第二章 分子结构与性质 整理与提升-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2创新导学案word（不定项版）

该高中化学单元学案以“粒子空间结构与中心原子杂化方式的判断”为核心，围绕价层电子对数计算、杂化类型与空间结构关系等目标，通过“知识点讲解-高考真题解析-巩固练习”递进设计，结合思维流程图、关系表格等工具，构建从基础概念到综合应用的完整学习路径。 亮点在于“科学思维”导向的问题探究，如通过N8分子结构分析σ键、孤电子对数及杂化方式，引导学生运用证据推理和模型建构解决问题。包含价层电子对互斥模型思维流程等工具，落实“物质结构决定性质”的化学观念，为教师提供系统教学支持，促进学生深度学习与能力发展。

化学　选择性必修2 RJ(不定项) 热点突破　粒子空间结构与中心原子杂化方式的判断方法 　(福建卷)我国科学家预测了稳定的氮单质分子N8(结构如图)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．1.0 mol N8的σ键电子数为16NA B．1.0 mol N8的(价层)孤电子对数为7NA C．1.0 mol N8的sp2杂化N原子数为6NA D．112.0 g N8完全分解，产生的N2分子数为4NA [解析]　1个N8分子中有8个σ键，每个σ键含有2个电子，共16个电子，1.0 mol N8的σ键电子数为16NA，A正确；由N8分子中所有原子共面可知1个N8分子1～6处的6个N原子采取sp2杂化，7、8两处N原子采取sp杂化，其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一个孤电子对即1个N8分子有6个孤电子对，B错误，C正确；112.0 g N8为＝1 mol，含有8 mol N，根据氮原子守恒，1 mol N8完全分解产生4 mol N2，D正确。 [答案]　B 　(1)(北京卷节选)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是________。 ②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 (2)(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________。 (3)(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)①平面三角形　②sp3杂化 (2)正四面体形　sp2　(3)sp3 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 AB4 0 sp3 正四面体形 CH4 [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 (1) ：sp3，：sp2，≡C—：sp。 (2) ：sp2，—S—：sp3。 (3) ：sp3，===N—：sp2。 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．(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H＋―→H＋[]－ 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H，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。 2．(1)(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)(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 3．(1)(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)(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。 1．(浙江1月选考)下列属于极性分子的是(　　) A．HCl B．N2 C．He D．CH4 答案：A 2．(重庆卷)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是(　　) A．CH3CH3 B．CH2==CHBr C．CH3COOH D．CH3CH2NH2 答案：C 3．(江西卷)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是(　　) A．分子的极性：SiH4>NH3 B．键的极性：H—Cl>H—H C．键角：H2O>CH4 D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH 答案：B 解析：SiH4为非极性分子，NH3为极性分子，故分子的极性：SiH4<NH3，A错误；H—Cl为极性键，H—H为非极性键，故键的极性：H—Cl>H—H，B正确；H2O、CH4中O、C均为sp3杂化，O有两个孤电子对，C无孤电子对，根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，知键角：H2O<CH4，C错误；C的原子半径大于N，则分子中三键的键长：HC≡N<HC≡CH，D错误。 4．(广西卷)白磷(P4)是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是(　　) A．分子中每个P原子的孤电子对数均为1 B．常保存于水中，说明白磷密度大于1 g·cm－3 C．难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子 D．熔点低，是因为P4分子内的P—P键弱 答案：D 解析：白磷属于分子，分子间作用力较弱，故其熔点低，熔点低与其共价键强弱无关，D错误。 5．(江苏卷)我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列有关反应描述正确的是(　　) A．CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C—O键 B．氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 C．丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 D．石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 答案：B 解析：CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C—H键和O—H键生成C===O键，A错误；丁烷是饱和烷烃，没有π键，C错误；石墨碳原子轨道的杂化类型为sp2，金刚石碳原子轨道的杂化类型为sp3，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，D错误。 6．(山东卷)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图中代表F原子 B．该化合物中存在过氧键 C．该化合物中I原子存在孤电子对 D．该化合物中所有碘氧键键长相等 答案：C 解析：由题图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小(F最大、I最小)及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子，灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子。图中(白色的小球)代表O原子，A不正确；根据该化合物结构片段可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断其中必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为IO2F，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为－1，O元素的化合价为－2，则I元素的化合价为＋5，据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤电子对，C正确；该化合物中既存在I—O单键，又存在I===O双键，单键和双键的键长不相等，D不正确。 7．(甘肃卷)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是(　　) A．相同条件下N2比O2稳定 B．N2O与NO的空间构型相同 C．N2O中N—O键比N—N键更易断裂 D．N2O中σ键和大π键的数目不相等 答案：D 解析：N2O中σ键和大π键的数目均为2，D不正确。 8．(湖北卷)结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是(　　) 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性 C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 答案：B 解析：王水溶解铂，是因为浓盐酸提供的Cl－能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解，在这个过程中浓盐酸没有增强浓硝酸的氧化性，B不正确。 9．(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 10.(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。 8 学科网（北京）股份有限公司 $