第2章 第2节 课时1 杂化轨道理论-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（鲁科版）

第2节 共价键 课时1杂 白题 基础过关 题型1常见分子的空间结构与键角关系 1.*下列有关键角与分子空间结构的说法 不正确的是 ( 》 A.键角为180°的分子，空间结构是直线形 B.键角为120的分子，空间结构是平面三角形 C.键角为60的分子，空间结构可能是正四面体形 D.键角为90°~109°28'的分子，空间结构可能 是角形 题型2原子轨道的杂化与杂化轨道类型 2.*(2025·河南开封高二期中)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 10928'、120°、180° D.四面体形、三角锥形的分子结构可以用sp 杂化轨道理论解释 3.*下列图形表示s即2杂化轨道的电子云轮 廓图的是 器8思 4.*（2025·天津高二月考)如图所示，关于 乙烯分子中，下列说法正确的是 ( A.sp杂化轨道形成σ键，未杂化 的2p轨道形成π键 B.sp杂化轨道形成T键，未杂化的2p轨道 形成σ键 C.碳碳双键的总键能是碳碳单键键能的两倍 D.乙烯分子中的π键比σ键稳定 题型3杂化轨道类型与分子空间结构的关系 5.*下列分子中，各分子的空间结构和中心原 子的杂化方式均正确的是 选择性必修2·LK 与分子的空间结构 于错题 化轨道理论 限时：15min A.H20 V形 sp杂化 B.AICI 正四面体形 p杂化 C.CH,O 三角锥形 sp杂化 D.BeCl, 直线形 sp杂化 6.*有几种阴离子的信息如下，下列推断 不正确的是 ( ) 阴离子 CIO C103 M CIO 中心元素化合价 +5 +3 +1 中心原子杂化类型 %3 sp3 A.C1O,和C0?的价电子总数相同 B.M的化学式为CIO, C.Cl0?、Cl0中氯原子的杂化类型都为sp3 D.M的空间结构为V形 重难聚焦川 题型杂化轨道类型及微粒空间结构的判断 7.*情境创新(1) 蓝矾 (CuS04·5H,0)的结构如图 所示： HO OH, H,0 OH, S0?的空间结构是 ,其中S原子 的杂化轨道类型是 (2)气态S0,分子的空间结构为 将纯液态S0,冷却到289.8K时凝固得到一 种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示， 此固态S0,中S原子的杂化轨道类 型是 .-0 os 黑白题32 黑题应用提优 限时：20min 1.**下列说法正确的是 ( A.在SCL,中，中心原子S采取sp杂化轨道 成键 B.凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间 结构都是正四面体形 C.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参 与成键的孤电子对 A.该分子中的C原子采取的杂化方式有sp、 D.凡AB,型的共价化合物，其中心原子A均 sp2、sp3 采用sp3杂化轨道成键 B.该分子中的0原子采取sp3杂化 2.*下列分子或离子的中心原子为p3杂化， C.“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平 面内 且杂化轨道容纳1对孤电子对的是( D.“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化 A.CH4、NH3、H2O B.C02、BBr3、SO号 压轴挑战 C.C2H4、S02、BeCl2 D.NH3、PCl3、H0 5.禁元素X和Y属于同一主 3.*从微粒结构角度分析，下列说法正确的是 族。负二价的元素X和氢的化 ( 合物在通常状况下是一种液 A.NaS0,中，阴离子空间结构为正四面体 体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和 形，S原子的杂化方式为sp 元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合 B.甲烷分子中的sp3杂化轨道是由4个H原 物中，X的质量分数分别为50%和60%。 子的1s轨道和C原子的2p轨道杂化形 (1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置 成的 分别为 C.0,的空间结构为V形，其中心原子的杂化 方式为sp (2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合 物中，写出X的质量分数为50%的化合物的 D.三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体 化学式： ;该分子的中心原子采用 两种存在形式，两种分子 杂化，分子空间结构为 (3)写出X的质量分数为60%的化合物的 中S原子的杂化轨道类型相同 化学式： ;该分子的中心原子采用 4.