第2章 第2节 第3课时 杂化轨道理论简介-【成才之路·练案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

确：基态Cr的电子排布式为1s22s22p3s23p34s,价层电子 3d 4s 的轨道表示式为↑ ↑↑↑↑，故C错误；H,0 分子中中心0原子价层电子对数为2+6-2×1=4,0原子上 2 含有2个孤电子对，VSEPR模型是四面体，故D正确 4.CBF3、CH、NO3中均含有3个σ键，均无孤电子对，空间 结构均为平面三角形，A、B、D均错误；CO3中含有3个σ键， 1对孤电子对，空间结构为三角锥形：故C正确。 5.BPC,分子中，P原子的价层电子对数为3+2×(5-3× 1)=4,含有1个孤电子对，分子应为三角锥形，A错误；S0 和CO中S和C的价层电子对数均为3，中心原子无孤电子 对，微粒结构均为平面三角形，B项正确；SO2的中心原子为硫 原子，其价层电子对数为2+之×(6-2×2)=3，有1个孤电 子对，孤电子对对两个成键电子对的斥力大，键角小于120°， C错误：此，的中心原子为B原子，其价层电子对数为3+号 ×(3-3×1)=3,无孤电子对，空间结构为平面三角形，D 错误。 6.CPC,中P原子的价层电子对数为53=4，分子空间结构 2 为三角维形，P℃，巾P原子的价层电子对数为号-5，空间 结构为三角双锥形，即正六面体，A错误；XF2中Xe原子的 价层电子对数为82=5，X0,中Xe原子的价层电子对数为 2 =4，VSEPR模型不同，键角不相等，B错误；NH,中N原子 8 的价层电子对数为+3=4，H,0中0原子的价层电子对数 2 为6+？-1=4，VSEPR模型均为四面体形，C正确：S0中S 2 原子的价层电子对数为62=4，离子空间构型为三角锥形， 2 0 CH2O的结构简式为 碳氧之间为双键，空间构型为 H H 平面三角形，D错误。 7.DH,S分子的中心原子S原子上含有2个σ键，中心原子上 的弧电子对数=分×(6-2x1)=2,所以HS分子的VsEm 模型是四面体形，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V 形；ACl,分子的中心原子A1原子上含有3个σ键，中心原子 上的弧电子对数=子×(3-3×1)=0，所以A0,分子的 VSEPR模型是平面三角形，中心原子上没有孤对电子，所以其 空间构型就是平面三角形。故选D。 8.BS0的中心原子价层电子对数为4，且含1个孤电子对， 所以其VSEPR模型与其空间结构不一致，A项错误：CO,的 中心原子价层电子对数为4，不含孤电子对，所以其VSEPR模 型与其空间结构一致，B项正确：NO2的中心原子价层电子对 数为3，含有1个孤电子对，其VSEPR模型与其空间结构不一 致，C项错误；CO的中心原子价层电子对数为4，含有1个 孤电子对，其VSEPR模型与其空间结构不一致，D项错误。 -18 素能培优练 9.C若中心原子A上没有孤电子对，则根据斥力最小的原则， 当n=2时，分子的空间结构为直线形；当n=3时，分子的空 间结构为平面三角形：当=4时，分子的空间结构为正四面 体形。 10.BPCL,中P的价层电子对数为5+5-5×1=5，VSEPR模 型为三角双锥，H,0中0原子的价层电子对数为2+ 6-2×1=4,VSEPR模型为四面体，A错误；S0中S原子 2 的价层电子对数为3+6+2,3×2=4，空间结构为三角锥 2 形，Q0,中a原子的价层电子对数为3+7+1,3×2=4， 空间结构为三角锥形，B正确；CF,中C原子的价层电子对 数为4+4-4x1=4,为正四面体结构，为非极性分子，SF, 2 中S原子的价层电子对数为4+6-4×1=5，空间结构不是 正四面体结构，C错误；BF,中B的价层电子对数为3+ 3-3×1=3,无孤电子对，SmCl,中Sn的价层电子对数为2+ 2 4-2×1=3,有一个孤电子对，两者键角不相等，D错误。 2 11.B价层电子对互斥模型相同的粒子，由于斥力：孤电子对与 孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对 与成键电子对之间，孤电子对数越多，键角越小，故键角： NH3>HO,A项错误：H,0、H,S分子的空间结构均为V形， 电负性：0>S,吸引电子的能力：0>S,键长：0一H<S一H, 键角：H20>HS,B项正确；同一粒子中不同共价键间的键 角，由于斥力：双键间>双键与单键间>单键间，故甲醛中键 角：a>B,C项错误；SO2是V形分子，CO,是直线形分子，则 键角：S02<C02,D项错误。 