第2課時　雜化軌道理論簡介 1.以下有關(guān)雜化軌道的說法中錯誤的是(　　)。A.第ⅠA族元素成鍵時不可能有雜化軌道B.雜化軌道既可能形成σ鍵，也可能形成π鍵C.孤電子對有可能參加雜化D.s軌道和p軌道雜化不可能有sp4出現(xiàn)2.下列分子中的中心原子采取sp2雜化的是(　　)。①C6H6　②C2H2　③C2H4　④C3H8　⑤CO2　⑥BeCl2⑦SO3　⑧BF3A.①②⑥⑦ B.③④⑦⑧C.①③⑦⑧ D.③⑤⑥⑦3.已知次氯酸分子的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl，下列說法正確的是(　　)。A.O發(fā)生sp雜化B.O與H、Cl都形成π鍵C.該分子為V形分子D.該分子的電子式是Cl4.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是(　　)。A.CO2與SO2 B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3 D.C2H4與C2H25.甲烷分子(CH4)失去一個H+，形成甲基陰離子(C)，在這個過程中，下列描述不合理的是(　　)。A.碳原子的雜化類型發(fā)生了改變B.粒子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變C.粒子的穩(wěn)定性發(fā)生了改變D.粒子中的鍵角發(fā)生了改變6.在乙烯分子中有5個σ鍵、1個π鍵，它們分別是(　　)。A.sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵B.sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵C.C—H之間是sp2形成的σ鍵，C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵D.C—C之間是sp2形成的σ鍵，C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵7.下列關(guān)于N、NH3、N三種粒子的說法不正確的是(　　)。A.三種粒子所含有的電子數(shù)相等B.三種粒子中氮原子的雜化方式相同C.三種粒子的空間結(jié)構(gòu)相同D.鍵角大小關(guān)系：N>NH3>N8.下列分子所含原子中，既有sp3雜化，又有sp2雜化的是(　　)。A.乙醛()B.丙烯腈()C.甲醛()D.丙炔()9.下列一組粒子的中心原子雜化類型相同，分子或離子的鍵角不相等的是(　　)。A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4C.BCl3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、H3O+10.已知A、B、C、D四種分子所含原子的數(shù)目依次為1、3、6、6，且都含有18個電子，B、C由兩種元素的原子組成，且分子中兩種原子的個數(shù)比均為1∶2。D是假酒中一種有毒的有機(jī)化合物。(1)構(gòu)成A分子的原子的元素符號是　　　。(2)已知B分子的鍵角約為105°，判斷該分子的空間結(jié)構(gòu)為　　　　，中心原子的雜化類型為　　　　。(3)C分子為　　　　。(4)D分子中共有　　　　個σ鍵、　　　　個π鍵。11.下表中各粒子對應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及中心原子的雜化方式均正確的是(　　)。選項(xiàng)粒子空間結(jié)構(gòu)中心原子的雜化方式ASO3平面三角形sp雜化BSO2V形sp3雜化CC三角錐形sp2雜化DC2H2直線形sp雜化12.C、—CH3、C都是重要的有機(jī)反應(yīng)中間體，有關(guān)它們的說法正確的是(　　)。A.碳原子均采取sp2雜化B.C的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形C.C中的碳原子采取sp2雜化，所有原子共平面D.C與OH-形成的化合物中含有離子鍵13.下列說法中正確的是(　　)。A.NCl3分子呈三角錐形，這是氮原子采取sp2雜化的結(jié)果B.sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的4個sp3雜化軌道C.中心原子采取sp3雜化的分子，其空間結(jié)構(gòu)可能是四面體形或三角錐形或V形D.AB3型分子的空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形14.