小扣抖
范文一：粘度法测定聚乙烯醇的相对分子质量及其分子构型的确定
本科学生综合性、设计性实验报告
实验课程 基础化学实验(?)--物理化学实验
实验项目 粘度法测定聚乙烯醇的相对分子质量及其分子
构型的确定
专业 班级
学号 姓名
指导教师
一、实验方案设计
实验序号 1 实验项目 粘度法测定高聚物的相对分子质量 实验时间 5月29日 实验室 生化楼413 小组成员 汪培琳、邓颖 1(实验目的
?测定聚乙烯醇的相对平均分子质量;
?掌握用乌氏粘度计测定溶液粘度的原理和方法。
2(实验原理
单体分子经过加聚或缩聚反应后后形成高聚物。由于其分子链长度远大于溶剂分子，在液体分子流动或相对流动时有内摩擦阻力，宏观表现为粘度, 这种流动过程中的内摩擦主要有:纯溶剂分子间的内摩擦，记作η;高聚物分子与溶0剂分子间的内摩擦;以及高聚物分子间的内摩擦。这三种内摩擦的总和称为高聚物溶液的粘度，记作η。实践证明，在相同温度下η , η，为了比较这两种粘度，引入增比粘度的概念，以η表示: 0 sp
η,(η ,η)/η ,η/ η , 1 , η,1 sp 000r
式中，η称为相对粘度，反映的仍是整个溶液的粘度行为，而η则是扣除了溶剂分子间的内摩擦以后仅仅是纯溶剂与rsp
高聚物分子间以及高聚物分子间的内摩擦之和。
高聚物溶液的η往往随质量浓度C的增加而增加。为了便于比较，定义单位浓度的增比粘度η/C为比浓粘度，定spsp义lnη/C为比浓对数粘度。当溶液无限稀释时，高聚物分子彼此相隔甚远，它们的相互作用可以忽略，此时比浓粘度趋r
近于一个极限值，即:
ln,,spr,,limlim[] ,,,cc00cc
式中[η]主要反映了无限稀释溶液中高聚物分子与溶剂分子之间的内摩擦作用，称为特性粘度，可以作为高聚物摩尔质量的度量。由于η与η均是无因次量，所以[η]的单位是浓度C单位的倒数。[η]的值取决于溶剂的性质及高聚物分子的大spr
小和形态，可通过实验求得。因为根据实验，在足够稀的高聚物溶液中有如下经验公式:
,sp2,[,]，,[,]c
c
,ln2r,[,]，,[,]c c
式中，κ和β分别称为Huggins和Kramer常数，这是两根直线方程，因此我们获
得[η]的方法如图2-30-2所示:一种方法是以η/C对C作图，外推到C?0的截SP
距值;另一种是以lnη/C对C作图，也外推到C?0的截距值，两根线应会合于一r
点，这也可校核实验的可靠性。 图2-30-2 外推法求[η]
由于试验中存在一定误差，交点可能在前，也可能在后，也有可能两者不相交，
出现这种情况，就以η/C对C作图求出特性粘度[η]。 SP
1
4.实验步骤
顺序 步骤 操作
粘度计的洗涤 先用热洗液(经砂心漏斗过滤)将粘度计浸泡，再用丙酮、自来水、1
蒸馏水分别冲洗几次，每次都要注意反复流洗毛细管部分，洗好后
烘干备用
配制聚乙烯醇溶液 准确称量1g左右聚乙烯醇固体，放入烧杯中，再加入60mL左右蒸2
馏水使其溶解，可适当加热以加速溶解，待聚乙烯醇固体完全溶解
后，将溶液(溶液冷却后)转入100mL容量瓶中定容
使C管不通气。用洗耳球在B管的上端吸气，将水从F球经D球、3 溶剂流出时间的t测定 o
毛细管、E球抽至G球2/3处;松开C管上夹子，使其通气，此时
D球内溶液回入F球，使毛细管以上的液体悬空;毛细管以上的液
体下落，当凹液面最低处流经刻度a线时，立刻按下秒表开始记时，
至b处则停止记时。记下液体流经a、b之间所需的时间。复测定三
次，偏差小于0.3s取其平均值，即为t值 o
溶液流出时间的测定 烘干粘度计，用移液管吸已预先恒温好的溶液10mL，由A管注入4
粘度计内，于25?水中恒温2分钟，测定流出时间三次，取均值。
向粘度计中依次加入10.00 mL蒸馏水，稀释成原来浓度的
1/2,1/3.1/4,1/5,用上述方法分别测量不同浓度的t值。每次稀释后用
洗耳球将液体混匀，并多次抽洗粘度的E球和G球以及毛细管部分。 清洗仪器 清洗粘度计3次，用纯水注满粘度计，实验完毕。 5
6 用高碘钾酸降解PVA 在剩余的聚乙烯醇溶液(约60ml)中加入0.25至0.3g的高碘钾酸，
摇匀，静置一周以备实验项目2
【注意事项】
, 黏度计的拿法，拿A管。
, 高聚物在溶剂中溶解缓慢，配制溶液时必须保证其完全溶解，否则回影响溶液起始浓度，而导致结果偏低。 , 所用移液管和烧杯必须洁净;粘度计必须洁净，高聚物溶液中若有絮状物不能将它移入粘度计中。 , 混合溶液时注意不要将溶液从吹出。
, 消泡用正丁醇，加入一滴或几滴即可。
, 本实验溶液的稀释是直接在粘度计中进行的，因此每加入一次溶剂进行稀释时必须混合均匀，并抽洗E球和G
球。
, 实验过程中恒温槽的温度要恒定，溶液每次稀释恒温后才能测量。
, 粘度计要垂直放置，实验过程中不要振动粘度计，否则影响结果的准确性。
, 黏度计一定要洗干净，可用丙酮洗涤，以备下组使用。