*情境创新(2024·福建厦门高二月考)多 杂化，分子空间结构为 位化学家用简单的偶联反应合成了如图这个 (4)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有 非极性键的是 有趣的“纳米小人”分子。有关该分子结构的 (写分子式)，分子空间 结构为V形的是 (写分子式)。 说法不正确的是 第2章黑白题33课时2键参数 白题基础过关 题号1235 答案AADA 1.A2.A 3.D解析：一般键长越长，键能越小，即化学键的键长与键能是相关 的，A正确；通过晶体的X射线衍射可以测定分子结构中的键长、键 角的数值，键角是描述分子立体结构的重要参数，B正确：电子云的 重叠只能按一定的方向进行，共价键有方向性，除去s轨道外其他原 子轨道如p、d等轨道都有一定的伸展方向，沿轨道方向重叠可产生 最大重叠，形成的键最稳定，所有分子内两个共价键之间存在键角，C 73g·iolF-1mol,分解成2mal气态H和2mal 正确；73gHC即、73g 气态C1时消耗的能量为2×432kJ,再进一步形成氢气和氯气时，还 会释放出一部分能量，D错误。 4.(1)C一C和C一H键能较大，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si一Si和 Si一H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以形成 (2)Si一H的键能小于C一H的键能，SiH4的稳定性小于CH4的稳定 性；C一H的键能大于C一0键的键能，C一H比C一0稳定，而Si一H 的键能却远小于Si一0的键能，所以Si一H不稳定，而倾向于形成更 稳定的Si一0 重难聚焦 5.A解析：△H=反应物的总键能-生成物的总键能=8×6×E(P一P)+ 3×8×E(S-S)-8×3×E(P-P)-8×6×E(P-S)=48a+24b-24a-48c =24a+246-48c=24(a+b-2c)(kJ·mol1),故A正确。 黑题应用提优 题号123456789 答案AA CDB AD D C CD 1.A2.A3.C4.D 5.B解析：原子半径：Cl<Br<L,键长：a<b<c,A错误；一般情况下，键长 越短，键能越大，则键能：x>y>z,B正确；键能越大，物质越稳定，稳定 性：HCI>HBr>HⅢ，C错误；HCl、HBr、HⅢ都是强酸，用pH试纸测量的 0.1mol·L1溶液pH相等，D错误。 6.AD解析：P4S,结构中上面磷与三个硫形成极性共价键，疏的电负 性比磷的电负性大，因此P显+3价，其他三个磷，每个磷与一个硫形 成极性共价键，与两个磷形成非极性键，因此P显+1价，B错误；原 子半径：r(P)>r(S),分子结构中P一P的键长比S一P的键长长，C 错误。 7.D解析：图中阴影部分H2S(g)变为2H(ad)和s(ad),表示H2S分 子的吸附与解离，解离过程是断键过程，消耗能量，A正确；0的电负 性大于S,H一0比H一S更稳定，所以H,S中H一S的键能小于H,0 中H一0的键能，B正确；S原子的半径大于0原子，所以H一S的键 长大于H一0，C正确；从图中可以看到，有H2S(g)解离成2H(ad)和 S(ad),H一S断裂；同时存在S(g)和H2(g)生成H2S(g),有H一S的 形成，D错误。 8.C解析：碳碳三键键能小于3倍的碳碳单键的键能，故小于 1038kJ·mol1,A错误；单键均为σ键，双键中含有1个σ键、1个 π键，比较N一N与N=N、0一0与O一0的键能数据可知，N、0同 种元素之间形成的σ键和π键的键能大小，σ键小于π键，B错误； 比较P一P与P=P的键能数据可知，P与P形成的σ键的键能大于 T键的键能，P4间P原子以σ键形成，能量更低，故白磷以P4形式 存在而不以P2形式存在，C正确：断键吸收能量，若Cl2(g)相对能量 为0，则CI(g)的相对能量为+121kJ·mol,D错误。 9.CD解析：由图乙可知，P,01o中每个磷原子与4个氧原子形成4个 g键，4个磷原子共形成16个σ键，故1molP,010中σ键的数目为 16N,C错误；白磷燃烧的化学方程式为P4+50,点燃p,0o,1mal 白磷完全燃烧需断裂6molP一P和5mol0=0,形成12molP一0 和4molP=0,反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能，即 E1-E2=6a+5c-4E(P=0)-12b,得E(P=0)= 选择性必修2·LK 6a+5c-12b-(E1-E2) ,D错误。 压轴挑战 10.(1)o（2)D(3)H2S>PH3>SiH4原子半径：S<P<Si,键长： S-H<P-H<Si一H,故键能：S一H>P-H>Si一H(4)522 解析：(1)CH,中的化学键为单键，该共价键为σ键。(2)C0CL2分 0 子的结构式为C1一C一C1,分子中含有2个单键和1个双键，则每 个C0Cl2分子内含有3个g键、1个π键。(3)Si、S、P非金属性：S> P>Si,形成的气态氢化物的稳定性从大到小的顺序为H2S>PH3> SiH4,从键长和键能的角度解释原因：原子半径：S<P<Si,键长： S-H<P一H<Si一H。