专题4 分子空间结构与物质性质 过关检测-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2创新导学案课件PPT（苏教版）

该高中化学单元复习课件系统梳理了物质结构与性质模块核心知识，涵盖杂化轨道类型、分子空间结构、配合物组成、化学键（σ键、π键）、电负性等，通过典型例题将“结构决定性质”逻辑贯穿始终，如从碳原子杂化方式分析C—H键长，从价电子对互斥模型推断分子极性，帮助学生构建完整知识网络。 其亮点在于以“情境问题—证据推理—模型建构”设计复习活动，如结合三硝基胺结构分析N原子杂化与分子稳定性，通过螯合物形成过程探究配位键本质，培养学生科学思维与探究能力。分层题目覆盖基础概念（如等电子体判断）与综合应用（如配合物σ键数目计算），解析详尽且关联核心素养，助力学生巩固知识，也为教师提供精准复习教学支持。

0 专题4　过关检测 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意) 1．碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，则该碳原子形成的C—H键的键长会越短。如图所示化合物中，编号所指三个C—H键键长的大小顺序是(　　) A．①>②>③ B．①>③>② C．②>③>① D．②>①>③ 时间：75分钟　 满分：100分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 解析：①中C原子上的价电子对数为3，采取sp2杂化，②中C原子上的价电子对数为4，采取sp3杂化，③中C原子上的价电子对数为2，采取sp杂化。碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，该碳原子形成的C—H键的键长越短，s成分的含量：sp>sp2>sp3，故编号所指三个C—H键的键长：②>①>③。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3 解析：SO3是平面三角形分子，键角120°，因此它是非极性分子。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4 解析：配合物[CrBr2(H2O)4]Br·2H2O的中心离子是Cr3＋，B错误。 3．下列关于配合物[CrBr2(H2O)4]Br·2H2O的说法不正确的是(　　) A．该配合物的配位体是Br－和H2O B．该配合物的中心离子是Cr4＋，配位数是6 C．该配合物的内界和外界的Br－的数目之比是2∶1 D．1 mol该配合物溶于水可电离出1 mol Br－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6 5．科学家研制出有望成为高效火箭推进剂的新物质三硝基胺[N(NO2)3]，其结构如图所示。已知该分子中N—N—N的键角都是108.1°，下列有关说法不正确的是(　　) A．分子中N、N间形成的共价键是非极性键 B．该分子中4个N围成的空间是正四面体 C．分子中非硝基氮原子采取sp3杂化 D．分子中非硝基氮原子上有1对孤电子对 解析：分子中N、N间的共价键是同种原子间形成的，为非极性键，故A正确；分子中非硝基氮原子有3个σ键和1对孤电子对，采取sp3杂化，故4个N围成的空间为三角锥形，故B错误，C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7 6．研究发现C3O2是金星大气的成分之一，化学性质与CO相似。C3O2分子的结构为 O===C===C===C===O，下列说法错误的是(　　) A．元素的电负性和第一电离能O>C B．CO分子中σ键和π键的个数比为1∶2 C．C3O2分子中C原子的杂化方式为sp D．C3O2是一个具有极性共价键和非极性共价键的极性分子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 解析：同周期主族元素从左至右第一电离能呈增大趋势，电负性逐渐增大，所以电负性和第一电离能O>C，A正确；CO与N2互为等电子体，根据N2的分子结构，可知CO分子的结构式为C≡O，1个CO分子中含有1个σ键和2个π键，B正确；根据C3O2的结构可推出C原子为sp杂化，C正确；C3O2分子的空间结构为直线形，结构对称，正、负电荷重心重合，为非极性分子，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9 7．BeCl2可以单体、二聚体和多聚体的形式存在。下列关于BeCl2的说法不正确的是(　　) A．单体是非极性分子 B．二聚体的沸点比单体更高 C．多聚体是平面结构 D．二聚体和多聚体中均存在配位键 解析：多聚体中Be原子形成4个Be—Cl键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，杂化轨道类型为sp3，所以多聚体不是平面结构，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12 9．实验室用K3[Fe(CN)6]检验Fe2＋的离子方程式为Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓。下列有关说法正确的是(　　) A．K3[Fe(CN)6]中铁离子的配位数为3 B．1 mol [Fe(CN)6]3－含12 mol σ键 C．形成配位键时，CN－中氮原子提供孤电子对 D．