12.(1)H-Q2+?×(6-1x1-1×)V形 (2)3s23p4平面三角形 (3)SiCL109°28' (4)c 【解析】(I)由题意可推出DE、X、Y、Z分别为CN、Si、S、 Q。HC10中氧原子是中心原子，价层电子对数=2+2× 1 (6-1×1-1×1)=4,所以HCl0分子的立体构型为V形。 (2)SO,中硫原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面 三角形。(3)SiC14是正四面体结构，键角为109°28'。 (4)CH4、NH3的中心原子价层电子对数均为4，分子构型不 同的根本原因是NH3分子中有孤电子对而CH4分子中没 有，分子构型与元素的非金属性强弱无关。 练案[11] 基础达标练 1.D同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大，相互杂 化的轨道的能量差异也不能过大，A项正确；同种类型的杂化 轨道能量相同，B项正确；sp杂化轨道是由一个s轨道与2个 p轨道杂化而成的，C项正确；sp杂化轨道最多可形成3个σ 键，D项错误。 2.A杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如NH,中N发生 了sp杂化，形成了4个杂化轨道，但是只有3个参与形成化 学键，A错误；p、sp、sp杂化轨道其空间理论构型分别是正 四面体、平面三角形、直线型，所以其夹角分别为109°28' 120°、180°，B正确；采用sp3杂化的分子根据其含有的孤电子 对个数确定其实际空间构型，C正确：杂化前后的轨道数不 变，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，D正确。 3.A同周期从左往右电负性增强：O>N>C,A项错误：一NO 的价电子数为5+6×2=17，B项正确；从结构看C形成四面 体结构，所以其杂化方式为sp,C、D项正确。 4.A每个P,0o分子中含有16个σ键，故A错误；P401。中单键 0原子采用sp杂化，故B正确：由分子结构可知该分子中含 4个P=0键，双键中含1个σ键和1个π键，则1molP,01o 含4olπ键，故C正确：P,O。能与水反应生成磷酸，故D 正确。 5.Csp杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和2个p轨道组 合而形成，每个杂化轨道含有三分之一的s轨道成分和三分 之二p轨道成分，杂化轨道间夹角为120°，呈平面三角形，sp 杂化轨道模型为 ,A错误：S0,的价层电子对数=2+ 6-2×2=3,故其VSEPR模型为平面三角形 ),B错 2 误：甲醛的中心原子价层电子对数为3+2(4-2×1-1×2) =3+0=3,空间结构为平面三角形，其分子的空间结构模型 ,C正确；p-pσ键，原子轨道以“头碰头”方式重 ● 叠● ○，D错误 6.C二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对 数为0，分子的空间构型为直线形，水分子中氧原子的价层电 子对数为4，孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，二者 空间结构不同，故A错误；碳酸根离子中碳原子的价层电子对 数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，故B错误；二氧化 碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分 子的空间构型为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的 价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，键角为 120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为 2,分子的空间构型为V形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸 根离子、水的键角依次减小，故C正确；氯化钙为离子化合物 不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构，故D错误。 