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  • 2021-08-06 发布

2020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

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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。‎ ‎2.CH2===CH2、C6H6、BF3、CH2O分子中中心原子均采用sp2杂化。‎ ‎3.CH≡CH、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σ键时)‎ 杂化类型 sp1‎ sp2‎ sp3‎ 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σ键数)‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 26‎ 杂化轨道间的夹角 ‎180°‎ ‎120°‎ ‎109.5°‎ 分子空间构型 直线形 平面三角形 正四面体形 实例 BeCl2‎ BF3‎ CH4、CF4、‎ CCl4‎ ‎1.什么是成键电子对、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σ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] ①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。‎ ‎②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 n=2时,sp1杂化,如BeCl2,n=(2+2)=2;‎ n=3时,sp2杂化,如NO,n=(5+1)=3;‎ n=4时,sp3杂化,如NH,n=(5+4-1)=4。‎ 方法二:依据中心原子有无π键 中心原子全部形成单键(无π键),sp3杂化;形成一个双键(一个π键),sp2杂化;形成两个双键或一个叁键(两个π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=‎ 26‎ ‎(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 ‎2‎ ‎0‎ 直线形 BeCl2‎ CO2‎ ‎3‎ 平面 三角形 ‎3‎ ‎0‎ 平面 三角形 BF3‎ BCl3‎ ‎2‎ ‎1‎ V形 SnBr2‎ PbCl2‎ ‎4‎ 四面 体形 ‎4‎ ‎0‎ 正四 面体 形 CH4‎ CCl4‎ ‎3‎ ‎1‎ 三角 锥形 NH3‎ NF3‎ ‎2‎ ‎2‎ V形 H2O ‎3.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 ‎①化学通式相同。‎ ‎②价电子总数相等。‎ ‎(2)等电子原理的应用 ‎①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。‎ ‎②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 26‎ ‎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(  )‎ A.sp2 sp2        B.sp3 sp3‎ C.sp2 sp3 D.sp1 sp3‎ 解析:选C 中碳原子形成了3个σ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σ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(  )‎ A.12CO2和14CO B.H2O和NH3‎ C.N2和13CO D.NO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σ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σ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π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 26‎ 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π键 C.大π键中6个电子被6个C原子共用,故称为6中心6电子大π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π键 B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 C.碳原子的两个sp2杂化轨道形成两个σ键 D.碳原子的未参加杂化的2p轨道形成σ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σ键,未参与杂化的2p轨道形成大π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σ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σ键时,结合σ键数目分析。如NH3分子中σ键数目为3,则为三角锥形,H2O分子中σ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。‎ ‎1.AlBr3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(3+3×1)=3,孤电子对数3-3=0,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________。‎ 26‎ 解析:(1)价电子对数1/2×(4+0)=2,sp1杂化,CO2为直线形分子;(2)价电子对数1/2×(4+2×1+0)=3,sp2杂化,CH2O为平面形分子;(3)价电子对数1/2×(4+4×1)=4,sp3杂化,CF4为正四面体形分子;(4)价电子对数1/2×(6+2)=4,sp3杂化,孤电子对数4-2=2,则H2S为V形分子。‎ 答案:(1)sp1 O===C===O 直线形 ‎(2)sp2  平面三角形 ‎(3)sp3  正四面体形 ‎(4)sp3 H—S—H V形 ‎[三级训练·节节过关]                                     ‎ ‎1.s轨道和p轨道杂化的类型不可能有(  )‎ A.sp1杂化        B.sp2杂化 C.sp3杂化 D.sp4杂化 解析:选D s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1~3,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 D.CH4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(  )‎ ‎①BF3 ②CH2CH2 ③ ④CHCH ‎⑤NH3 ⑥CH4‎ A.①②③ B.①⑤⑥‎ C.②③④ D.③⑤⑥‎ 解析:选A ①BF3分子中价电子对数1/3(3+3×1)=3,B原子sp2杂化,BF3为平面三 角形分子;②CH2CH2,其中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成π键;③中 碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成大π键;④CHCH为直线形分子,其中碳原子为sp1‎ 26‎ 杂化;⑤NH3是三角锥形分子,中心原子氮原子为sp3杂化;⑥CH4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 B.V形;三角锥形 C.