第2章 分子结构与性质 整理与提升-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2创新导学案教用word（人教版2019 单选版）

化学　选择性必修2[RJ] 分子空间结构与中心原子杂化方式的判断方法 主要考查分子或离子中心原子杂化方式的判断、空间结构的判断，一般为简单的常见分子、离子的判断，但近年来陌生复杂分子、离子的空间结构、杂化方式的判断也有涉及。 1．中心原子上的价层电子对数(N)的求解方法 (1)计算法：中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)，N＝孤电子对数＋σ键数。 (2)电子式或结构式法：先写出分子相应的电子式或结构式，观察后再用N＝孤电子对数＋σ键数计算。 (3)价态法：若中心原子的化合价绝对值等于其价电子数，则N＝σ键数。 2．中心原子杂化方式和分子空间结构的相互判断 中心原子的杂化方式和分子空间结构有关，二者之间可以相互判断。 分子组成(A为中心原子) 中心原子上的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子空间结构 实例 AB2 0 sp 直线形 BeCl2 1 sp2 V形 SO2 2 sp3 V形 H2O AB3 0 sp2 平面三角形 BF3 1 sp3 三角锥形 NH3 [注意]　中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其空间结构不一定是正四面体形。需根据孤电子对占据杂化轨道数目的多少判断分子的空间结构，可以呈现V形(如水分子)、三角锥形(如氨分子)。 3．根据结构判断杂化类型 用价层电子对互斥模型推测分子或离子空间结构的思维流程 1．(2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该物质中Ni为＋2价 B．基态原子的第一电离能：Cl>P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 答案：C 解析：该物质中，C原子均存在于苯环上，采取sp2杂化，每个P原子与苯环形成3对共用电子对，剩余的一对孤电子对与Ni形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C错误。 2．(2024·河北卷)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH4ClO4＋2C===NH3↑＋2CO2↑＋HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是(　　) A．HCl的形成过程可表示为 B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 答案：B 解析：HCl是共价化合物，其电子式为，A错误；NH4ClO4中NH的中心N原子孤电子对数为×(5－1－4)＝0，价层电子对数为4，ClO的中心Cl原子孤电子对数为×(7＋1－2×4)＝0，价层电子对数为4，则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，B正确；C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3，共有两种杂化方式，C错误；NH3易液化，其汽化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，NH3分子间作用力为氢键和范德华力，CO2分子间仅存在范德华力，D错误。 3．(2023·重庆卷)NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是(　　) A．NCl3和SiCl4均为极性分子 B．NCl3和NH3中的N均为sp2杂化 C．NCl3和SiCl4的水解反应机理相同 D．NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键 答案：D 4．(2022·辽宁高考)理论化学模拟得到一种N离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是(　　) A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种 C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定 答案：B 解析：中心N原子为sp3杂化，与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化，与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化，端位N原子为sp2杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误。 5．(1)(2024·山东卷节选)[BMIM]＋BF(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。BF的空间结构为________；[BMIM]＋中咪唑环存在Π大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为________。 (2)(2024·全国甲卷节选)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，硅原子的杂化轨道类型为________。 答案：(1)正四面体形　sp2　(2)sp3 6．(1)(2023·广东卷节选)室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于CO、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)： 关于反应⑤的说法中，不正确的有________。 A．反应过程中，有C—I键和H—O键断裂 B．反应过程中，有C===O双键和C—O单键形成 C．反应物ⅰ中，氧原子采取sp3杂化，并且存在手性碳原子 D．CO属于极性分子，分子中存在由p轨道“头碰头”形成的π键 (2)(2023·湖南卷节选)比较分子中的 C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3______Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“＝”)，其原因是____________________________________________________________________________________________。 答案：(1)CD (2)>　Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小 7．(1)(2022·全国甲卷节选)2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题： CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因__________________________________________________。 (2)(2022·全国乙卷节选)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，C的一个______杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl________键，并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(П)。 ②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C—Cl键键长的顺序是__________________________，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl键越强；(ⅱ)__________________________。 答案：(1)sp2　sp3　C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能，键能越大，化学性质越稳定 (2)①sp2　σ　②一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔　Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl键的键长越短 解析：(1)由于F元素的电负性较大，因此在与C原子的结合过程中形成的C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。 (2)②C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl键越强，C—Cl键的键长越短，一氯乙烷中碳采取sp3杂化，一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp杂化，sp杂化时s成分多，sp3杂化时s成分少，因此三种物质中C—Cl键键长顺序为一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，同时Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl键的键长越短，一氯乙烯中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(П)，一氯乙炔中Cl的3p轨道与C的2p轨道形成2个3中心4电子的大π键(П)，因此三种物质中C—Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔。 3 学科网（北京）股份有限公司 $$