BF3分子中B原子为sp2杂化；D项，C2H2分子中C原子为sp1杂化，C2H4分子中C原子为sp2杂化。2在BrCH=CHBr分子中，C和Br成键采用的轨道是()Asp1p Bsp2sCsp2p Dsp3p解析：选CBrCH=CHBr分子中C原子采用sp2杂化，每个C原子形成3个sp2杂化轨道分别与Br原子的p轨道、H原子的s轨道、另一个C原子的sp2轨道形成3个键。3根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构型不相似的是()ASO2和O3BNH和CH4CH3O和NH3DCO2和H2O解析：选DD项中，CO2分子和H2O分子原子总数相等，价电子总数前者为16，后者为10，二者不属于等电子体，则空间构型不相似。4下列分子中，在形成共价键时中心原子采用sp3杂化的分子有()H2ONH3CH4PCl3CO2N2A3种 B4种C5种 D6种解析：选B形成共价键时中心原子采用sp3杂化的分子有H2O、NH3、CH4、PCl3；CO2、N2分子中的C、N原子采用sp1杂化。5根据价电子对互斥理论及杂化轨道理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为()A直线形，sp1杂化 B三角形，sp2杂化C三角锥形，sp2杂化 D三角锥形，sp3杂化解析：选D在NF3分子中N原子价电子对数为1/2(531)4，孤对电子数431，与其相连的原子数为3，根据理论可推知中心原子的杂化方式为sp3杂化，空间构型为三角锥形。6下列分子或离子的中心原子形成sp2杂化轨道的是()H2ONOSO3CH4ABCD解析：选BH2O分子中，价电子对数1/2(621)4，氧原子采用sp3杂化；NO离子中价电子对数1/2(5301)3，氮原子采用sp2杂化；SO3分子中价电子对数1/2(630)3，硫原子采用sp2杂化；CH4分子中价电子对数1/2(441)4，碳原子采用sp3杂化。、符合题意。7下列推断正确的是()ABF3为三角锥形分子BNH的电子式为，离子呈平面正方形结构CCH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的sp 键DCH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个CH 键解析：选DBF3为平面三角形，NH为正四面体形，CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp3杂化轨道，然后与氢原子的1s轨道重叠，形成4个ssp3键。8关于原子轨道的说法正确的是()A凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体BCH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合而形成的Csp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂形成的一组能量相等的新轨道D凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析：选C凡中心原子采取sp3杂化的杂化轨道都是四面体形，但是根据孤电子对占据杂化轨道数目多少，造成了其分子几何构型可以呈现V形(H2O)、三角锥形(NH3)；CH4的sp3杂化轨道是由中心碳原子的能量相近的2s轨道和3个2p轨道杂化形成，与氢原子结合时，4个杂化轨道分别和4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个CH 键；BF3中B原子采用sp2杂化。9A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、E同主族。A、C能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为21和11。B元素原子有两个未成对电子，D是周期表中电负性最大的元素，F是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题：(1)比较C、D对应氢化物的稳定性_(填分子式)。(2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是_(填分子式)，它的电子式为_。(3)C、D、E、F的离子中，半径最小的是_(填离子符号)。(4)B的最简单氢化物的空间构型是_。解析：A、C能形成两种液态化合物甲和乙，则甲和乙为H2O和H2O2，且原子序数AC，则A为氢元素，C为氧元素；B原子有两个未成对电子，其电子排布式为1s22s22p2，故B为碳元素；D是周期表中电负性最大的元素，故D为氟元素；F是地壳中含量最多的金属元素，F为铝元素。答案：(1)H2OHF(2)H2O2 (3)Al3(4)正四面体10下表为元素周期表的一部分，族周期A01AAAAAAA2BCD3EFGH请参照元素AH在表中的位置，用化学用语回答下列问题：(1)D、E、F的原子半径由大到小的顺序为_。(2)B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)A、D、E、H中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：_。