第2章 第2节 第1课时 价层电子 对互斥模型-【创新教程】2024-2025学年高中化学选择性必修第二册五维课堂课时作业（人教版2019）

　　　　　第二节　分子的空间结构 　　　　　　第１课时　价层电子对　互斥模型 １．下列分子结构与分子中共价键键角对 应正确的是 (　　) A．直线形分子:１８０° B．平面正三角形:１２０° C．三角锥形:１０９°２８′ D．正四面体形:１０９°２８′ ２．下列叙述正确的是 (　　) A．NH３ 分子中 N 原子处在３个 H 原 子所组成的三角形的中心 B．CCl４ 分子中C原子处在４个Cl原子 所组成的正方形的中心 C．H２O分子中O原子处在２个 H 原子 所组成的直线的中央 D．CO２ 是非极性分子,分子中C原子处 在２个 O原子所连接的直线的中央 ３．下列分子或离子的中心原子上未用于 成键的价层电子对最多的是 (　　) A．H２O B．HCl C．NH＋４ D．PCl３ ４．H２O２ 的结构式为 H－O－O－H,下列 有关 H２O２ 的说法正确的是 (　　) A．是直线形分子 B．是三角锥形分子 C．氧原子有１对孤电子对 D．氧原子的价层电子对数为４ ５．(双选)下列有关 NH３ 和BF３ 的说法正 确的是 (　　) A．NH３ 的空间结构是三角锥形 B．NH３ 中 N 原子上有１对孤电子对, BF３ 中B原子上无孤电子对 C．NH３ 和 BF３ 形成的化合物 NH３􀅰 BF３ 中 各 原 子 都 达 到 ８ 电 子 稳 定 结构 D．NH３ 和BF３ 的中心原子的价层电子 对数均为４ ６．下列各组分子中所有原子都可能处于 同一平面的是 (　　) A．CH４、CS２、BF３ B．CO２、H２O、NH３ C．C２H４、C２H２、C６H６ D．CCl４、BeCl２、PH３ ７．下列粒子的价层电子对数正确的是(点 “􀅰”的原子为中心原子) (　　) A．C 􀅰 H４　４ B．C 􀅰 O２　１ C．B 􀅰 F３　２ D．S 􀅰 O３　２ ８．下列分子或离子中,中心原子的价层电 子对的空间结构为正四面体形且分子 或离子的空间结构为 V形的是 (　　) A．NH＋４ B．PH３ C．H３O＋ D．OF２ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５１􀅰 第二章　分子结构与性质 ９．氯 的 含 氧 酸 根 离 子 有 ClO－ 、ClO－２ 、 ClO－３ 、ClO－４ 等,关于它们的说法中不 正确的是 (　　) A．ClO－ 中Cl显＋１价 B．ClO－２ 的空间结构为直线形 C．ClO－３ 的空间结构为三角锥形 D．ClO－４ 是SO２－４ 的等电子体 １０．用价层电子对互斥模型预测 H２S和 BF３ 的 空 间 结 构,两 个 结 论 都 正 确 的是 (　　) A．直线形;三角锥形 B．V形;三角锥形 C．直线形;平面三角形 D．V形;平面三角形 １１．短周期主族元素 A、B可形成 AB３ 分 子,下列有关叙述正确的是 (　　) A．若A、B为同一周期元素,则AB３ 分 子一定为平面正三角形 B．若 AB３ 分子中的价层电子个数为 ２４个,则 AB３ 分子可能为平面正三 角形 C．若为 A、B为同一主族元素,则 AB３ 分子一定为三角锥形 D．若 AB３ 分子为三角形锥形,则 AB３ 分子一定为 NH３ １２．以下分子或离子的结构为正四面体形 且键与键夹角为１０９°２８′的是 (　　) ①CH４　②SiCl４　③CH３Cl　④P４　 ⑤SO２－４ A．①②④ B．①②③④⑤ C．①② D．①②⑤ １３．下列模型分别表示C２H２、S８、SF６ 的结 构,下列说法错误的是 (　　) A．３２gS８ 分子中含有０．１２５molσ键 B．SF６ 是由极性键构成的非极性分子 C．１molC２H２ 分子中有３molσ键和 ２molπ键 D．１molS８ 中含有８molS－S键 １４．(１)硫化氢(H２S)分子中,两个 H－S 的夹角接近９０°,说明 H２S分子的空间 结构为　　　　. (２)二硫化碳(CS２)分子中,两个C＝S 的夹角是１８０°,说明 CS２ 分子的空间 结构为　　　　　　　　. (３)能说明CH４ 分子不是平面四边形, 而是正四面体结构的是　　　　(填 字母). a．两个键之间的夹角为１０９°２８′ b．C－H 为极性共价键 c．