第二章 学科素养3　杂化轨道理论、价层电子对互斥模型与分子的空间结构-【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套教参（人教版，单选）

学科素养3　杂化轨道理论、价层电子对互斥模型与分子的空间结构 授课提示：对应学生用书第44页 　判断分子或离子的空间结构时，要能够正确计算价层电子对数：一是运用计算式推导出价层电子对数；二是看配位原子数。如表： 价层电 子对数 杂化轨道 类型 配位 原子数 孤电子 对数 VSEPR 模型名称 分子空 间结构 实例 2 sp 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 sp2 3 0 平面 三角形 平面 三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 sp3 4 0 四面 体形 正四面 体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 1．下列对于NH3和CO2的说法中正确的是(　　) A.都是直线形结构 B.中心原子都采取sp杂化 C.NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构 D.N原子和C原子上都没有孤电子对 解析：NH3和CO2分子的中心原子分别采取sp3杂化、sp杂化，但NH3分子中N原子上有1个孤电子对未参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的空间结构为三角锥形，CO2的空间结构为直线形。 答案：C 2．下列各组分子的空间结构相同的是(　　) A.SnCl2、BeCl2　　　　　 B．BF3、NH3 C.CCl4、SiF4 D．CS2、OF2 解析：通过分子的价层电子对数、孤电子对数确定分子的空间结构，其中A、D项中分子的具体情况如表： σ键电 子对数 中心原子上的 孤电子对数 价层电 子对数 空间 结构 SnCl2 2 ×(4－2×1)＝1 3 V形 BeCl2 2 ×(2－2×1)＝0 2 直线形 CS2 2 ×(4－2×2)＝0 2 直线形 OF2 2 ×(6－2×1)＝2 4 V形 B项中BF3、NH3的空间结构分别为平面三角形、三角锥形；C项中CCl4与SiF4的空间结构均为正四面体形。 答案：C 3．下列说法中正确的是(　　) A.NCl3分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp2杂化的结果 B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道 C.中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形 D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形 解析：A.NCl3分子中氮原子上的价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋＝4，因此NCl3分子中氮原子采取sp3杂化，选项A错误；B.sp3杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和3个p轨道混杂形成的4个sp3杂化轨道，选项B错误；C.一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间结构为四面体形，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则空间结构发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，H2O分子是V形，选项C正确；D.AB3型的分子如NH3、PCl3是三角锥形，选项D错误。 答案：C 4．下列分子或离子的中心原子采用sp3杂化的是(　　) ①NF3　②C2H4　③C6H6　④C2H2　⑤NH A.①②④ B．①⑤ C.②③ D．③⑤ 解析：①NF3分子中N原子采取sp3杂化；②C2H4分子中C原子采取sp2杂化；③C6H6分子中C原子采取sp2杂化；④C2H2分子中C原子采取sp杂化；⑤NH中N原子采取sp3杂化。 答案：B 5．甲烷分子(CH4)失去一个H＋形成甲基阴离子(CH)。在这个过程中，下列描述不合理的是(　　) A.碳原子的杂化轨道类型发生了改变 B.粒子的形状发生了改变 C.粒子的稳定性发生了改变 D.粒子中的键角发生了改变 解析：CH4为正四面体结构，而CH为三角锥形结构，粒子形状、键角、稳定性均发生改变，但碳原子杂化轨道类型不变，仍是sp3杂化，故答案选A。 答案：A 6．氯化亚硫(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚硫分子的VSEPR模型、空间结构和中心原子(S)采取何种杂化方式的说法正确的是(　　) A.四面体形、三角锥形、sp3 B.平面三角形、平面三角形、sp2 C.四面体形、平面三角形、sp3 D.四面体形、三角锥形、sp2 解析：SOCl2的中心原子S原子的价层电子对数＝3＋＝4，孤电子对数为1，所以中心原子采取sp3杂化，分子的VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，故A正确。 答案：A 7．顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1，1­环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是(　　) A.碳铂中所有碳原子在同一平面上 B.顺铂分