2
5.实验数据记录与处理
(1)降解前聚乙烯醇的黏度测定数据表
室温:25? 大气压:101.25KPa C=0.0208g/ml o
项目 流出时间/s ηr ηsp C′ηsp / ?ηr ?η/
C′ C′ 测量值 平均值
1 2 3
溶剂 41 42 42 t=42 1 0 0 0 0 0 0
溶C′ 378 380 381 t=380 9.04 8.04 0.5 16.08 2.20 4.40 1
液
C′90 85 87 t=87 2.07 1.07 0.33 3.21 0.73 2.21 2
=1/2
C′64 63 63 t=63 1.50 0.50 0.25 2.00 0.41 1.64 3
=1/3
C′1/4 57 56 59 t=57 1.35 0.35 0.20 1.75 0.30 1.5 4
(2)降解后聚乙烯醇的黏度测定数据表
室温:27? 大气压:101.25KPa C=0.0208g/ml o
项目 流出时间/s ηr ηsp C′ηsp / ?ηr ?ηr/
C′ C′ 测量值 平均值
1 2 3
溶剂 31 31 31 t=31 1 0 0 0 0 0 0
溶液 C′ 41 42 41 t=41 1.32 0.32 0.67 0.48 0.28 0.42 1
C′=1/2 38 38 39 t=38 1.23 0.23 0.50 0.46 0.21 0.42 2
C′=1/3 36 37 37 t=37 1.19 0.19 0.40 0.47 0.17 0.42 3
C′=1/4 35 35 35 t=35 1.13 0.13 0.33 0.39 0.12 0.36 4
C′=1/5 35 34 34 t=34 1.10 0.10 0.29 0.35 0.10 0.34 5
(3)文献值
聚乙烯醇的水溶液在25?时，a=0.76，K=0.02;在30?时，a=0.64，K=0.0666;M为74800-79200.
3
6(参考文献
教师对实验方案设计的意见
签名:
年 月 日
在一定温度和溶剂条件下，特性粘度[η]和高聚物摩尔质量M之间的关系通常用带有两个参数的Mark-Houwink经验方程式来表示:
—, [,],KM
式中M为粘均分子量;K为比例常数;α是与分子形状有关的经验参数。K和α值与温度、聚合物、溶剂性质有关，也和分子量大小有关。K值受温度的影响较明显，而α值主要取决于高分子线团在某温度下，某溶剂中舒展的程度，其数值介于0.5,1之间。K与α的数值可通过其它绝对方法确定，例如渗透压法、光散射法等，从粘度法只能测定得[η]。
由上述可以看出高聚物摩尔质量的测定最后归结为特性粘度[η]的测定。本实验采用毛细管
法测定粘度，通过测定一定体积的液体流经一定长度和半径的毛细管所需时间而获得。所使用
的乌氏粘度计如图2-30-3所示，当液体在重力作用下流经毛细管时，其遵守泊肃叶(Poiseuille)
定律:
4,,hgrtV m,,,8VL8,Lt
式中，η为液体的粘度;ρ为液体的密度;L为毛细管的长度;r为毛细管的半径;t为V体积
液体的流出时间;h为流过毛细管液体的平均液柱高度;V为流经毛细管的液体体积;m为毛
细管末端校正的参数(一般在r/L《1时，可以取m=1)。
对于某一只指定的粘度计而言，式中许多参数是一定的，因此可以改写成:
,B ,At,,t
式中，B,1，当流出的时间t在2min左右(大于100s)，该项(亦称动能校正项)可以忽略
图2-30-3 乌氏粘读计 即， η,Aρt。
-2-3又因通常测定是在稀溶液中进行(C,1×10g?cm)，溶液的密度和溶剂的密度近似相等，
,t,因此可将η写成 :,, rr,t00
式中，t为测定溶液粘度时液面从a刻度流至b刻度的时间;t为纯溶剂流过的时间。所以通0
过测定溶剂和溶液在毛细管中的流出时间，从(12)式求得η，再由图2-30-2求得[η] r
3.仪器与试剂
仪器:乌式黏度计1支;玻璃恒温水浴1套;吸耳球1个;移液管(10mL和15mL)各1只;烧杯(100mL) 1只;吸瓶1
个;止水夹1个;橡皮管(约5cm长)2根;铁夹台包括铁夹1个。
试剂:聚乙烯醇，正丁醇
1
实验序号 2 实验项目 粘度法测定聚乙烯醇的相对分子质量及其分子构型的确定 实验时间 6月5日 实验室 生化楼413 小组成员 汪培琳 1(实验目的
?以聚乙酸乙烯酯为原料制备聚乙烯醇。
?用乌氏粘度计测定自制PVA被高碘酸盐降解前后的黏均相对分子质量。
?计算PVA分子链中“头碰头”键合方式的比率
2(实验原理
1.聚乙烯醇的制备原理
聚乙烯醇不能直接通过烯类单体聚合得到，而是经过聚乙酸乙烯酯(PVAc)的高分子反应获得的。因为醇解比水解制得的产品性能好，因而多采用醇解法。
PVAc在NaOH/CHOH溶液中的醇解主要反应为: 3
