第2章 提升微课2：分子的空间结构判断-【成才之路·学案】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)

4.×提示：根据相似相溶规律，水是极性分子，苯是非极性分 子，所以苯在水中的溶解度很小。 三、课堂探究 典例1：D由硝酸的分子间作用力小于磷酸可知，硝酸的熔点 低于磷酸，故A正确：2、苯、甲烷都是非极性分子，水是极性 分子，根据“相似相溶”原理，则L,易溶于苯、CH4难溶于水 故B正确；臭氧极性微弱，水是极性分子，四氯化碳是非极性 分子，根据“相似相溶原理”，所以O3在四氯化碳中的溶解度 高于在水中的溶解度，故C正确；H,0很稳定，因为水中氢氧 键键能大，水的沸点高是因为水分子之间存在氢键，故D 错误。 对点训练1：BCL4、CBr4、CCL4、CF4均为分子晶体，空间结构相 似，相对分子质量依次减小，分子间作用力减小，熔、沸点降 低，A不符合题意；HF、HC、HBr、HⅢ热稳定性与分子极性键 的强弱有关，与分子间作用力无关，B符合题意；F2、CL2、Br2、I2 均为分子晶体，空间结构相似，相对分子质量依次增大，分子 间作用力增大，熔、沸点升高，C不符合题意；CH3一CH3、 CH3一CH2一CH3与(CH3)2CHCH3或CHCH2CH2CH3相比， 相对分子质量增大，分子间作用力增大，沸点升高， CHCH2CH,CH3与(CH3),CHCH3相对分子质量相同， (CH3),CHCH3的支链多，分子间作用力更小，沸点更低，D不 符合题意。 对点训练2：C对二苯酚形成分子间氢键，邻二苯酚易形成分 子内氢键，所以对二苯酚熔点高于邻二苯酚，故不选A;水结 冰后形成氢键数目增多，体积膨胀，密度变小，故不选B;H亚 受热后难分解，与H一F键的键能大有关，故选C;维生素C 0 CH2一CH-CH =0 OH OH )易与水分子形成氢键，所以易溶 HO OH 于水，故不选D。 学习任务二 一、必备知识 1.组成原子排列镜像重合 2.手性异构体 3.有效无效有害的只催化催化手性催化剂手性 分子 二、自学辨析 1.V 2.×提示：手性分子具有完全相同的组成和原子排列，两者结 构不同，性质不完全相同。 3.×提示：手性分子具有完全相同的组成和原子排列，官能团 相同。 三、课堂探究 典例2：BHF中存在电负性较大的F原子，与F原子相连的H 原子与水分子中电负性较大的O原子形成氢键，所以HF易 溶于水，A正确；连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性 碳原子，分子中2个与甲基相连的碳原子以及与羟基相连的 碳原子为手性碳原子，共3个，B错误：次磷酸(HPO,)与足 量的NaOH溶液反应生成NaH,PO,,说明H,PO,只能电离出 一个氢离子，所以HPO,是一元酸，C正确：根据H2O,分子的 结构可知，其正负电荷中心不重合，为极性分子，D正确。 -16 对点训练3：DI和Ⅱ呈镜面对称，且分子的结构不同，而极性 相同，A、B项错误；I和Ⅱ的空间结构均不对称，故均是极性 分子，C项错误 课堂素养评价 1.BO元素没有最高正价，A错误；HCN中碳原子与氮原子形 成碳氮三键，所以碳原子的杂化方式为s即，B正确：SO,的相 对原子质量小于S0,,范德华力小于S0,,所以沸点S0,< S03,C错误；SO的中心原子S的价层电子对数为4，孤电子 对数为1，所以空间结构是三角锥形，VSEPR模型是四面体 形，D错误。 2.B分解与化学键有关，与氢键无关，A不选：分子的稳定性是 由共价键的键能决定的，由于原子半径As>N,键长N一H< As一H,键长越长，键能越小，故AsH3更易分解，B合理；NH 是极性分子而AsH3也是极性分子，C不选；NH极易溶于水 而AsH,不能，是因为NH溶于水后形成氢键，分解与溶解度 无关，D不选。 3.B碳原子上连有四个不同的原子或者基团是手性碳原子，乳 酸CH,CH(OH)COOH分子中2号碳是手性碳原子，该碳原子 是sp杂化，故A正确；CS2在水中的溶解度很小，是由于CS2 属于非极性分子，故B错误；碘易溶于四氯化碳，CC4难溶于 水，说明碘和CCL,都是非极性分子，都可以用“相似相溶”原 理解释，故C正确；S02分子中硫原子价层电子对数为3，孤电 子对数为1，采取s即杂化，价层电子对互斥模型为三角形，空 间结构为角形，正负电荷中心不重合，是极性分子，故D正确。 