第2章 提升微课2：分子的空间结构判断-【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)

P一P,故C错误：氢键的表示方法为X一HY,X和Y都应该 是电负性强的原子，用氢键表示法表示邻羟基苯甲醛分子内 0 H 氢键为 0,故D错误。 5.B碳族元素简单氢化物沸点逐渐升高，是由于其组成和结构 相似，相对分子质量依次增加，分子间作用力增大，A正确：C1 的电负性较小，HC1分子之间不能形成氢键，B错误：若没有氢 键存在，氢化物的沸点主要取决于分子间作用力，即范德华 力，C正确；N、O、F的简单氢化物沸点高于同主族相邻元素， 是因为存在分子间氢键，使得沸点大于同主族相邻元素氢化 物，D正确。 CH0含有3个手性碳原子，故A正确； COOC,H,含有1个手性碳原子，故B错误； COOC,H 含有2个手性碳原子，故C错误； *COOH 》○〉含有1个手性碳原子，故D错误。 7.C手性碳原子必须是饱和碳原子，且饱和碳原子上要连有4 个不同的原子或原子团，化合物甲中没有连有4个不同的原 子或原子团的饱和碳原子，不可能是手性分子，故A错误：单 键都是σ键，双键中含有1个σ键与π键，所以化合物甲分子 中σ键与T键数目之比为13：1，故B错误；化合物乙中碳原 子均是饱和碳原子，由于0原子连接了两条共价单键，故其成 键电子对数为2，此时孤电子对数为2，因此其价层电子对数 为4，N原子连接了三条共价单键，故其成键电子对数为3，此 时孤电子对数为1，因此其价层电子对数为4，N、C、O均是sp 杂化，故C正确：化合物甲不存在分子间氢键，化合物乙中含 有氨基可以形成分子间氢键，故D错误。 8.B题图中的分子不含手性碳原子，所以两分子不是手性异构 体：两分子的分子式相同，结构相同，故两分子表示的物质是 同一种物质。 9.B利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性 分子，称为手性合成，故A正确；氢键不是化学键，是一种比较 强的分子间作用力，它广泛地存在于自然界中，故B错误；互 为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成和原子排列都完 全相同，性质相似，故C正确；F和C1都是吸电子基团，F或Cl 取代了乙酸分子中甲基上的H,使得FCH2 COOH和 CICH,COOH中羧基里的羟基的极性更大，酸性都大于乙酸， 所以酸性FCH2COOH>CH,COOH,C1CH,COOH>CH,COOH, 故D正确。 素能培优练 10.B分子中N原子均形成σ键，没有形成π键，因此N原子 的杂化方式为s即，A正确；克拉维酸分子内的碳碳双键可与 氢气发生加成反应，酰胺基和羧基中的碳氧双键不能与氢气 发生加成反应，故1mol该物质最多可与1molH,反应，B错 CHOH 误； 分子中含有手性碳原子(*标 COOH 19 出)，C正确：该分子的反式异构体为 CH,OH COOH 羟基和羧基可以发生酯化反应生成内酯，D正确。 11.B从氢键的形成原理上讲，A、B都成立；但从空间结构上 讲，由于氨分子是三角锥形，易提供孤电子对，故以B方式结 合空间阻碍最小，结构最稳定；从氨水的性质讲，依据NH· H,O一NH4+OH可知答案是B。 12.D气体分子的溶解度与相对分子质量没有关系，故A项错 误；HF能形成氢键导致其沸点高于HCl、HBr,故B项错误； 同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负 性减弱，则电负性0>S>Se,导致2个O一H键之间的斥力 >2个S一H键之间的斥力>2个Se一H键之间的斥力，故键 角：H,Se<H,S<H,O,故C项错误：电子层数相同时，核电荷 数越大，半径越小，原子半径P>S>Cl,使得键长H一P> H一S>H一Cl,则键能H一P<H一S<H一Cl,故D项正确。 13.C该过程中既有极性键断裂又有极性键形成，没有非极性 键的形成，A错误；CO2中C为sp杂化，甲醇中C为sp杂 0 0 化，CH CH,最中间的碳氧双键的C为p杂化， 碳原子的杂化类型有3种，B错误；甲醇和水都是极性分子， 且甲醇与水易形成分子间的氢键，故甲醇易溶于水，C正确； 根据机理图可以写出总反应方程式为2CHOH+CO2 00 催化剂 CH CH,+H0,D错误。 ) 14.(1)乙醇分子与水分子之间能形成氢键，而氯乙烷分子与水 分子之间不能形成氢键 (2)甲醇分子间存在氢键 (3)前者分子间以较强的氢键结合，后者以较弱的范德华力 结合 (4)易溶于水 【解析】(1)影响物质在水中溶解度的因素有物质的极性、 是否含有氢键、能否与水发生化学反应等。乙醇、氯乙烷、水 均为极性分子，但乙醇分子与水分子之间能形成氢键，而氯 乙烷分子与水分子之间不能形成氢键，因此在水中的溶解度 乙醇大于氯乙烷。(2)甲醇(CHOH)和甲醛(HCHO)的相 对分子质量相近，但甲醇的沸点高于甲醛，原因是甲醇分子 之间能形成氢键。(3)氨气分子间存在氢键，氢键使物质的 沸点升高，N2O分子间只有范德华力，氢键的作用力大于范 德华力。(4)1个抗坏血酸分子中含有4个一0H,其可以与 且，O形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。 练案[14] 1.DCS,中中心原子C上的孤电子对数为？×(4-2×2)= 0,σ键电子对数为2，价层电子对数为0+2=2，VSEPR模型 为直线形，C上没有孤电子对，CS,是直线形分子，A项错误： PH,、NH,中心原子均为sp杂化，由于氮的电负性更大，对成 键电子对的吸引能更强，成键电子对离中心原子更近，成键电 子对之间距离更小、斥力更大，导致键角更大，故PH3键角小 于NH,B项错误；BE,中中心原子B上的孤电子对数为)× (3-3×1)=0,σ键电子对数为3，价层电子对数为0+3=3， VSEPR模型为平面三角形，B上没有孤电子对，BF3是平面三 0 角形分子，C项错误：NH4中中心原子N上的孤电子对数为 2×(5-1-4×1)=0,。键电子对数为4，价层电子对数为 1 0+4=4,N上没有孤电子对，NH4为正四面体形；CH4中中心 原子C上的孤电子对数为2×(4-4×1)=0，σ键电子对数 为4，价层电子对数为0+4=4，C上没有孤电子对，CH4为正 四面体形，D项正确。 2.DNO2与CS2所含原子数相同，价电子数均为16，互为等电 子体，故A正确；N0,中心N原子的价层电子对数=3.N 原子采取sp2杂化，故B正确：NO,中心N原子的价层电子对 数，=2，N原子采取sp杂化，离子呈直线形：N0,中心N 原子的价层电子对数=3，N原子采取p杂化.离子呈平 面三角形；NO,中心N原子的价层电子对数1=3，N原子 采取sp杂化，且存在一对孤对电子，其键角小于NO?,故知 三种离子键角NO,>N0>N02,故C正确；N,0与C02互 为等电子体，其构型与CO2相同呈直线形，故D错误。 3.CCS,的结构式为S=C=S,C原子价层电子对个数为2+ 4-2×2=2+0=2,无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判 2 断CS,的空间构型为直线形，A错误：BF,分子中，B原子价层 电子对个数为3+3-】×3=3+0=3，无孤对电子，根据价层 2 电子对互斥理论判断BF,的空间构型为平面正三角形，键角 为120°；H,0分子中，0原子价层电子对个数为2+6-2×1 2 =2+2=4,且含2个孤电子对，所以0原子采用sp3杂化， H20的空间构型为V形，键角小于120°，B错误：CH20分子 中，C原子形成3个σ键，C原子采用sp杂化，CH,0的空间 构型为平面三角形；NO3中，N原子形成3个σ键，孤对电子 数为5+1,3×2=0，N原子采用sp杂化，N0的空间构型 2 为平面三角形，C正确；PCl,分子中，P原子价层电子对个数 为3+5-3×1=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子 2 对互斥理论判断PCL3的空间构型为三角锥形；PCl,分子中，P 原子价层电子对个数为5+5-×1=5+0=5，不含孤电子 2 对，根据价层电子对互斥理论判断PCl,的空间构型为三角双 锥形，D错误。 