2.2 分子的空间结构 第3课时（同步讲义）化学人教版选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第3课时 杂化轨道理论 教学目标 1.了解杂化轨道理论的基本内容。 2.在理解杂化轨道理论的基础上，对分子的空间构型进行解释和预测。 重点和难点 重点：杂化轨道理论 杂化轨道理论对分子的空间构型进行解释和预测 难点：杂化轨道理论对分子的空间构型进行解释和预测 ◆知识点一 杂化轨道理论 1.杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。 ①轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。 ②杂化轨道：原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 ③轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠。 2.杂化轨道理论要点： ①原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。 ②参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。 ③杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力增加。 ④杂化前后原子轨道数目不变（参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目），且杂化轨道的能量相同。 ⑤原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子不可能发生杂化。 ⑥杂化轨道用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。未参与杂化的p轨道可用于形成π键。分子的空间结构主要取决于原子轨道的杂化类型。 ⑦杂化轨道数=中心原子上的孤电子对数+与中心原子结合的原子数。 易错提醒 杂化轨道理论的易错点 (1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。 (2)杂化前后轨道数目不变。 (3)只有能量相近的轨道才能杂化(如2s和2p)。 (4)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理。杂化轨道间的夹角决定分子空间构型。 (5)杂化轨道所形成的化学键全部为σ键。 即学即练 1．下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是 A．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变 B．杂化轨道全部参与形成化学键 C．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180° D．四面体形、三角锥形的分子结构可以用sp3杂化轨道理论解释 【答案】B 【解析】A．杂化过程中，杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等，杂化后各个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，故A正确； B．杂化轨道不一定全部参与形成化学键，杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对，如氨分子中氮原子形成4个sp3杂化轨道，但是只有3个杂化轨道参与形成化学键，故B错误； C．sp3、sp2、sp杂化轨道的空间构型分别是正四面体形、平面三角形、直线形，夹角分别为109°28'、120°、180°，故C正确； D．四面体形、三角锥形的分子结构可以用sp3杂化轨道理论解释，如空间构型为正四面体形的甲烷分子中碳原子的杂化方式和空间构型为三角锥形的氨分子中氮原子的杂化方式都为sp3杂化，故D正确； 故选B。 2．下列有关杂化轨道的说法不正确的是 A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道 B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等 C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原则 D．CH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109.5° 【答案】B 【解析】A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道，但轨道个数不变，轨道形状发生变化，故A正确； B．轨道杂化前后数目相等，但轨道形状发生变化，故B错误； C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原理，这样能量才能最小，分子才能最稳定，故C正确； D．CH4分子为正四面体构型，sp3杂化轨道间的夹角为109.5°，故D正确； 故选B。 3．下列关于杂化轨道的叙述不正确的是 A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键 B．杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对 C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的1个s轨道杂化而成的 D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同 【答案】A 【解析】A．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子，没有杂化的轨道形成π键，故A错误； B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子，所以杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对，故B正确； C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与N原子的s轨道杂化而成的，形成4个相同的轨道，故C正确； D．AB2型共价化合物的中心原子的价层电子对数不一定相同，如CO2为sp杂化，SO2为sp2杂化，故D正确； 故选：A。 ◆知识点二 杂化类型及空间结构 1.sp3杂化与CH4分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。 基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道 sp3杂化轨道的空间构型 4个sp3杂化轨道在空间呈正四面体形，轨道之间的夹角为109°28'，每个轨道上都有一个未成对电子。 (2)共价键的形成 碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个相同的σ键。 (3)CH4分子的空间构型 CH4分子为空间正四面体结构，分子中C—H键之间的夹角都是109°28′。 (4)正四面体结构的分子或离子的中心原子，一般采用sp3杂化轨道形成共价键，如CCl4、 NH4+等。金刚石中的碳原子、晶体硅和石英（SiO2）晶体中的硅原子也是采用sp3杂化轨道形成共价键的。 