４个C－H 的键能、键长都相等 d．二氯甲烷(CH２Cl２)只有一种(不存在 同分异构体) １５．(１)利用VSEPR推断分子或离子的空间 结构.ClO－４ 　　　　;CS２ 　　　　; AlBr３(共价分子)　　　　　　　　. (２)按要求写出第二周期非金属元素 的原子构成的中性分子的化学式. 平面三角形分子　　　　,三角锥形分 子　　　　,四面体形分子　　　　. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６１􀅰 选择性必修二 １６．２０世纪５０年代科学家提出价层电子 对互斥模型(简称 VSEPR模型),用于 预测简单分子的空间结构.其要点可 以概括为: Ⅰ．用 AXnEm 表示只含一个中心原子 的分子组成,A 为中心原子,X为与中 心原子相结合的原子,E 为中心原子 最外层未参与成键的电子对(称为孤 电子对),(n＋m)称为价层电子对数. 分子中的价层电子对总是互相排斥, 均匀地分布在中心原子周围的空间. Ⅱ．分子的空间结构是指分子中的原 子在空间的排布,不包括中心原子未 成键的孤电子对. Ⅲ．分子中价层电子对之间的斥力的 主要顺序为: ⅰ．孤电子对与孤电子对之间的斥力 ＞孤电子对与成键电子对之间的斥力 ＞成键电子对与成键电子对之间的 斥力; ⅱ．双键与双键之间的斥力＞双键与 单键之间的斥力＞单键与单键之间的 斥力; ⅲ．X原子得电子能力越弱,A－X 形 成的共用电子对之间的斥力越强; ⅳ．其他. 请仔细阅读上述材料,回答下列问题: (１)请填写下表: n＋m ２ VSEPR理想模型 正四面体 价层电子对之 间的理想键角 １０９°２８′ (２)请用 VSEPR 模型解释 CO２ 为直 线形分子的原因 　 　 　. (３)H２O分子的空间结构为 　, 请你预测水分子中∠H－O－H 的大 小范围并解释原因 　 　 　 　 　 　. (４)SO２Cl２ 和SO２F２ 都属于 AX４E０ 型 分子,S＝O之间以双键结合,S－Cl、S －F 之 间 以 单 键 结 合.请 你 预 测 SO２Cl２ 和SO２F２ 分子的空间结构: 　 　 　. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７１􀅰 第二章　分子结构与性质 Ⅱ．(１)Si－Si的键长比Si－C的键长长,Si－Si的键能 比Si－C的键能小.(２)由题图可知 H－H 的键能为 ４３６kJ􀅰mol－１,每千克 H２ 燃烧(生成水蒸气)放出的热 量约为１０００g÷２g􀅰mol－１×(４６２．８kJ􀅰mol－１×２－ ４３６kJ􀅰mol－１－４９７．３kJ􀅰mol－１×１２ )＝１２０４７５kJ;每 摩尔硅完全 燃 烧 放 出 的 热 量 约 为 ４５２kJ􀅰mol－１×４ mol－４９７．３kJ􀅰mol－１×１mol－２２６kJ􀅰mol－１ ×２ mol＝８５８．７kJ. 答案:Ⅰ．(１)７４pm　①⑤②③④　(２)BC Ⅱ．(１)＞　(２)１２０４７５kJ　８５８．７kJ １５．解析:根据表中的有关数据及元素周期律知识分析可 知氯原子的原子半径小于硫原子的原子半径,且硫元 素的非金属性较氯元素的非金属性弱,但硫硫键的键 能大于氯氯键的键能,因此不能说半径越小的原子形 成的共价键越牢固,也不能说非金属性越强的原子形 成的共价 键 越 牢 固.根 据 表 中 数 据 分 析 可 以 得 出 规 律;同主族元素与相同原子结合形成共价键时,原子半 径越小,共价键越强;根据此规律可知 C－Br的键能介 于C－Cl的键能和C－I的键能之间,即２１８kJ􀅰mol－１ ~３３０kJ􀅰mol－１. 答案:(１)不能　(２)不能　(３)能,同主族元素与相同 原子结合形成共价键时,原子半径越小,共价键越强　 (４)２１８kJ􀅰mol－１ ３３０kJ􀅰mol－１ 第二节　分子的空间结构 第１课时　价层电子对　互斥模型 １．B　[A项,HCl也是直线形分子,因只有一个共价键,故 不存在 键 角,A 项 错 误;氨 分 子 呈 三 角 锥 形,键 角 为 １０７°,C项错误;甲烷、白磷分子均是正四面体形分子,但 键角分别为１０９°２８′、６０°,D项错误,故选B项.] ２．D　[NH３ 分子为三角锥形分子,N 原子位于锥顶,A错 误;CCl４ 分子为正四面体形分子,B错误;H２O分子为 V形 结构,C错误;CO２ 分子为直线形,C原子位于两个O原子连 线的中央,D正确.] ３．