第2章 第2节 第2课时 杂化轨道理论简介 课后达标 素养提升-【优学精讲】2024-2025学年高中化学选择性必修2教用课件(人教版)

课后达标　素养提升 1 √ 1．三溴化砷(AsBr3)常应用于医药和化学分析领域。下列说法正确的是(　　) A.该分子含非极性共价键 B.中心原子采取sp3杂化 C.键角等于120° D.空间结构为平面三角形 课后达标　素养提升 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 13 14 15 解析：该分子只含有As—Br极性共价键，A错误； As原子上有3个σ键电子对和1个孤电子对，故价层电子对数为4，采取sp3杂化，B正确； 该分子的空间结构为三角锥形，键角小于120°，C、D错误。 课后达标　素养提升 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 13 14 15 √ 解析：CH4为正四面体形结构，而CH为三角锥形结构，空间结构、键角、稳定性均发生改变，但碳原子的杂化类型不变，仍是sp3杂化。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 3．形成下列分子时，中心原子采用sp3杂化轨道且和另一个原子的p轨道成键的是(　　) ①PF3 ②CF4 ③NH3 ④H2O A.①② B．②③ C.③④ D．①④ 解析：PF3、CF4、NH3、H2O分子的中心原子均采取sp3杂化，NH3和H2O分子中的H原子以1s轨道与N原子和O原子形成σ键，PF3和CF4分子中的F原子以2p轨道分别与P原子和C原子形成σ键。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 4．已知XY2分子属于V形分子，下列说法正确的是(　　) A.X原子一定是sp2杂化 B.X原子一定是sp3杂化 C.X原子上一定存在孤电子对 D.VSEPR模型一定是平面三角形 解析：若X原子上无孤电子对，则XY2一定是直线形分子；若X原子上有1个孤电子对或2个孤电子对，则XY2一定为V形分子，此种情况下，X的原子轨道可能是sp2杂化或sp3杂化，A、B项错误，C项正确； 若X原子上有2个孤电子对，则XY2的VSEPR模型为四面体形，D项错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 5．(2024·梅州高二检测)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的VSEPR模型、空间结构和中心原子(S)的杂化方式的说法正确的是(　　) A.四面体形、三角锥形、sp3 B.平面三角形、平面三角形、sp2 C.四面体形、平面三角形、sp3 D.四面体形、三角锥形、sp2 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 解析：乙醛分子中，甲基上的碳原子采取sp3杂化，醛基上的碳原子采取sp2杂化；丙烯腈分子中，碳碳双键上的两个碳原子均采取sp2杂化，碳氮三键上的碳原子采取sp杂化；甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化；丙炔分子中，甲基上的碳原子采取sp3杂化，碳碳三键上的两个碳原子均采取sp杂化。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 7．甲醛分子的结构式如下图所示，用2个Cl原子取代甲醛分子中的H原子可得到碳酰氯。下列描述正确的是(　　) A.甲醛分子中有2个π键 B.碳酰氯分子中的C原子为sp3杂化 C.甲醛分子中的H—C—H的键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl的键角相等 D.碳酰氯分子的空间结构为平面三角形，分子中存在一个π键 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 解析：甲醛分子中有1个π键，A不正确； 碳酰氯分子中的C原子有3个σ键，且无孤电子对，为sp2杂化，B不正确； 氯原子的电负性大于氢原子的电负性，甲醛分子中σ键电子对间的斥力与碳酰氯分子中的不相等，所以甲醛分子中的H—C—H的键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl的键角不相等，C不正确； 碳酰氯分子的空间结构为平面三角形，C===O 中有一个π键，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 (3)H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因是_______________________________________________________________________________。 正四面体形　 sp3　 120°　 sp2　 正四面体形　 H2O中氧原子上有2个孤电子对，而H3O＋中氧原子上只有1个孤电子对，排斥力较小 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 10．钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，CaCO3高温分解可制得CaO。CaO与C在一定条件下可生成电石(CaC2)，电石与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子。 (1)写出电石与水反应的化学方程式：_______________________________； 反应制得的气体中通常会含有硫化氢等杂质气体，可用____________吸收。 解析：CaC2与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子，该气体分子为C2H2，CaC2与水反应的化学方程式为CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑；硫化氢能与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀，因此可用硫酸铜溶液吸收硫化氢。 CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑　 硫酸铜溶液 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 (2)CaCO3中阴离子的空间结构为____________，中心原子的杂化方式为______________。 平面三角形　 sp2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 (3)该气体分子中σ键与π键的数目之比为________。 解析：该气体分子为C2H2，结构式为H—C≡C—H，单键为σ键，三键中有1个σ键、2个π键，故σ键与π键的数目之比为3∶2。 3∶2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 解析：缩二脲分子中的碳原子为双键碳原子，采取sp2杂化，氮原子形成的均为单键，采取sp3杂化。 sp2　 sp3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 11．(2024·泰安高二质检)科学研究发现C3O2是金星大气的成分之一，化学性质与CO相似。C3O2的结构式为O===C===C===C===O。下列说法不正确的是(　　) A.C3O2分子的价电子数为24 B.CO分子中σ键和π键的个数比为1∶1 C.C3O2分子中C原子的杂化方式均为sp D.C3O2与CO2分子的空间结构相同 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 解析：主族元素的价电子数＝最外层电子数，故C3O2分子的价电子数为24，A项正确； CO中含有碳氧三键，分子中σ键和π键的个数比为1∶2，B项错误； 由C3O2的结构式可推知，C原子均采取sp杂化，C项正确； CO2中C原子采取sp杂化，与C3O2中C原子的杂化方式相同，故二者分子的空间结构相同，D项正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 解析：A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键，氮原子上还有1个孤电子对而碳原子上没有孤电子对，故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化，A项错误、B项正确； 1 mol A分子中有11NA个σ键，C项错误； 氮原子为sp3杂化，相应的四个原子形成的是三角锥形结构，不可能共平面，D项错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 13 课后达标　素养提升 14 15 √ 13．下表中各分子对应的空间结构及解释均错误的是(　　) 选项 分子 空间结构 解释 A NF3 三角锥形 N原子采用sp3杂化 B SeO2 平面三角形 Se原子采用sp3杂化，与H2O中的O原子杂化形式相同 C C2H2 直线形 C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键 D P4 正四面体形 P原子采用sp3杂化 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标　素养提升 14 15 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标　素养提升 14 15 C2H2中每个碳原子上的价层电子对数都是2，都不含孤电子对，该分子为直线形，C原子采用sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，故C正确； P4的空间结构为正四面体形，P原子采用sp3杂化，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标　素养提升 14 15 14．下列有关分子的空间结构的说法正确的是(　　) A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构 B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C．分子中键角的大小：BeCl2＞SO3＞SnCl2＞NH3＞CCl4 D．BeBr2分子中，中心Be原子上的价层电子对数为2，σ键电子对数为2，没有孤电子对，BeBr2的空间结构为直线形 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 课后达标　素养提升 15 解析：HClO分子中的H原子满足2电子结构，BF3分子中的B原子满足6电子结构，A错误。 P4分子中的键角为60°，CCl4分子中的键角为109°28′，B错误。 BeCl2中Be采取sp杂化，为直线形分子，键角为180°，SnCl2中Sn采取sp2杂化，为V形分子，键角略小于120°，SO3中S采取sp2杂化，为平面三角形分子，键角为120°，NH3中N采取sp3杂化，为三角锥形分子，键角为107°，CCl4中C采取sp3杂化，为正四面体形分子，键角为109°28′，故分子中键角大小：BeCl2＞SO3＞SnCl2＞CCl4＞NH3，C错误。 BeBr2分子中，中心Be原子形成两个共价单键，不含孤电子对，所以中心Be原子上的价层电子对数是2，BeBr2为直线形结构，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 11 2 3 1 课后达标　素养提升 15 15．已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5，氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。 ②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三角双锥形(如下图所示)。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 11 2 3 1 课后达标　素养提升 (1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8的是__________(填分子式)，该分子的空间结构是__________。 (2)下列关于PCl5分子的说法正确的是__________(填字母)。 A．PCl5分子中磷原子上没有孤电子对 B．PCl5分子中不含π键 C．PCl5分子中所有Cl—P—Cl的键角都相等 PCl3　 三角锥形　 AB　 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 11 2 3 1 课后达标　素养提升 (3)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价：___________________________________________。 (4)经测定，NH5中存在离子键，N原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5中H元素的化合价为________________；该化合物中N原子的杂化方式为__________杂化。 该同学的观点不对，因为N原子没有2d轨道　 ＋1、－1　 sp3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 11 2 3 1 课后达标　素养提升 $