2.sp2杂化与BF3分子的空间构型 (1)sp2杂化轨道的形成 硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。1个2s轨道和2个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的3个sp2杂化轨道。 基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道 硼原子的3个sp2杂化轨道呈平面三角形，3个sp2杂化轨道间的夹角为120°。 (2)共价键的形成 硼原子的3个sp2杂化轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠，形成3个相同的σ键。 (3)BF3分子的空间构型 BF3分子的空间构型为平面三角形，键角为120°。 3.sp杂化与BeCl2分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道，1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的2个sp杂化轨道。 基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道 Be原子的sp杂化轨道呈直线形，其夹角为180°。 (2)共价键的形成 Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的1个3p轨道重叠形成2个相同的σ键。 (3)BeCl2分子的空间构型 BeCl2分子为空间构型为直线形，分子中Be—Cl键之间的夹角为180°。 4.VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 价电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 杂化轨道数 中心原子的杂化轨道类型 分子的空间构型 实例 2 直线形 2 sp 直线形 BeCl2、CO2 3 平面三角形 3 sp2 V形 SO2 3 平面三角形 3 sp2 平面三角形 SO3 4 四面体形 4 sp3 V形 H2O 4 四面体形 4 sp3 三角锥形 NH3 4 正四面体形 4 sp3 正四面体形 CH4、CCl4 易错提醒 根据分子的空间结构判断中心原子杂化轨道类型的方法 1若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子采取sp3杂化。 2若分子的空间结构为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化。 3若分子的空间结构为直线形，则分子的中心原子采取sp杂化。 4若分子的空间结构为V形，则分子的中心原子采取sp2杂化或sp3杂化。 即学即练 1．下列有关SO2、SO3、、H2SO4的说法正确的是 A．SO2的空间构型为四面体 B．SO3分子中S采取sp3杂化方式 C．中的键角大于SO3中的键角 D．工业用98.3%浓H2SO4吸收SO3 【答案】D 【解析】A．SO2的中心S原子形成2个σ键，孤电子对数为=1，则价层电子对数为3，发生sp2杂化，空间构型为V形，而非四面体形，A错误； B．SO3分子的中心S原子形成3个σ键，孤电子对数为=0，则价层电子对数为3，发生sp2杂化，形成平面三角形结构，B错误； C．为正四面体结构（sp3杂化，键角≈109.5°），而SO3为平面三角形（sp2杂化，键角120°），的键角更小，C错误； D．工业上用98.3%浓H2SO4吸收SO3，避免生成酸雾并提高吸收效率，D正确； 故选D。 2．下列说法正确的是 A．碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转 B．烷烃分子中化学键夹角均为，乙炔分子中键角为 C．甲烷、乙烯、乙炔分子中碳原子均为杂化 D．二氯甲烷只有一种结构，说明甲烷不是平面结构而是正四面体构型 【答案】D 【解析】A．碳碳双键和三键中的π键不能旋转，只有单键可绕键轴旋转，A错误； B．烷烃中碳的键角接近但未必全等于，乙炔是直线形分子，键角180°，B错误； C．甲烷碳为杂化，乙烯碳为sp²杂化，乙炔碳为sp杂化，C错误； D．二氯甲烷无同分异构体，证明甲烷为正四面体形而非平面结构，D正确； 故答案为：D。 3．下列说法正确的是 A．XY2 分子为 V 形，则 X 原子一定为 sp2 杂化 B．元素 Ga 的核外电子排布式为 ，位于元素周期表中 p 区 C．NH3 中 N-H 间的键角比 CH4 中 C-H 间的键角大 D．基态 Cr 原子有 6 个未成对电子 【答案】D 【解析】A．XY2分子为V形时，X的杂化可能为sp2（如SO2）或sp3（如H2O），因此X原子不一定为sp2杂化，A错误； B．Ga的核外电子排布式应为[Ar]3d104s24p1，而非[Ar]4s24p1，B错误； C．NH3因孤电子对排斥，键角（约107°）小于CH4的键角（约109.5°），C错误； D．基态Cr原子的电子排布为[Ar]3d54s1，3d轨道5个未成对电子，4s轨道1个未成对电子，共6个，D正确； 故答案为：D。 判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 (1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断。 若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据等电子原理进行判断。 如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 (4)根据中心原子的价电子对数判断。 如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。 (5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。 如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。 实践应用 1．a、b、c、d、e均为不饱和烃，下列说法不正确的是 A．a、b、c、d、e完全加氢后的产物不完全互为同分异构体 B．a、b、c、d、e均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．a、b、c、d、e中碳原子的杂化方式不相同 D．c、d、e分别与足量的HCl发生加成反应后所得的二氯代烃互为同分异构体 【答案】C 【解析】A．a为伞花烃（C10H14，含苯环），完全加氢后为环己烷衍生物（C10H20）；b为异丙烯基苯（含苯环和双键），加氢后含9个碳，产物为C9H18，与a、c、d、e（C10H20）分子式不同，故加氢产物不完全互为同分异构体，A正确； B．a为苯的同系物（含α-H），b、c、d、e含碳碳双键，均能被酸性高锰酸钾氧化，使溶液褪色，B正确； C．a中苯环碳为sp2杂化，甲基、异丙基碳为sp3杂化；b、c、d、e含双键（碳为sp2杂化）、饱和碳（碳为sp3杂化），五种物质均含sp2和sp3两种杂化方式，C错误； D．c、d、e为同分异构体（C10H16），与足量HCl加成后生成C10H18Cl2，因双键位置不同导致氯原子位置不同，产物互为同分异构体，D正确； 故答案选C。 2．一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构为，下列说法错误的是 A．该配合物中配位原子是N和O B．C原子的杂化轨道类型为和sp3 C．