A　[A 项,氧原 子 有 两 对 未 成 键 的 价 层 电 子 对;B 项, HCl分子属于 AB型分子,没有中心原子;C项,NH＋４ 的 中心原子的价层电子全部参与成键;D项,磷原子有一对 未成键的价层电子对.] ４．D　[H２O２ 中的每个氧原子有６个价层电子,形成了２ 个σ键,故还有４个电子没有成键,孤电子对数为２,价 层电子对数为４,C 项错误,D 项正确;以氧为中心的三 个原子呈 V形结构,H２O２ 中相当于有两个 V 形结构, 故不可能是直线形或三角锥形分子,A、B项错误.] ５．AB　[B项,NH３ 中 N原子上的孤电子对数＝ １ ２× (５－ ３×１)＝１,BF３ 中 B原子上的孤电子对数＝ １ ２ × (３－３ ×１)＝０,正确;C项,NH３􀅰BF３ 中氢原子形成２电子稳 定结构,错误;D项,BF３ 中 B原子的价层电子对数为３ ＋０＝３,错误.] ６．C　[题中 的 CH４ 和 CCl４ 为 正 四 面 体 形 分 子,NH３ 和 PH３ 为三角锥形分子,这几种分子中所有原子不可能都 在同 一 平 面 上.CS２、CO２、C２H２ 和 BeCl２ 为 直 线 形 分 子,C２H４ 为平面形分子,C６H６ 为平面正六边形分子,这 些分子中所有原子都是平面形结构.故选 C项.] ７．A　[对 ABm 型分子中心原子价层电子对数:n＝ 中心原子的价层电子数＋每个配位原子提供的价层电子数×m ２ . CH４ 中,n＝ ４＋１×４ ２ ＝４ ,A正确;CO２ 中,n＝ ４＋０×２ ２ ＝ ２,B不正确;BF３ 中,n＝ ３＋１×３ ２ ＝３ ,C不正确;SO３ 中, n＝６＋０×３２ ＝３ ,D不正确.] ８．D　[中心原子价层电子对的空间结构为正四面体形,且 分子或离子的空间结构为 V 形的只有３个原子构成的 分子或离子,OF２ 为 V 形结构.A 选项 NH＋４ 是三角锥 形的 NH３ 结合了一个 H＋ ,呈正四面体形,B项中 PH３ 为三 角 锥 形,C中 H３O＋ 是 V 形 的 H２O 结 合 了 一 个 H＋ ,呈三角锥形.] ９．B　[ClO－２ 空间结构为 V形.] １０．D　[H２S与 H２O 类似,中 心 原 子 S上 有２个 孤 电 子 对,为了减小孤电子对的排斥作用,只能将 H 和孤电子 对相间排列,H２S分子空间结构呈 V 形;BF３ 分子的中 心原子B上无孤电子对,当分子空间结构呈平面三角 形时,成键电子对之间的斥力最小,分子最稳定.] １１．B　[A项,若为 PCl３,则分子为三角锥形,错误;B项, BCl３ 满足要求,其分子为平面正三角形,正确;C项,若 分子为SO３,则为平面正三角形,错误;D 项,分子不一 定为 NH３,也可能为 NF３ 等.] １２．D　[在 CH４ 和 SiCl４ 中,中心原子价层电子对数均为 ４,且没有孤电子对,４个氢原子和４个氯原子在空间呈 正四 面 体 形 排 列,且 键 角 为 １０９°２８′;CH３Cl可 看 成 CH４ 中一个氢原子被一个氯原子替换,由于氢原子与 氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与氯原子半径不 同,故 CH３Cl的空间结构不是正四面体形;P４ 是正四 面体结构,但键角为６０°;SO２－４ 中,S原子价层电子对数 为４,没 有 孤 电 子 对,SO２－４ 为 正 四 面 体 形,键 角 为 １０９°２８′.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８４􀅰 选择性必修二 １３．A　[A．１ molS８ 中 有 ８ molσ键,因 此 ３２gS８ 即 ０．１２５molS８ 中含有σ键为８× １ ８ mol＝１mol ,故说法 错误;B．根据SF６ 的结构式,是由S－F极性键构成,属 于对称结构,属于非极性分子,故说法正确;C．成键原 子之间只能形 成 １个 σ键,三 键 中 有 ２个 π键,因 此 １mol乙炔中含有３molσ键和２molπ键,故说法正确; D．根据选项 A分析,故说法正确.] １４．解析:(１)、(２)中可由键角直接判断分子的空间结构. (３)五原子分子 CH４ 可能有平面四边形和正四面体两 种空间结构,不管为哪种,b、c两项都成立,若为前者, 则 键 角 为 ９０°,CH２Cl２ 有 两 种: CH Cl H Cl 和 CCl H H Cl;若为后者,则键角为１０９°２８′,CH２Cl２ 只 有一种. 