—CH—CH—OCOCH + CHOH ? —CH—CH—OH + CHCOOCH 233233
以NaOH作为催化剂。
2.高分子的测定原理
参见实验项目1
3.PVA分子链中键合形式的测定原理
在聚乙烯醇中，一个“头碰头”的键合是一个1,2-乙二醇结构，而乙二醇能被高碘酸盐分解。通过黏度法来测定被高碘酸钾处理前后两种物质的分子量，从而求出“头碰头”的键合方式的概率。 因为“头碰头”的键合方式的概率
?=分子数的增加数目/体系中总的单体数目
因为分子数的增加数目和体系中总的单体数目与摩尔质量成反比，所以
?= (1/Mn′-1/Mn) /(1 /Mo)。
上式中，Mn′和Mn分别为降解前后的平均分子摩尔质量，Mo为单体的摩尔质量，Mo = 44g/mol，所以 ?= 44 (1/Mn′-1/Mn)。
因为聚乙烯醇是一个多分散性的高聚物，所以不能用实验所测得的M直接代入上述公式，所以公v
式需改写成 ?= 88.08 (1/Mv′-1/Mv)
通过该条公式就可以用实验所测得的平均黏均分子量计算聚乙烯醇的“头碰头”的键合方式的概率
3.仪器与试剂
仪器;乌式黏度计1支;玻璃恒温水浴1套;吸耳球1个;移液管(10mL和15mL)各1只;烧杯(100mL)
1只;吸瓶1个;止水夹1个;橡皮管(约5cm长)2根;铁夹台包括铁夹1个。
试剂:正丁醇，高碘酸钾，氢氧化钠，聚醋酸乙烯酯，甲醇，石油醚
2
4.实验步骤
顺序 步骤 操作
1 降解后PVA溶液流出时间的测定 利用移液管将10 mL的溶液加到粘度计中;通过胶管用
洗耳球吸取溶液到基准刻度，释放，并开始计时，记录
溶液流出的时间，用一组试液，操作2,3次;再依次
加入5ml的蒸馏水，把溶液稀释到原溶液的2 /3、1 /2、
2 /5、1 /3并测定流出时间，每次操作2,3次。 2 清理仪器 实验完毕，黏度计应洗净，然后用洁净的蒸馏水浸泡 【注意事项】
, 黏度计必须洁净。如毛细管壁挂有水珠，需用洗液浸泡。。
, 所用移液管和烧杯必须洁净;粘度计必须洁净，高聚物溶液中若有絮状物不能将它移入粘度计中。
, 混合溶液时注意不要将溶液从吹出。
, 消泡用正丁醇，加入一滴或几滴即可。
, 本实验溶液的稀释是直接在粘度计中进行的，因此每加入一次溶剂进行稀释时必须混合均匀，并抽洗E球和G球。
, 实验过程中恒温槽的温度要恒定，溶液每次稀释恒温后才能测量。
, 粘度计要垂直放置，实验过程中不要振动粘度计，否则影响结果的准确性。
降解前ηsp / C′
线性 (ηsp / C′)
20
15y = 30.295x - 3.1475
10
Nsp
5
0
00.20.40.6
-5
C
由图表和公式可得，截距A= -3.1475，C =0.0208g/ml, 且[η] =,A,/ C ，得[η]=151.32 oo
—,又 ，得M = 12699 [,],KM
内部资料
仅供参考
1
范文二：分子的立体构型
《选修三第二章第二节 【本节重点知识再现】 一、常见分子的空间构型
分子的立体构型》复习巩固
1.双原子分子都是直线形，如：HCl、NO、O2、N2 等。 2.三原子分子有直线形， CO2、 如 CS2 等； 还有 “V” 形， H2O、 如 H2S、SO2 等。 3.四原子分子有平面三角形，如 BF3、BCl3、CH2O 等； 有三角锥形，如 NH3、PH3 等；也有正四面体，如 P4。 4.五原子分子有正四面体， CH4、 如 CCl4 等， 也有不规则四面体， 如 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。 二、价层电子对互斥模型 1.理论模型：分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)， 由于相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽 可能采取对称的空间构型。 2.价电子对之间的斥力 (1)电子对之间的夹角越小，排斥力越大。 (2)由于成键电子对受两个原子核的吸引，所以电子云比较紧缩， 而孤对电子只受到中心原子的吸引，电子云比较“肥大” ，对邻 近电子对的斥力较大，所以电子对之间斥力大小顺序如下：孤电 子对－孤电子对>孤电子对－成键电子>成键电子－成键电子 (3)由于三键、双键比单键包含的电子数多，所以其斥力大小次