4.CCH、一CH3、CH中原子个数相等但价电子总数不等，不 互为等电子体，A项错误：CH与NH、H,0中原子个数相 等、价电子总数相等，互为等电子体，CH中碳原子价层电子 对数是4且孤电子对数为1，NH,中氮原子价层电子对数是4 且孤电子对数为1、H,0中氧原子价层电子对数是4且孤电 子对数为1，三者中心原子都为sp杂化，几何构型都为三角 锥形，B项错误；CH,中碳原子价层电子对数是3且不含孤电 子对，所以碳原子采取s即2杂化，为平面三角形，所有原子共 平面，C项正确，D项错误。 5.DH,S中S原子的孤电子对数为2×(6-2×1)=2，σ键电 子对数为2，S原子的价层电子对数为4，H,S的空间结构为V 形；NH中N的孤电子对数为2×(5-1-4×1)=0，c键电 19 子对数为4，N原子的价层电子对数为4，NH的空间结构为 正四面体形。 6.DN2H4和C2H4原子数相同，价电子总数分别为14、12，二 者不是等电子体，故结构不相似。 7.B甲醛分子中，碳原子价电子数=3+4-2×】-1×2=3，采 用sp2杂化，为平面三角形，A正确；HCHO中碳原子采取sp 杂化，而CHOH中碳原子采取sp杂化，B错误；甲醛分子是 平面三角形，碳原子位于三角形内部，正负电中心不重合，为 极性分子，C正确：甲醇分子之间形成氢键，甲醛分子之间不 能形成氢键，故甲醇的沸点高于甲醛的沸，点，D正确。 8.B根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子 杂化方式，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数。A 项，SC,中心原子价层电子对数为2+6-？×1=4，VSEPR模 2 型为四面体形，有2对孤电子对，分子的立体构型为V形，杂 化方式为sp,A正确；B项，NF,中心原子价层电子对数为3+ 5-3×1=4,VSEPR模型为四面体形，有1对孤电子对，分子 的立体构型为三角锥形，杂化方式为sp,B错误；C项，HCN 中，心原子价层电子对数为2+4-)-3=2，VSER模型为直 2 线形，无孤电子对，分子的立体构型为直线形，杂化方式为sp, C正确：D项，CH,0中心原子价层电子对数为3+4-2,1×2 =3,VSEPR模型为平面三角形，无孤对电子，分子的立体构型 为平面三角形，杂化方式为sp,D正确；故选B。 9.CNC,分子中N原子价层电子对数=3+5-？×1=4且含 有一个孤电子对，该分子为三角锥形，键角小于120°，选项A 错误：H,0中0原子价层电子对数=2+6-？×1=4且含两 2 对孤电子对，为V形，CS2中C原子价层电子对数=2+ 4-2×2=2且不含孤电子对，为直线形，选项B错误；H,s0, 2 分子中含有2个一OH,分子间能够形成氢键，选项C正确； C02的结构式为0=C=0,共价双键中含有1个σ键和1个 T键，则该分子中含有2个σ键和2个T键，σ键和T键的个 数之比为1：1，选项D错误。 10.BC,H4分子中含1个碳碳双键、4个碳氢单键，每个单键中 含1个σ键，双键中含1个σ键和1个T键，故A正确；F原 子半径比C原子半径小，所以F一F键比C一C1键短，但是 由于F一F键键长短，原子间斥力大，所以F,稳定性差，且F 原子比C1原子非金属性强，所以F,化学性质更不稳定，故B 错误；NH3和PH3均为三角锥结构，由于电负性：N>P,成键 电子靠近中心N原子，成键电子对间产生斥力大，所以NH 的键角比PH3大，故C正确；BF3中心原子的价层电子对数 为3+(3-3×1)=3，中心原子采取p杂化，没有孤电子 对，BF3的VSEPR模型为平面三角形；SO3中心原子的价层 电子对数为3+2(6-3×2)=3，中心原子采取p杂化，没 有孤电子对，SO3的VSEPR模型为平面三角形，故D正确。 11.CH2O分子间形成氢键，NH3分子间形成氢键，且H,O中 分子间氢键比NH3的多，水的沸点比NH3高，且H2O和NH3 的沸点比PH,和CH,的沸点高，PH的相对分子质量比CH4 的相对分子质量大，范德华力大，PH沸点比CH4高，A正 确；NH3是极性分子，CH4是非极性分子，HO是极性分子， 根据“相似相溶”原理且NH3与H,O可形成分子间氢键，则 NH极易溶于水，CH难溶于水，B正确：1个PO、1个 NH、1个CH4微粒中均含有4个σ键，1个P,(白磷)中含 有6个σ键，C错误；NH、PO}中价层电子对均为4对，无 孤电子对，为正四面体形，sp杂化，N一H键均相同，D正确。 