化合物M是一種新型鍋爐水除氧劑，其結(jié)構(gòu)式如圖所示()，下列說法正確的是(　　)。A.碳、氮原子的雜化類型相同B.氮原子與碳原子分別為sp3雜化與sp2雜化C.1molM分子中所含σ鍵的數(shù)目為10NA(設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)D.編號為a的氮原子和與其成鍵的另外三個原子在同一平面內(nèi)15.(1)化合物H3O+[]-中陽離子的空間結(jié)構(gòu)為　　　　，陰離子的中心原子采用　　　　雜化。(2)X的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體G，其水溶液pH>7。G分子中X原子的雜化軌道類型是　　　　。(3)S單質(zhì)的常見形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，S采用的雜化方式是　　　　。(4)H+可與H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用　　雜化。H3O+中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因?yàn)?/span>　　　　　　　　。16.已知：①紅磷在氯氣中燃燒可以生成兩種化合物——PCl3和PCl5；氮與氫也可形成兩種化合物——NH3和NH5。②PCl5分子中，P原子的1個3s軌道、3個3p軌道和1個3d軌道發(fā)生雜化形成5個sp3d雜化軌道；PCl5分子呈三角雙錐形()。(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外層電子數(shù)都是8個的是　　　　(填分子式)，該分子的空間結(jié)構(gòu)是　　　　。(2)有同學(xué)認(rèn)為，NH5與PCl5類似，N原子的1個2s軌道、3個2p軌道和1個2d軌道可能發(fā)生sp3d雜化。請你對該同學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行評價：　。(3)經(jīng)測定，NH5中存在離子鍵，N原子的最外層電子數(shù)是8，所有氫原子的最外層電子數(shù)都是2，則NH5的電子式是　　　　　　。17.完成下列各小題。(1)下列一組粒子中鍵角按由大到小的順序排列為　　　　　　(填序號)。①HCN　②SiF4　③SCl2　④C　⑤H3O+(2)①N呈　　　形，中心原子采取　　　雜化。②N呈　　　　形，中心原子采取　　　　雜化。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是　　　雜化，N2H4中的六個原子　　　　　(填“在”或“不在”)同一個平面上。(4)根據(jù)價層電子對互斥模型，可以推知SeO3分子的空間結(jié)構(gòu)為　　　　　　　　，其中Se原子采用的軌道雜化形式為　　　　。
1【答案】B【解析】第ⅠA族元素的價層電子排布式為ns1，由于只有1個ns電子，因此不可能形成雜化軌道，A項(xiàng)正確。雜化軌道只用于形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對，B項(xiàng)錯誤。H2O分子中的氧原子采取sp3雜化，其sp3雜化軌道有2個是由孤電子對占據(jù)的，所以孤電子對有可能參加雜化，C項(xiàng)正確。由于np能級只有3個原子軌道，所以s軌道和p軌道雜化只有sp3、sp2、sp3種，不可能出現(xiàn)sp4雜化，D項(xiàng)正確。2.【答案】C【解析】苯分子中的碳原子采取sp2雜化；乙炔分子中的碳原子采取sp雜化；乙烯分子中的碳原子采取sp2雜化；丙烷分子中的碳原子類似于甲烷中的碳原子，采取sp3雜化；CO2分子中碳原子采取sp雜化；氯化鈹分子中鈹原子采取sp雜化；三氧化硫分子中硫原子采取sp2雜化；三氟化硼分子中的硼原子采取sp2雜化。3.【答案】C【解析】中心原子O與H和Cl分別形成了2個σ鍵，另外還有兩個孤電子對，所以O采取的是sp3雜化方式；由于孤電子對的影響，分子的空間結(jié)構(gòu)是V形；單鍵都是σ鍵；電子式中應(yīng)該寫出孤電子對。4.【答案】B【解析】CO2中C為sp雜化，SO2中S為sp2雜化，A項(xiàng)不合題意。CH4中C為sp3雜化，NH3中N也為sp3雜化，B項(xiàng)符合題意。BeCl2中Be為sp雜化，BF3中B為sp2雜化，C項(xiàng)不合題意。C2H4中C為sp2雜化，C2H2中C為sp雜化，D項(xiàng)不合題意。5.