序为三键>双键>单键。 3.价层电子对互斥模型的两种类型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型， 而分子的 空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。 (1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。 4.用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型 具体步骤： (1)确定中心原子 A 价层电子对数目 中心原子 A 的价电子数与配体 X 提供共用的电子数之和的一 半，即中心原子 A 价层电子对数目。计算时注意： ①氧族元素原子作为配位原子时，可认为不提供电子，但作中心 原子时可认为它提供所有的 6 个价电子。 ②如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷相应的电 子数。如 PO3－4 中 P 原子价层电数应加上 3，而 NH＋4 中 N 原 子的价层电子数应减去 1。 ③如果价层电子数出现奇数电子， 可把这个单电子当作电子对看 待。 (2)确定价层电子对的空间构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的 相互远离。价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系： 价层电子对数目 2 3 4 5 6
价层电子对构型 体
直线形
三角形
四面体
三角双锥 八 面
(3)分子空间构型确定 根据分子中成键电子对数和孤对电子数， 可以确定相应的较稳定 的分子几何构型。 5.价电子对数计算方法 对于 ABm 型分子(A 为中心原子，B 为配位原子)，分子的价电子 对
数可以通过下式确定： n＝中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数〓m2 其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位 原子中卤素原子、氢原子提供 1 个价电子，氧原子和硫原子按不 提供价电子计算。先根据价电子对数判断分子的 VSEPR 模型， 再根据中心原子是否有孤对电子判断分子的立体结构模型。 三、杂化轨道理论的简述 1.杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨 道重叠等过程。但应注意，原子轨道的杂化，只有在形成分子的 过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。同时只有 能量相近的原子轨道(如 2s,2p 等)才能发生杂化，而 1s 轨道与 2p 轨道由于能量相差较大，它是不能发生杂化的。 2.杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理，键与键间排 斥力大小决定于键的方向，即决定于杂化轨道间的夹角。由于键 角越大化学键之间的排斥力越小，对 sp 杂化来说，当键角为
180°时， 其排斥力最小， 所以 sp 杂化轨道成键时分子呈直线形； 对 sp2 杂化来说，当键角为 120°时，其排斥力最小，所以 sp2 杂化轨道成键时，分子呈平面三角形。由于杂化轨道类型不同， 杂化轨道夹角也不相同，其成键时键角也就不相同，故杂化轨道 的类型与分子的空间构型有关。 3.杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等。 四、ABm 型杂化类型的判断 1.公式: 电子对数 n＝12(中心原子的价电子数＋配位原子的成 键电子数〒电荷数) 2.根据 n 值判断杂化类型 一般有如下规律： 当 n＝2，sp 杂化；n＝3，sp2 杂化；n＝4， sp3 杂化。 例如：SO2 ＋1)＝3 NH3 n＝12(6＋0)＝3 sp2 杂化 NO－3 n＝12(5
sp2 杂化 sp3 杂化 注意 ①当上述公式中
n＝12(5＋3)＝4
电荷数为正值时取“－” ，电荷数为负值时取“＋” ②当配位 。 原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零。 判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法： 1.对于主族元素来说， 中心原子的杂化轨道数=价层电子数=σ键 电子对数（中心原子结合的电 子数）+孤电子对数规律：当中心原子的价层电子对数为 4 时， 其杂化类型为 SP3 杂化，当中心原子的价层电子对数为 3 时，其
杂化类型为 SP2 杂化，当中心原子的价层电子对数为 2 时，其杂 化类型为 SP 杂化。 2.通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂 化类型。 规律：如果有 1 个三键或两个双键，则其中有 2 个π键，用去 2 个 P 轨道，形成的是 SP 杂化；如果有 1 个双键则其中必有 1 个 π键，用去 1 个 P 轨道，形成的是 SP2 杂化；如果全部是单键， 则形成 SP3 杂化。 五、配合物 1.