1 mol该配合物形成的配位键有6 mol D．基态Co原子的外围电子排布式为 【答案】D 【解析】A．乙二胺四乙酸（EDTA）作为配体时，通过乙二胺中的N原子和羧基中的O原子提供孤对电子与Co2+配位，配位原子为N和O，A正确； B．配合物中存在两种C原子：羧基（-COO-）中的C形成双键，杂化类型为；亚甲基（-CH2-）中的C形成四个单键，杂化类型为sp3，B正确； C．EDTA的每个配体通过2个N和4个O与Co2+形成6个配位键，故1 mol该配合物中配位键为6 mol，C正确； D．基态Co原子（27号元素）的电子排布式为[Ar]3d74s2，外围电子排布式应按(n-1)d在前、ns在后的顺序书写，即3d74s2， D错误； 故选D。 3．下列描述正确的是 A．为V形的极性分子 B．的立体构型为平面三角形 C．NO中所有原子都在一个平面上 D．和的中心原子均为杂化 【答案】C 【解析】A．的中心原子C的价层电子对数为2+=2，没有孤电子对，为直线形的非极性分子，故A错误； B．的中心原子Cl的价层电子对数为3+=4，有1个孤电子对，立体构型为三角锥形，故B错误； C．NO的中心原子N的价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，立体构型为平面三角形，所有原子都在一个平面上，故C正确； D．的中心原子C的价层电子对数为3+=3，C为sp2杂化；的中心原子S的价层电子对数为3+=4，S为sp3杂化，故D错误； 答案选C。 考点一 杂化轨道理论与分子的结构 【例1】俗称光气，在制造染料、农药、药物、香料等化学品中作为有机合成的中间体，但有剧毒。用反应可除去污染。下列说法正确的是 A．键角： B．基态N原子的轨道表示式： C．熔点： D．分子中原子采取杂化 【答案】C 【解析】A．、中心原子均为杂化，故理论键角为；由于分子的中心N原子有1对孤对电子，孤对电子对成键电子的排斥力大于成键电子之间的排斥力，使得键角大于，A错误； B．基态N原子的电子排布式为，2p轨道电子优先占据空轨道，轨道表达式为：，B错误； C．是离子晶体，是分子晶体，离子晶体熔沸点高于分子晶体，故熔点：，C正确； D．分子含有酮羰基，C原子形成3条键，无孤对电子，为杂化，D错误； 故选C。 方法规律 杂化轨道及成键规律 （1）当杂化轨道数目等于成键轨道数目时，杂化轨道全部参与成键，成键类型是σ键，分子的空间构型与杂化轨道的空间构型一致。 （2）当杂化轨道数目大于成键轨道数目时，分子中存在孤电子对，对成键电子对产生排斥作用，使键角增大，分子的空间构型与杂化轨道的空间构型不同。 （3）若未杂化的轨道上有成单电子，则形成π键。 【变式1-1】图中1、2、3号碳原子的杂化类型分别是 A．sp3、sp、sp2 B．sp2、sp、sp2 C．sp2、sp2、sp3 D．sp2、sp2、sp2 【答案】D 【解析】双键含有1个π键，1个σ键，CH2=CH-COOH分子中1、2号C原子形成碳碳双键，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，3号C原子与O原子形成碳氧双键，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。 故选D。 【变式1-2】下列各粒子中，空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是 A．、平面三角形、杂化 B．、平面三角形、杂化 C．、三角锥形、杂化 D．HClO、V形、杂化 【答案】B 【解析】A．NCl3的中心原子N的价层电子对数为，sp3杂化，含1孤对电子，空间结构为三角锥形，A错误； B．的中心原子C的价层电子对数为，sp2杂化，空间结构为平面三角形，B正确； C．的中心原子S的价层电子对数为，sp3杂化，含1孤对电子，空间结构为三角锥形，C错误； D．HClO的中心原子O的价层电子对数为，sp3杂化，含2孤对电子，空间结构为V形，D错误； 故答案为B。 考点二 VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 【例2】关于下表所列四种微粒的各项描述完全正确的一项是 A B C D 分子或离子的化学式 H2F+ PCl3 NO BH 中心原子的杂化轨道类型 sp sp3 sp2 sp3 VSEPR模型名称 直线形 四面体形 平面三角形 正四面体形 分子或离子的空间结构名称 直线形 四面体形 V形 三角锥形 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．中心原子F的价层电子对数为4，采用sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，孤对电子2对，离子空间结构为V形，A错误； B．PCl3中心原子P的价层电子对数为4，采用sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，孤对电子1对，分子空间结构为三角锥形，B错误； C．中心原子N的价层电子对数为3，采用sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，孤对电子1对，离子空间结构为V形，C正确； D．中心原子B的价层电子对数为4，采用sp3杂化，VSEPR模型为正四面体形，无孤对电子，离子空间结构为正四面体形，D错误； 故答案为：C。 归纳总结 常见分子的空间构型 杂化类型 分子类型 空间构型 举例 sp3 AB4 正四面体 CH4、CCl4、NH4+、金刚石等 AB3C 四面体 CH3Cl、CH3CH3等 AB3 三角锥 NH3、NF3等 AB2 V形 H2O、H2S sp2 AB3 平面三角形 BF3、AlCl3、、苯环等 sp AB2 直线形 CO2、CS2、等 【变式2-1】下列说法中，正确的是 A．杂化轨道能用于形成键和键，还能用于形成离子键 B．中心原子采取杂化的分子，空间结构均为平面三角形 C．所有型的共价化合物，中心原子A都采用杂化成键 D．气态的中心原子采取杂化成键 【答案】D 【解析】A．杂化轨道用于形成σ键，而π键由未杂化的p轨道形成；离子键是静电作用，不涉及轨道重叠，因此杂化轨道不能形成离子键，A错误； B．sp2杂化若存在孤对电子（如SO2），则结构为V形而非平面三角形，B错误； C．XeF4为AB4型，但中心原子Xe采用sp3d2杂化，并非sp3杂化，C错误； D．气态BeCl2中Be的价层电子对数为2，采用sp杂化，呈直线型，D正确； 故选D。 【变式2-2】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的立体构型正确的是( 　) 选项 分子式 中心原子 杂化方式 价层电子对 互斥模型 分子或离子 的立体构型 A SO2 sp 直线形 直线形 B HCHO sp2 平面三角形 三角锥形 C NF3 sp2 四面体形 平面三角形 D NH4+ sp3 正四面体形 正四面体形 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A、SO2中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，含有一个孤电子对，分子的立体构型为V型结构，选项A错误； B、HCHO分子中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，选项B错误； C、NF3分子中心原子杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一个孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，选项C错误； D、NH4+的中心原子杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的立体构型为正四面体形，选项D正确； 答案选D。 