【答案】A【解析】CH4為正四面體形結(jié)構(gòu)，而C為三角錐形結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)、鍵角、穩(wěn)定性均發(fā)生改變，但碳原子的雜化類型不變，仍是sp3雜化。6【答案】A【解析】乙烯中的碳原子采取sp2雜化，有兩個雜化軌道分別與氫原子形成σ鍵，另一個雜化軌道與另一個碳原子的雜化軌道形成σ鍵，兩個碳原子中沒有參與雜化的2p軌道形成π鍵。7.【答案】C【解析】N、NH3、N含有的電子數(shù)均為10，A項(xiàng)正確。N、NH3、N三種粒子中氮原子的雜化方式均為sp3雜化，B項(xiàng)正確。N的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，N的空間結(jié)構(gòu)為V形，C項(xiàng)錯誤。N、NH3、N三種粒子的鍵角大小關(guān)系為N>NH3>N，D項(xiàng)正確。8.【答案】A【解析】乙醛中甲基上的碳原子采取sp3雜化，醛基中的碳原子采取sp2雜化；丙烯腈中碳碳雙鍵中的兩個碳原子均采取sp2雜化，碳氮三鍵中碳原子采取sp雜化；甲醛中碳原子采取sp2雜化；丙炔中甲基上的碳原子采取sp3雜化，碳碳三鍵中的兩個碳原子均采取sp雜化。9.【答案】B【解析】CCl4、SiCl4、SiH4中的中心原子都是sp3雜化，其鍵角相同，A項(xiàng)不符合題意。H2S中S采取sp3雜化，分子為V形；NF3中N采取sp3雜化，分子為三角錐形；CH4中C采取sp3雜化，分子為正四面體形。H2S、NF3、CH4中的中心原子都是sp3雜化，中心原子上的孤電子對數(shù)不同，分子的鍵角不相同，B項(xiàng)符合題意。BCl3中B采用sp2雜化，分子為平面三角形；NH3中N采取sp3雜化；CO2中C采取sp雜化；BCl3、NH3、CO2中的中心原子雜化類型不相同，分子的鍵角不相等，C項(xiàng)不符合題意。SO3中S采用sp2雜化，分子為平面三角形；BF3中B采取sp2雜化，分子為平面三角形；H3O+中的O采取sp3雜化，離子為三角錐形；SO3、BF3、H3O+中的中心原子雜化類型不相同，分子或離子的鍵角不相等，D項(xiàng)不符合題意。10.【答案】(1)Ar(2)V形　sp3雜化(3)N2H4(4)5　0【解析】根據(jù)題目所給信息可以判斷出A、B、C、D四種分子分別為Ar、H2S、N2H4、CH3OH。H2S中的S為sp3雜化，且有兩個孤電子對，所以H—S—H鍵角約為105°，空間結(jié)構(gòu)為V形。假酒中含有毒的物質(zhì)——甲醇(CH3OH)，在1個CH3OH分子中有5個共價鍵，且均為σ鍵，沒有π鍵。11.【答案】D【解析】SO3分子中S上的價層電子對數(shù)=3+×(6-3×2)=3，不含孤電子對，S采取sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，A項(xiàng)錯誤。SO2分子中S上的價層電子對數(shù)=2+×(6-2×2)=3，孤電子對數(shù)為1，S采取sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為V形，B項(xiàng)錯誤。C中C上的價層電子對數(shù)=3+×(4+2-3×2)=3，不含孤電子對，C采取sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，C項(xiàng)錯誤。乙炔(CH≡CH)分子中每個碳原子均形成2個σ鍵和2個π鍵，每個C上的價層電子對數(shù)是2，C為sp雜化，空間結(jié)構(gòu)為直線形，D項(xiàng)正確。12.【答案】C【解析】A項(xiàng)，C、—CH3、C中的碳原子分別采用sp2雜化、sp3雜化、sp3雜化，A項(xiàng)錯誤。C中碳原子上的價層電子對數(shù)是4且孤電子對數(shù)為1，C的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，B項(xiàng)錯誤。C中碳原子價層電子對數(shù)是3且不含孤電子對，所以碳原子采取sp2雜化，為平面三角形，所有原子共平面，C項(xiàng)正確。C與OH-形成的化合物為CH3OH，只含共價鍵，不含離子鍵，D項(xiàng)錯誤。13.【答案】C【解析】NCl3分子中氮原子上的價層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)=3+=4，因此NCl3分子中氮原子以sp3雜化，A項(xiàng)錯誤。sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道混雜起來，形成能量相同、方向不同的4個軌道，B項(xiàng)錯誤。中心原子采取sp3雜化的分子的空間結(jié)構(gòu)可能為四面體形，如甲烷分子，但如果有雜化軌道被中心原子上的孤電子對占據(jù)，則分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如NH3、PCl3是三角錐形，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。14.【答案】B【解析】M分子中碳、氮原子各形成了3個σ鍵，氮原子上均有一個孤電子對，而碳原子沒有，故氮原子均是sp3雜化，而碳原子是sp2雜化，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確。一個M分子中有11個σ鍵，C項(xiàng)錯誤。由于氮原子均為sp3雜化，故相應(yīng)的四個原子形成的是三角錐形結(jié)構(gòu)，不可能共平面，D項(xiàng)錯誤。15.【答案】(1)三角錐形　sp3(2)sp3(3)sp3(4)sp3　H3O+中氧原子上只有1個孤電子對，H2O中氧原子上有2個孤電子對，前者σ鍵電子對對孤電子對的排斥力較小，因而鍵角大【解析】(1)陽離子是H3O+，呈三角錐形；陰離子是[]-，硼原子與其他4個原子形成4個σ鍵，硼原子采用sp3雜化。(2)G是NH3，NH3中氮原子采取sp3雜化。(3)每個硫原子形成2個S—S，每個硫原子上還有2個孤電子對，硫原子采用sp3雜化。(4)H2O和H3O+中氧原子均采取sp3雜化，其鍵角的差異是由于σ鍵電子對與孤電子對之間的斥力差異所造成的。16.【答案】(1)PCl3　三角錐形(2)不對，因?yàn)?/span>N原子沒有2d軌道(3)[H]+H]-【解析】(1)寫出NH3、PCl3和PCl5分子的電子式不難發(fā)現(xiàn)，氫原子最外層是2e-，氯原子最外層是8e-。在PCl3中磷原子最外層是8e-，PCl5中磷原子最外層是10e-，所有原子的最外層電子數(shù)都是8個的只有PCl3。聯(lián)想到氨分子的空間結(jié)構(gòu)，可知PCl3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形。(3)要滿足N原子的最外層電子數(shù)是8，所有氫原子的最外層電子數(shù)都是2，則NH5的電子式應(yīng)是[H]+H]-。17.【答案】(1)①>④>②>⑤>③(2)①直線　sp　②平面三角　sp2(3)sp3　不在(4)平面三角形　sp2【解析】(1)①HCN中的C原子采取sp雜化，鍵角為180°；②SiF4中Si原子采取sp3雜化，鍵角為109°28'；③SCl2中S原子采取sp3雜化，S原子含有2個孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，鍵角接近105°；④C中C原子采取sp2雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，鍵角為120°；⑤H3O+中O原子采取sp3雜化，O原子含有1個孤電子對，分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，鍵角小于109°28'，但大于105°。所以各分子中的鍵角按由大到小的順序排列為①>④>②>⑤>③。(2)①N中N原子采取sp雜化，離子的空間結(jié)構(gòu)為直線形。②N中N原子采取sp2雜化，離子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。(3)NH2—NH2分子中，每個N原子的3個未成對電子與2個H原子和另外1個N原子形成σ鍵，N原子最外層還有1個孤電子對，故N原子采用sp3雜化，1個N原子和與其相連的2個H原子及另外1個N原子形成類似于NH3的三角錐形結(jié)構(gòu)，故六個原子不可能共面。(4)SeO3分子中Se原子的價層電子對數(shù)為3，成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為0，所以Se原子采取sp2雜化，該分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。   

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高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2電子課本

第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修2

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