第2章 第2节 第3课时 杂化轨道理论-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套课件PPT（人教版 多选版）

该高中化学课件聚焦杂化轨道理论，系统讲解杂化轨道的形成、类型（sp、sp²、sp³）及其与分子空间结构的关系，还涵盖共价分子中大π键的形成和判断，通过甲烷分子形成案例导入，结合乙烯、乙炔等实例构建杂化类型与分子结构的知识支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过键角比较、大π键典例分析等培养学生证据推理和模型建构能力，多维训练题帮助巩固知识，助力学生建立结构决定性质的化学观念，为教师提供系统教学资源和分层练习设计，提升教学效率。

第3课时　杂化轨道理论 新知探究(一)——杂化轨道及其类型 新知探究(二)——杂化轨道类型与 分子空间结构的关系 课时跟踪检测 目录 命题热点——共价分子(或离子)中 大π键的形成和判断 新知探究(一)——杂化轨道及其类型 1.甲烷分子形成的解释 形成CH4分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个新的能量相同、方向不同的sp3杂化轨道。4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠，形成4个等同的C—H σ键。 2.杂化轨道形成及特点 3.杂化轨道类型及其空间结构 sp3杂化 轨道 sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间的夹角是109°28'，空间结构为正四面体形(如图所示) sp2杂化 轨道 sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的。sp2杂化轨道间的夹角是120°，呈平面三角形(如图所示) 续表 sp杂化 轨道 sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的。sp杂化轨道间的夹角是180°，呈直线形(如图所示) 续表 [微点拨]　sp、sp2两种杂化方式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。 应用化学　 如图是描述乙烯、乙炔分子中化学键的情况。 分析乙烯和乙炔分子中碳原子的杂化方式，总结原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化? 提示:乙烯分子中碳原子杂化方式是sp2杂化;乙炔分子中碳原子的杂化方式是sp杂化;杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。s轨道与p轨道的能量不同，杂化后形成的一组杂化轨道能量相同。 题点多维训练 1.正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生( ) (2)2s和3p轨道能混杂形成杂化轨道( ) (3)杂化轨道能量更集中，有利于牢固成键( ) (4)杂化轨道的作用是形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对( ) √ × √ √ 2.下列关于杂化轨道的说法错误的是 (　　) A.杂化前后的轨道数目不变，但轨道的形状发生了改变 B.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180° C.部分四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释 D.杂化轨道全部参与形成化学键 解析:原子轨道发生杂化时，轨道数目不变，但轨道的形状(电子云伸展方向)发生变化，A项正确;sp3、sp2、sp杂化轨道的形状分别为正四面体形、平面三角形和直线形，夹角分别为109°28'、120°、180°，B项正确;部分四面体形、三角锥形(中心原子有1个孤电子对)、V形(中心原子有2个孤电子对)分子的中心原子均采取sp3杂化，其分子结构可以用sp3杂化轨道解释，C项正确;杂化轨道用于形成σ键和容纳未成键的孤电子对，D项错误。 √ 3.甲醛分子的结构式为 ，下列描述正确的是(　　) A.甲醛分子中有4个σ键 B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化 C.甲醛分子中的O原子为sp杂化 D.甲醛分子为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面 解析:甲醛分子中有3个σ键，甲醛分子中的C、O原子均为sp2杂化。 √ 4.(1)丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型是________和________。  (2)的空间结构为____形，中心原子的杂化方式为________。  (3)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化方式分别为________和________ 。  (4)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________ 。  (5)CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是________ 。  (6)S中的空间结构是____________ 。  (7)AsCl3分子的空间结构为__________ ，其中As的杂化轨道类型为________ 。  (8)化合物Cl2O的空间结构为____形，中心原子的价层电子对数为____ 。  sp3杂化 sp2杂化 V sp3杂化 sp杂化 sp3杂化 sp3杂化 sp杂化 正四面体形 三角锥形 sp3杂化 V 4 新知探究(二)——杂化轨道类型与 分子空间结构的关系 1.杂化轨道与分子空间结构的关系 (1)杂化轨道全部用于形成σ键:能量相同的杂化轨道彼此远离，形成的分子为对称结构。 