基礎(chǔ)課時(shí)落實(shí)(七)　(建議用時(shí)：40分鐘)[基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練]1．下列有關(guān)雜化軌道理論的說(shuō)法不正確的是(　　)A．雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變B．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°C．四面體形、三角錐形的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋D．雜化軌道全部參與形成化學(xué)鍵D　[雜化過(guò)程中，原子軌道總數(shù)不變，即雜化軌道的數(shù)目與參與雜化的原子軌道數(shù)目相等，雜化后軌道的形狀發(fā)生變化，A正確；sp3、sp2與sp雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)分別為正四面體形、平面三角形和直線形，因此其雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°和180°，B正確；部分四面體形、三角錐形和V形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋，如甲烷分子、氨分子、水分子，C正確；雜化軌道可以部分參與形成化學(xué)鍵，如NH3中N原子采取sp3雜化，形成了4個(gè)sp3雜化軌道，但是只有3個(gè)雜化軌道參與形成化學(xué)鍵，D錯(cuò)誤。]2．下列關(guān)于雜化軌道的敘述中不正確的是(　　)A．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2p軌道雜化形成B．雜化軌道用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)C．SF2和C2H6分子中的中心原子S和C都是通過(guò)sp3雜化軌道成鍵D．苯分子中所有碳原子均采取sp2雜化成鍵，苯環(huán)中存在6個(gè)碳原子共有的大π鍵A　[CH4分子中的sp3雜化軌道是由碳原子的1個(gè)2s軌道和3個(gè)2p軌道雜化形成，A錯(cuò)誤。雜化軌道用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)，B正確。SF2分子的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋×(6－2×1)＝4，所以中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化；C2H6分子的中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4＋×(4－4×1)＝4，所以中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化，C正確。苯分子中的6個(gè)碳原子全部以sp2方式雜化，每個(gè)碳原子形成3個(gè)sp2雜化軌道，其中1個(gè)與氫原子形成σ鍵，另外2個(gè)與相鄰碳原子形成σ鍵，每個(gè)碳原子剩余1個(gè)未雜化的2p軌道，6個(gè)碳原子未雜化的2p軌道共同形成1個(gè)大π鍵，D正確。]3．下列圖形表示sp2雜化軌道的電子云輪廓圖的是(　　)A　　　B　　　　C　　　　DD　[A項(xiàng)，雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)為直線形，夾角為180°，共有2個(gè)雜化軌道，為sp雜化，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，未形成雜化軌道，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，共有4個(gè)雜化軌道，為sp3雜化，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，夾角為120°，共有3個(gè)雜化軌道，為sp2雜化，正確。]4．甲烷分子(CH4)失去一個(gè)H＋，形成甲基陰離子(CH)，在這個(gè)過(guò)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．粒子的形狀發(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A　[CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，而CH為三角錐形結(jié)構(gòu)，形狀、鍵角、穩(wěn)定性均發(fā)生改變，但雜化類型不變，仍是sp3雜化。]5．在SO2分子中，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，S原子采用sp2雜化，那么SO2的鍵角(　　)A．等于120° B．大于120°C．小于120° D．等于180°C　[由于SO2分子的VSEPR模型為平面三角形，從理論上講其鍵角應(yīng)為120°，但是由于SO2分子中的S原子有一對(duì)孤電子對(duì)，對(duì)其他的兩個(gè)化學(xué)鍵存在排斥作用，因此分子中的鍵角要小于120°。]6．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型及原子的雜化軌道理論判斷NF3分子的空間結(jié)構(gòu)和中心原子的雜化方式為(　　)A．直線形、sp雜化 B．平面三角形、sp2雜化C．三角錐形、sp2雜化  D．三角錐形、sp3雜化D　[在NF3分子中，中心原子N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，根據(jù)雜化軌道理論可推知中心原子N的雜化方式為sp3雜化，且有1個(gè)孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。]7．氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學(xué)試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的VSEPR模型、分子的空間結(jié)構(gòu)和中心原子(S)采取雜化方式的說(shuō)法正確的是(　　)A．四面體形、三角錐形、sp3B．平面三角形、V形、sp2C．平面三角形、平面三角形、sp2D．四面體形、三角錐形、sp2A　[SOCl2分子中S原子形成2個(gè)S—Cl、1個(gè)S===O，價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù)＝3＋＝4，雜化軌道數(shù)是4，故S原子采取sp3雜化，SOCl2分子的VSEPR模型為四面體形，且S原子含1個(gè)孤電子對(duì)，則其分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，A項(xiàng)正確。]8．苯分子(C6H6)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，下列有關(guān)苯分子的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A．苯分子中的中心原子C的雜化方式為sp2B．苯分子內(nèi)的共價(jià)鍵鍵角為120°C．苯分子中的碳碳鍵的鍵長(zhǎng)均相等D．苯分子的化學(xué)鍵是單、雙鍵相交替的結(jié)構(gòu)D　[由于苯分子的結(jié)構(gòu)為平面正六邊形，可以說(shuō)明分子內(nèi)的鍵角為120°，所以中心原子的雜化方式均為sp2雜化，所形成的碳碳共價(jià)鍵是完全相同的，碳碳鍵的鍵長(zhǎng)完全相同。]9．