4.B分子中含饱和碳原子，不可能所有原子共平面，A错误；含有羧 基、氨基、酯基、酰胺键等四种官能团，B正确：该分子中含有2个手 0 性碳原子HOOC一CH,一CH一C一NH一CH一CH,一 .C NH, COOCH 错误；碳原子连有双键的是sp2,全部连接单键的是sp3杂化， D错误。 5.C乙醇能和水形成氢键，故乙醇与水以任意比互溶，A不符 合题意；水凝固时形成的氢键具有方向性，导致冰中水分子间 隔变大，密度较水的密度小，B不符合题意；甲烷、SH4均为分 子晶体，SH4相对分子质量较大，沸点比甲烷高，与氢键无关， C符合题意；接近水的沸点的水蒸气分子中通过氢键形成缔 合分子，导致其相对分子质量测定值大于18，D不符合题意。 提升微课2分子的空间结构判断 二、题组训练 1.BPC,的中心原子P的价层电子对数为3+5-】×3=4，孤 电子对数为1，分子空间构型为三角锥形，BCL3的中心原子B 的价层电子对数为3+3-】×3=3，没有孤电子对，分子空间 构型为平面三角形，A错误；PCl的中心原子P的价层电子 对数为4+5-，1×4=4，没有孤电子对，中心原子采取p 2 杂化，BC,的中心原子B的价层电子对数为4+3+11×4 2 =4,没有孤电子对，中心原子采取sp3杂化，B正确：PC的中 心原子P的价层电子对数为4，孤电子对数为1，分子空间构 型为三角锥形，PC的中心原子P的价层电子对数为4，没有 孤电子对，分子空间构型为正四面体形，孤电子对对成键电子 对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，故P℃L,的键角小 于PCl,C错误；BCL,的中心原子B的价层电子对数为3，没 有孤电子对，分子空间构型为平面三角形，正负电荷中心重 合，为非极性分子，D错误 2.B微粒的空间结构是平面三角形，说明中心原子价层电子对 个数是3且不含孤电子对。①H0+的中心原子价层电子对 个数=3+？×(6-1-3×1)=4，因此其空间结构不是平面 三角形；②BC,的中心原子价层电子对个数=3+)×(3-3 ×1)=3,因此其空间结构是平面三角形：③CO的中心原子 价层电子对个数=3+×(4+2-3×2)=3，因此其空间结 构是平面三角形：④NH,的中心原子价层电子对个数=3+之 ×(5-3×1)=4,因此其空间结构不是平面三角形；⑤PCl3的 中心原子价层电子对个数=3+了×(5-3×1)=4，因此其 空间结构不是平面三角形；故②③正确。 3.BNH2和PH,原子总数和价电子总数相同，是等电子体，N 和P的电负性不同，故键角不相同，A错误；NO3和S03原子 总数和价电子总数相同，是等电子体，NO,的N和SO,中的S 均为sp2杂化，故均为平面三角形结构，B正确：H,O和PCl 的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错误；已知B,NH。 和苯是等电子体，苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故 B,NH。分子中也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D错误。 4.A各项中原子数均相同，最外层电子数之和分别为A项：18 和18：B项：16和17：C项：16和17：D项：26和24。 整理与提升 高考真题体验 1.×2.×3.V4.V5.×6.×7.V8.V9.V 10.V11.×12.V13.V14.× 二 L.B反应中各分子的σ键不全是p-Pσ键。例如，H0中的 H一0键是s-spσ键，而非p-Pσ键，A错误；根据价层电子 对互斥理论，C,0中0原子周围的孤电子对数为)(6-2× 1)=2,还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体 形：H,0中0原子周围的孤电子对数为2(6-2×1)=2，还 含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HCO 中0原子周围的孤电子对数为2(6-2×1)=2，还含有2个 成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形：反应中各分子 的VSEPR模型均为四面体形，B正确；C的原子半径大于H, Cl一0键长应大于H一0键长，C错误：HClO中Cl的最外层 电子数为7，其1个价电子与0形成共价键，剩余6个价电子 形成3对孤电子对，D错误。 