Fe2＋再失去1个电子比Mn2＋更难 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 解析：K3[Fe(CN)6]中铁离子的配位数为6，故A错误；1个CN－含1个σ键，1个CN－与Fe3＋形成1个配位键，配位键也是σ键，所以1 mol [Fe(CN)6]3－含12 mol σ键，故B正确；电负性：C<N，吸引电子的能力：C<N，故配体中给出电子的是C原子，故C错误；Mn2＋外围电子排布式为3d5，由Mn2＋变为Mn3＋，3d能级由较稳定的3d5半充满状态变为不稳定的3d4状态，Fe2＋外围电子排布式为3d6，由Fe2＋变为Fe3＋，3d能级由较不稳定的3d6状态变为较稳定的3d5半充满状态，所以Fe2＋失去1个电子比Mn2＋更容易，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 11．如图反应是合成抗肿瘤药物的一步。下列说法正确的是(　　) A．乙分子中有2个手性碳原子 B．K2CO3中阴离子的空间结构为正四面体 C．物质甲中σ键和π键的数目之比为3∶1 D．CS2是由极性键构成的非极性分子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17 12．缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(路易斯结构是指通过共用电子使原子价层电子数达到8，氢原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法正确的是(　　) A．NH3、BF3、C2H2均为缺电子化合物 B．NH3的键角大于BF3的键角 C．BF3与NH3化合反应的产物中，B和N的杂化方式相同 D．NH3和BF3都是极性分子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 解析：NH3、C2H2不是缺电子化合物，BF3中B原子价层电子数为6，是缺电子化合物，A错误；NH3分子中的N是sp3杂化，而BF3分子中的B是sp2杂化，故NH3的键角小于BF3的键角，B错误；BF3中B有空轨道，NH3中N有孤电子对，二者形成配合物，故BF3与NH3化合反应的产物F3B←NH3中，B和N都是sp3杂化，C正确；BF3分子为平面正三角形结构，是非极性分子，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 13．a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物。b为EDTA与Ca2＋形成的螯合物。下列叙述正确的是(　　) A．b含有分子内氢键 B．b中Ca2＋的配位数为4 C．b含有共价键、离子键和配位键 D．a和b中的N原子均为sp3杂化 解析： b中H没有直接与O或N相连，不能形成分子内氢键，A错误；根据b的结构简式可知，Ca2＋的配位数为6，B错误；b为阴离子，含有共价键和配位键，不含离子键，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 14．过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。有关该配离子的说法正确的是(　　) A．1 mol配离子中含有的π键的个数是6×6.02×1023个 B．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化 C．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳 D．该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 解析：1个双键包含1个σ键和1个π键，1个该配离子有6个双键，故1 mol配离子中含有的π键为6 mol，A正确；该配离子中饱和碳原子采取sp3杂化，B错误；该配离子含有的非金属元素有H、C、O三种，其中氧的电负性最大，C错误；该配离子中不含离子键，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 22 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为________。 (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为________，羰基碳原子的杂化轨道类型为________。 (3)查文献可知，可用2­氯­4­氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲： ，反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂_____个σ键，断裂______个π键(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 1 sp2、sp3 sp2 NA NA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 23 (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。 ①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：__________________________________。 ②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是_________________________，中心原子的杂化类型分别是______________。 ③H2O、NH3、CO2分子中属于极性分子的是____________。 