答案:(１)V形　(２)直线形　(３)ad １５．解析:ClO－４ 是 AB４ 型,成 键 电 子 对 数 是 ４,为 四 面 体 形.CS２ 是 AB２ 型,成 键 电 子 对 数 是 ２,是 直 线 形. AlBr３ 是AB３ 型,成键电子对数是３,是平面三角形.第二 周期非金属元素构成的中性分子的化学式,呈三角锥形的 是 NF３,呈平面三角形的是BF３,呈四面体形的是CF４. 答案:(１)四面体形　直线形　平面三角形 (２)BF３　NF３　CF４ １６．解 析:(２)CO２ 中 C 的 价 层 电 子 对 数 为 ２ ＋ １ ２ (４－２×２)＝２,由 VSEPR模型知,两对电子对应尽 量远离,故为直线形结构,即 CO２ 分子为直线形分子. (３)H２O 分子中中心 O 原子的价层电子对数为２＋ １ ２ (６－２×１)＝４,价层 电 子 对 共 有４对,分 占 不 同 的 位 置.它们同样要尽量远离,故它的 VSEPR模型为四面 体形(含两个孤电子对),故 H２O为 V形结构. (４)中 心 原 子 S 原 子 的 价 层 电 子 对 数 为 ４＋ １ ２ (６－２×２－２×１)＝４,４对价层电子对,它们应尽量 远离,故为四面体结构,由于周围原子的半径不同,故 它们的构型为变形的四面体. 答案:(１) ４ 直线形 １８０° (２)CO２ 中C周围的价层电子对数为２,由 VSEPR 模 型知,两对电子对应尽量远离,故为直线形结构 (３)V形　∠H－O－H 的大小应略小于１０９°２８′,因为 H２O分子中中心 O 原子价层电子对数为４,电子对共 有４对,分占不同的位置,它们同样要尽量远离,故它 的 VSEPR模型为四面体形,但是由于两个孤电子对的 排斥作用,导致∠H－O－H 略小于１０９°２８′ (４)变形的四面体结构 第２课时　杂化轨道理论简介 １．A　[AB３ 型的共价化合物,A 原子可能采取sp２ 杂化或 sp３ 杂化,B错误;中心原子采取sp３ 杂化,轨道形状是正 四面体,但如果中心原子还有孤电子对,分子的空间结 构则不是正四面体,C错误;CH４ 分子中的sp３ 杂化轨道 是 C 原 子 的 一 个 ２s轨 道 与 三 个 ２p 轨 道 杂 化 而 成, D错误.] ２．D　[乙烯分子中所有原子共平面,甲烷分子为正四面体 结构,所以该分子中３个 C 原子不在同一直线上,但是 位于同一平面上,故 A 错误;甲基上 C原子价层电子对 个数是４、碳碳双键两端的 C原子价层电子对个数都是 ３,根据价层电子对互斥模型判断 C原子采用sp３ 杂化、 其余两个C原子采用sp２ 杂化,故B错误;同种非金属元 素之间易形成非极性键,不同非金属元素之间易形成极 性键,该分子中存在非极性键C－C键、极性键C－H 键, 故 C错误;共价单键为σ键,共价双键中一个是σ键、一 个是π键,所以该分子中含有８个σ键,１个 π键,故 D 正确.] ３．AB 　 [A．１ mol 噻 吩 中 含 ３ mol C － C σ 键, ２molC－Sσ键,４molC－Hσ键,共９molσ键,故 A 正确;B．噻吩中S原子与所有 C原子间可形成大π键, 故碳原子与硫原子均采取sp２ 杂化,每个 C原子有一个 未杂化的p轨道,每个轨道上各有一个电子,S原子有一 个未杂化的p轨道,该轨道上有２个电子,这５个未杂 化的p轨道垂直于分子平面,互相平行,“肩并肩”重叠 形成大π键,故B正确;C．该分子有２种氢原子,故一氯 代物有２种,故 C错误;D．共价键的键长与原子半径的 大小有关,S原子与 C 原子的半径不一样,故所有共价 键的键长不都相同,故 D错误;故选 AB.] ４．D　[双键含有１个π键,１个σ键,CH２＝CH－COOH 分子中存在 C＝C,双键 C价层电子对个数＝σ键个数＋ 孤电子对个数＝３＋０＝３,不含孤电子对,所以图中１、２ 号 C原子采用sp２ 杂化;－COOH 中,碳原子价层电子 对个数＝３＋０＝３,形成３个σ键,无孤电子对,杂化方式 为sp２ 杂化,所以图中３号 C原子采用sp２ 杂化.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰９４􀅰 参考答案