12.CN0,中的氨原子的价电子对数1=3，采用的是sp杂 化，无孤电子对，则NO3空间结构为平面三角形，S0中的 硫原子的价电子对数为62=4，采用的是p杂化，则s0 2 的空间结构为正四面体形，故A正确；NO中的氮原子的价 电子对数=3，采用的是甲杂化50中的毓原子的价 电子对数为2=4，采用的是p杂化，放B正确：0，中 根据氧原子个数，可知其含有σ键的个数为3，根据S0中 氧原子个数，可知其含有σ键的个数为4，则两种离子中σ 键的个数之比为3：4，故C错误：HNO3分子结构中的羟基 与水分子中的羟基能形成分子间氢键，H,S0,分子结构中也 存在羟基，与水分子中的羟基也能形成氢键，故D正确。 练案[15] 基础达标练 1.C冰吸收能量转化成水，故相同质量的水和冰，水的能量高 A正确：每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征 谱线可以确定元素组成，B正确：等离子体是由电子、阳离子 和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，C错误； 原子中电子吸收能量，发生跃迁，当跃迁回基态时吸收的能量 以光的形式放出，因此可以看到不同的颜色，D正确。 2.C液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚集状态，A正 确，C错误；液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异 性，B、D正确。 3.C等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子（分子或原子） 组成的整体上呈电中性的气态物质，液晶是介于液态和晶态 之间的物质状态，A正确：在一定范围内存在液体流动性，也 存在晶体各向异性的物质，称之为液晶，B正确；等离子体中 既有带电的阳离子和电子，也有电中性的分子或原子，C错 误：等离子体和液晶可以分别用于制造等离子体显示器、液晶 显示器，D正确。 4.A区分晶体与非晶体的方法是X射线衍射法。晶体具有自 范性和各向异性，但不一定都具有导电性，如金属晶体中含有 自由移动的电子，因此能够导电，而分子晶体、离子晶体等都 不含有自由移动的带电微粒，因此它们不能导电，故不能区分 晶体与非晶体的是导电性，合理选项是A。 5.B晶体的自范性是指晶体能自发地呈现多面体外形的性质， 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方 体晶体体现了晶体的自范性，A项正确；等离子体是由阳离 子、电子和电中性粒子组成的整体上呈中性的物质聚集体，B 项错误；区分晶体和非品体最可靠的方法是对固体进行X射 线衍射实验，C项正确；原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过 程，同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同，D 项正确。 6.B观察微观结构示意图知，I中粒子呈周期性有序排列，Ⅱ 中粒子排布不规则，故I为晶体，Ⅱ为非晶体。晶体具有各向 异性，具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，用X射线检 验两者，图谱明显不同。 19 7.B构成晶体的粒子在微观空间里呈周期性的有序排列.晶体 的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，因此，区 分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍 射实验，A正确；晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在 空间上是否按一定规律呈周期性有序排列，不在于是否具有 规则的几何外形，B错误：水晶属于晶体，具有各向异性，不同 方向导热性能不同，而石蜡属于非晶体，不具有各向异性，所 以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭 圆形，C正确；氧的电负性比较大，乙醇与水分子之间能形成 氢键，则乙醇易溶于水，D正确。 