下表中各粒子對(duì)應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及雜化方式均正確的是(　　)選項(xiàng)粒子空間結(jié)構(gòu)雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCO三角錐形C原子采取sp2雜化DC2H2直線形C原子采取sp雜化D　[A項(xiàng)，SO3分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋×(6－3×2)＝3，不含孤電子對(duì)，采取sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SO2分子中硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋×(6－2×2)＝3，含1對(duì)孤電子對(duì)，采取sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為V形，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，CO中碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤電子對(duì)，采取sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，乙炔(CH≡CH)分子中每個(gè)碳原子均形成2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2，為sp雜化，空間結(jié)構(gòu)為直線形，正確。]10．(1)(CN)2分子中各原子電子層均達(dá)到穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，則碳原子雜化軌道類型為__________，分子中含有的σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________，分子空間結(jié)構(gòu)為______________________________。(2)氮的最高價(jià)氧化物為無(wú)色晶體，它由兩種離子構(gòu)成。已知其陰離子空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，則其陽(yáng)離子的空間結(jié)構(gòu)為__________形，陽(yáng)離子中氮的雜化方式為__________。[解析]　(1)(CN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，其中1個(gè)碳原子與1個(gè)氮原子形成1個(gè)三鍵，與另一個(gè)碳原子形成1個(gè)單鍵，則C原子采取sp雜化；(CN)2分子中含有3個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵；由于2個(gè)碳原子均為sp雜化，故(CN)2是直線形分子。(2)氮的最高價(jià)氧化物為N2O5，由兩種離子構(gòu)成，其中陰離子空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，化學(xué)式應(yīng)為NO，則其陽(yáng)離子的化學(xué)式為NO，NO中心原子N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋×(5－1－2×2)＝2，所以陽(yáng)離子中氮原子采取sp雜化，空間結(jié)構(gòu)為直線形。[答案]　(1)sp雜化　3∶4　直線形　(2)直線　sp[拓展培優(yōu)練]11．下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．PCl3分子是三角錐形結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)?/span>P原子是以sp2雜化的結(jié)果B．sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道C．凡是中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體形D．AB3型分子的空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形C　[PCl3分子的中心原子P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為1，采取sp3雜化，所以空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，A錯(cuò)誤；能量相近的軌道可以形成雜化軌道，如2s、2p軌道，1s軌道與2s、2p軌道能量相差太大，不能形成雜化軌道，B錯(cuò)誤；中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體形，C正確；AB3型分子的空間結(jié)構(gòu)與中心原子的孤電子對(duì)數(shù)有關(guān)，如BF3中B原子沒有孤電子對(duì)，為平面三角形結(jié)構(gòu)，NH3中N原子有1個(gè)孤電子對(duì)，為三角錐形結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。]12．推理是學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的一種重要方法。下列推理合理的是(　　)A．SO2中硫原子采取sp2雜化，則CO2中碳原子也采取sp2雜化B．NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，則NCl3分子的空間結(jié)構(gòu)也是三角錐形C．H2O分子的鍵角是105°，則H2S分子的鍵角也是105°D．PCl3分子中每個(gè)原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則BF3分子中每個(gè)原子也均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B　[二氧化碳分子中碳原子與氧原子形成2個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以碳原子采用sp雜化而不是sp2雜化，A錯(cuò)誤；NH3、NCl3中N原子都采用sp3雜化，都有1個(gè)孤電子對(duì)，所以分子空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形，B正確；S的電負(fù)性比O小，而且S原子半徑較大，所以S原子對(duì)鍵合電子的吸引力小于O原子，所以H2S分子中成鍵電子對(duì)間的排斥力較小，鍵角也稍小，C錯(cuò)誤；B原子的價(jià)電子數(shù)為3，BF3分子中B原子與3個(gè)F原子形成3個(gè)共用電子對(duì)，B原子未達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。]13．如圖所示，在乙烯分子中有5個(gè)σ鍵和一個(gè)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雜化軌道形成σ鍵，C—C之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵D．C—C之間是sp2雜化軌道形成σ鍵，C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成π鍵A　[在乙烯分子中碳原子與相連的氫原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯分子中每個(gè)碳原子均采取sp2雜化，其中雜化軌道形成5個(gè)σ鍵，未雜化的2p軌道形成π鍵。]14．如圖是甲醛分子的模型，根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)知識(shí)回答下列問題：　　　　　　甲醛分子的比例模型　　　甲醛分子的球棍模型(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是________，作出該判斷的主要理由是___________________________________________________________________。