直线形;平面三角形 D.V形;平面三角形 解析:选D 对于H2S分子,价电子对数为1/2×(6+2)=4,孤电子对数4-2=2,则H2S为V形分子;对于BF3分子,价电子对数1/2×(3+3×1)=3,孤电子对数为3-3=0,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、Ne H2‎ HCl H2O CO2‎ AlCl3‎ NH3‎ CH4‎ CH3Cl 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、Ne H2‎ HCl H2O CO2‎ AlCl3‎ NH3‎ CH4‎ CH3Cl 杂化轨道 ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ sp3‎ sp1‎ sp2‎ sp3‎ sp3‎ sp3‎ 键角 ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎104.5°‎ ‎180°‎ ‎120°‎ ‎107.3°‎ ‎109.5°‎ ‎—‎ ‎—‎ V形 26‎ 空间构型 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D CH4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(  )‎ A.NH3        B.BeCl2‎ C.PCl3 D.H2O 解析:选B NH3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。‎ ‎3.sp3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B sp3杂化形成的AB4型分子中,四个杂化轨道均参与形成σ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(  )‎ ‎①OF2 ②BeCl2 ③SO2 ④CO2‎ A.①② B.②③‎ C.①③ D.②④‎ 解析:选C ①价电子对数1/2×(6+2)=4,孤电子对数4-2=2,为V形;②价电子对数×(2+2×1)=2,孤电子对数2-2=0,为直线形;③价电子对数1/2×(6+0)=3,孤电子对数3-2=1,为V形;④‎ 26‎ 价电子对数1/2×(4+0)=2,孤电子对数2-2=0,为直线形。①、③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120° B.大于120°‎ C.小于120° D.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 C.NH3为三角锥形结构,CO2为直线形结构 D.N原子和C原子上都没有孤对电子 解析:选C NH3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π键 D.两个碳原子形成两个π键 解析:选B C2H2分子的结构式为H—C≡C—H,可知每个碳原子形成2个π键,故两个碳原子均采用sp1杂化。‎ ‎8.在乙烯分子中有5个σ键,一个π键,它们分别是(  )‎ A.sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键 B.sp2杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键 C.C—H之间是sp2形成的σ键,C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 D.C—C之间是sp2形成的σ键,C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π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σ键,每个C原子未杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π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。‎ 26‎ ‎(2)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用______杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H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σ键。‎ ‎(2)H3O+中O原子的价电子数为6+2=8,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H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。‎ 答案:(1)sp3杂化轨道 3 3 孤对电子 ‎(2)sp3 H3O+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H—O的排斥力H2O大于H3O+,造成H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大 ‎10.X、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 X2Z YZ2‎ 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:Z>Y,则Z为S元素。从而推知X2Z为H2S,YZ2为CS2。‎ 答案:(1)H C S ‎(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 X2Z ‎2‎ ‎2‎ sp3‎ V形 YZ2‎ ‎2‎ ‎0‎ sp1‎ 直线形 26‎ ‎1.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(  )‎ A.CS2与C6H6 B.CH4与NH3‎ C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4‎ 解析:选B A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(  )‎ A.sp1p B.sp2s C.sp2p D.sp3p 解析:选C BrCH===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σ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(  )‎ A.SO2和O3 B.NH和CH4‎ C.H3O+和NH3 D.CO2和H2O 解析:选D D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(  )‎ ‎①H2O ②NH3 ③CH4 ④PCl3 ⑤CO2 ⑥N2‎ A.3种 B.4种 C.5种 D.6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×(5+3×1)=4,孤对电子数4-3=1,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(  )‎ ‎①H2O ②NO ③SO3 ④CH4‎ A.①② B.②③‎ 26‎ C.③④ D.①④‎ 解析:选B H2O分子中,价电子对数1/2×(6+2×1)=4,氧原子采用sp3杂化;②NO离子中价电子对数1/2×(5+3×0+1)=3,氮原子采用sp2杂化;③SO3分子中价电子对数1/2×(6+3×0)=3,硫原子采用sp2杂化;④CH4分子中价电子对数1/2×(4+4×1)=4,碳原子采用sp3杂化。