H—O键的键能大于H—N键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp H2O、NH3 解析：(3)由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N===C键中的π键和2­氯­4­氨基吡啶分子中的N—H σ键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 24 16．三卤化氮(NX3)如NF3、NCl3等有广泛的用途。NF3是液晶显示器生产过程中常用的化学清洗剂，NCl3可用于面粉的漂白和杀菌。回答下列问题： (1)锑是制造液晶显示器的一种原材料，基态锑的外围电子排布式为5s25p3，可知锑在元素周期表的位置是________________。基态锑原子中有________个未成对电子，这些未成对电子具有________(填“相同”或“不同”)的自旋状态。 (2)元素F、O、N位于同一周期，其第一电离能由大到小的顺序是____________，原子半径由大到小的顺序是____________。 第5周期ⅤA族 3 相同 F>N>O N>O>F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 25 3d54s1 sp和sp2 > F原子的半径小于Cl原子，N—F键的键长短，键能大，稳定性高 四面体形 三角锥形 极性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 26 V形 sp3 CO(或N2等) 3∶4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 27 正四面体形 sp3 Li<B<H ABD [CrCl2(H2O)4]＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 29 (4)反应消耗Ag＋的物质的量为2 mol·L－1×0.05 L＝0.1 mol，故有0.1 mol Cl－参与了反应，即有1个Cl－处于配合物外界，配位数为6，故配位体为2个Cl－和4个H2O，即CrCl3·6H2O的配离子为[CrCl2(H2O)4]＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 30 18．钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题： (1)基态钴原子外围电子排布式为________。 (2)Co3＋在水中易被还原成Co2＋，而在氨水中可稳定存在，其原因为__________________________________。 (3)[Co(NO3)4]2－中Co2＋的配位数为4，配位体中N的杂化方式为________，该配离子中各元素的I1由小到大的顺序为____________(填元素符号)，1 mol该配离子中含σ键的数目为________。 3d74s2 Co3＋可与NH3形成较稳定的配合物 sp2 Co<O<N 16NA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 31 (4)配合物Co2(CO)8的结构如图，该配合物中存在的作用力类型有_____(填字母)。 A．金属键 B．离子键 C．极性共价键 D．配位键 E．氢键 F．范德华力 ACDF 解析：(3)[Co(NO3)4]2－中Co2＋的配位数为4，配位体中N原子价电子对数为3，孤电子对数为0，N的杂化方式为sp2；由于N的2p轨道是半充满稳定结构，该配离子中各元素的I1由小到大的顺序为Co<O<N；1个该配离子中含σ键的数目为4＋3×4＝16，则1 mol该配离子中含σ键的数目为16NA。 (4)根据图示结构，两个Co原子间存在金属键，碳原子与氧原子间存在极性共价键，Co与CO间存在配位键，该配合物属于分子晶体，所以还存在范德华力。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 32 　　　　　　　　　　　　　 R 2．下列说法中错误的是(　　) A．SO2、SO3都是极性分子 B．在NHeq \o\al(＋,4)和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键 C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强 D．向Fe3＋溶液中加入KSCN溶液，溶液显血红色，是因为生成一系列的配合物 4．下列说法正确的是(　　) A．甲醛(CH2O)分子中σ键和π键的个数比为2∶1 B．I2易溶于苯，CH4难溶于水，都可用“相似相溶规则”解释 C. 中均含有手性碳原子 和 D．只含极性键的分子一定是极性分子 解析：甲醛(CH2O)分子的结构式为，甲醛中σ键和π键的个数比为3∶1，A错误；I2、苯、CH4都是非极性分子，水是极性分子，I2易溶于苯，CH4难溶于水，都可用“相似相溶规则”解释，B正确； 中不含手性碳原子，C错误；只含极性键的分子不一定是极性分子，如甲烷中只含极性键，甲烷是非极性分子，D错误。 8．下列说法错误的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　) A．Ceq \o\al(2－,2)与Oeq \o\al(2＋,2)互为等电子体，1 mol Oeq \o\al(2＋,2)中含有的π键数目为2NA B．酸性：CH3COOH<CCl3COOH<CF3COOH C．H2N—CH2—COOH分子中，σ键和π键数目之比为7∶1 D．