杂化类型 sp sp2 sp3 轨道组成 一个ns和一个np 一个ns和两个np 一个ns和三个np 轨道夹角 180° 120° 109°28' 杂化轨道示意图 分子的空间结构 直线形 平面三角形 正四面体形 实例 BeCl2 BF3 CH4 (2)杂化轨道中有未参与成键的孤电子对:孤电子对占据杂化轨道，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状不同，形成不对称结构。 杂化类型 sp2 sp3 中心原子所在族 第ⅥA族 第ⅤA族 第ⅥA族 中心原子的孤电子对数 1 1 2 分子空间结构 V形 三角锥形 V形 实例 SO2 NH3、PCl3、PH3 H2O、H2S 2.键角大小比较 键角大小主要与中心原子的杂化轨道类型、孤电子对数以及周围电子云密度等有关。 (1)键角与中心原子杂化类型的关系 当中心原子杂化类型不同时，键角大小由杂化类型决定。 键角:sp杂化>sp2杂化>sp3杂化，例如，键角:CO2>BF3>CH4。 (2)键角与电子对斥力相对大小的关系 当中心原子杂化类型相同的粒子，键角由中心原子孤电子对数目决定，孤电子对数目越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小。例如键角:CH4>NH3>H2O。 (3)键角与中心原子周围电子云密度(电负性)的关系 当中心原子杂化方式相同且孤电子对数目也相同，键角由中心原子周围电子云密度大小(形成化学键原子的电负性相对大小)决定。中心原子周围电子云密度越大，排斥作用越大，键角越大。 例如，H2O、H2S中，中心原子均为sp3杂化，分子空间结构均为V形，由于电负性:O>S，吸引电子的能力:O>S，H2O中O—H共用电子对偏向O的程度比H2S中S—H共用电子对偏向S的程度大，O原子周围电子云密度比S大，排斥作用大，H2O中键角大，即键角:H2O(105°)>H2S(92.3°)。 (4)键角与化学键类型的关系 同一粒子中不同共价键的键角，由于斥力:双键间>双键与单键间>单键间， 则键角大小不同。如甲醛中: ，键角:α>β。 题点多维训练 1.正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)杂化轨道的空间结构与分子的空间结构不一定一致( ) (2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角一定相同( ) (3)NH3分子的空间结构为三角锥形，则氮原子的杂化方式为sp3杂化( ) (4)C2H4分子中的键角都约是120°，则碳原子的杂化方式是sp2杂化( ) √ × √ √ 2.下列分子中中心原子的杂化方式和分子的空间结构均正确的是 (　　) A.C2H2:sp2、四面体形 B.HClO:sp、直线形 C.H3O+:sp3、V形 D.BF3:sp2、平面三角形 解析:乙炔的结构式为H—C≡C—H，C原子采取sp杂化，为直线形结构，A错误;HClO分子的结构式为H—O—Cl，氧原子采取sp3杂化，分子结构为V形，B错误;H3O+中氧原子的价层电子对数是4，中心原子采取sp3杂化，空间结构为三角锥形，C错误;BF3分子中硼原子价层电子对数是3，孤电子对数为0，所以其空间结构为平面三角形，D正确。 √ 3.下列分子中，杂化类型相同，空间结构也相同的是 (　　) A.H2O、SO2 B.BeCl2、CO2 C.H2O、NH3 D.NH3、HCHO √ 解析:水中O原子价层电子对数为4，采取sp3杂化方式，含有的孤电子对数=×(6-2×1)=2，水是V形结构;SO2中S原子价层电子对数为3，采取sp2杂化方式，含有的孤电子对数=×(6-2×2)=1，SO2是V形结构，A不符合题意。BeCl2中Be原子采取sp杂化，BeCl2是直线形结构，CO2中碳原子采取sp杂化，CO2是直线形结构，B符合题意。氨气中氮原子采取sp3杂化，含有1个孤电子对，因此氨气是三角锥形结构，C不符合题意。甲醛中碳原子采取sp2杂化，甲醛是平面三角形结构，D不符合题意。 4.回答下列问题。 (1)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为____，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　　　___(填字母)。  A.sp　　B.sp2　　C.sp3　　D.sp3d (2)水分子中氧原子的杂化轨道类型是________。  (3)NH3分子中氮原子的杂化轨道类型是_________。  (4)磷酸根离子的空间结构为____________，其中P的价层电子对数为___，杂化轨道类型为________。  (5)有机碱CH3N中，N原子的杂化轨道类型是________。  5　 D　 sp3杂化　 sp3杂化 正四面体形　 4　 sp3杂化　 sp3杂化 5.回答下列问题。 (1)BF3中键角_____(填“大于”或“小于”)CCl4中键角。  (2)H+可与H2O形成H3O+，H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大，原因为__________________________________________________________ ____________________________________________。  解析:(1)BF3分子的空间结构为平面三角形，键角为120°;CCl4分子的空间结构为正四面体形，键角为109°28'。 (2)H3O+、H2O的中心原子的杂化类型均为sp3杂化，H2O中O原子有两个孤电子对，H3O+中O原子有一个孤电子对，因为孤电子对间的排斥力>孤电子对与成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力，导致H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。 大于 H2O中氧原子有两个孤电子对，H3O+中氧原子有一个孤电子对， 孤电子对对成键电子对的排斥力较小，键角较大 (3)乙酸分子( )中键角1______(填“大于”“等于”或“小于”)键角2， 原因是__________________________________________。  解析:由于双键对单键的斥力大于单键对单键的斥力，故乙酸分子结构中键角1大于键角2。 