配位键是一种特殊的共价键， 但形成配位键的共用电子是由一 方提供而不是由双方共同提供的。 2.过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道， 对多种配体 具有较强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物 多。 3.配合物的电离 配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子， 而内界的配体离 子和分子通常不能电离。 如[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2＋＋2Cl－，有三分之一的 氯不能电离。
1．用价层电子对互斥理论预测 H2S 和 BF3 的立体结构，两个结 论都正确的是( )
A．直线形；三角锥形 C．直线形；平面三角形
B．V 形；三角锥形 D．V 形；平面三角形 )
2．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( A．CO2 与 SO2 D．C2H4 与 C2H2 B．CH4 与 NH3
C．BeCl2 与 BF3
3．A、B、C 三种物质均是中心原子配位数为 6 的不同配合物， 它们的化学式都是 CrCl3?6H2O，但结构不同，颜色不同；A 呈 亮绿色；B 呈暗绿色，当 B 与硝酸银溶液反应时，能沉淀出 1/3 的氯元素，而 C 呈紫色。 (1)试写出 B 的结构简式。 (2)B 配合物配离子的空间形状如何？画出其两种几何异构体的 空间结构。 4． (1)某校化学课外活动小组的同学对 AB3 型分子或离子的空间 构型提出了两种看法，你认为是哪两种？若两个 A—B 键均是极 性键且极性相同，它们分子的极性是怎样的？举例说明。 (2)参照上题，你认为 AB4 型分子或离子的空间构型有几种？若 每个 A—B 键都是极性键且极性相同。它们分子的极性是怎样 的？举例说明。 5.在下列分子中，电子总数最少的是( A.H2S D．NO 6.在以下的分子或离子中， 空间结构的几何形状不是三角锥形的 B ． O2 ) C ． CO
是( A.NF3
) B．CH－3 C．CO2
D．H3O＋ 7.有关甲醛分子的说法正确的是( A.C 原子采用 sp 杂化 三角锥形结构 C.甲醛分子为平面三角形结构 中没有π键 8.[Cu(NH3)4]2＋配离子中，中心离子的配位数为( A.1 D．4 9.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构， 下列有关苯分子的说法错 误的是( ) B.苯分子内的共 B．2 ) C．3 D.在甲醛分子 ) B.甲醛分子为
A.苯分子中的中心原子 C 的杂化方法为 sp2 价键键角为 120° C.苯分子中的共价键的键长均相等 是单、双键相交替的结构 10.下列分子的中键角最大的是( A.CO2 D．CH2＝CH2 11.对 SO3 的说法正确的是( A.结构与 NH3 相似 ) B． 结构与 SO2 相似 )
D.苯分子的化学键
B ． NH3
C.H2O
C.结构与 BF3
相似
D．结构与 P4 相似
12.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° 120° D．等于 180° ) B．大于 120° C.小于
13.三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的油状液体，测得其分子具有 三角锥形结构。则下面
对于 NCl3 的描述不正确的是( A.它是一种极性分子 大 C.它还可以再以配位键与 Cl－结合 所以 NCl3 对光也敏感 14 试用杂化轨道理论说明下列分子或离子的立体构型。 (1)SiF4( 正 四 面 体 形 ) (3)NF3(三角锥形，键角为 102°) 15．下列分子中，既没有对称轴，又没有对称面的是( A ． CH4 D．CHBrClF 16．下列推断正确的是( A． BF3 是三角锥形分子 ＋，离子呈平面形结构 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 ) B． NH＋4 的电子式： [H??N, H ??H] B ． H2O ) C ． NH3 (2)BCl3( 平 面 三 角 形 ) D.已知 NBr3 对光敏感， ) B.它的挥发性比 PBr3 要
p 轨道形成的 s?p σ键 D．CH4 分子中的碳原子以 4 个四面体形轨道分别与 4 个氢原子 的 1s 轨道重叠，形成 4 个 C—H σ键 17．中心原子采取平面三角形的是( A ． NH3 D．H2O 18．下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是 ( ) B．Mg2＋、 B ． BCl3 ) C ． PCl3
A．K＋、Na＋、Cl－、NO－3 Ca2＋、SO2－4、OH－ C．Fe2＋、Fe3＋、H＋、NO－3 Fe3＋、Cl－、SCN－ 19．下列离子中的中心原子采取不等性杂化的是( A．H3O＋ D．BI－4 20．下列各种说法中正确的是( A．极性键只能形成极性分子 碳原子是 sp2 杂化 ) B．NH＋4
D．Ba2＋、
) C．PCl－6
B．CO2 中
C．形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤对电子 D．共价键形成的条件是成键原子必须有未成对电子 21．下列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 轨道混合起来而形成的 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 合起来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 均采取 sp3 杂化轨道 成键 22．乙炔分子中的碳原子采取的杂化轨道是( A．sp 杂化 D．无法确定 23．H2S 分子中共价键键角接近 90°，说明分子的空间立体结 构为________；CO2 分子中的共价键键角为 180°，说明分子的 空间立体结构为________；NH3 分子中共价键键角为 107°，说 明分子的空间立体结构为________。 24．在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生 sp3 杂化生成 4 个______， 生成的 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 杂化轨道有一个有______， 所以氨气分子中的键角与甲烷 不同。 B．sp2 杂化 ) C.sp3 杂化
疑点反馈： （通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识， 请记录下来）
