第二章第二节 分子的空间结构 研究与实践　制作分子的空间结构模型 学案（含答案）

研究与实践　制作分子的空间结构模型
研究目的
实物模型可以建立对分子的空间结构的直观认识，通过借助实物搭建分子的空间结构模型的活动，使抽象性极强的分子结构直观化。
研究任务
用橡皮泥或黏土和牙签等材料制作下列分子的空间结构模型。
分子 键长/pm 键角
H2 74 —
Cl2 198 —
H2O 96 105°
CO2 116 180°
NH3 101 107°
CH4 109 109°28′
结果与讨论
1．什么是键长、键角？能说H2、Cl2的键角为180°吗？
2．键长、键能的大小和分子的稳定性有什么关系？
3．中心原子同是sp3杂化的分子，键角和孤电子对的多少有什么关系？
4．将形状、大小相同的4个气球用橡皮筋扎在一起，这4个气球是一个什么样的状态？
1．下列有关键参数的比较肯定错误的是(　　)
A．键能：C—N＜C==N＜C≡N
B．键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl
C．分子中的键角：H2O＞CO2
D．一般相同元素原子间形成的共价键的键能：σ键＞π键
2．在铜的催化作用下，F2能与过量NH3发生反应：3F2＋4NH33NH4F＋NF3。下列说法正确的是(　　)
A．第一电离能：N＞F＞H
B．NF3中键角大于NH3中键角
C．键能：N—H＞O—H
D．NF3的空间结构呈三角锥形
3．第ⅤA族元素的R原子与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是(　　)
A．每个原子都达到8电子稳定结构
B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种
C．RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D．分子中5个R—Cl的键能不都相同
4．实验测得四种结构相似的单质分子的键能、键长的数据如下：
A—A B—B C—C D—D
键长/(10－10 m) a 0.74 c 1.98
键能/(kJ·mol－1) 193 b 151 d
已知D2分子的稳定性大于A2，则a>_______；d>________；比较a、c的大小________；比较b、d的大小______。
研究与实践　制作分子的空间结构模型
结果与讨论
1．键长是构成化学键的两个原子的核间距；在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。不能说H2、Cl2的键角为180°，因为它们是双原子分子，只有一个共价键。
2．键长越短，键能越大，分子越稳定。
3．孤电子对数越多，排斥作用越强，键角越小。
4．呈四面体状态
应用体验
1．C　[C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确；原子半径：I＞Br＞Cl，则键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C错误；一般相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的键能大，D正确。]
2．D
3．A　[R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故选A；上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，故不选B；RCl5RCl3＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3，故不选C；键长越短，键能越大，键长不同，所以键能不同，故不选D。]
4．1.98　193　ad
解析　结构相似的单质分子中，键长越短，键能越大，分子越稳定。