大于 C==O对C—C的斥力大于C—O对C—C的斥力 命题热点——共价分子(或离子)中大 π键的形成和判断 1.大π键(离域π键)形成条件 (1)中心原子采取sp或sp2杂化。 (2)参与形成大π键的多个原子应在同一个平面或同一直线上。 2.大π键(离域π键)共用电子数判断 (1)表示:(m表示参与形成大π键的原子数，n表示参与形成大π键的电子数)。 (2)特点:形成大π键的电子数等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的电子数总和，形成大π键的原子数等于同一平面或同一直线上的原子数。 (3)判断方法:画出分子或离子中各原子间的σ键连接，算出各原子的最外层电子数与其周围σ键数差值，差值若为奇数，则提供1个电子，若为偶数，则提供1对电子，提供的电子总数则为形成大π键的电子数。 [微点拨]　杂化轨道中的电子不参与形成大π键。 [典例]　(1)推测C中的大π键为_____。  [解析]　根据价层电子对互斥模型判断C为平面三角形结构，中心C原子为sp2杂化，三个O分别用一个单电子与中心C原子形成三个C—O σ键，C原子提供1个电子，每个O原子各提供1个电子形成大π键，形成两个负电荷的电子也参与形成大π键。则大π键的电子总数为1+3+2=6，表示为。 (2)已知吡咯为平面形结构，如图。则吡咯环中的大π键应表示为____。  [解析]　吡咯环中形成大π键的原子数为5个;氮原子中未参与成键的电子为 1对，可提供2个电子形成π键，还有4个碳分别提供1个电子形成大π键，共有电子数为6，所以吡咯环中的大π键应表示为。 1.B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是 (　　) A.其熔点主要取决于所含化学键的键能 B.形成大π键的电子全部由N提供 C.分子中B和N的杂化方式相同 D.分子中所有原子共平面 √ 题点多维训练 解析:B3N3H6与苯的结构相似，属于共价化合物，共价化合物的熔点与分子间作用力有关，与化学键的键能无关，A项错误;B3N3H6中形成大π键的电子全部由N提供，B项正确;由于B3N3H6和苯的结构类似，则该分子中B和N均为sp2杂化，C项正确;由于B3N3H6和苯分子结构相似，则B3N3H6分子中12个原子共面，D项正确。 2.5⁃氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体，并放出大量的热，是制造HTPB火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图，其中五元环为平面结构，下列说法正确的是 (　　) A.阴离子的空间结构为三角锥形 B.该化合物难溶于水 C.该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同 D.该化合物存在类似于苯分子的大π键，化学性质比较稳定 √ 解析:硝酸根离子中，成键电子对为3，孤电子对数为×(5+1-3×2)=0，因此其空间结构为平面三角形，A错误;硝酸盐易溶于水，B错误;五元环为平面结构，可知该化合物中五元环上的5个原子均为sp2杂化，C正确;该化合物受热迅速生成N2，化学性质不稳定，D错误。 3.(2025·菏泽高二检测)胍( )是一种平面形分子，其盐酸盐( )是核酸检测液的主要成分。下列说法错误的是(　　) A.胍的水溶液呈碱性 B.胍中C、N杂化方式均为sp2杂化 C.胍中存在大π键 D.胍盐中含有的化学键均为极性键 √ 解析:胍可以和盐酸反应生成胍盐，胍的水溶液呈碱性，A正确;胍是平面形分子，C、N均采取sp2杂化，B正确;胍中存在大π键，C正确;胍盐中含有共价键和离子键，D错误。 4.吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据______(填字母)。  A.2s轨道　　　　　　 B.2p轨道 C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道 解析:吡啶替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键，则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键或容纳孤电子对，则吡啶中N原子的孤电子对占据sp2杂化轨道。 √ 5.(1)非金属氮化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题: 氟化硝酰(NO2F)可用作火箭推进剂中的氧化剂，NO2F中心原子的杂化方式为________。  气态N2O5的分子结构为 ，而固态N2O5则由一种直线形的阳离子X与一种平面正三角形的阴离子Y构成，X的化学式为______，Y的离域π键可表示为_____。  sp2杂化 N 　 (2)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。 R中阴离子中的σ键总数为____个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则中的大π键应表示为____。  5 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 一、选择题 1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是(　　) A.轨道杂化前后数目相等，形状、能量不同 B.杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键 C.杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理 D.原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道 12 15 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 解析:轨道杂化前后数目相等，轨道形状发生变化，故A正确;杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不能形成π键，π键是轨道之间“肩并肩”形成的，故B错误;杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理，这样能量才能最小，分子才能最稳定，故C正确;原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道，但轨道个数不变，轨道形状发生变化，故D正确。 