(4)1 mol Si完全燃烧生成1 mol Si(02,已知 1mol单质硅含有2 mol Si--Si键，1 mol Si02含4 mol Si--0键，则 H=2×226kJ·mol-1+1×498kJ·mol1-4×368kJ·mol1= -522kJ·mol-1,则1 mol Si完全燃烧放出的热量约为522kJ。 第2节共价键与分子的空间结构 课时1杂化轨道理论 白题 基础过关 题号12345 6 答案BBDADA 1.B解析：苯分子的键角为120°，但其空间结构是平面正六边形，故 选B。 2.B解析：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，A正确；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$p3杂化轨 道，但是只有3个杂化轨道参与形成化学键，B错误；sp3、sp2、s即杂化 轨道的空间对构分别是正四面体形、平面三角形、直线形，夹角分别 为109°28'、120°、180°，C正确：四面体形、三角锥形的分子结构可以 用$p3杂化轨道理论解释，如空间结构为正四面体形的甲烷分子中碳 原子的杂化方式和空间结构为三角锥形的氨分子中氨原子的杂化方 式都为sp3杂化，D正确。 3.D解析：该杂化轨道的空间结构为直线形，夹角为180°，共有2个 杂化轨道，为s即杂化，A错误；未形成杂化轨道，B错误；杂化轨道的 空间结构为正四面体形，共有4个杂化轨道，为$p3杂化，C错误；杂 化轨道的空间结构为平面三角形，夹角为120°，共有3个杂化轨道， 为sp2杂化，D正确。 4.A解析： 转化 网 口激发 2p 2p 个2印 2s 2s sp2...-- sp2 如图为乙烯分子中C原子杂化过程。乙烯分子中的C原子的2s轨 道和2个2p轨道杂化之后形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化 轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个σ键，剩余的1个sp2杂 化轨道与另一个C原子的sp杂化轨道形成σ键，而C原子未杂化的 2印轨道与另一个C原子未杂化的2印轨道肩并肩形成1个π键。由 上述分析可知，p2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键，A 正确；由A可知B错误；1个碳碳双键中含有1个σ键和1个π键 且C原子之间形成的σ键的键能比π键键能更大，C错误；乙烯分子 中的T键键能比σ键键能小，容易断裂，故更不稳定，D错误。 5.D解析：水分子中氧原子的价电子对数为4、孤电子对数为2，氧原 子的杂化方式为s即3杂化，分子的空间结构为V形，A错误；四氯合铝 离子中铝原子的价电子对数为4、孤电子对数为0，铝原子的杂化方 式为sp3杂化，离子的空间结构为正四面体形，B错误：甲醛中碳原子 的价电子对数为3、孤电子对数为0，故原子的杂化方式为即2杂化， 分子的空间结构为平面三角形，C错误；氯化铍分子中铍原子的价电 子对数为2、孤电子对数为0，铍原子的杂化方式为即杂化，分子的空 间结构为直线形，D正确。 黑白题10 四方法技巧 一般情况下，杂化轨道数=中心原子上的孤电子对数+中心原子 的σ键电子对数，由此判断杂化轨道类型。 6.A解析：Cl03和C0?的价电子总数分别为7+3×6+1=26、4+3×6+ 2=24,价电子总数不相同，A错误：M中CI元素的化合价是+3价，杂 化轨道类型是sp3,因此M的化学式为CIO2,B正确；CIO?中价电子 对数是3+7+13x2=4,C0中价电子对数是1+7+11X2=4,因此 2 2 氯原子的杂化类型都为p,C正确；M中价电子对数是2+7+12x2 =4,含有2对孤电子对，所以空间结构为V形，D正确。 重难聚焦 7.(1)正四面体形即3杂化(2)平面三角形p3杂化 解析：(1)S原子的杂化轨道类型为sp3杂化，S0?的空间结构是正 四面体形。(2)气态S03中，中心S原子的杂化类型为即2杂化，S0? 的空间结构为平面三角形；图中固态S03中S原子形成4个共价单 键，其杂化轨道类型是s即3杂化。 黑题应用提优 题号1234 答案CDAD 1.C2.D 3.A解析：s0?的中心原子S原子的价电子对数为4+6-4x2+2 4, 其空间结构为正四面体形，S原子采取即杂化，A正确；甲烷分子中 的sp3杂化轨道是由C原子的1个2s轨道和3个2p轨道杂化形成 的，B错误；0，的价电子对数为2+6-2x2-3,空间结构为V形，采取 2 p杂化，C错误；S0,中心原子S原子的价电子对数为3+6-2x3 3,采取sp2杂化，而三聚体中S原子呈现四面体结构，采取sp3杂化， D错误。 4.D解析：该分子中碳碳三键上的C原子采取sp杂化，苯环上的C原 子采取s即2杂化，其他饱和碳原子采取s即3杂化，A正确；该分子中的 0原子有2对σ键电子对，有2对孤电子对，故其采取s即3杂化，B正 确；“纳米小人”头部的C原子均为sp3杂化，C原子与周围的其他原 子形成四面体，不在同一平面上，C正确；“纳米小人”手、脚部位的碳 原子都属于饱和碳原子，均采取s即3杂化，D错误。 