N2H4、H2O2都是由极性键和非极性键形成的极性分子 解析：根据等电子体的结构相似知Oeq \o\al(2＋,2)的电子式为[eq \o\al(·,·)O⋮⋮Oeq \o\al(·,·)]2＋，在1个Oeq \o\al(2＋,2)中含有2个π键，故1 mol Oeq \o\al(2＋,2)中含有2NA个π键，A正确；吸引电子的能力：F>Cl>H，故酸性：CH3COOH<CCl3COOH<CF3COOH，B正确；单键为σ键，一个双键中存在一个σ键和一个π键，H2N—CH2—COOH分子中含有9个σ键和1个π键，该分子中所含σ键和π键数目之比为9∶1，C错误；N2H4、H2O2中既有极性共价键，也有非极性共价键，两者均是极性分子，D正确。 10．甲烷在一定条件下可生成碳正离子(CHeq \o\al(＋,3))、碳负离子(CHeq \o\al(－,3))、甲基(—CH3)等，下列说法正确的是(　　) A．CHeq \o\al(－,3)与NH3、H3O＋具有相似的空间结构 B．两个甲基或一个CHeq \o\al(＋,3)和一个CHeq \o\al(－,3)结合可得到不同化合物 C．CHeq \o\al(＋,3)和CHeq \o\al(－,3)空间结构均为平面三角形 D．CHeq \o\al(＋,3)与Cl－形成离子化合物 解析：CHeq \o\al(－,3)中中心原子C的价电子对数为3＋eq \f(4＋1－3×1,2)＝4，有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，NH3的空间结构为三角锥形，H3O＋中中心原子O的价电子对数为3＋eq \f(6－1－3×1,2)＝4，有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，故A正确，C错误；两个甲基结合可以得到CH3CH3，一个CHeq \o\al(＋,3)和一个CHeq \o\al(－,3)结合也可得到CH3CH3，故B错误；CHeq \o\al(＋,3)与Cl－形成的化合物为一氯甲烷，属于共价化合物，故D错误。 解析：乙分子中没有手性碳原子，A错误；COeq \o\al(2－,3)中的C原子的价电子对数为eq \f(4＋2,2)＝3，不含孤电子对，COeq \o\al(2－,3)的空间结构为平面三角形，B错误；物质甲中σ键和π键的数目之比为14∶2＝7∶1，C错误；CS2的结构式为S===C===S，分子中只存在极性键，为直线形分子，正、负电荷重心重合，为非极性分子，D正确。 (3)液晶显示器材料因含微量杂质元素铬(Cr)而呈浅红色。基态铬原子的外围电子排布式为________。液晶在放电过程中会产生NOeq \o\al(＋,2)和NOeq \o\al(－,2)，其中N原子的杂化类型分别是________，键角：NOeq \o\al(＋,2)________NOeq \o\al(－,2)(填“<”“＝”或“>”)。 (4)已知热稳定性NF3高于NCl3，解释其原因是__________________________ _____________________________________。常温常压下NF3为无色气体，NCl3为黄色油状液体，NCl3和NF3价层电子对互斥模型均为__________，NCl3和NF3的分子空间结构均为_________，它们均属于________(填“极性”或“非极性”)分子。 17．“结构决定性质，性质决定用途”。请回答下列问题： (1)经X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在Ieq \o\al(＋,3)，则Ieq \o\al(＋,3)的空间结构为________，中心原子的杂化类型是________。 (2)配合物K3[Fe(CN)6]可用于电子传感器的制作。与该配合物中的配位体互为等电子体的一种分子的化学式为______________；已知(CN)2是直线形分子，并具有对称性，则(CN)2分子中σ键和π键的个数之比为________。 (3)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。 ①TiCl4与SiCl4互为等电子体，TiCl4的空间结构为____________。 ②LiBH4由Li＋和BHeq \o\al(－,4)构成，BHeq \o\al(－,4)中B原子的杂化类型是________，LiBH4所含元素电负性由小到大的顺序为______________。 ③LiBH4中存在的作用力为________(填标号)。 A．离子键　B．共价键　C．金属键　D．配位键　E．氢键 (4)已知配合物CrCl3·6H2O的中心离子Cr3＋的配位数为6，向含0.1 mol CrCl3·6H2O的溶液中滴加2 mol·L－1的AgNO3溶液，反应完全后共消耗AgNO3溶液50 mL，则该配离子应表示为______________。 解析：(1)Ieq \o\al(＋,3)的中心原子的孤电子对数为eq \f(7－1×2－1,2)＝2，价电子对数为2＋2＝4，故中心原子采取sp3杂化，Ieq \o\al(＋,3)的空间结构为V形。 (2)K3[Fe(CN)6]的配位体为CN－，与CO、N2等互为等电子体。由题意知，(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，则(CN)2分子中含3个σ键、4个π键，即(CN)2分子中σ键和π键的个数之比为3∶4。 (3)SiCl4的中心Si原子的价层电子对数为4，无孤电子对，为正四面体形，TiCl4与SiCl4互为等电子体，结构相似，故TiCl4的空间结构也为正四面体形；BHeq \o\al(－,4)中B原子的价层电子对数为4，故B为sp3杂化；LiBH4由Li＋和BHeq \o\al(－,4)构成，Li＋和BHeq \o\al(－,4)之间为离子键，BHeq \o\al(－,4)中存在共价键和配位键，故A、B、D正确。 $