____________________________________________________ _________________ _________________________________________
___________ _________________
范文三：分子的空间构型
杂化轨道
1．下列分子中心原子是sp2杂化的是 （ ）
A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O
2．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是 （ ）
A．H2O B．NH3 C．C2H4 D．CH4
3．关于原子轨道的说法正确的是 （ ）
A 凡是中心原子采取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轨道混合起来而形成的
C sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D 凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
4．用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（ ）
A、C原子的四个杂化轨道的能量一样
B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据
5．下列对sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是 （ ）
A sp杂化轨道的夹角最大
B sp2杂化轨道的夹角最大
C sp3杂化轨道的夹角最大
D sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角相等
6．乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是 （ ）
A 每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道
B 每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道
C 每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道
D 每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道
7．下列分子中键角不是1200的是 （ ）
A．C2H2 B．C6H6 C．BF3 D．NH3
8．填写下表
9．CH≡C－CH3其中的碳采取的杂化方式为__________,_____________
CH2=CH－CH3其中的碳采取的杂化方式为__________,_____________
1．将下列液体分别与溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，下层几乎呈无色的是( )
A．氯水 B．苯 C．ＣＣl4 D．KI
2．下列各组物质不能使酸性高锰酸钾溶液退色的是 （ ）
A．二氧化硫 B．甲烷 C．苯 D．乙烯
3．等质量的下列有机物完全燃烧时，耗氧量最大的是 （ ）
A 甲烷 B 乙烯 C 乙炔 D 苯
4．一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9 g，其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍， 当混合气体通过足量溴水时，溴水增重4.2 g，则这两种气态烃是 （ ）
A．甲烷和乙烯 B．乙烷和乙烯 C．甲烷和丙烯 D．甲烷和丁烯
5．两种气态烃组成的混合气体0.1mol, 完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。下列说法正确的
是（ ）
A．混合气体一定有甲烷 B．混合气体中一定是甲烷和乙烯
C．混合气体中一定没有乙烷 D．混合气体中一定有乙烯
6．甲烷中混有乙烯，欲除乙烯得到纯净的甲烷，可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶（ ）
A．澄清石灰水，浓H2SO4 B．溴水，浓H2SO4
C．酸性高锰酸钾溶液，浓H2SO4 D．浓H2SO4，酸性高锰酸钾溶液
7．能说明苯分子平面正六边形结构中, 碳碳链不是单双键交替排布的事实是 ( )
A．苯的一元取代物没有同分异构体 B．苯的间位二元取代物只有一种
C．苯的邻位二元取代物只有一种 D．苯的对位二元取代物只有一种
8．甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是 （ ）
A．分子式为C25H20
B．所有碳原子都在同一平面上
C．此分子为非极性分子
D．此物质属于芳香烃，是苯的同系物
9．在标准状况下，某烃的密度是1.25g/L，一定体积的该烃完全燃烧生成4.48LCO2和3.6g水，求该烃的分子式。
10．某有机物中只含C、H、O三种元素，其蒸气的是同温同压下氢气的23倍，2.3g该物质完全燃烧后生成0.1mol二氧化碳和27g水，求该化合物的分子式。
范文四：分子的空间构型
分子的空间构型
【学习目标】
1、理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型；
2、学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型；
3、掌握价层电子对互斥理论，知道确定分子空间构型的简易方法；
4、了解等电子原理及其应用。
【学习重点】杂化轨道理论、分子空间构型的简易方法、等电子原理
【学习难点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论
【学习方法】讲解法、归纳法
【教学过程】
〖你知道吗〗投影观察：
1、S原子与H原子结合为什么形成H2S分子，而不是H3S或H4S？
2、C子与H原子结合为什么形成CH4分子，而不是CH3或CH2？
解释：
观看视频:
一、 杂化轨道理论
轨道杂化：指不同类型能量相近的原子轨道，在形成分子的成键过程中重新组合成一系列能量相等的新的轨道。这种轨道重新组合的过程叫杂化，所形成的新轨道称为杂化轨 讲解: 为什么会进行轨道杂化?(提示从共价键键能大小和体系能量变化来分析)
答：1、杂化轨道的形状发生变化，杂化轨道的电子云形状一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成σ键共价键更稳定， 2、杂化轨道的伸展方向发生变化，指向正四面体的顶点，减小了价电子间的排斥力，使体系能量最低，分子最稳定结构。
1、 轨道杂化类别
（1）、SP
观看杂化视频：