2.D(YW,),XZ为有机物，基态X、Z原子均有2个单电子，X Z分别为VA族和IA族元素，X、Y、Z同周期、原子序数依次 16 增大，若X、Y、Z为第三周期元素，则X、Y、Z分别为Si、P、S:若 X、Y、Z为第二周期元素，则X、Y、Z分别为C、N、O;又 YWZXY为无机物，(YW,),XZ为有机物，所以X、Y、Z分别 为C、N、O,W、X、Y、Z原子序数依次增大，能形成YW,ZXY,则 W为H,综上所述，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。C、N、O同周 期，同一周期主族元素，从左到右第一电离能有逐渐增大的趋 势，第VA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则第 一电离能N>O>C,故A错误；甲为NH4OCN,NH4中有N原 子提供孤对电子、H提供空轨道形成的N→H配位键，故B 0 错误；乙为H,N一C一NH2,其中有4个N一H2个C一N、碳 0 氧原子之间均有1个σ键，则一个HN一C一NH,中有7个 σ键、1个T键，σ键与T键的数目比为7：1，故C错误；甲为 NH,OCN,其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单 键，σ键电子对数为2，无孤对电子，C原子采取sP杂化，乙为 0 H,N一C一NH2,其中的C原子形成3个σ键，即σ键电子 对数为3，无孤对电子，C原子采取即杂化，故D正确。 3.BZ是周期表中电负性最大的元素，Z为F,电子层数为2，未 成对电子数为1：X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数 依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之 和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或 X为N和Y为O:化合物分子式为XY,Z,则X和2个Y总化 合价为+1价，NO,F符合，故X为N,Y为O,Z为F。X为N, Y为O,Z为F,N、0、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径 最小，A错误；X为N,Y为O,Z为F,同周期从左往右，第一电 离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O,故 三者中O的第一电离能最小，B正确；X为N,N的最高正化合 价为+5，C错误；X为N,Z为F,NF,和NH的中心原子均为 sp杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远， 成键电子对之间的斥力较小，键角较小，D错误。 4.B主体分子内羟基与磺酸基相邻较近，磺酸基中含有羟基的 结构，可以形成分子内氢键，A正确；主体与客体间存在非共 价键，B错误；已知单键的键能小于双键，则S一O的键能比S =0键能小，C正确；N原子价电子数为5，(CH3)4N+中N有 4条σ键，无孤对电子，采用sp杂化，(CH),N中N有3条σ 键，1对孤对电子，价层电子对数为4，采用s即杂化，D正确。 5.C非金属性越强，电负性越大，故电负性C<N<O,A错误； 同周期从左到右，原子半径递减，故原子半径C>N>O,B错 误；碘的价电子数为7，中心原子I与两个碘通过共用电子 对形成共价键，则两边的碘存在3对孤对电子，中心原子I的 孤对电子是7+1,2x1=3,C正确：六元环内存在大m键，大 2 π键具有吸电子效应，N一H离大π键比较近，N一H键极性 更大，D错误。 三、 1.正四面体形2.平面三角形3.sp2055 3.（2024·山东泰安高二期末)下列叙述不正确的是 A.乳酸CH CHCOOH分子中含有一个手性碳原子，该碳原子是sp3杂化 OH B.CS2在水中的溶解度很小，是由于CS2属于极性分子 C.碘易溶于四氯化碳，CC14难溶于水，都可以用“相似相溶”原理解释 D.S02价层电子对互斥模型为三角形，空间结构为角形，是极性分子 4.(2025·重庆高二期末)“无糖”饮料备受消费者喜爱，“无糖”指不含蔗糖，但常添加合成甜味剂。 阿斯巴甜是合成甜味剂之一，其结构如下图所示，下列有关阿斯巴甜分子的说法正确的是() HOOC-CH,-CH-C-NH- CH-CH2- NH, COOCH A.所有原子可能共平面 B.含有4种官能团 C.含有3个手性碳原子 D.碳原子均采用sp3杂化 5.(2025·北京西城区高二检测)下列事实不能用氢键解释的是 A.