高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子的空间结构优秀练习题

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第一课时 分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型
【学习目标】1. 结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测。
2. 知道分子的结构可以通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。
【学习重点】应用价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的空间结构。
【学习难点】中心原子上的孤电子对数的计算。
【课前预习】
旧知回顾：
1、H2、HCl、CH4、H2O、CO2的分子结构：
2、常见物质电子式的书写：H2、Cl2、N2、HCl、CH4、NH3、H2O、CO2、H2O2、HClO、HCHO
新知预习：
1、红外光谱的测定原理？
2、红外光谱的应用？
3、价层电子对互斥模型的应用？
4、价层电子对互斥模型的内容？
5、中心原子的价层电子对数如何确定？
【课中探究】
情景导入：播放多样的分子结构视频，导入新课。
一、分子结构的测定
任务一、探究分子结构测定的方法
【学生活动】阅读教材P41第1、2、3自然段和P42图2-6，回答下列问题：
1、常见的测定分子结构的方法？
2、红外光谱的测定原理？
3、红外光谱的应用？
任务二、探究质谱法测定分子的相对分子质量
【学生活动】阅读教材P42科学技术社会，回答下列问题：
1、质谱法的测定内容？
2、质谱法的测定原理？
3、质谱图中横纵坐标的含义？
4、质谱图的使用方法？
【对应训练1】在研究有机物的组成和结构时，可用于确定化学键和官能团信息的方法是（ ）
A.质谱法 B.红外光谱法 C.核磁共振氢谱法 D.燃烧法
【对应训练2】能够快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的物理方法是 （ ）
A.红外光谱法 B.质谱法 C.核磁共振氢谱法 D.色谱法
【对应训练3】质谱法能够对有机分子结构进行分析，其方法是让极少量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室，样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子，然后测定其质荷比。其有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关),该有机物可能是（ ）
A.甲醇(CH3OH) B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯
二、多样的分子空间结构
任务三、探究多样的分子空间结构
【学生活动】阅读教材P43第1，2，3自然段和P44资料卡片，回答下列问题：
1、三原子分子的空间结构—— 形和 形（又称角形）
2、大多数四原子分子常见的空间结构—— 形和 形
3、五原子分子常见的空间结构—— 形
4、C2H6的椅式和船式的稳定性强弱？
【对应训练1】下列分子的空间结构模型正确的是 （ ）
A.CO2的空间结构模型
B.H2O的空间结构模型
C.NH3的空间结构模型
D.CH4的空间结构模型
【对应训练2】下列分子的空间结构与分子中共价键键角对应正确的是 （ ）
A.V形：105°
B.平面正三角形：120°
C.三角锥形：109°28´
D.正四面体形：109°28´
【对应训练3】下列物质分子的空间结构与CH4相同的是（ ）
A. H2O B. P4 C. NH3 D. CO2
三、价层电子对互斥模型
任务四、探究价层电子对互斥模型的相关内容
【学生活动】阅读教材P44和P45及表格2-3，小组合作，回答下列问题：
1、价层电子对互斥模型的应用？
2、价层电子对互斥模型的内容？
3、σ键电子对数如何确定？
4、中心原子上的孤电子对数如何确定，公式中各个字母代表的涵义？
公式中各字母的含义：
【思考与讨论】
(1)以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数。
(2)以N和C1为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数。
【对应训练1】下列分子或离子中含有孤电子对的是（ ）
A.H2O B. CH4 C. SiH4 D.NH4+
【对应训练2】SO32—的中心原子孤电子对计算公式为1/2(a-xb)中，下列对应的数值正确的是（ ）
A.a=8 x=3 b=2 B.a=6 x=3 b=2
C.a=4 x=2 b=3 D.a=6 x=2 b=3
【对应训练3】下列有关价层电子对互斥模型的描述正确的是（ ）
A.价层电子对就是σ键电子对 B.孤电子对数由分子式来确定
C.分子的空间结构是价层电子对互斥的结果 D.孤电子对数等于π键数
任务五、探究用价层电子对互斥模型判断分子的空间结构
【学生活动】阅读教材P46第一自然段和P47 第一自然段及表2-4，回答下列问题：
1、中心原子的价层电子对数如何确定？
2、VSEPR模型与分子的空间构型有什么关系？
3、价层电子对互斥模型不能用于预测什么样的分子？
【思考与讨论】确定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和它们的空间结构，并与同学讨论
【对应训练1】用价层电子对互斥模型预测H2S和COCl2的空间结构，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
【对应训练2】下列分子的空间结构为正四面体形的是（ ）
①P4 ②NH3 ③CCl4 ④CH4 ⑤H2S ⑥CO2
【对应训练3】用 VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构，其中不正确的是（ ）
A. NH4+为正四面体形 B.CS2为直线形
C.HCN为V形 D.PCl3为三角锥形
【课后巩固】1.（易）下列离子的VSEPR模型与离子的空间结构一致的是（ ）
A.SO32- B.ClO4- C.NO2- D.ClO3-
2.（易）下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为V形的是（ ）
A .SO2 B.NF3 C.H3O+ D.OF2
3.（易）下列各组粒子的空间结构相同的是（ ）
①NH3和H2O；②NH4+和H3O+；③NH3和H3O+；④O3和SO2；⑤CO2和BeCl2
A.全部 B.①②③⑤ C.③④⑤ D.②⑤
4.（中）下列说法中不正确的是（ ）
A.测定分子结构的现代仪器和方法有红外光谱、晶体X射线衍射等
B.红外光谱属于原子光谱中的吸收光谱
C.红外光谱可测定分子中含有化学键或官能团的信息
D.当红外光束透过分子时，分子会吸收与它的某些化学键的振动频率相同的红外线
5.（易）下列说法中不正确的是（ ）
A.早年科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构
B.CH3CH2OH的红外光谱图中显示含有C-H、C-O、O-H等键
C.质谱仪的基本原理是在质谱仪中使分子得到电子变成分子离子和碎片离子等粒子
D.化学家根据质谱图中最大质荷比推测被测物的相对分子质量
6.(多选)（中）下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是（ ）
A.键角为180°的分子，空间结构是直线形
B.键角为120°的分子，空间结构是平面三角形
C.空间结构是正四面体形，键角一定是109°28´
D.键角在90°~109°28´之间的分子，空间结构可能是V形
7.（易）下列分子或离子中，空间结构是平面三角形的是（ ）
A. CH4 B. NH4+ C. NO3— D. CO2
8.（易）下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是（ ）
A.H2O B. BeCl2 C. CH4. D. PCl3
9.（中）下列有关分子空间结构说法中正确的是（ ）
A.HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B.SO3与CO32—的空间结构均为平面三角形
C.分子中键角的大小：BeCl2>SnCl2>SO3>NH3>CCl4
D.BF3键角大于120°
10.（中）(1)用 VSEPR模型推测下列分子或离子的空间结构。
①HCN(H-C≡N) ； ②AlBr3(共价分子) ；
③CO32— ； ④SO42—
(2)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式。
；
(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子 ;三角锥形分子 ;四面体形分子 。
化学式
电子式
结构式
键角
空间结构名称
CO2
H2O
化学式
电子式
结构式
键角
空间结构名称
CH2O
NH3
化学式
电子式
结构式
键角
空间结构名称
CH4
a
x
b