交流与讨论：用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况
看课本图象讲解: C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。
(2）
、 sp2
杂化型
看投影:
观看杂化视频：
交流与讨论：用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况
看课本解释: C
原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2
个2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个
C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键，各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。
(3）、 sp3杂化型
观看杂化视频：
过度：我们研究了分子的轨道杂化情况，那么分子的空间结构与轨道杂化有何联系，分子的空间
构型又如何确定呢？
二、 分子的空间结构
过度:分子的空间结构，我们可以用实验的方法进行确定，比如用红外光谱，核磁共
震，X衍射仪器等进行确定，我们也可以利用我们学的理论进行预测分析 板书：
1、SP杂化（直线型）：如BeCl 2 、CO2、C2H2等 键角：180o
Cl—Be—Cl O＝C＝O
2、SP2杂化（三角型）：如BCl 3 乙烯、苯、等。键角：
120o
3、SP3杂化（正四面体、三角锥、V型）。
（1）、正四面体（等性SP3杂化）如CH4、CCl4、金刚石、SiO2、NH4+、晶体硅。 键角：109°28′
（2）、三角锥：NH3 、PH3 （含一对孤电子对） 键角：107°18′
（3）、V型：H2O、H2S （含二对孤电子对） 键角：104°30′
范文五：分子的立体构型
分子的立体构型习题课 练基础落实
知识点1 分子的空间结构
1．下列物质分子的几何构型为三角锥形的是( )
A ．CO 2 B．P 4 C．NH 3 D．H 2O
2．能说明CH 4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( )
①两个键之间夹角为109°28′ ②C—H 键为极性共价键 ③4个C —H 键的键能、键长相同 ④二氯甲烷没有同分异构体
A ．①② B．①③ C．②③ D．①④
3．能说明AB 3分子构型是平面正三角形而不是四面体的依据是( )
A ．共价键键长相同 B．共价键键能相同
C ．共价键键角为120° D．共价键有极性
4．下列分子的空间构型是正四面体形的是( )
①CH4 ②NH3 ③CF4 ④SiH4 ⑤C2H 4 ⑥CO2
A ．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．①③⑤
5．NH 3分子空间构型是三角锥形，而CH 4是正四面体形，这是因为( )
23A ．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH 3为sp 杂化，而CH 4是sp 杂化
B ．NH 3分子中N 原子形成3个杂化轨道，CH 4分子中C 原子形成4个杂化轨道
C ．NH 3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
D ．NH 3分子中有3个σ键，而CH 4分子中有4个σ键
知识点2 价层电子对互斥理论
6．下列说法中正确的是( )
A ．NO 2、SO 2、BF 3、NCl 3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定
结构
B ．P 4和CH 4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C ．NH 4的电子式为，离子呈平面正方形结构
D ．NH 3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
7．下列分子或离子中，不含有孤对电子的是( )
＋＋A ．H 2O B．H 3O C．NH 3 D．NH 4
知识点3 杂化轨道理论
8．乙炔分子中碳原子的杂化类型为( )
23A ．sp 杂化 B．sp 杂化 C．sp 杂化 D．都不是
9．甲烷的空间构型为正四面体形，则碳原子的杂化类型为( )
32A ．sp 杂化 B．sp 杂化 C．sp 杂化 D．都不对
10．能正确表示CH 4中碳原子成键方式的电子排布图为( ) ＋
知识点4 配位键与配合物
＋11．下列粒子中，与H 3O 所含质子数、电子数相等，且化学键类型相同的粒子是( )
＋＋A ．Na B．NH 4 C．Ne D．NH 3
12．下列不属于配位化合物的是( )
A ．六氟合铝酸钠 B．氢氧化二氨合银
C ．六氰合铁酸钾 D．KCl 、CuCl 2
13．下列现象的变化与配合物的形成无关的是( )
A ．向FeCl 3溶液中滴加KSCN ，出现红色
B ．向Cu 与Cl 2反应的集气瓶中加入少量H 2O ，呈绿色，再加水，呈蓝色
C ．向FeCl 2溶液中滴加氯水，溶液颜色变深
D ．向AlCl 3溶液中逐滴加入NH 3·H2O 溶液至过量，出现白色沉淀
知识点5 配合物的性质
14．现有两种配合物晶体[Co(NH3) 6]Cl3和[Co(NH3) 5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来。
练方法技巧
运用杂化轨道理论判断分子结构的技巧
15．CH 4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形结构的理由是( )
A ．CH 3Cl 不存在同分异构体 B．CH 2Cl 2不存在同分异构体
C ．CHCl 3不存在同分异构体 D．CH 4是含极性键的非极性分子
16．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形。下列关于PCl 3分子空
间构型理由的叙述，正确的是( )
A ．PCl 3分子中三个共价键的键能、键长、键角均相等
B ．PCl 3分子中的P —Cl 键都是p —p σ键
C ．PCl 3分子中三个P —Cl 键的键长相等，键角为100.1°
D ．PCl 3分子中三个P —Cl 键都是极性共价键
配位键形成条件的判断方法
17．配位键是一种特殊的共价键，即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒
＋＋子结合。如：NH 4就是由NH 3(氮原子提供电子对) 和H (缺电子) 通过配位键形成的。据
此，回答下列问题：
(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。
＋A ．CO 2 B．H 3O C．CH 4 D．H 2SO 4