7.C CH2Cl2中心原子C与H和C形成4个共价键，采取sp 杂化，分子构型为四面体，故A错误；H,0中心原子的价层电 子对为4，有两对孤电子对，采取sp杂化，分子构型为V形， 故B错误；BC,中心原子的价层电子对为3，采取sp杂化，分 子构型为平面三角形，故C正确；NH中心原子的价层电子 对为4，采取sp3杂化，分子构型为正四面体形，故D错误。 素能培优练 40g 1 8.B40g(S0,),的物质的量为240gma=6mol,1个 (S03)3中含有12个o键，则40g(S03)3分子中含有2molσ 键，放A错误：S0中价层电子对数为4+宁(6+2-4×2) =4,S原子是sp杂化：S0中价层电子对数为3+(6+2 -3×2)=4,S原子是sp杂化，故B正确：S0,中价层电子对 -18 数为2+2(6-2×2)=3，VSEPR模型为平面三角形；S0,中 价层电子对数为3+2(6-3×2)=3，VSEPR模型为平面三 角形，故C错误；S0,CL,中价层电子对数为4+ 之(6-1×2-2×2)=4，且没有孤电子对，但S-0和C1 键长度不同，SO2CL2不是正四面体结构，故D错误。 9.C由题图可知，存在N一N非极性键，存在H一O、N一H极性 键，故A正确；同周期主族元素核电荷数越大电负性越大，氧 原子由于半径较小，形成化学键时吸引电子能力更强，电负 性：H<N<Cl<0,故B正确；H,0+中氧原子形成3个σ键、 含1个孤电子对，采取sp杂化；NH中氮原子形成4个σ 键，无孤电子对，采取sp杂化，故C错误；已知N;是平面环 状结构，每个N原子分别与2个N原子形成σ键，且孤电子 对数为1，故N中氮原子是sp2杂化，故D正确。 10.CHCO中的H和BF3中的B都未达到8电子结构，A错 误；P4和CH4都是正四面体结构，但是P,的P一P是该四面 体的边，所以键角为60°；CH4的C一H键在正四面体的内 部，键角为109°28'，B错误；BeF,分子的结构式为F一Be E,中心e原子的价层电子对数为2-2.由于中心Be原 子最外层的2个电子全部参与成键，没有孤电子对，所以其 空间结构为直线形，C正确；BCL,的空间结构为直线形，键 角为180°；SCL2呈V形，分子中含有一对孤对电子，由于该 孤对电子的存在，键角小于120°；S03的空间结构为平面正 三角形，键角为120°；NH3的空间结构为三角锥形，键角为 107°：CCl4的空间结构为正四面体，键角为109°28'：故分子 中键角的大小：BeCl2>SO3>SnCl2>CCl4>NH3,D错误。 11.BN、O、P的电子最后填入的能级为P,故都是周期表中的p 区元素，A正确：N、O、P三种原子均采用sp杂化，B错误；水 分子中氧原子有2对孤电子对，氨气分子中氮原子有1对孤 电子对，因为孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故水 分子中键角小于氨气，C正确；据图分析，分子中中心原子都 以sp3杂化，故VSEPR模型均为四面体，D正确。 12.（1)sp2120°(2)sp三角锥形 (3)H20分子中含有2个孤电子对，H0+中只有1个孤电子 对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键 电子对的排斥力 【解析】(1)在BF3分子中B周围的价层电子对数为3，根 据杂化轨道理论可知，硼原子的杂化轨道类型为s即'，空间构 型为平面三角形，则F-B一F的键角是120°。(2)H可与 H,0形成H,0+,则H,O中心原子O原子周围价层电子对 数为4，根据杂化轨道理论可知，H,0中氧原子采用sp杂 化，有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，H0+ 的立体构型为三角锥形。(3)由于孤电子对对成键电子对的 排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，且H,0分 子中含有2个孤电子对，H0中只有1个孤电子对，故 HO中H一O一H键角比H2O中H一O一H键角大。 练案[12] 基础达标练 1.BCH4、CC4、CO2都是由极性键形成的非极性分子，NH3、 H,O、H,S、HC1都是由极性键形成的极性分子。 2.DS0,分子中正负电荷重心不重合，因此属于极性分子，而 S03分子中正负电荷重心重合，因此该分子属于非极性分子， A错误：B项，SO,CL2分子中与中心S原子形成共价键的O、Cl 8练案[11] 第二章 第二节[第 基础达标练 题组一杂化轨道理论 1.(2025·河南高二期末)下列有关sp杂化轨道 的说法错误的是 () A.