②、③符合题意。‎ ‎7.下列推断正确的是(  )‎ A.BF3为三角锥形分子 B.NH的电子式为,离子呈平面正方形结构 C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的sp σ键 D.CH4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C—H σ键 解析:选D BF3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ssp3σ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 B.CH4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 C.sp3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C—H σ键;BF3中B原子采用sp2杂化。‎ ‎9.A、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2∶1和1∶1。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)。‎ 26‎ ‎(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A<C,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)H2O<HF (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  ‎ ⅠA ‎0‎ ‎1‎ A ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ‎2‎ B C D ‎3‎ E F G H 请参照元素A~H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σ键,________个π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,A~H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Na>Al>O;(2)由于N原子的2p轨道为半充满状态,第一电离能较大,N>O,C、O比较O>C,故顺序为N>O>C;(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 26‎ 反应的离子方程式为OH-+Al(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(7+1)÷2=4,所以ClO为正四面体形结构。‎ 答案:(1)Na>Al>O (2)N>O>C ‎(3)(4)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-‎ ‎(5)CH4、CH3OH N‎2 ‎C C≡O 1 2‎ ‎(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 26‎ 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(  )‎ A.CBr‎2F2        B.CH3CH2OH C.CH3CH2CH3 D.CH3CH(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(  )‎ A. B.H2NCH2COOH C. D.CH2CH2‎ 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。‎ 26‎ ‎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 26‎ ‎(3)经验规律 ‎①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。‎ ‎②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104.5°)、‎ SO2(键角 ‎119.5°)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 ‎107.3°)等 五原子分子 AB4‎ 极性键 正四面体形(对称)‎ 非极性 CH4、CCl4‎ ‎(键角 ‎109.5°)等 ABnC4-n ‎(n<4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Be—Cl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 26‎ 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A Be—Cl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(  )‎ A.H2O        B.Cl2‎ C.NH3 D.CCl4‎ 解析:选D H2O分子中O—H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,Cl—Cl键是非极性键,属含非极性键的非极性分子;NH3分子中N—H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C—Cl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(  )‎ A.CH2===CH2       B.甘油 C.CH3CH3 D.‎ 26‎ 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(  )‎ A.A是极性分子,B是非极性分子 B.A是非极性分子,B是极性分子 C.A、B都是极性分子 D.A、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(  )‎ ‎①CCl4 ②NH3 ③CH4 ④CO2 ⑤N2‎ ‎⑥H2S ⑦SO2 ⑧CS2 ⑨H2O ⑩HF A.②③④⑤⑧ B.①③④⑤⑧‎ C.①③④⑧ D.以上均不对 解析:选C NH3、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。‎ ‎5.A、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 A B C D E 原子核数 双核 多核 单核 多核 多核 电荷数 ‎1-‎ ‎0‎ ‎2+‎ ‎1+‎ ‎0‎ 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。‎ 26‎ ‎(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)OH- Mg2+ H2O (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(  )‎ ‎①CH2Cl2 ②‎ ‎③ ④乙酸 A.只有①        B.①和②‎ C.②③ D.①②③④‎ 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(  )‎ A.SO2 B.H2‎ C.BBr3 D.COCl2‎ 解析:选C SO2、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D A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CH≡CH、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 26‎ 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(  )‎ A.CH4和H2O B.CO2和HCl C.NH3和H2S D.HCN和BF3‎ 解析:选C CH4、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(  )‎ A.PH3是非极性分子 B.PH3分子中有未成键的电子对 C.PH3是一种强氧化剂 D.PH3分子中的P—H键是非极性键 解析:选B PH3分子中P原上的价电子对数1/2×(5+3)=4,孤对电子数4-3=1,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;P—H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N—Cl键是非极性键 B.分子中不存在孤对电子 C.NCl3分子是极性分子 D.因N—Cl键的键能大,它的沸点高 解析:选C NCl3分子氮原子上的价电子对数1/2×(5+3)=4,孤对电子数4-3=1,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。N—Cl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。‎ 26‎ ‎9.A、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C>B,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2∶1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2∶1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)O Na (2)1s1 2s22p2 (3)CO2 极性 非极性 直线形 (4)sp3 V形 26‎ ‎1.X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(  )‎ A.XY B.XY2‎ C.XY3 D.XY4‎ 解析:选A 由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。‎ ‎2.NH3、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(  )‎ A.NH3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 B.CCl4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 C.H2O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 D.CO2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C A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σ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 26‎ 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(  )‎ ‎①羰基硫属于非极性分子 ‎②羰基硫属于极性分子 ‎③羰基硫的电子式为 ‎④羰基硫分子中三个原子处于同一直线上 A.①② B.②③‎ C.①③ D.②④‎ 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×4=2,孤对电子数为2-2=0,则为直线形分子,结构式S=C=0,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(  )‎ ‎①分子的正、负电荷重心重合 ‎②分子正、负电荷重心不重合 ‎③H2O2是含极性键的非极性分子 ‎④H2O2是含非极性键的极性分子 A.①② B.①③‎ C.②③ D.②④‎ 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H—O极性键和O—O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 26‎ 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(  )‎ A.G是最活泼的非金属单质 B.L是极性分子 C.E能使紫色石蕊溶液变蓝色 D.M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N≡N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ⅠA族元素,又因为E为金属元素,且原子序数E>D>C>B>A,则A为氢元素,E可能为钠或钾元素;B、D同主族,且最外层的p能级电子数是s能级电子数的2倍,故二者价电子排布为ns2np4,为ⅥA族元素,B为氧元素,D为硫元素,则E为钾元素;C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半,故C为铝元素。‎ 26‎ 答案:(1)H O Al S K ‎(2)第3周期ⅥA族 ‎(3)2s22p4‎ ‎(4)> >‎ ‎(5)极性 V形 极性键 ‎(6)‎ ‎10.元素X和Y属于同一主族。负二价的X的氢化物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。‎ ‎(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置:X______、Y________。‎ ‎(2)在元素X和Y形成的化合物中,写出X的质量分数为50%的化合物的化学式________;该分子的中心原子采取________杂化,是________(填“极性”或“非极性”)分子,分子的空间构型呈________。‎ ‎(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式________;该分子的中心原子采取________杂化,是________(填“极性”或“非极性”)分子,分子的空间构型呈________。‎ ‎(4)由元素氢、X和Y形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式_______、_______,并比较酸性强弱________________________。‎ ‎(5)由氢元素与X元素形成的化合物中,含有非极性键的是________(写分子式),分子的空间构型呈V形的是________(写分子式)。‎ 解析:根据氢化物的化学式为H2X,知×100%=88.9%,M(X)=16。可推知,X的相对原子质量为16,则X为O,Y为S,其氧化物分别为SO2、SO3,在SO2分子中,价电子对数1/2×6=3,sp2杂化,孤电子对数3-2=1,SO2为V形分子,结构不对称为极性分子;在SO3分子中,价电子对数1/2×6=3,sp2杂化,孤电子对数3-3=0,SO3为平面三角形分子,结构对称,为非极性分子。三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4,酸性:H2SO4>H2SO3。元素X为O,与氢元素形成两种化合物H2O和H2O2,其中H2O分子的空间构型呈V形,H2O2分子中含有O—O非极性键。‎ 答案:(1)第2周期ⅥA族 第3周期ⅥA族 ‎(2)SO2 sp2 极性 V形 ‎(3)SO3 sp2 非极性 平面三角形 ‎(4)H2SO3 H2SO4 H2SO4>H2SO3‎ ‎(5)H2O2 H2O 26‎