(2)硼酸(H3BO 3) 溶液呈酸性，试写出其电离方程式：__________________________。
配合物结构性质特点的运用技巧
18．写出[Ag(NH3) 2]OH的中心原子、配位原子和配位数并写出它电离的离子方程式。
中心原子(离子) ：____________， 配位原子(分子) ：____________，
配位数：____________，
电离的离子方程式：________________________。
3＋2＋2＋＋－－19．在Fe 、Cu 、Zn 、Ag 、H 2O 、NH 3、F 、CN 、CO 中，哪些可以作为中心原子？
哪些可以作为配位体？
中心原子：_____________________________________________________________；
配位体：________________________________________________________________。 练综合拓展
20．有A 、B 、C 、D 四种元素，其中A 、B 、C 为短周期元素，A 元素的周期数、主族数、
－原子序数均相同，BO 3离子含有32个电子，C 元素的原子最外层电子数比次外层电子
数少2个，C 的阴离子与D 的阳离子具有相同的电子层结构，C 和D 可形成化合物D 2C ，请回答：
(1)A、B 、C 、D 四种元素的符号分别是________、________、________、________。
(2)A、B 两种元素形成化合物的电子式为________，杂化类型为________，空间构型为
________形。
(3)A、B 、C 可形成两种既含离子键又含共价键的化合物，它们的化学式分别是
______________和______________。
(4)D2C 的形成过程用电子式表示为：
_________________________________________
1．C
2．D [CH4分子的空间结构由两个键之间的的夹角决定，只有为正四面体结构，C 位于正四面体中心，才有键角为109°28′。分子的空间构型与共价键的极性无关；同样二氯甲烷没有同分异构体也说明了CH 4分子为正四面体结构，如果为平面结构，则二氯甲烷就存在两种构型： ①，②；C 项中因为同为C —H 键，不论分子构型如何，它们的键能、键长都相等。]
3．C [在AB 3分子中三个A —B 键是完全相同的，因此键长、键能和极性键都不能作为AB 3分子是平面正三角形的依据。只有当其键角为120°时，AB 3中四个原子才能共面，且三个B 原子处于正三角形的三个顶点。]
2234．B [C原子与Si 原子的价电子层都是n s n p 结构，参与成键时都是形成了4个sp
杂化轨道，故它们形成的①CH 4、③CF 4和④SiH 4的空间构型都是正四面体形。而NH 3为三角锥形，C 2H 4为平面形，CO 2为直线形。]
35．C [NH3和CH 4的中心原子均是sp 杂化，但NH 3分子中有一对孤对电子，CH 4分子中
没有孤对电子，由于孤对电子——成键电子对之间的排斥作用>成键电子对——成键电子对之间的排斥作用，NH 3分子进一步被“压缩”成三角锥形，甲烷则呈正四面体形。]
6．D [NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳
＋定结构，A 错误；P 4为正四面体分子，但其键角为60°，B 错误；NH 4为正四面体结构而非
平面正方形结构，C 错误；NH 3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D 正确。]
7．D
8．A [在乙炔分子中碳原子没有未成键的孤对电子，且分子中H —C 键为σ键，C≡C键中有一个为σ键，另两个为π键，由此可见碳原子可以形成两个σ键，所以碳原子的杂化类型为sp 杂化。]
9．A
10．D [碳原子中的2s 轨道与2p 轨道形成4个等性的杂化轨道，因此碳原子最外层上
3的4个电子分占在4个sp 杂化轨道并且自旋方向相同。]
＋＋11．B [H3O 中质子数为11，电子数为10，含有共价键和配位键，因此只有NH 4符合
要求。]
12．D [KCl、CuCl 2为复盐，不存在配位键、配离子，也没有内界外界之分，不是配位化合物。]
3＋2＋2＋3＋26526926613．D [Fe、Cu 、Fe 、Al 的外围电子排布分别为3s 3p 3d 、3s 3p 3d 、3s 3p 3d 、
263＋2＋2＋3＋3＋－2s 2p ，Fe 、Cu 、Fe 具有3d 空轨道，而Al 不具有空轨道。A 项Fe 与SCN 形成配合
2＋2＋3＋物离子；B 项Cu 与H 2O 形成配合物离子；C 项Fe 、Fe 与H 2O 形成配合物离子而有颜色；
3＋D 项Al 与NH 3·H2O 反应生成Al(OH)3沉淀。]
14．称取相同质量的两种晶体配成溶液，向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液，静置、过滤、干燥、称量，所得氯化银固体多的是[Co(NH3) 6]Cl3，少的是[Co(NH3) 5Cl]Cl2
解析 配合物的内界以配位键相结合，很牢固，难以在水溶液中电离，而内界和外界之
间以离子键结合，在溶液中能够完全电离。因此，相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出
－的Cl 是不同的，可以利用这一点鉴别。
15．B [如果CH 2Cl 2有同分异构体则CH 4为正方形结构，两个Cl(H)原子分别位于同一条边上或在对角线上。]
16．C [平面正三角形的键角为120°，三角锥形空间结构中键角小于120°，分子的
3空间构型与键能无关，P —Cl 键为sp —p σ键。故C 项正确。]
＋－17．(1)BD (2)H3BO 3＋H 2O H ＋[B(OH)4]
＋解析 (1)由题中信息可导出结论：凡能给出H 的物质中一般含有配位键。(2)硼原子
－＋为缺电子的原子，H 3BO 3的电离是B 原子和水中OH 形成配位键，水产生的H 表现出酸性。
＋18．Ag NH 3 2
＋－[Ag(NH3) 2]OH===[Ag(NH3) 2]＋OH
3＋2＋2＋＋－－19．Fe 、Cu 、Zn 、Ag H 2O 、NH 3、F 、CN 、CO
解析 配合物的中心原子需要有接受孤对电子的空轨道，过渡金属元素的离子存在空轨道，可以作中心原子。配位体要提供孤对电子，所以配位体中必须含有孤对电子的配位原子。
20．(1)H N S K (2) sp 杂化 三角锥
(3)(NH4) 2S NH 4HS 3
(4)
－解析 A 元素的周期数、主族数、原子序数均相同，则等于1，故A 为氢，BO 3有32个
电子，则B 原子有7个电子，B 为氮，C 的最外层电子数为8－2＝6，故C 为硫，D 的阳离子与C 的阴离子有相同的电子层结构且C 和D 可形成化合物D 2C ，故D 为K 。
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