由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成 B.共有3个能量相同的杂化轨道 C.每个sp杂化轨道中s能级成分占三分之 D.sp杂化轨道最多可形成2个σ键 2.(2025·北京市第四十中高二期中)下列有关杂 化轨道的说法不正确的是 A.杂化轨道全部参加形成化学键 B.sp、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、 120°、1809 C.四面体形、三角锥形、部分V形分子的结构可 以用s即杂化轨道解释 D.杂化前后的轨道数不变，但轨道的能量、方向 和形状发生了改变 3.(2025·三门峡高二检测)科学家研制出有望成 为高效火箭推进剂的物质（如图所示），下列有 关该新型推进剂的说法不正确的是() 0 NO NO A.电负性：N>0>C B.该物质中的一N0,的价电子数为17 C.该分子中所有的碳原子都是$p3杂化 D.该分子中所有原子不可能在一个平面上 4.(2025·河北省承德高二期未)已知P01。分子 的结构如图所示。下列叙述错误的是() 7 3课时 杂化轨道理论简介] A.每个P40o分子中含有12个0键 B.P40。中含采用sp杂化的0原子 C.1molP40o含4molT键 D.P4O能与水发生反应 题组二杂化类型与粒子空间结构的判定 5.(2025·宜春高二检测)下列化学用语或图示表 达正确的是 A.sp2杂化轨道模型 B.SO,的VSEPR模型 C.CH,0分子的空间结构模型 D.p-pσ键电子云轮廓图 6.(2025·江西新余高二检测)反应CaC0,+2HCl =CaCL2+H20+C02↑可用于实验室制备 C0,气体。下列有关该反应中各物质的说法正 确的是 () A.C0,和H,0均为三原子分子，二者空间结构 相同 B.CaCO,中阴离子的VSEPR模型为四面体 C.键角由大到小的顺序为C0,>C0}>H,0 D.根据VSEPR模型可知，CaCl,的空间结构为 直线形 7.(2025·陕西汉中高二期末)下列粒子空间构型 和中心原子杂化方式都正确的是 () A.CHCl2:正四面体、sp B.H,0:V形、sp C.BCL:平面三角形、sp D.NH:三角锥形、sp3 29 素能培优练 8.(2025·湖南省衡阳市衡阳县第四中学高二期 中)硫的化合物很多，如S02、S03、S0,Cl2、 Na2S03、三聚的(S03)3等，三聚的(S03)3的结 构如图所示。下列说法正确的是 A.40g(S03)3分子中含有2.5molσ键 B.S0?、S0号中S原子都是sp3杂化 C.SO2、SO,分子的VSEPR模型不一样 D.S0,CL2为正四面体结构 9.(2025·烟台高二月考)我国科学家成功合成了 世界上首个五氮阴离子盐(N,)。(H0) (NH4)CI(用R代表)。经X射线衍射测得化 合物R晶体的局部结构如图所示（已知N;是 平面结构)。下列说法不正确的是 00 ● ●N 2a A.化合物R中存在极性键和非极性键 B.化合物R的组成元素中电负性最大的是氧 元素 C.H0中氧原子采取sp2杂化，NH中氮原子 采取sp3杂化 D.阴离子N,中氮原子是sp杂化 10.(2024·湖南衡阳高二期中)下列有关分子空 间结构的说法中正确的是 () A.HCIO、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CH4都是正四面体形分子且键角都为 10928' 130 C.BeF,分子中，中心原子Be的共用电子对数 等于2，其空间结构为直线形 D.分子中键角的大小：BeCL,>SnCL,>S03> NH CCI 1.(2025·北京师范大学第二附属中学高二校考 期中)PH3、NH3和H,0的分子空间结构和相应 的键角如图所示。下列说法不正确的是 10M59 PH, NH A.N、O、P都是周期表中的p区元素 B.N、O、P的杂化方式不同 C.H,0的键角小于NH3是因为孤电子对与成 键电子对之间的斥力更大 D.上述分子的VSEPR模型均为四面体 2.(2025·广东深圳高二期末)根据物质结构的 基本理论，原子之间通过原子轨道的重叠方 式，以不同类型的化学键结合，形成具有不同 空间结构的分子或离子，按照已学的物质结构 知识填写下列空白。 (1)在BF,分子中，硼原子的杂化轨道类型为 ,F一B一F的键角是 (2)H可与H0形成H30*,H0*中氧原子采 用 杂化。H0的立体构型为 (3)H0*中H一0一H键角比H20中 H一0一H键角大，原因为