压轴挑战 5.(1)第2周期MA族第3周期MA族(2)S02sp2V形 (3)S03sp2平面三角形(4)H202H20 解析：元素X和Y属于同一主族，负二价的元素X和氢的化合物在 通常状况下是一种液体，此液体可能是水，其中X的质量分数为 88.9%,则X元素为0元素；又因为元素X和Y属于同一主族，二者 可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50% 和60%，则元素Y为S元素，氧化物为S02和S03。(2)在元素X和 元素Y两种元素形成的化合物中，X的质量分数为50%的化合物的 化学式为S02;该分子的中心原子S原子以s即2杂化，有1对孤电子 对，分子结构为V形。(3)X的质量分数为60%的化合物的化学式 为S0,;该分子的中心原子S原子以s即杂化，无孤电子对，空间结构 为平面三角形。(4)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极 性键的是H202;空间结构为V形的是H20。 课时2价电子对互斥理论等电子原理 白题基础过关 题号1245 答案DBDA 1.D解析：价电子对互斥理论认为，分子中价电子对相互排斥使得价 电子对朝空间不同方向伸展，从而决定了分子的空间结构，故A正 正本参考答案 确：分子中键角越大，价电子对距离越远，电子之间相互排斥力越小， 分子能量越低，分子越稳定，故B正确：H,S中中心S原子的价电子 对数为2+6-124，有两对孤电子对，分子呈V形，BF,中中心B原 2 3-1×3 子的价电子对数为3+ =3,无孤电子对，分子呈平面三角形，故 C正确：该理论并不能预测所有分子或离子的空间结构，比如VSEPR 模型不能预测许多以过渡金属为中心原子的粒子的空间结构，故D 错误。 四方法技巧 利用价电子对互斥理论判断分子的空间结构时，牢记以下内容： 价电子对数=σ键电子对数+中心原子的孤电子对数，中心原子的 孤电子对数=2(-b),其中a为中心原子价电子个数，x为与 中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受 的电子数。 2.B解析：不同原子间的共价键为极性共价键，该分子中含有极性共 价键，A正确：每个单键是1个σ键，每个双键含有1个σ键和1个π 键，每个三键含有1个σ键和2个T键，则该物质分子中σ键和π键 的个数比为9：3=3：1，B错误；该物质中C和N都达到8电子稳定 结构，H原子没有达到8电子稳定结构，C正确：按原子轨道重叠方 式共价键分为2种，“头碰头”重叠形成σ键，“肩并肩”重叠形成π 键，D正确。 3.(1)224四面体形V形(2)314四面体形三角锥形 解析：(1)0原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子，0F2 分子中，0和F之间形成单键，中心原子为0原子，与2个F原子形 成。键，故σ键电子对数为2，孤电子对数为2×(6-2×1)=2，价电 子对数为σ键电子对数与孤电子对数之和，即2+2=4，VSEPR模型 为四面体形，分子的空间结构为V形。(2)N的最外层有5个电子 H核外有1个电子，NH3分子中N和H之间形成单键，中心原子为N 原子，与3个H原子形成σ键，故σ键电子对数为3，孤电子对数为 子×(5-3x1)=1,价电子对数为3+1=4，VsER模型为四面体形， 分子的空间结构为三角锥形。 4.D解析：C0、NO、NaH、N2的原子个数相同，价电子数不完全相同， 它们不互为等电子体；SO2、N0、N、CNO~的原子个数相同，价电子 数不完全相同，它们不互为等电子体；C0}、NO?、BCL2的原子个数 不完全相同，价电子数也不完全相同，它们不互为等电子体；SiF4、 Si04、S0?、P0?的原子个数都为5，价电子总数都为32，它们互为 等电子体：故选D。 5.A解析：BF,和C03原子总数均为4，价电子总数都为24，是等电子 体，BF3形成3个σ键，B原子不含孤电子对，采取p杂化，为平面正 三角形，等电子体的空间结构相同，故C0?也为平面正三角形，A正 确；B,NH,分子中有双键即有π键，π键是以“肩并肩”式重叠形式 的，所以B,N3H分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，B错误；NH3和 PCl3原子总数均为4，NH3价电子总数为8，PCl3价电子总数均为26， 不是等电子体，但二者都为三角锥形结构，C错误：CH4和NH原子 总数均为5，价电子总数都为8，是等电子体，为正四面体结构，键角 均为10928'，不是60°，D错误。 重难聚焦 6. 「分子或杂化轨 中心原子杂化 价电子对 分子或离子 离子 道数 轨道类型 互斥模型 的空间结构 NH 4 Sp3 四面体形 三角锥形 BeCl, 2 p 直线形 直线形 S03 3 sp2 平面三角形 平面三角形 S02 4 sp3 四面体形 正四面体形 NCI sp3 四面体形 三角锥形 黑白题11