(2)下列是對(duì)甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是________(填序號(hào))。①單鍵　②雙鍵　③σ鍵　④π鍵　⑤σ鍵和π鍵(3)甲醛分子中C—H與C—H間的夾角________(填“＝”“>”或“<”)120°，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是____________________________。[解析]　(1)原子的雜化軌道類型不同，分子的空間結(jié)構(gòu)也不同。由圖可知，甲醛分子為平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2雜化。(2)醛類分子中都含有C===O，所以甲醛分子中的碳氧鍵是雙鍵。一般來(lái)說(shuō)，雙鍵是σ鍵和π鍵的組合。(3)由于碳氧雙鍵中存在π鍵，它對(duì)C—H的排斥作用較強(qiáng)，所以甲醛分子中C—H與C—H間的夾角小于120°。[答案]　(1)sp2雜化　甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形　(2)②⑤　(3)<　碳氧雙鍵中存在π鍵，它對(duì)C—H的排斥作用較強(qiáng)15．(1)As4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，其中As原子的雜化方式為__________，1 mol As4O6中含有σ鍵的物質(zhì)的量為__________mol。(2)AlH中，Al的軌道雜化方式為__________；列舉與AlH空間結(jié)構(gòu)相同的一種離子和一種分子：__________、__________(填化學(xué)式)。(3)①CH2===CH2、②CH≡CH、③、④HCHO四種分子均能與H2發(fā)生加成反應(yīng)，加成時(shí)這些分子中發(fā)生斷裂的共價(jià)鍵的類型是__________，這四種分子中碳原子采取sp2雜化的是__________(填序號(hào))。(4)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推斷SnBr2分子中，Sn原子的軌道雜化方式為__________；SnBr2分子中Br—Sn—Br的鍵角__________120°(填“>”“<”或“＝”)。[解析]　(1)根據(jù)As4O6分子結(jié)構(gòu)示意圖，As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋1＝4，采取sp3雜化；1 mol As4O6中含有σ鍵的物質(zhì)的量為3×4 mol＝12 mol。(2)AlH中，Al的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4＋×(3＋1－1×4)＝4，所以Al原子為sp3雜化；Al無(wú)孤電子對(duì)，AlH空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，所以與AlH空間結(jié)構(gòu)相同的離子有NH、BH等，分子有CH4等。(3)發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)破壞的均是π鍵，四種分子的碳原子軌道雜化類型分別為sp2、sp、sp2、sp2。(4)由價(jià)層電子對(duì)互斥模型可知，SnBr2分子中Sn原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋×(4－1×2)＝3，Sn原子的軌道雜化方式為sp2，VSEPR模型為平面三角形，中心Sn原子含有1個(gè)孤電子對(duì)，故SnBr2的空間結(jié)構(gòu)為V形，孤電子對(duì)的斥力使SnBr2分子中Br—Sn—Br的鍵角減小，小于120°。[答案]　(1)sp3　12　(2)sp3　NH　CH4(3)π鍵　①③④　(4)sp2　<16．(素養(yǎng)題)(1)藍(lán)礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)如圖所示：SO的空間結(jié)構(gòu)是________，其中S原子的雜化軌道類型是________；基態(tài)O原子的價(jià)層電子排布圖為_______________________________________。(2)氣態(tài)SO3分子的空間結(jié)構(gòu)為________；將純液態(tài)SO3冷卻到289.8 K時(shí)凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體，其結(jié)構(gòu)如圖所示，此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類型是________。(3)已知ClO為V形，中心原子氯原子周圍有四個(gè)價(jià)層電子對(duì)。ClO的中心原子氯原子的雜化軌道類型為__________。(4)二氧化鈦(TiO2)是常用的具有較高催化活性和穩(wěn)定性的光催化劑，常用于污水處理。納米TiO2催化的一個(gè)實(shí)例如圖所示。化合物甲的分子中采取sp2雜化方式的碳原子個(gè)數(shù)為__________，化合物乙中采取sp3雜化的原子對(duì)應(yīng)元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>__________。[解析]　(1)SO中S形成4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)是＝0，因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，SO的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，雜化軌道數(shù)＝價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4，即S原子的雜化類型為sp3雜化；基態(tài)O原子的價(jià)層電子排布為2s22p4，故價(jià)層電子排布圖是。(2)SO3中，中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，沒有孤電子對(duì)，SO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形；圖中固態(tài)SO3中S原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵，其雜化軌道類型是sp3雜化。(3)ClO的中心原子氯原子周圍有4個(gè)價(jià)層電子對(duì)，故氯原子的雜化軌道類型為sp3雜化。(4)苯環(huán)上的6個(gè)碳原子是sp2雜化，羰基上的碳原子也是sp2雜化，因此化合物甲中共有7個(gè)碳原子采取sp2雜化；乙分子中采取sp3雜化的原子有苯環(huán)側(cè)鏈上的C、N和O，同周期元素從左向右第一電離能呈增大趨勢(shì)，由于N元素的2p軌道為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，故N的第一電離能大于O，因此第一電離能由小到大的順序是C<O<N。[答案]　(1)正四面體形　sp3雜化　(2)平面三角形　sp3雜化(3)sp3雜化　(4)7　C<O<N 

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高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2電子課本

第三節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修2

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