素能培优练 8.C玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是 晶体，因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积 不变。 9.D晶体有固定的熔点，由的熔化曲线分析可知，中间有一 段温度不变但一直在吸收能量，该段所对应的温度就是晶体a 的熔点；由b的熔化曲线可知，温度一直升高，所以物质b没 有固定的熔点，为非晶体。 10.A原子在三维空间里呈周期性有序排列、有自范性、有固定 的熔点、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分 立的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体有别于非晶体的体 现。而是否互为同素异形体与是否为晶体之间并无联系，如 无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。 11.C金属玻璃属于类似于玻璃态的一种非晶体结构，因此不 能自发呈现多面体外形，A错误：非晶体没有固定的熔点，B 错误：鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍 射实验，C正确；金属玻璃由金属元素或金属元素为主要成 分的熔体通过快速冷却形成的，与二氧化硅无关，D错误。 12.（1)非晶硅晶体硅(2)AC(3)BC 【解析】(2)A项，玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体；B 项，许多国体粉末不能用肉眼观察到晶体外形，但可通过光 学显微镜或电子显微镜看到规则的几何外形，所以国体粉末 也可能是晶体：C项，晶体内部粒子具有有序性，有固定的 熔、沸点和各向异性。(3)A项，两者化学成分均为SO,,均 是二氧化硅晶体，玛瑙是熔融态SO2快速冷却形成的，水晶 则是熔融态SiO,缓慢冷却形成的，错误：D项，石英玻璃是非 晶态二氧化硅，错误。 13.(1)10吸热不变晶体晶体有固定的熔点，而非晶体 没有固定的熔点(2)各向异性各向同性 【解析】(1)由图知，冰块熔化过程持续了10min,此过程 需吸收热量，温度保持不变，故冰是晶体，有固定的熔点，而 非晶体没有固定的熔点，有无固定熔点是区分晶体与非晶体 的重要依据。(2)甲为石墨晶体，垂直方向的导电性差而水 平方向的导电性强，说明晶体具有各向异性；乙图中，水晶属 于晶体而玻璃属于非晶体，石蜡熔化后，水晶片上出现椭圆 形而玻璃片上出现圆形，说明晶体具有各向异性而非晶体具 有各向同性。 练案[16] 基础达标练 1.D习惯采用的晶胞是平行六面体，A选项错误；相同晶体中 晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小一般不相 同，B选项错误：晶体中的某些粒子被若干个晶胞所共有不专 属于某个晶胞，C选项错误；知道晶胞的组成，利用“均摊法”， 即可推知晶体的组成，D选项正确。 2.B晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成，而是晶胞平行排列 而成的，且相邻晶胞之间没有任何间隙。 2练案[14] 第二章提升微课2 1.(2025·天津高二期中)用价电子对互斥理论 (VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构 型，也可推测键角大小，下列判断正确的是 A.CS2是V形分子 B.PH,键角大于NH C.BF,是三角锥形分子 D.NH和CH4的空间结构相同 2.(2024·山东省滨州市高二期末)N02、N02、 N,O、NO?都是重要的含氮微粒。