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 2.下列中心原子的杂化轨道类型和分子的空间结构不正确的是 (　　) A.CCl4中C原子为sp3杂化，为正四面体形 B.H2S分子中S原子为sp2杂化，为直线形 C.CS2中C原子为sp杂化，为直线形 D.BF3中B原子为sp2杂化，为平面三角形 解析:CCl4中C原子的价层电子对数为4，C原子为sp3杂化，则CCl4为正四面体形，A项正确。H2S分子中S原子含有2个σ键电子对和2个孤电子对，则S原子为sp3杂化，H2S分子为V形结构，B项错误。CS2中C原子有2个σ键电子对，不含孤电子对，则C原子为sp杂化，CS2为直线形，C项正确。BF3中B原子有3个σ键电子对，不含孤电子对，则B原子为sp2杂化，BF3为平面三角形，D项正确。 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 3.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是 (　　) A.CH≡CH B.CO2 C.BeCl2 D.BF3 解析:CH≡CH中含有三键，有π键，故不选A;CO2的结构式为O==C==O，分子中含有碳氧双键，含有π键，故不选B;BeCl2分子中，Be原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，分子中不含π键，故选C;BF3中B原子含有3个共价单键，所以价层电子对数是3，中心原子以sp2杂化轨道成键，故不选D。 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 4.下列关于原子轨道的说法正确的是 (　　) A.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型一定是正四面体 B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合形成 C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂起来形成的一组新轨道 D.AB3型的共价化合物中，中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 12 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型不都是正四面体，例如氨是三角锥形，A错误。甲烷分子中碳原子的2s轨道和2p轨道通过sp3杂化，形成4个杂化轨道，再和4个氢原子的1s轨道形成4个C—H单键，B错误。sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混杂起来形成的一组新轨道，C正确。AB3型的共价化合物，其中心原子A不都采用sp3杂化轨道成键，例如BF3中的B原子是sp2杂化，是平面三角形结构，D错误。 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 5.C原子在形成化合物时，可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中，最有可能在碱性体系中形成阴离子的是 (　　) A.CH4 B.CH2==CH2 C.CH≡CH D.苯 解析:CH4、CH2==CH2、CH≡CH和苯中C原子分别为sp3、sp2、sp和sp2杂化，则杂化轨道中s轨道成分最多的物质是CH≡CH，其最有可能在碱性体系中形成阴离子。 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 6.下列分子或离子中键角由大到小的顺序是 (　　) ①BCl3　②NH3　③H2O　④PC　⑤HgCl2 A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤ 12 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:①BCl3中B的价层电子对数为3+=3，中心B原子为sp2杂化，键角为120°;②NH3中N的价层电子对数为3+=4，中心N原子为sp3杂化，由于NH3分子中有孤电子对存在，使键角小于109°28';③H2O中O的价层电子对数为2+=4，中心O原子为sp3杂化，理论上正四面体结构键角为109°28'，由于H2O分子中存在两个孤电子对，使得键角比NH3分子的键角还小;④PC中P的价层电子对数为4+=4，中心P原子为sp3杂化，键角为109°28';⑤HgCl2中Hg的价层电子对数为2+=2，中心Hg原子为sp杂化，键角为180°;综上，键角由大到小的顺序为⑤①④②③。 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 7.下列一组粒子的中心原子杂化轨道类型相同，分子(或离子)的键角不相同的是 (　　) A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2Se、NF3、CH4 C.BCl3、NH3、CO2 D.TeO3、BF3、H3O+ 解析:H2Se、NF3、CH4的中心原子含有孤电子对数分别为2、1、0，价层电子对数均为4，则中心原子均采取sp3杂化，由于所含孤电子对数不同，孤电子对之间及孤电子对与σ键电子对之间的斥力不同，H2Se、NF3、CH4的键角依次增大，其空间结构分别为V形、三角锥形和正四面体形，B项正确。 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 8.用短线“—”表示共用电子对，用“ ”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为 ，则以下叙述错误的是(　　) A.R为三角锥形 B.R可以是BF3 C.R是极性键 D.键角小于109°28' 12 15 14 解析:在结构式中含有3个单键和1个孤电子对，价层电子对数为4，空间结构为三角锥形，故A正确;B原子最外层含有3个电子，BF3中B原子形成3个共价键，B原子没有孤电子对，所以R不是BF3，故B错误;由于存在孤电子对，斥力增强，键角小于109°28'，故D正确。 . . √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 9.用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 (　　) A.SO2、CS2、HCN都是直线形的分子 B.BF3键角为120°，SnBr2键角大于120° C.CH2O、C、SO3都是平面三角形的粒子 D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 12 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:二氧化硫分子中S原子的价层电子对数=2+=2+1=3，含有1个孤电子对，二氧化硫的空间结构为V形，故A错误;SnBr2中Sn原子的价层电子对数=2+=2+1=3，含有一个孤电子对，SnBr2为V形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，SnBr2键角小于120°，故B错误;PCl5中P原子的价层电子对数=5+=5+0=5，不含孤电子对，PCl5为三角双锥结构，故D错误。 12 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 √ 10. [双选]顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属化合物;碳铂是顺式⁃1，1⁃环丁烷二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂，下列说法正确的是 (　　) A.碳铂分子中所有碳原子在同一个平面内 B.顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2 C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数之比为2∶1 D.1个1，1⁃环丁二羧酸( )分子中含有σ键的数目为18 12 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:碳铂中有饱和碳原子与4个碳原子相连，所有碳原子不可能共平面，A错误;顺铂分子中氮原子有3个σ键电子对，有1个孤电子对，其杂化方式是sp3，B错误;碳铂分子中酯基碳原子为sp2杂化，而其他4个碳原子为sp3杂化，C正确; 1个1，1⁃环丁二羧酸分子中含有18个σ键，D正确。 12 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 11.下列关于N、NH3、N三种粒子的说法不正确的是(　　) A.三种粒子所含有的电子数相等 B.三种粒子中氮原子的杂化方式相同 C.三种粒子的空间结构相同 D.键角大小关系:N>NH3>N 解析:三种粒子含有的电子数均为10，A正确;三种粒子中氮原子的杂化方式均为sp3杂化，B正确;N的空间结构为正四面体形，NH3为三角锥形，N为V形，C错误;三种粒子的键角大小关系为N>NH3>N，D正确。 √ 12 15 14 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.分子或离子中的大π键可表示为，其中x表示参与形成大π键原子总数，y表示π电子数，已知π电子数=价电子总数-(σ电子对数+孤电子对数)×2。SO2和SO3的结构如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.SO2分子中心原子S采用sp2杂化，SO3分子中心原子S采用sp3杂化 B.SO2的大π键可表示为，SO3的大π键可表示为 C.SO2和SO3不都是极性键 D.SO2与O3空间结构相似，SO3与S空间结构相似 15 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:SO2分子中S原子的价层电子对数=2+=3，且S原子含有一个孤电子对，SO3分子中S原子的价层电子对数=3+=3，且S原子不含孤电子对，则二者中心原子S都采用sp2杂化，故A错误;SO2中π电子数=18-7×2=4，SO3中π电子数=24-9×2=6，所以SO2的大π键可表示为，SO3的大π键可表示为，故B正确;SO2、SO3中都只含极性键，前者为V形结构，后者为平面三角形结构，故C错误;SO2与O3互为等电子体，二者空间结构相似，S中S原子的价层电子对数为4，且S原子含有一个孤电子对，则该离子为三角锥形结构，SO3为平面三角形结构，所以SO3与S的空间结构不同，故D错误。 12 15 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 二、非选择题 13.(8分)根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空: (1)AsCl3分子的空间结构为__________，其中As的杂化轨道类型为________。  (2)CS2分子中C原子的杂化轨道类型是________。  12 15 14 解析:(1)AsCl3中As元素的价层电子对数为4，因此As的杂化方式为sp3杂化，AsCl3分子的空间结构为三角锥形。 (2)CS2的结构式为S==C==S，C原子形成2个双键，无孤电子对，所以为sp杂化。 三角锥形 sp3杂化 sp杂化 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (3)CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为__________________。  (4)X射线衍射测定发现，I3AsF6中存在。的空间结构为_____，中心原子的杂化方式为________。  12 15 14 解析: (3)CH3COOH的结构式为 ，分子中甲基上的碳原子采用sp3杂化，羧基中碳原子采用sp2杂化。 (4)中I原子为中心原子，则其孤电子对数为×(7-1-2)=2，且其形成了2个σ键，中心原子采取sp3杂化，空间结构为V形。 sp3杂化、sp2杂化　 V形 sp3杂化 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (5)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化方式分别为________和________。  12 15 14 解析:CO2中C原子的价层电子对数为2，故为sp杂化，CH3OH分子中C的价层电子对数为4，故为sp3杂化。 sp杂化 sp3杂化 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 14.(8分)(1)BCl3中心原子的杂化方式为________。  (2)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型是________。  12 14 15 解析:(1)BCl3中B原子的价层电子对数为3+ = 3，硼原子为sp2杂化。 (2)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子的价层电子对数=2+=4且含有2个孤电子对，根据价层电子对互斥模型判断S原子轨道的杂化类型为sp3。 sp2杂化　 sp3杂化　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (3)H2O分子的空间结构为____________，中心原子的杂化轨道类型为_________。COCl2中心原子的杂化轨道类型为________。  12 14 15 解析: 水分子中O原子形成2个σ键，含有2个孤电子对，杂化轨道数目为4，为sp3杂化，所以分子的空间结构为V形;COCl2中C原子成3个σ键、1个π键，没有孤电子对，C原子采取sp2杂化。 V形(或角形)　 sp3杂化 　sp2杂化　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析: 硅酸盐中的硅酸根(Si)为正四面体结构，所以中心原子Si采取sp3杂化方式。 12 14 15 (4)在硅酸盐中，Si四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化方式为________。  sp3杂化 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 15.(10分)已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A的周期数等于其主族序数，B原子的价层电子排布为nsnnpn，D是地壳中含量最多的元素，E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子，F元素的基态原子第四能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。G元素最大能层符号为N，有4个单电子。 (1)基态E原子的价层电子排布图为______________。  12 14 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:由题意知A的周期数等于其主族序数，A的原子序数小于B，则A为H;B原子的价层电子排布为nsnnpn，则n=2 ，B为C;D是地壳中含量最多的元素，则D为O;C的原子序数介于碳、氧之间，则C为N;E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子，则E为Se; F元素的基态原子第四能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，则F为Cu;G元素最大能层符号为N，有4个单电子，则G为Fe。(1)E是Se，基态E原子的价层电子排布图为 。 12 14 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (2)B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。  (3)B中心原子为____杂化，空间结构为____________，键角____120° (填“>”“<”或“=”)。  12 14 15 解析: (2)B、C、D三种元素分别为C、N、O，同一周期，从左到右，第一电离呈增大趋势，第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一电离能顺序为N>O>C。 (3)B即C，中心原子C的价层电子对数为3+(4+2-2×3)=3+0=3，所以杂化类型为sp2杂化，空间结构为平面三角形;因为孤电子对数为0，键角为120°。 N>O>C sp2 平面三角形 　= 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (4)BC-与C2结构相似，1 mol BC-中含有π键的数目为__________________。  (5)D、E元素最简单氢化物的稳定性___________(填化学式)。  (6)基态G2+的电子排布式为__________________________。  12 14 15 解析: (4)B为C，C为N，CN-与N2结构相似，氮气的结构式为N≡N，所以 1 mol BC-即CN-中含有π键的数目为2NA。 (5)D为O，E为Se，O、Se位于同一主族，O的非金属性强于Se，则D、E元素最简单氢化物的稳定性:H2O>H2Se。 (6)G是Fe，G2+即Fe2+，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。 2NA(或1.204×1024) H2O>H2Se 1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $