个，π键有 个；PCl3(∠ClPCl=101?)中
心原子的轨道类型是 ，该分子中有 个?键。
6. 分子轨道是原子轨道的线性组合，为了有效地组合成分子轨道，要求成键的各原子轨道必须遵循的三条原则是 。
7.分子轨道理论能解释O2 分子的磁性，这是因为 O2 分子的2个 π键中各有1个 ，故O2有 磁性。
8.根据C2分子的分子轨道式，2个C原子是由 键结合，C2分子中没有 键。 9.化学上把含有单电子的分子、原子、离子或原子团称为 或 。O2的分子轨道式为 ，其键级为 。因为它是含有单电子的阴离子，所以它是超氧 。
10. O2在一定条件下与生物分子发生反应的过程中，可形成·O2 、H2O2 及·OH等 氧，其中·O2 及·OH是 。
11. CCl4 和I2 的分子间存在的作用力为 ；He和H2O的分子间存在的作用力为 。
12. 卤化氢的熔点和沸点依HCl、HBr、HI的次序递增，其原因是它们各自分子之间存在的 随相对分子质量的增大而依次 。
13. 欲使液态氨沸腾，需要克服的分子间作用力有 、 和 。
14. 邻硝基苯酚的熔、沸点比对硝基苯酚的熔、沸点低，这是因为邻硝基苯酚存在 ，而对硝基苯酚存在 。这二者中 较易溶于水。
15. 共价键的本质是 ，但因这种结合力是两核间的电子云密集区对两核的吸引力，而不是正、负离子间的库仑引力，所以它不同于一般的静电作用。
四、问答题（37分） [TOP]
1. 判断NO2分子的几何构型。(8分)
2. 氧元素与碳元素的电负性相差较大，但CO分子的偶极矩极小，CO2分子的偶极矩为零。(8分) 3.是否氢原子和氯原子的3s轨道都比3p轨道能量低。(8分) 4.元素X和Y与地壳中含量最多的元素位于周期表中的同一周期。
（1）X的最高正氧化值与负氧化值相等，它与非金属元素Y形成XY4，它们分别位于周期表中哪一族，是什么元素，其最外层电子组态如何？XY形成什么分子？(4分)
（2）XY4 分子中，X原子采用什么杂化轨道？X与Y如何成键？(4分)
（3）指出XY4 分子的空间构型，分子极性及分子的熔、沸点高低。(5分)（慕慧）
6
-3
--
学生自测答案 [TOP]
一、判断题
1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6. × 7. × 8. × 9.× 10.√ 11.× 12.× 13.√ 二、选择题
1.D 2.B 3.C 4.A 5.E 6.D 7.B 8.C 9.C 10.A 11.C 12.D 13.E 14.B 15.A 三、填空题 1. n， n、l
2.“头碰头”，圆柱形 3.三角锥体 4.平面正方形，180 5.sp, 3，1，sp，3
6.对称性匹配原则、能量近似原则、最大重叠原则 7.三电子，单电子，顺 8.2个π，σ
9.自由基，游离基；O2[KK(σ2s) (σ由基
10.活性，活性氧自由基 11.色散力；诱导力、色散力 12.van der Waals力，增大 13.van der Waals力，氢键
14.分子内氢键，分子间氢键，对硝基苯酚 15.电性的 四、问答题
1. NO2分子的结构为“V”字型 2.CO的结构为:C-2
*22s
2
3
o
)(σ
2px
)(π
2
2py
) (π
2
2pz
)(π
2
2py
*) (π
2*12pz
)]，1.5，阴离子自
O:，分子存在1个?‘1个正常π键和1个π配键。由于π配键是由O原子
提供共用电子对形成的，抵消了O元素与C元素电负性相差较大而产生的电偶极矩，因此CO分子的电偶极矩很小。CO2是直线形分子，虽然C因此CO2分子的电偶极矩为零。
7
O键为极性键，但由于分子结构对称，正、负电荷中心重合，
3.不对。氢原子是单电子原子，只存在核对电子吸引作用，氢原子轨道的能量只取决于主量子数n，所以主量子数相同的各轨道的能量相同。而氯原子是多电子原子，不仅存在核对电子的吸引，还存在着电子与电子之间的排斥，产生了屏蔽效应，所以轨道的能量不仅取决于主量子数n，而且还与角量子数
l有关，其3s轨道能量低于3p轨道的能量。
4.
（1）地壳中含量最多的元素是氧，它位于周期表的第二周期，故X、Y也位于第二周期。元素X的最高正氧化值与负氧化值相等，推断为+4和-4，则它位于周期表ⅣA族，是碳元素（C），最外层电子组态为 2s2p。Y元素是非金属，它与X形成XY4 ，则表明该元素为氟（F），最外层电子组态为2s2p。C与F形成CF4 分子。
（2）CF4 分子中，C原子采用等性sp 杂化，C原子用4个单电子与4个F原子的p单电子配对形成4个sp—p的σ键。
（3）CF4 分子的空间构型为正四面体；由于分子有对称性，C—F键的极性相互抵消，故为非极性分子；CF4 分子为共价化合物，因而熔、沸点较低。
3
3
2
2
2
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章后习题答案 [TOP]
1.
（1）σ键是指两个原子的原子轨道沿键轴方向以“头碰头”方式重叠所形成的共价键；而π键是指两个原子轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式重叠所形成的共价键。
（2）共价键是指成键的两个原子各提供一个电子组成共用电子对所形成的化学键；而配位键是指成键的一个原子单独提供共用电子对所形成的共价键。
（3）等性杂化是指所形成的杂化轨道的能量完全相等的杂化；而不等性杂化是指所形成的杂化轨道的能量不完全相等的杂化。
（4）成键轨道是指由正负符号相同的两个原子轨道叠加而成，其能量比原来的原子轨道低的分子轨道；而反键轨道是指由正负符号不同的两个原子轨道叠加而成，其能量比原来的原子轨道高的分子轨道。
（5）永久偶极是指极性分子的正、负电荷的重心不重合，分子本身存在的偶极；瞬间偶极是指由于分子内部的电子在不断地运动和原子核在不断地振动，使分子的正、负电荷的重心不断发生瞬间位移而产生的偶极。
（6）van der Waals力是指分子之间存在的静电引力；而氢键是指氢原子与半径小，电负性大的原子以共价键结合的同时又与另一个半径小、电负性大的原子的孤对电子之间产生的静电吸引力。氢键的
8
作用力比van der Weaals力强。
2. 根据Pauli不相容原理，一个轨道中最多只能容纳两个自旋方式相反的电子。因此，一个原子中有几个单电子，就可以与几个自旋方式相反的单电子配对成键。即一个原子形成的共价键的数目取决于其本身含有的单电子数目。因此，共价键具有饱和性。
共价键是由成键原子的价层原子轨道相互重叠形成的。根据最大重叠原理，原子轨道只有沿着某一特定方向才能形成稳定的共价键（s轨道与s轨道重叠除外），因此，共价键具有方向性。
3. （1）P原子的外层电子组态为3s3p，有1对孤对电子和3个单电子。当P原子与H原子化合时，P原子采用sp不等性杂化，其中P原子的一对孤对电子占有一个sp杂化轨道，另3个sp杂化轨道分别与3个H原子的s轨道成键，故PH3分子的空间构型为三角锥形。
（2）Hg原子的外层电子组态为6s，当Hg原子与Cl原子化合时，Hg原子的1个6s电子激发到6p轨道，进行sp杂化，2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的3p轨道成键，故HgCl2分子的空间构型为直线。
（3）Sn原子的外层电子组态为5s5p，当Sn原子与Cl原子化合时，Sn原子的1个5s电子被激发到5p轨道，进行sp等性杂化，4个sp杂化轨道分别与4个Cl原子的3p轨道成键，故SnCl4分子的空间构型为正四面体。
（4）Se原子的外层电子组态为4s4p，Se有2对孤对电子和2个单电子。当Se原子与Br原子化合时，Se原子采用sp不等性杂化，其中Se原子的2对孤对电子占有2个sp杂化轨道，另2个sp杂化轨道分别与2个Br的4p轨道成键，故SeBr2分子的空间构型为V形。
（5）O原子的外层电子组态为2s2p，O有2对孤对电子和2个单电子。当O原子与H原子化合时，O原子采用sp不等性杂化，其中O的2对弧对电子占有2个sp杂化轨道，另2个sp杂化轨道分别与2个H的s轨道成键。此外，O原子用其中的一对弧对电子与H形成1个σ配键。故H3O离子的空间构型为三角锥形。
4. B原子的外层电子组态2ssp，当B原子与F原子化合时，2s轨道上的1个电子被激发到2p轨道，进行sp杂化，3个sp杂化轨道分别与3个F原子的2p轨道成键，故BF3分子的空间构型为平面正三角形。
N原子的外层电子组态为2s2p。当N原子与F原子化合时，N原子采用sp不等性杂化，其中N的一对孤对电子占有一个sp杂化轨道，另3个sp杂化轨道分别与3个F原子的2p轨道成键，故NF3分子的空间构型为三角锥形。
?5. （1）在BF3分子中，B原子采用sp等性杂化，分子的空间构型为平面正三角形；在BF4离子中，
2
3
3
2
3
3
2
2
2
1
+
+
3
3
3
2
4
3
3
3
2
4
3
32
22
3
3
3
2
3
9
B原子采用sp等性杂化，其中1个sp杂化轨道与F离子的一对孤对电子形成1个σ配键，离子的空间构型为正四面体。故B原子的杂化类型由sp等性杂化转变为sp等性杂化，空间构型由平面正三角形转变为正四面体。
（2）在H2O分子中，O原子采用sp不等性杂化，分子的空间构型为V形；在H3O离子中，O原子采用sp不等性杂化，O原子用其中的一对孤对电子与H形成1个σ配键，离子的空间构型为三角锥形。故O原子的杂化类型不变，空间构型由V形转变为三角锥形。
（3）在NH3分子中，N原子采用sp不等性杂化，分子的空间构型为三角锥形；在NH4离子中，N原子采用sp等性杂化，N原子用其中的一对孤对电子与H形成1个σ配键，4个N—H键的能量完全相同。故N原子的杂化类型由sp不等性杂化转变为sp等性杂化，空间构型由三角锥形转变为正四面体。
6.（1）在NH4离子中，N原子的价层电子对数为4，价层电子对构型为正四面体，因价层电子对中无孤对电子，故NH4离子的空间构型为正四面体。
（2）在CO3离子中，C原子价层电子对数为3（O原子不提供电子），价层电子对构型为平面正三角形，因价层电子对中无孤对电子，故CO3离子的空间构型为平面正三角形。
（3）在PCl5分子中，P原子的价层电子对数为5，价层电子对构型为三角双锥，因价层电子对中无孤对电子，故PCl5分子的空间构型为三角双锥。
（4）在SF6分子中，S原子的价层电子对数为6，价层电子对构型为正八面体，因价层电子对中无孤对电子，故SF6分子的空间构型为正八面体。
7.（1）B2分子的分子轨道式为
2—
2—
++
3
3
3
+
3
+
3
+
3
+
2
3
33—
(?1s)2(?*1s)2(?2s)2(?*2s)2(?2py)1(?2pz)1
B2分子中有2个单电子π键；键级为
（2）F2分子的分子轨道式为：
4?2=1；有2个单电子，具有顺磁性。 2(?1s)2(?*1s)2(?2s)2(?*2s)2(?2px)2(?2py)2(?2pz)2(?*2py)2(?*2pz)2
F2分子中有1个σ键；键级为
+
8?6 =1；没有单电子，具有反磁性。 2（3）F2离子的分子轨道式为
(?1s)2(?*1s)2(?2s)2(?*2s)2(?2px)2(?2py)2(?2pz)2(?*2py)2(?*2pz)1
F2离子中有1个σ键和1个3电子π键；键级为
顺磁性。
+
8?5=1.5；有1个单电子，具有 210