下列说法错误 的是 A.NO,与CS,互为等电子体 B.NO2中心原子采取sp2杂化 C.键角：N0,>NO3>NO2 D.N20的空间结构为角形 3.(2025·北京市第三中学高二期中)用价层电子 对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子 的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列 判断正确的是 () A.CS2是V形的分子 B.BF3键角为120°，H20键角大于120° C.CH,0、NO3都是平面三角形的分子 D.PCL、PCL都是三角锥形的分子 4.(2025·山东淄博高二期末)CH、一CH3、CH 都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法 正确的是 A.它们互为等电子体，碳原子均采取sp杂化 B.CH与NH、HO互为等电子体，中心原子 均为p杂化，几何构型均为正四面体形 [分子的空间结构判断] C.CH中的碳原子采取即2杂化，所有原子共 平面 D.CH,中的碳原子采取sp3杂化，所有原子均 共面 5.(2025·辽宁高二期末)用价层电子对互斥模型 预测H,S和NH的空间结构，两个结论都正确 的是 A.直线形；正四面体形 B.V形：平面正方形 C.直线形；平面正方形 D.V形；正四面体形 6.（2025·辽宁鞍山高二期中)根据等电子原理： 由短周期元素原子构成的微粒，只要其原子数 相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为 等电子体，它们具有相似的结构特征。以下各 组微粒结构不相似的是 A.C0和N2 B.03和NO2 C.C02和N20 D.N2H4和C,H 0 7.(2025·辽宁朝阳高二期末)甲醛(H一C一H) 在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH,OH),以下 说法错误的是 () A.甲醛分子的空间结构为平面三角形 B.甲醛分子和甲醇分子内碳原子均采取s即 杂化 C.甲醛分子为极性分子 D.甲醇的沸点高于甲醛的沸点 35 8.(2025·山西省太原市高二期中)简单分子的空 间结构可以用价层电子对互斥模型预测，用杂 11 化轨道理论解释。下列表格中说法错误的是 中心原子 中心原子 选 VSEPR 空间 分子 的价层电 的杂化轨 项 模型 结构 子对数 道类型 A SCL 4 四面体形 V形 sp 心 NF3 四面体形 三角锥形 HCN 2 直线形 直线形 sp 平面 平面 D CH2O 三角形 三角形 9.（2025·河南开封高二期末未)下列说法正确的是 12. A.NCl3分子中的键角为120° B.H,0和CS,均为V形分子 C.H,S04能形成分子间氢键 D.C02分子中σ键和π键的数目之比为1：2 10.(2025·广东潮州高二期末)下列有关物质结 构与性质的论述错误的是 A.C,H4分子中有5个g键，1个T键 B.根据原子半径推知，F一F键的键能大于 C一Cl键，F,化学性质更稳定 C.NH3的成键电子对间排斥力较大，所以NH 的键角比PH,大 136 D.BF3和SO3中B、S杂化轨道类型相同，二者 VSEPR模型均为平面三角形 (2025·广西百色高二期末)P0、NH4这两 种离子中各原子的空间排列情况和CH4分子 相似。下列关于几种微粒的说法中，不正确的 是 A.简单氢化物H,O、NH3、PH3、CH4的沸点逐 渐降低 B.NH3极易溶于水，CH4难溶于水 C.相同物质的量的POˉ、NH、CH4、P4(白磷) 四种微粒所含的σ键个数相同 D.NH离子中四个N一H键键长完全相同， PO、NH两离子的空间结构为正四面 体形 (2025·天津市新四区示范校高二期末)已知 HNO,、H,SO,的结构如图所示，下列说法不正 确的是 0 0 N-OH HO-S-OH 0 0 HNO H,S04 A.NO?、SO?的空间结构分别为平面三角形、 四面体形 B.HNO3、H,SO4分子中N、S的杂化类型分别 为sp、sp C.等物质的量的N0、SO中含σ键的个数 之比为2：3 D.HNO,、HSO都能与水形成分子间氢键