基础达标 1．（24-25高二下·福建三明·期中）下列化学用语或图示表达正确的是 A．乙烯的结构简式： B．的模型为 C．二甲基丁烷的键线式： D．四氯化碳分子的空间填充模型为 【答案】C 【解析】A．乙烯的结构简式为，A错误； B．分子中N原子的价层电子对数为，含有1对孤电子对，其模型为，B错误； C．二甲基丁烷的主链上有4个碳原子，2，3号碳上各有1个甲基，C正确； D．四氯化碳分子中，中心碳原子和4个氯原子成键，但原子半径，D错误； 故选C。 2．（24-25高二下·贵州铜仁·阶段练习）2025年贵州凯迪森新能源材料有限公司正在实施的新能源产业链绿色氧化剂双氧水综合项目，H2O2是常用的杀菌剂和消毒剂，用于医疗消毒和清洁伤口‌，其分子结构如下图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。下列说法不正确的是 A．在H2O2分子中只有σ键没有π键 B．H2O2为非极性分子，O原子采取sp3杂化轨道成键 C．H2O2能与水混溶，不溶于CCl4 D．H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用力 【答案】B 【解析】A．H2O2分子中只有单键，则只有σ键没有π键，故A正确； B．H2O2分子的结构不对称，为极性分子，且O原子价层电子对数为=4，O原子采取sp3杂化轨道成键，故B错误； C．极性分子易溶于极性分子，则H2O2能与水混溶，不溶于CCl4，故C正确； D．相对分子质量越大、分子间作用力越大，则H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用力，故D正确； 故答案为B。 3．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列叙述中，正确的是 A．共价键只有方向性，没有饱和性 B．乙烯与氢气加成后，键的类型由转化为 C．在共价化合物中，一定存在共价键，可能存在离子键 D．多原子分子中，化学键的键角越大，分子越稳定 【答案】B 【解析】A．共价键具有饱和性，A错误； B．乙烯与氢气反应会变成乙烷，乙烯分子中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，乙烷分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，则碳原子的杂化类型由sp2 变为sp3，故乙烯与氢气加成后，C-H键的类型由sp2-s转化为sp3-s，B正确； C．共价化合物中只含共价键，所以一定不含离子键，C错误； D．分子的稳定性与共价键的键长、键能有关，键角决定分子空间构型，D错误； 故答案为：B。 4．（23-24高二下·四川达州·期中）我们平常所说的“五氧化二磷”，其分子组成实为“P4O10”，分子结构呈“笼”状，磷原子的杂化方式是(　　) （图中●代表磷原子，○代表氧原子) A．sp杂化 B．sp2杂化 C．sp3杂化 D．sp4杂化 【答案】C 【解析】P原子的价层电子排布式为3s23p3，其最外层的5个电子均用于形成共价键，共形成4条σ键，其杂化方式为sp3杂化，故选C。 5．（23-24高二下·宁夏吴忠·期中）下列分子的空间结构是正四面体的是 ①CH4   ②SO2   ③CF4   ④SiH4   ⑤C2H4 A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．①③⑤ 【答案】B 【解析】①CH4分子中C原子价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=，不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故①正确； ②SO2分子中S原子价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=，该分子中含有一个孤电子对，所以其空间构型为V形，故②错误； ③CF4分子中C原子价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=，不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故③正确； ④SiH4分子中Si原子价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=，不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故④正确； ⑤C2H4是平面形分子，故⑤错误； 故①③④符合题意，答案选B。 6．（23-24高二下·四川成都·阶段练习）在1个乙烯分子中有5个σ键和1个π键，下列说法正确的是 A．sp2杂化轨道形成σ键，未参与杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键，未参与杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H是sp2杂化轨道形成的σ键， C=C键是未参与杂化的2p轨道形成的 D．C=C键是sp2杂化轨道形成的σ键，C—H是未参与杂化的2p轨道形成的π键 【答案】A 【解析】在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成σ键，具体为：两个碳原子各用一个sp2杂化轨道上的电子相配对，形成一个σ键；每个碳原子的另外两个sp2杂化轨道上的电子分别与两个氢原子1s轨道上的电子相配对，形成σ键； 每个碳原子剩下的一个未参与杂化的2p轨道上都有一个未成对电子，它们以“肩并肩”的方式重叠，形成一个π键。故选A。 7．（2024·湖南邵阳·模拟预测）下列有关物质结构与性质说法错误的是 A．离子的空间结构是平面正方形 B．是非极性分子 C．手性分子一定含有手性碳原子 D．中S原子采取杂化 【答案】C 【解析】A．实际上是，属于杂化，同时发生姜泰勒效应，因此属于四短两长的畸变八面体结构，由于太弱，常认为不存在，因此为平面四边形，故A正确； B．B价电子对数为无孤立电子对，形成平面三角形，为非极性分子，故B正确； C．手性分子不一定含有手性碳原子，如丙二烯类化合物和联苯类化合物都具有手性，但没有手性碳原子；含有手性碳原子的分子也不一定为手性分子，可能会消旋，故C错误； D．分子中，中心原子S的价电子对数为。不含孤对电子，分子具有平面正三角形的空间构型，分子内所有原子共面，因此为杂化，故D正确； 故选C。 8．（23-24高二下·贵州贵阳·阶段练习）下列关于物质结构表示错误的是 A．的空间填充模型： B．中，C原子与O原子之间形成键 C．分子中含有1个键、2个键 D．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 【答案】D 【解析】A．的空间结构为四面体形，A正确； B．甲醇分子中碳原子和氧原子均为sp3杂化，故碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为键，B正确； C．单键均为σ键，叁键含有1个σ键2个π键；分子中含有1个键、2个键，C正确； D．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图：，D错误； 故选D。 9．（23-24高二下·新疆阿克苏·阶段练习）下列叙述中正确的是 A．CS2为直线形的非极性分子，形成分子晶体 B．ClO的空间结构为平面三角形 C．氯化硼(BCl3)的熔点为-107℃，氯化硼液态时能导电而固态时不导电 D．SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化，SiF4分子呈正四面体形，SO呈三角锥形 【答案】A 【解析】A．二硫化碳是由分子形成的分子晶体，分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的直线形，属于非极性分子，故A正确； B．氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间结构为三角锥形，故B错误； C．氯化硼为熔点低的分子晶体，液态和固态时只存在分子，不存在离子，所以不能导电，故C错误； D．四氟化硅分子中的硅原子和亚硫酸根离子中的硫原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化方式均为sp3杂化，四氟化硅分子中的硅原子的孤对电子对数为0，分子的空间结构为正四面体形，亚硫酸根离子中的硫原子的孤对电子对数为1，离子的空间结构为三角锥形，故D错误； 故选A。 10．（24-25高二下·山东东营·期末）下列说法或化学用语的使用正确的是 A．甲醛的球棍模型为： B．基态氧原子轨道表示式： C．的中心原子采取杂化 D．稀土元素镧位于元素周期表d区 【答案】C 【解析】A．图示为甲醛的空间填充模型，A错误； B．基态氧原子轨道表示式：，B错误； C．的中心原子C的价层电子对数为：，采取杂化，C正确； D．稀土元素镧位于元素周期表f区，D错误； 故选C。 综合应用 11．（24-25高二下·贵州毕节·期末）分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛应用，布洛芬可进行如图所示的成酯修饰。以下说法正确的是 A．布洛芬分子式为 B．布洛芬分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 C．布洛芬分子中所有碳原子共平面 D．图中布洛芬的成酯修饰产物中含2个手性碳原子 【答案】A 【解析】A．布洛芬的分子式为C13H18O2，A正确； B．布洛芬分子中，苯环上的碳原子和羧基上的碳原子为sp2杂化，其余的碳原子都是sp3杂化，杂化轨道类型有2种，B错误； C．饱和碳原子为sp3杂化，如分子中1、2处碳原子和与它直接相连的碳原子最多有3个在同一平面上，故分子中不可能所有碳原子共面，C错误； D．，图中只有带*号的碳原子为手性碳原子，D错误； 故答案为：A。 12．（24-25高二下·浙江温州·期末）下列化学用语表示正确的是 A．基态S原子的电子排布式： B．H2O中的中心原子的杂化轨道类型：sp3 C．乙醛的结构简式：CH3COH D．的空间结构：正四面体型 【答案】B 【解析】A．基态S原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p4，A错误； B．H2O分子中中心O原子价层电子对数为，O原子采用sp3杂化，B正确； C．乙醛的结构简式应为CH3CHO，C错误； D．中C原子的价层电子对数为，空间结构为平面三角形，而非正四面体形，D错误； 故选B。 13．（24-25高二下·甘肃白银·期末）下列分子或离子中，VSEPR模型与空间结构相同的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．的中心原子的价层电子对数为2（无孤电子对），VSEPR模型和空间结构均为直线形，A正确； B．的中心原子的价层电子对数为4（含1对孤电子对），VSEPR模型为四面体，空间结构为三角锥形，B错误； C．的中心原子的价层电子对数为4（含1对孤电子对），VSEPR模型为四面体，空间结构为三角锥形，C错误； D．的中心原子的价层电子对数为3（含1对孤电子对），VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，D错误； 故答案选A。 14．（24-25高二下·天津滨海新·期中）下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是 A． B． C． D．CH≡CH 【答案】B 【解析】A．CH3CH=CH2中双键两端碳为sp2杂化，单键两端碳为sp3杂化，A不符合题意； B．CH3-C≡CH中甲基（-CH3）的碳为sp3杂化，三键两端碳为sp杂化，B符合题意； C．中碳为sp3杂化，C不符合题意； D．CH≡CH中所有碳均为sp杂化，D不符合题意； 故选B。 15．（24-25高二下·陕西渭南·期末）下列化学用语或图示表达错误的是 A．sp杂化轨道： B．的VSEPR模型： C．HCl分子中键的形成示意图： D．冰中一个水分子周围有四个水分子： 【答案】A 【解析】A．杂化轨道的空间夹角为，而图中所示夹角为，应为杂化轨道，A错误； B．碳酸根中心原子碳的价层电子对数为：，无孤电子对，为平面三角形，模型是，B正确；C．分子中键为原子的轨道与原子的轨道头碰头重叠形成，C正确； D．冰中水分子间通过氢键相连，一个水分子周围有四个水分子，D正确； 故选A。 16．（22-23高二下·北京朝阳·期末）硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一，科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．H2O中的O为sp3杂化 B．SO的VSEPR模型为平面三角形 C．HNO2是由极性键形成的极性分子 D．反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成 【答案】B 【解析】A．H2O中O的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4，O采取sp3杂化，A正确； B．SO中S的价层电子对数为3+×(6+2-3×2)=4，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，B错误； C．HNO2只存在极性键，分子的正负电中心不重合，是极性分子，C正确； D．有氢氧键断裂，SO转化为的过程中有硫氧键形成，D正确； 故选B。 拓展培优 17．（24-25高二下·河南安阳·期末）下列各组粒子的空间结构相同的是 ①和        ②和        ③和        ④和 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】D 【解析】①NH3为三角锥形，H2O为V形，结构不同；②H3O+为三角锥形，为正四面体型，结构不同；③CS2与BeCl2均为直线形，结构相同；④O3与SO2均为V形；空间结构相同的是③④，选D。 18．（24-25高二下·四川南充·期中）用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，下列判断正确的是 A．的VSEPR模型： B．的键角为，的键角小于。 C．的空间结构为V形 D．中心原子的杂化类型不同 【答案】B 【解析】A．的中心原子价层电子对数4，VSEPR模型为四面体形，A错误； B．BF3的中心原子价层电子对个数=3+=3，所以为平面三角形结构，键角为120°；SO2的中心原子价层电子对个数=2+=3，且含有1个孤电子对，所以SO2为V形结构，键角小于，B正确； C．BeCl2中的Be形成2个σ键，无孤电子对，空间结构为直线形，C错误； D．的中心原子价层电子对个数=2+=4，的中心原子价层电子对个数=3+=4，的中心原子价层电子对个数=4+=4，中心原子的杂化类型相同，D错误； 故选B。 19．（25-26高二上·上海·课后作业）甲醇()空气氧化法是生产工业甲醛()的常用方法。发生反应为 2 (1)的中心原子上的孤电子对数为 。 (2)分子内σ键与π键个数之比为 。 (3)的空间结构为 。 (4)分子中碳原子的杂化轨道类型为 。 【答案】(1)2 (2)3:1 (3)平面三角形 (4)sp2 【解析】（1）根据价层电子对互斥理论可以求得的中心原子O上的孤电子对数为； （2） 单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，根据HCHO分子的结构式可知，HCHO分子中σ键与π键个数之比为3:1； （3）在HCHO分子中，中心碳原子形成3个σ键，无孤对电子，其价层电子对数为3，该分子为平面三角形； （4）HCHO分子中碳原子形成3个σ键，无孤对电子，碳原子的杂化轨道类型为sp2。 20．（25-26高二上·山东·课后作业）回答下列问题： (1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子空间结构为 ，其中氧原子的杂化轨道方式为 。 (2)CS2分子中，共价键的类型有 (选填σ键、π键)，C原子的杂化轨道类型是 杂化。 (3)磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物，该化合物的空间结构为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。 (4)化合物Cl2O的空间结构为 ，中心原子的价层电子对数为 。 【答案】(1) V形 sp3 (2) σ键和π键 sp (3) 三角锥形 sp3 (4) V形 4 【解析】（1）在OF2分子中心原子价层电子对数，O原子发生sp3杂化，O原子的最外层有2个孤电子对，则空间结构为V形； （2）CS2分子中C原子与2个S原子形成2个σ键和2个π键，孤电子对数为=0，则C为sp杂化； （3）磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物为PCl3，该化合物中P原子的价层电子对数为3+×(5−3×1)＝3+1＝4，中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化，立体构型为三角锥形； （4）中中心原子为O，可以与两个Cl形成单键，此时氧原子存在两个键和两对孤电子对，所以的空间构型为V形，中心原子的价层电子对数为4。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第3课时 杂化轨道理论 教学目标 1.了解杂化轨道理论的基本内容。 2.在理解杂化轨道理论的基础上，对分子的空间构型进行解释和预测。 重点和难点 重点：杂化轨道理论 杂化轨道理论对分子的空间构型进行解释和预测 难点：杂化轨道理论对分子的空间构型进行解释和预测 ◆知识点一 杂化轨道理论 1.杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的 提出的。 ①轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部能量 的原子轨道发生混杂，重新 一组新的轨道的过程。 ②杂化轨道：原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 ③轨道杂化的过程：激发→ →轨道 。 2.杂化轨道理论要点： ①原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。 ②参与杂化的原子轨道数 形成的杂化轨道数。 ③杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力 。 ④杂化前后原子轨道数目不变（参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目），且杂化轨道的能量 。 ⑤原子轨道的杂化只有在形成 的过程中才会发生，孤立的原子不可能发生杂化。 ⑥杂化轨道用于形成 键或者用来容纳未参与成键的 对。未参与杂化的 轨道可用于形成π键。分子的空间结构主要取决于原子轨道的杂化类型。 ⑦杂化轨道数=中心原子上的 数+与中心原子结合的 数。 易错提醒 杂化轨道理论的易错点 (1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。 (2)杂化前后轨道数目不变。 (3)只有能量相近的轨道才能杂化(如2s和2p)。 (4)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理。杂化轨道间的夹角决定分子空间构型。 (5)杂化轨道所形成的化学键全部为σ键。 即学即练 1．下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是 A．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变 B．杂化轨道全部参与形成化学键 C．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180° D．四面体形、三角锥形的分子结构可以用sp3杂化轨道理论解释 2．下列有关杂化轨道的说法不正确的是 A．原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道 B．轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等 C．杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、能量最低原则 D．CH4分子中两个sp3杂化轨道的夹角为109.5° 3．下列关于杂化轨道的叙述不正确的是 A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键 B．杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对 C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的1个s轨道杂化而成的 D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同 ◆知识点二 杂化类型及空间结构 1.sp3杂化与CH4分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道， 个2s轨道和 个2p轨道“混合”，形成 相等、 相同的 个sp3杂化轨道。 基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道 sp3杂化轨道的空间构型 4个sp3杂化轨道在空间呈 ，轨道之间的夹角为 ，每个轨道上都有一个未成对电子。 (2)共价键的形成 碳原子的4个 轨道分别与4个氢原子的 轨道重叠，形成4个相同的 键。 (3)CH4分子的空间构型 CH4分子为空间 结构，分子中C—H键之间的夹角都是 。 (4)正四面体结构的分子或离子的中心原子，一般采用sp3杂化轨道形成共价键，如CCl4、 NH4+等。金刚石中的碳原子、晶体硅和石英（SiO2）晶体中的硅原子也是采用sp3杂化轨道形成共价键的。 