(4)E、F的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式：_。(5)在B所形成的化合物CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有_；与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为_和_，根据等电子理论推测CO分子的结构式可表示成_，一个CO分子中有_个键，_个键。(6)根据价电子对互斥理论预测D和H所形成的HD的空间构型为_形。解析：根据元素周期表的片段，AH各元素分别是H、C、N、O、Na、Al、Si、Cl。(1)Na、Al有3个电子层，氧有2个电子层，原子半径NaAlO；(2)由于N原子的2p轨道为半充满状态，第一电离能较大，NO，C、O比较OC，故顺序为NOC；(3)H、O、Na、Cl形成离子化合物且含有极性键，则可以有NaOH、NaClO、NaClO3等；(4)NaOH与Al(OH)3反应的离子方程式为OHAl(OH)3=Al(OH)4；(5)CH4、CH3OH中C原子采用sp3杂化；CO分子中的电子数目为14，故N2、C与CO互为等电子体，等电子体的微粒结构相似；(6)ClO中Cl原子的价电子对数(71)24，所以ClO为正四面体形结构。答案：(1)NaAlO(2)NOC(3)(4)Al(OH)3OH=Al(OH)4(5)CH4、CH3OHN2CCO12(6)正四面体第2课时分子的空间构型与分子性质 课标要求1了解极性分子和非极性分子。2了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。1.对称分子：依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子。2手性碳原子：连接四个不同原子或原子团的碳原子。3手性分子：含有手性碳原子的分子。4极性分子：分子内存在正、负两极的分子；非极性分子：分子内没有正、负两极的分子。5含有极性键的双原子分子是极性分子，只含有非极性键的分子和分子空间构型对称的分子是非极性分子。1对称分子概念依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子性质对称性与分子性质的关系分子的极性、旋转性及化学性质都与分子的对称性有关2手性分子手性一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠手性分子具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记手性碳原子四个不同的原子或原子团连接的碳原子1在有机物分子中，当碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是()ACBr2F2BCH3CH2OHCCH3CH2CH3DCH3CH(OH)COOH解析：选D手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。2下列分子含有“手性”碳，属于手性分子的是()ABH2NCH2COOHCDCH2CH2解析：选C抓住“手性”的含义，C原子上连接有四个不同的原子或原子团，即为手性碳原子。1分子极性的实验探究实验操作在一酸式滴定管中加入四氯化碳，打开活塞，将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯化碳液流在另一酸式滴定管中加入蒸馏水，打开活塞，并将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水液流现象四氯化碳液流方向不变水流方向发生改变结论四氯化碳液流与橡胶棒无电性作用水流与橡胶棒间有电性作用解释四氯化碳分子中无正极和负极之分水分子中存在带正电荷的正极和带负电荷的负极2极性分子和非极性分子类别极性分子非极性分子概念分子内存在正、负两极的分子分子内没有正、负两极的分子双原子分子分子内含极性键分子内含非极性键多原子分子分子内含极性键，分子空间构型不对称分子内只含非极性键或分子空间构型对称特别提醒相似相溶原理是指极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。1极性分子中一定含有极性键，一定不含非极性键吗？提示：一定含有极性键，可能含有非极性键。2非极性分子中一定含有非极性键吗？提示：分子结构对称时，可能含有极性键，而不含有非极性键。判断分子极性的方法(1)根据分子的对称性判断分子结构对称，正电荷重心和负电荷重心重合，则为非极性分子，正、负电荷重心不重合，则为极性分子。(2)根据键的极性判断(3)经验规律化合价法：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，否则为极性分子。孤对电子法：若中心原子有孤对电子则为极性分子，否则为非极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。(4)常见分子极性与非极性的判断分子类型键的极性分子构型分子极性代表物双原子分子A2非极性键直线形(对称)非极性H2、O2、Cl2、N2等AB极性键直线形(不对称)极性HF、HCl、CO、NO等三原子分子A2B(或AB2)极性键直线形(对称)非极性CO2、CS2等(键角180)极性键V形(不对称)极性H2O(键角1045)、SO2(键角1195)等四原子分子AB3极性键平面三角形(对称)非极性BF3、BCl3等极性键三角锥形(不对称)极性NH3(键角1073)等五原子分子AB4极性键正四面体形(对称)非极性CH4、CCl4(键角1095)等ABnC4n(n4且为整数)极性键四面体形(不对称)极性CHCl3、CH2Cl2等1实验测得BeCl2为共价化合物，两个BeCl键间的夹角为180。由此可见，BeCl2属于()A由极性键构成的非极性分子B由极性键构成的极性分子C由非极性键构成的极性分子D由非极性键构成的非极性分子解析：选ABeCl共价键为不同元素的原子间形成的极性键，BeCl2为直线形对称结构，故为非极性分子。2下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是()AH2OBCl2CNH3DCCl4解析：选DH2O分子中OH键为极性键，H2O分子为V形，结构不对称，是极性分子；Cl2是双原子单质分子，ClCl键是非极性键，属含非极性键的非极性分子；NH3分子中NH键是极性键，分子构型是三角锥形，N原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子；CCl4分子中CCl键是极性键，分子构型呈正四面体形，C原子位于正四面体中心，四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子。3在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是_；(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是_；(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是_；(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是_；(5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是_；(6)以极性键结合的具有sp2杂化轨道结构的分子是_。解析：HF是含有极性键的双原子分子，为极性分子；H2O中氧原子采取sp3杂化方式，与H原子形成极性键，为极性分子；NH3中有极性键，N原子采取sp3杂化，为三角锥形结构；CS2与CO2相似，为由极性键形成的直线形非极性分子；CH4中C原子采取sp3杂化方式与H原子形成极性键，为正四面体构型的非极性分子；N2是由非极性键结合的非极性分子；BF3中B原子采取sp2方式杂化，与F形成极性键，为非极性分子。答案：(1)N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3(5)NH3、H2O、CH4(6)BF3三级训练节节过关1下列化合物中含有手性碳原子的是()ACH2=CH2B甘油CCH3CH3D解析：选D判断手性碳原子的方法：(1)写出各项物质分子的结构式；(2)判断是否有碳原子连接四个不同的原子或原子团。经分析可判断只有D项符合。2用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示。据此分析，A、B两种液体分子的极性判断正确的是()AA是极性分子，B是非极性分子BA是非极性分子，B是极性分子CA、B都是极性分子DA、B都是非极性分子解析：选B观察图示实验现象可知，液体A在电场中不偏转，A分子是非极性分子；液体B在电场中偏转，B分子是极性分子。3下列说法正确的是()A由极性键构成的分子都是极性分子B含非极性键的分子一定是非极性分子C极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键D以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子解析：选D由极性键构成的分子若空间构型对称，则分子是非极性分子，A项说法错误；含非极性键的分子也可能含有极性键，也可能是极性分子，如CH3CH2OH等，B项说法错误；CO2是由极性键形成的非极性分子，C项说法错误；以极性键结合的双原子分子都是极性分子，D项说法正确。4下列含有极性键的非极性分子是()CCl4NH3CH4CO2N2H2SSO2CS2H2OHFABCD以上均不对解析：选CNH3、H2S、SO2、H2O、HF是含极性键的极性分子，N2是含非极性键的非极性分子。5A、B、C、D、E为五种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：微粒ABCDE原子核数双核多核单核多核多核电荷数10210其中：B是由极性键构成的4原子分子，A和D可以形成B和E。(1)A、C、E的化学式是：A_，C_，E_。(2)B分子是_分子(填“极性”或“非极性”)，室温下，等物质的量的B与盐酸反应后，溶液pH_7(填“”“”或“”)。(3)B、E两种分子的空间构型分别为：B_，E_。解析：常见的10电子微粒有：(1)分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；(2)离子：Na、Mg2、Al3、F、O2、N3、OH、NH、H3O等。据题给信息可知A为OH、C为Mg2、B为NH3、D为NH、E为H2O。答案：(1)OHMg2H2O(2)极性(3)三角锥形V形1下列有机物分子中属于手性分子的是()CH2Cl2乙酸A只有B和CD解析：选C有机物分子中含有手性碳原子的分子是手性分子，手性碳原子连接四个不同的原子或原子团。2下列分子中，属于含极性键的非极性分子的是()ASO2BH2CBBr3DCOCl2解析：选CSO2、COCl2属于含极性键的极性分子；H2属于含非极性键的非极性分子。3下列叙述中正确的是()A离子化合物中不可能存在非极性键B非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键C非极性分子中一定含有非极性键D不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键解析：选DA项，离子化合物中可能存在非极性键，如；B项，非极性分子中可能既含极性键又含非极性键，如CHCH、CH2=CH2；C项，非极性分子中不一定含有非极性键，如CO2、CH4、BF3。4下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是()A二氧化硫 B四氯化碳C二氧化碳 D乙炔解析：选D分子中既有极性键又有非极性键，则分子中必须既有同种元素原子间所成的键，又有不同种元素原子间所成的键，而在A、B选项中同种原子间没有成键，也就没有非极性键。要求分子为非极性分子，则分子中原子的排列一定是对称的，只有这样才能使分子中正、负电荷的中心重合，使分子无极性。5下列各组物质中，都是由极性键构成为极性分子的一组是()ACH4和H2O BCO2和HClCNH3和H2S DHCN和BF3解析：选CCH4、CO2、BF3是由极性键构成的非极性分子；H2O、HCl、NH3、H2S、HCN是由极性键构成的极性分子。6膦(PH3)又称为磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。下列关于PH3的叙述正确的是()APH3是非极性分子BPH3分子中有未成键的电子对CPH3是一种强氧化剂DPH3分子中的PH键是非极性键解析：选BPH3分子中P原上的价电子对数1/2(53)4，孤对电子数431，分子中含孤对电子，故为极性分子；3价P还原性较强，是一种强还原剂；PH键是极性键。7常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3说法正确的是()A分子中NCl键是非极性键B分子中不存在孤对电子CNCl3分子是极性分子D因NCl键的键能大，它的沸点高解析：选CNCl3分子氮原子上的价电子对数1/2(53)4，孤对电子数431，N原子上还有一对孤对电子，结构不对称，为三角锥形，为极性分子。NCl键为极性键，键能大说明分子稳定，而物质熔沸点的高低与共价键的强弱无关。8微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是()A水分子具有极性共价键B水分子中有共用电子对C水由氢、氧两元素的原子组成D水分子是极性分子解析：选D水分子在电场中摆动，说明水分子中存在正极和负极，即水分子是极性分子。9A、B、C、D四种元素位于短周期内，它们的原子序数依次增大。A原子核内仅有1个质子，B原子的电子总数与D原子最外层电子数相等，A原子与B原子最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等，D原子与B原子电子总数之和是C原子电子总数的2倍，D原子最外层电子数是其电子层数的3倍，由此推断：(1)A与D形成的化合物中，含有非极性键的是_(写化学式)。(2)B与D形成的化合物中，其中三原子分子是_(填“极性”或“非极性”)分子，空间构型为_，电子式为_。(3)A与C形成的化合物的分子空间构型为_。解析：A原子核内仅有1个质子，则A为H，D原子最外层电子数是电子层数的3倍，则为O，B原子电子总数与D原子最外层电子数相等，则B为碳(C)。A原子与B原子最外层电子数之和与C原子最外层电子数相等且原子序数CB，则C为N。A与D可形成化合物H2O和H2O2，含非极性键的是H2O2。B与D形成化合物为CO和CO2，三原子分子为CO2。A与C形成化合物为NH3，空间构型为三角锥形。答案：(1)H2O2(2)非极性直线形(3)三角锥形10主族元素A、B、C、D的原子序数都小于18，A与D同主族，B与C在同一周期，A、D原子的价电子数都是1，C原子最外层电子数比B原子少2个，且最外层电子数是次外层电子数的2倍。A、B的单质在常温下均为气体，它们在高温下以体积比21完全反应，生成物在常温下为液体。此液体与D单质能剧烈反应生成A的单质。所得溶液滴入酚酞显红色，同时溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子。试回答下列问题：(1)写出元素符号：B_，D_。(2)写出元素原子的价电子排布：A_，C_。(3)B与C在高温下完全反应后的生成物的化学式为_，它是由_(填“极性”或“非极性”)键形成的_分子，分子的空间构型呈_。(4)A与B的单质以体积比21形成的化合物的中心原子的杂化方式为_，分子的空间构型呈_。解析：由题意知A、B、C、D四种元素分别为H、O、C、Na，C与O2完全反应的生成物为CO2，它是由极性键构成的非极性分子，为直线形结构。H2O中氧原子采取sp3杂化，为V形分子。答案：(1)ONa(2)1s12s22p2(3)CO2极性非极性直线形(4)sp3V形1X和Y为两种不同的元素。下列化学式表示的分子一定为极性分子的是()AXY BXY2CXY3DXY4解析：选A由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。2NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是()A分子中不能含有氢原子B在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键C在ABn分子中每个共价键都相同D在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量3下列叙述正确的是()ANH3是极性分子，分子中N原子处于3个H原子所组成的三角形的中心BCCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心CH2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央DCO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央解析：选CA项，NH3分子为三角锥形，N原子处于锥顶，3个H原子位于锥底；B项，CCl4分子为正四面体形，C原子处在正四面体的中心，4个Cl原子位于四个顶点；D项，CO2分子为直线形，结构式为O=C=O，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央。4三聚氰胺的结构简式为，下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是()A所有氮原子均采取sp3杂化B一个三聚氰胺分子中共含有15个键C属于极性分子，故极易溶于水D三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键解析：选B三聚氰胺分子中，处于环上的氮原子采取sp2杂化，A选项错误；由三聚氰胺分子的结构知，它是对称结构，为非极性分子，而水为极性溶剂，故三聚氰胺在水中的溶解度不大，C选项错误；三聚氰胺分子中不存在由同种元素的原子形成的共价键，故不存在非极性键，D选项错误。5研究表明生命起源于火山爆发，是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羰基硫(COS)，已知羰基硫分子中所有原子最外层均满足8电子结构，结合元素周期表知识，判断下列有关说法正确的是()羰基硫属于非极性分子羰基硫属于极性分子羰基硫的电子式为羰基硫分子中三个原子处于同一直线上ABCD解析：选D在羰基硫分子中，中心原子为C原子，其价电子对数为42，孤对电子数为220，则为直线形分子，结构式SC0，电子式，结构不对称，属于极性分子。6已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2的结构的说法中正确的是()分子的正、负电荷重心重合分子正、负电荷重心不重合H2O2是含极性键的非极性分子H2O2是含非极性键的极性分子ABCD解析：选D据图示可知H2O2分子的正、负电荷重心不重合，属于极性分子；H2O2分子中存在HO极性键和OO非极性键。7有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的空间结构和极性的说法中，正确的是()A假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子B假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子C假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子D假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子解析：选C若AB2C2为平面结构，可能为对称结构，也可能是不对称结构，若为四面体结构，则一定是不对称结构。8已知三角锥形分子E和直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，如下图所示，则下列判断错误的是()AG是最活泼的非金属单质BL是极性分子CE能使紫色石蕊溶液变蓝色DM化学性质活泼解析：选D据题意可知E为NH3、G为F2、L为HF、M为N2。N2分子中存在稳定的NN叁键，故化学性质稳定。9有A、B、C、D、E 五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：(1)写出A、B、C、D、E 五种元素的元素符号：A是_，B是_，C是_，D是_，E是_。(2)D元素在周期表中的位置为_。(3)用电子排布式表示B元素原子的价电子构型_。(4)元素电负性的大小关系是B_D(填“”“”或“”)，C与E的第一电离能的大小关系是C_E(填“”“”或“”)。(5)A2D属于_(填“极性”或“非极性”)分子，其分子的空间构型为_，其中所含化学键类型为_(填“极性键”或“非极性键”)。(6)D、E元素形成的化合物的电子式为_。解析：A、E同主族，且价电子排布为ns1，可知为A族元素，又因为E为金属元素，且原子序数EDCBA，则A为氢元素，E可能为钠或钾元素；B、D同主族，且最