乙醇与水以任意比互溶 B.0℃时，冰的密度比水的小 C.甲烷的沸点比SiH的低 D.接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[13] 提升微课2分子的空间结构判断 一专题精讲 1.根据价层电子对互斥模型判断分子空间结构 中心原子的配位 中心原子的价 中心原子的杂 中心原子的孤 VSEPR 分子或离子 原子数（σ键电 实例 层电子对数 化轨道类型 电子对数 模型 的空间结构 子对数) sp 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 0 平面 平面三角形 BF3 3 sp2 2 1 三角形 V形 S02 056 4 0 正四面体形 CH, 4 sp3 3 1 四面体形 三角锥形 NH: 2 2 V形 H20 2.根据等电子体原理判断分子空间结构 (1)原子总数相同、价电子总数相同的分子（或离子）互为等电子体。 (2)等电子原理的应用：利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如S0,和 0,的原子数目和价电子总数都相等，二者互为等电子体，中心原子都是$p杂化，都是V形 结构。 (3)常见的等电子体汇总 微粒 通式 价电子总数 立体构型 CO2,CNS、NO,、N AX2 16e 直线形 C0、N03、S0, AX3 24e 平面三角形 S02、03、N02 AX2 18e V形 S02、P03 AX. 32e 正四面体形 P0、S0、C103 AX3 26e 三角锥形 C0、N2 AX 10e 直线形 CH4、NH AX. 8e- 正四面体形 三题组训练 题组一根据价层电子对互斥模型判断分子空间结构 1.(2025·重庆高二期末)PCL,用途广泛，已知在一定条件下，PCL存在如下转化关系： PClPCl CPCL:BCI BCI 下列有关说法正确的是 () A.PCL和BCL3分子空间构型相同 B.PCl4和BCl4中心原子均为sp3杂化 C.PCL,的键角大于PCl4 D.BCL3为极性分子 2.（2024·北京石景山高二检测)下列粒子空间结构是平面三角形的是 () ①H,O+②BCL,③CO-④NH,⑤PCl A.①② B.②③ C.①④ D.③⑤ 057 [思维建模]根据价层电子对互斥模型确定分子的空间结构的注意事项 (1)对于AB.型分子，成键电子对数等于与中心原子相连的原子个数。 (2)分子的中心原子上孤电子对数为0时，VSEPR模型与分子空间结构相同。 (3)分子的空间结构与分子类型有关，如AB,型分子只能为直线形或V形结构，AB型分子只能 为平面三角形或三角锥形结构。故根据分子类型(AB,型)和孤电子对数能很快确定分子的 空间结构。 题组二根据等电子体原理判断分子空间结构 3.(2025·河北石家庄市七县联考)通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子 体。人们发现等电子体的空间结构相同，下列有关说法中正确的是 () A.NH和PH是等电子体，键角相同 B.NO,和S03是等电子体，均为平面三角形结构 C.H0+和PCL3是等电子体，均为三角锥形结构 D.已知B,N,H和苯是等电子体，B,NH。分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 4.（2025·辽宁高二期末)由短周期元素原子构成的粒子，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。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对 粒子中，立体结构相似的是 () A.S02与0g B.C02与N02 C.CS2与NO2 D.PCL3与BF3 [思维建模]确定等电子体的方法 (1)竖换：把同族元素（同族原子价电子数相同）上下交换，即可得到相应的等电子体，如C02与 CS2、03与S02等； (2)横换：换相邻主族元素，这时候价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等，如八2与 C0等； (3)互换：可以将分子变换为离子，也可以将离子变换为分子，如O3与NO2、C0与CN等。 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[14]