2.sp2杂化与BF3分子的空间构型 (1)sp2杂化轨道的形成 硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。 个2s轨道和 个2p轨道发生杂化，形成 相等、 相同的 个sp2杂化轨道。 基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道 硼原子的3个sp2杂化轨道呈 ，3个sp2杂化轨道间的夹角为 。 (2)共价键的形成 硼原子的3个 轨道分别与3个氟原子的1个 轨道重叠，形成3个相同的 键。 (3)BF3分子的空间构型 BF3分子的空间构型为 ，键角为 。 3.sp杂化与BeCl2分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成 Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道， 个2s轨道和 个2p轨道发生杂化，形成 相等、 相同的 个sp杂化轨道。 基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道 Be原子的sp杂化轨道呈 ，其夹角为 。 (2)共价键的形成 Be原子的2个 轨道分别与2个Cl原子的1个 轨道重叠形成2个相同的 键。 (3)BeCl2分子的空间构型 BeCl2分子为空间构型为 ，分子中Be—Cl键之间的夹角为 。 4.VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 价电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 杂化轨道数 中心原子的杂化轨道类型 分子的空间构型 实例 2 直线形 2 直线形 BeCl2、CO2 3 平面三角形 3 V形 SO2 3 平面三角形 3 平面三角形 SO3 4 四面体形 4 V形 H2O 4 四面体形 4 三角锥形 NH3 4 正四面体形 4 正四面体形 CH4、CCl4 易错提醒 根据分子的空间结构判断中心原子杂化轨道类型的方法 1若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子采取sp3杂化。 2若分子的空间结构为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化。 3若分子的空间结构为直线形，则分子的中心原子采取sp杂化。 4若分子的空间结构为V形，则分子的中心原子采取sp2杂化或sp3杂化。 即学即练 1．下列有关SO2、SO3、、H2SO4的说法正确的是 A．SO2的空间构型为四面体 B．SO3分子中S采取sp3杂化方式 C．中的键角大于SO3中的键角 D．工业用98.3%浓H2SO4吸收SO3 2．下列说法正确的是 A．碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转 B．烷烃分子中化学键夹角均为，乙炔分子中键角为 C．甲烷、乙烯、乙炔分子中碳原子均为杂化 D．二氯甲烷只有一种结构，说明甲烷不是平面结构而是正四面体构型 3．下列说法正确的是 A．XY2 分子为 V 形，则 X 原子一定为 sp2 杂化 B．元素 Ga 的核外电子排布式为 ，位于元素周期表中 p 区 C．NH3 中 N-H 间的键角比 CH4 中 C-H 间的键角大 D．基态 Cr 原子有 6 个未成对电子 判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 (1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断。 若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据等电子原理进行判断。 如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 (4)根据中心原子的价电子对数判断。 如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。 (5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。 如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。 实践应用 1．a、b、c、d、e均为不饱和烃，下列说法不正确的是 A．a、b、c、d、e完全加氢后的产物不完全互为同分异构体 B．a、b、c、d、e均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．a、b、c、d、e中碳原子的杂化方式不相同 D．c、d、e分别与足量的HCl发生加成反应后所得的二氯代烃互为同分异构体 2．一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构为，下列说法错误的是 A．该配合物中配位原子是N和O B．C原子的杂化轨道类型为和sp3 C．1 mol该配合物形成的配位键有6 mol D．基态Co原子的外围电子排布式为 3．下列描述正确的是 A．为V形的极性分子 B．的立体构型为平面三角形 C．NO中所有原子都在一个平面上 D．和的中心原子均为杂化 考点一 杂化轨道理论与分子的结构 【例1】俗称光气，在制造染料、农药、药物、香料等化学品中作为有机合成的中间体，但有剧毒。用反应可除去污染。下列说法正确的是 A．键角： B．基态N原子的轨道表示式： C．熔点： D．分子中原子采取杂化 方法规律 杂化轨道及成键规律 （1）当杂化轨道数目等于成键轨道数目时，杂化轨道全部参与成键，成键类型是σ键，分子的空间构型与杂化轨道的空间构型一致。 （2）当杂化轨道数目大于成键轨道数目时，分子中存在孤电子对，对成键电子对产生排斥作用，使键角增大，分子的空间构型与杂化轨道的空间构型不同。 （3）若未杂化的轨道上有成单电子，则形成π键。 【变式1-1】图中1、2、3号碳原子的杂化类型分别是 A．sp3、sp、sp2 B．sp2、sp、sp2 C．sp2、sp2、sp3 D．sp2、sp2、sp2 【变式1-2】下列各粒子中，空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是 A．、平面三角形、杂化 B．、平面三角形、杂化 C．、三角锥形、杂化 D．HClO、V形、杂化 考点二 VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 【例2】关于下表所列四种微粒的各项描述完全正确的一项是 A B C D 分子或离子的化学式 H2F+ PCl3 NO BH 中心原子的杂化轨道类型 sp sp3 sp2 sp3 VSEPR模型名称 直线形 四面体形 平面三角形 正四面体形 分子或离子的空间结构名称 直线形 四面体形 V形 三角锥形 A．A B．B C．C D．D 归纳总结 常见分子的空间构型 杂化类型 分子类型 空间构型 举例 sp3 AB4 正四面体 CH4、CCl4、NH4+、金刚石等 AB3C 四面体 CH3Cl、CH3CH3等 AB3 三角锥 NH3、NF3等 AB2 V形 H2O、H2S sp2 AB3 平面三角形 BF3、AlCl3、、苯环等 sp AB2 直线形 CO2、CS2、等 【变式2-1】下列说法中，正确的是 A．杂化轨道能用于形成键和键，还能用于形成离子键 B．中心原子采取杂化的分子，空间结构均为平面三角形 C．所有型的共价化合物，中心原子A都采用杂化成键 D．气态的中心原子采取杂化成键 【变式2-2】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的立体构型正确的是( 　) 选项 分子式 中心原子 杂化方式 价层电子对 互斥模型 分子或离子 的立体构型 A SO2 sp 直线形 直线形 B HCHO sp2 平面三角形 三角锥形 C NF3 sp2 四面体形 平面三角形 D NH4+ sp3 正四面体形 正四面体形 A．A B．B C．C D．D 基础达标 1．（24-25高二下·福建三明·期中）下列化学用语或图示表达正确的是 A．乙烯的结构简式： B．的模型为 C．二甲基丁烷的键线式： D．四氯化碳分子的空间填充模型为 2．（24-25高二下·贵州铜仁·阶段练习）2025年贵州凯迪森新能源材料有限公司正在实施的新能源产业链绿色氧化剂双氧水综合项目，H2O2是常用的杀菌剂和消毒剂，用于医疗消毒和清洁伤口‌，其分子结构如下图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。下列说法不正确的是 A．在H2O2分子中只有σ键没有π键 B．H2O2为非极性分子，O原子采取sp3杂化轨道成键 C．H2O2能与水混溶，不溶于CCl4 D．H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用力 3．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列叙述中，正确的是 A．共价键只有方向性，没有饱和性 B．乙烯与氢气加成后，键的类型由转化为 C．在共价化合物中，一定存在共价键，可能存在离子键 D．多原子分子中，化学键的键角越大，分子越稳定 4．（23-24高二下·四川达州·期中）我们平常所说的“五氧化二磷”，其分子组成实为“P4O10”，分子结构呈“笼”状，磷原子的杂化方式是(　　) （图中●代表磷原子，○代表氧原子) A．sp杂化 B．sp2杂化 C．sp3杂化 D．sp4杂化 5．（23-24高二下·宁夏吴忠·期中）下列分子的空间结构是正四面体的是 ①CH4   ②SO2   ③CF4   ④SiH4   ⑤C2H4 A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．①③⑤ 6．（23-24高二下·四川成都·阶段练习）在1个乙烯分子中有5个σ键和1个π键，下列说法正确的是 A．sp2杂化轨道形成σ键，未参与杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键，未参与杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H是sp2杂化轨道形成的σ键， C=C键是未参与杂化的2p轨道形成的 D．C=C键是sp2杂化轨道形成的σ键，C—H是未参与杂化的2p轨道形成的π键 7．（2024·湖南邵阳·模拟预测）下列有关物质结构与性质说法错误的是 A．离子的空间结构是平面正方形 B．是非极性分子 C．手性分子一定含有手性碳原子 D．中S原子采取杂化 8．（23-24高二下·贵州贵阳·阶段练习）下列关于物质结构表示错误的是 A．的空间填充模型： B．中，C原子与O原子之间形成键 C．分子中含有1个键、2个键 D．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 9．（23-24高二下·新疆阿克苏·阶段练习）下列叙述中正确的是 A．CS2为直线形的非极性分子，形成分子晶体 B．ClO的空间结构为平面三角形 C．氯化硼(BCl3)的熔点为-107℃，氯化硼液态时能导电而固态时不导电 D．SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化，SiF4分子呈正四面体形，SO呈三角锥形 10．（24-25高二下·山东东营·期末）下列说法或化学用语的使用正确的是 A．甲醛的球棍模型为： B．基态氧原子轨道表示式： C．的中心原子采取杂化 D．稀土元素镧位于元素周期表d区 综合应用 11．（24-25高二下·贵州毕节·期末）分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛应用，布洛芬可进行如图所示的成酯修饰。以下说法正确的是 A．布洛芬分子式为 B．布洛芬分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 C．布洛芬分子中所有碳原子共平面 D．图中布洛芬的成酯修饰产物中含2个手性碳原子 12．（24-25高二下·浙江温州·期末）下列化学用语表示正确的是 A．基态S原子的电子排布式： B．H2O中的中心原子的杂化轨道类型：sp3 C．乙醛的结构简式：CH3COH D．的空间结构：正四面体型 13．（24-25高二下·甘肃白银·期末）下列分子或离子中，VSEPR模型与空间结构相同的是 A． B． C． D． 14．（24-25高二下·天津滨海新·期中）下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是 A． B． C． D．CH≡CH 15．（24-25高二下·陕西渭南·期末）下列化学用语或图示表达错误的是 A．sp杂化轨道： B．的VSEPR模型： C．HCl分子中键的形成示意图： D．冰中一个水分子周围有四个水分子： 16．（22-23高二下·北京朝阳·期末）硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一，科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．H2O中的O为sp3杂化 B．SO的VSEPR模型为平面三角形 C．HNO2是由极性键形成的极性分子 D．反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成 拓展培优 17．（24-25高二下·河南安阳·期末）下列各组粒子的空间结构相同的是 ①和        ②和        ③和        ④和 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 18．（24-25高二下·四川南充·期中）用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，下列判断正确的是 A．的VSEPR模型： B．的键角为，的键角小于。 C．的空间结构为V形 D．中心原子的杂化类型不同 19．（25-26高二上·上海·课后作业）甲醇()空气氧化法是生产工业甲醛()的常用方法。发生反应为 2 (1)的中心原子上的孤电子对数为 。 (2)分子内σ键与π键个数之比为 。 (3)的空间结构为 。 (4)分子中碳原子的杂化轨道类型为 。 20．（25-26高二上·山东·课后作业）回答下列问题： (1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子空间结构为 ，其中氧原子的杂化轨道方式为 。 (2)CS2分子中，共价键的类型有 (选填σ键、π键)，C原子的杂化轨道类型是 杂化。 (3)磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物，该化合物的空间结构为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。 (4)化合物Cl2O的空间结构为 ，中心原子的价层电子对数为 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $