第二章 分子结构与性质 章末综合提升-【金版新学案】2026-2027学年高中化学选择性必修2 物质结构与性质同步课堂高效讲义教师用书Word（人教版 单选）

该高中化学单元复习讲义以“共价键类型-杂化轨道-分子空间结构-粒子间作用力”为逻辑主线构建知识体系，通过框架图梳理共价键分类，用对比表格呈现杂化类型判断方法，结合分子空间结构模型图表，系统呈现结构决定性质的化学观念，突出重难点内在联系。 讲义亮点在于“例题-解析-方法”三阶设计，如共价键类型判断结合阿伏加德罗常数计算，杂化轨道判断归纳五种方法，配套2024高考真题及分层练习题，培养科学思维与证据推理能力，助力学生自主复习，教师可实施精准化教学。

章末综合提升 一、共价键类型的判断 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A.标准状况下，11.2 L C3H8含有极性键数目为5NA B.常温常压下，14 g乙烯中含有σ键数目为2.5NA C.1 mol CO2和N2混合物中含有π键的数目为2NA D.12 g金刚石含碳碳键的数目为2NA 答案：A 解析：C3H8中含有8个极性键，标准状况下，11.2 L C3H8为0.5 mol，故标准状况下，11.2 L C3H8含有极性键数目为4NA，A错误；14 g乙烯的物质的量为0.5 mol，1个乙烯分子中含有5个σ键和1个π键，则14 g乙烯中含有σ键数目为2.5NA，B项正确；CO2分子中含有2个π键，N2分子中含有2个π键，1 mol CO2和N2混合物中含有π键的数目为2NA，C正确；金刚石中每个碳原子形成4个共价键，每个共价键被两个碳原子共用，平均每个碳原子形成2个共价键，12 g金刚石含1 mol碳原子，含碳碳键的数目为2NA，D正确。 解题必备 1.共价键的分类 2.共价键类型的判断 (1)根据成键元素判断：同种元素的原子之间形成的是非极性键，不同种元素的原子之间形成的是极性键。 (2)根据原子间共用电子对数目判断单键、双键或三键。 (3)根据共价键规律判断σ键、π键及其个数；原子间形成单键，则为σ键；形成双键，则含有一个σ键和一个π键；形成三键，则含有一个σ键和两个π键。 二、杂化轨道类型的判断 (2025·江苏无锡高二开学考试)下列分子或离子中采用sp3杂化，但是V形结构的是(　　) A.NH3 B.H2S C.BeCl2 D.N 答案：B 解析：氨气分子的中心原子N的价层电子对数为3＋(5－3×1)＝3＋1＝4，采用sp3杂化，有一对孤对电子，其空间结构为三角锥形，A不符合题意；硫化氢分子的中心原子S的价层电子对数为2＋(6－2×1)＝2＋2＝4，采用sp3杂化，有两对孤对电子，其空间结构为V形，B符合题意；二氯化铍分子的中心原子Be的价层电子对数为2＋(2－2×1)＝2，采用sp杂化，其空间结构为直线形，C不符合题意；硝酸根离子中心原子N的价层电子对数为3＋(5＋1－2×3)＝3，采用sp2杂化，其空间结构为平面三角形，D不符合题意。 解题方法 判断分子中心原子的杂化类型的五种方法 1.根据杂化轨道的空间构型判断 (1)若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。 (2)若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。 　(3)若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。 2.根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。 3.根据等电子原理进行判断 如CO2是直形线分子，CNS－、与CO2互为等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 4.根据中心原子的价层电子对数判断 如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。 5.当中心原子为碳原子时，根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 如没有π键为sp3杂化，含1个π键为sp2杂化，含2个π键为sp杂化。 三、ABn型分子或离子空间结构的判断方法 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的空间结构的相关描述不正确的是(　　) 选项 分子或离子 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的空间结构 A CS2 sp 直线形 直线形 B SO2 sp2 平面三角形 V形 C CO2 sp 直线形 直线形 D SO3 sp3 四面体形 正四面体形 答案：D 解析：CS2中心C原子的孤电子对数＝0，价层电子对数＝2，为sp杂化，VSEPR模型为直线形，空间结构为直线形，A正确；SO2中心S原子的孤电子对数＝1，价层电子对数＝3，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，B正确；CO2中心C原子的孤电子对数＝0，价层电子对数＝2，为sp杂化，VSEPR模型为直线形，空间结构为直线形，C正确；SO3中心S原子的孤电子对数＝0，价层电子对数＝3，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，空间构型为平面三角形，D错误。 解题方法 1.根据价层电子对互斥模型判断 孤电子对数 0 0 1 0 1 2 成键电子对数 2 3 2 4 3 2 空间结构 直线形 平面三角形 V形 正四面体形 三角锥形 V形 2.根据中心原子的杂化方式判断 杂化 方式 sp sp2 sp3 空间 结构 直线 形 孤电子对数 0 1 0 1 2 平面 三角形 V形 正四 面体 三角 锥形 V形 四、粒子间作用力的判断 下列有关物质结构与性质的比较正确的是(　　) A.沸点：CH3CH2Cl＞CH3CH2OH＞CH3CH2CH3 B.分子的极性：SO2＞SO3＞COS C.键角：BCl3＞NCl3＞PCl3 D.碱性强弱：＞＞ 答案：C 解析：CH3CH2OH能形成分子间氢键，故沸点高于CH3CH2Cl，CH3CH2Cl的相对分子质量大于CH3CH2CH3，分子间范德华力大于CH3CH2CH3，沸点比CH3CH2CH3高，即沸点CH3CH2OH＞CH3CH2Cl＞CH3CH2CH3，故A错误；SO3为平面正三角形，为非极性分子，COS为极性分子，故分子极性COS＞SO3，故B错误；BCl3为平面三角形分子，键角为120°，NCl3和PCl3都是三角锥形分子，键角小于120°，而N的电负性强于P，NCl3中的价层电子对更偏向于N，导致N上电子云密度变大，键角变大，故键角BCl3＞NCl3＞PCl3，故C正确；—CH3为推电子基，而—Cl为吸电子基，故中N的电子云密度最大，易结合H＋，碱性最强，中N的电子云密度最小，碱性最弱，故D错误。 题后总结 粒子间作用力对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 存在范围 分子间 某些含强极性键氢化物的分子间(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O及H的化合物中或其分子间 双原子或多原子的分子或共价化合物和某些离子化合物中 特征(有无 方向性和 饱和性) 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性 强度比较 共价键＞氢键＞范德华力 影响强度 的因素 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大；②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 对于A—H…B，A、B的电负性越大、B原子的半径越小，氢键越牢固 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 对物质性 质的影响 ①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质；②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4 分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3。分子内氢键使物质的熔、沸点降低 ①影响分子的稳定性；②共价键键能越大，分子稳定性越强 1.(2024·湖南卷)下列化学用语表述错误的是(　　) A.NaOH的电子式：Na＋[︰︰H]－ B.异丙基的结构简式： C.NaCl溶液中的水合离子： D.Cl2分子中σ键的形成： 答案：C 解析：NaOH由Na＋和OH－构成，电子式为Na＋[︰︰H]－，故A正确；异丙基的结构简式为，故B正确；Na＋半径比Cl－小，水分子电荷情况如图，Cl－带负电荷，水分子在Cl－周围时，呈正电性的H朝向Cl－，水分子在Na＋周围时，呈负电性的O朝向Na＋，NaCl溶液中的水合离子应为，故C错误；Cl2分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-p σ键，故D正确。 2.(2024·湖北卷)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是(　　) A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同 B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D.sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 答案：A 解析：中心原子含有孤电子对的分子，其空间结构与VSEPR模型不同，A错误。 3.(2024·全国甲卷节选)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是　　　　　　　，硅原子的杂化轨道类型为　　　　。 答案：C　sp3 解析：该物质中含有H、C、Si元素，其中C的电负性最大；Si形成4个σ键，杂化轨道类型为sp3。 阶段培优练(一)　共价键　分子的空间结构 (时间：90分钟　分值：100分) 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题目要求) 1.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(　　) A.通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小 B.键长越长，键能越小，共价化合物越稳定 C.键角是确定多分子立体结构(分子形状)的重要参数 D.同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循：三键＜双键＜单键 答案：B 解析：反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，则通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小，故A正确；键长越长，作用力越小，键能越小，化合物越不稳定，键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，故B错误；键长和键角常被用来描述分子的空间构型，键角是描述分子立体结构的重要参数，故C正确；原子间键能越大，核间距越小，键长越短，键能的一般关系为三键＞双键＞单键，则键长：三键＜双键＜单键，故D正确。 2.下列说法中不正确的是(　　) A.σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键 C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D.N2分子中有一个σ键，2个π键 答案：C 解析：σ键是头碰头的重叠，π键是肩并肩的重叠，σ键比π键重叠程度大，σ键比π键稳定，故A正确；两个原子间只能形成1个σ键，两个原子之间形成双键时，含有一个σ键和一个π键，两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和2个π键，故B正确；单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在σ键，故C错误；两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和2个π键，N2分子中含有一个三键，即有一个σ键，2个π键，故D正确。 3.下列有关共价键和键参数的说法不正确的是(　　) A.1个乙烯(C2H4)分子中含有5个σ键和1个π键 B.C—H键比Si—H键的键长更短，故CH4比SiH4更稳定 C.H2O、CH4、CO2三种分子的键角依次增大 D.碳碳双键比碳碳单键的键能更大，故碳碳双键更稳定 答案：D 解析：1个乙烯分子中含有4个C—H键和1个碳碳双键，单键是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，则分子中含有5个σ键和1个π键，故A正确；非金属原子间形成共价键的键长越短，共价键键能越大，分子越稳定，C—H键比Si—H键的键长短，则C—H键比Si—H键的键能大，故CH4比SiH4更稳定，故B正确；H2O是V形结构，键角为105°，CH4是正四面体形结构，键角为109°28'，CO2是直线形结构，键角为180°，三种分子的键角依次增大，故C正确；碳碳双键比碳碳单键的键能大，但碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，碳碳单键只含有1个σ键，碳碳双键中的π键易断裂，所以碳碳单键更稳定，故D错误。 4.下列反应中，有机物分子中化学键的断裂只涉及π键断裂的是(　　) A.CH4的燃烧 B.C2H4与Cl2的加成反应 C.CH4与Cl2的取代反应 D.C2H4被酸性KMnO4溶液氧化 答案：B 解析：CH4不含π键，且有机物燃烧时，断裂所有的化学键，A不符合题意；C2H4和Cl2发生加成反应时，C2H4中的碳碳双键断裂形成碳碳单键和碳氯单键，化学键的断裂只涉及π键的断裂，B符合题意；CH4不含π键，且取代反应中，断裂的化学键是单键，即σ键，C不符合题意；C2H4被酸性KMnO4溶液氧化时，C2H4中的所有化学键断裂，即断裂的化学键既有σ键，又有π键，D不符合题意。 5.下列化学式及结构式中成键情况，不合理的是(　　) A.CH3N　 B.CH2SeO　 C.CH4S　 D.CH4Si　 答案：D 解析：碳、氮均要满足8电子稳定结构，故CH3N的结构式为，A正确；CH2SeO形成碳硒双键，两原子均满足8电子稳定结构，其结构式为，B正确；CH4S的结构中C、S满足8电子稳定结构，均形成单键，其结构式为，C正确；C、Si为同主族元素，均要满足8电子稳定结构，CH4Si中形成碳硅双键，其结构式为，故D错误。 6.根据表中提供的数据及相关物质结构知识(如下图)可知： 反应1：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(g)＋4HCl(g) ΔH1； 反应2：Si(g)＋O2(g)SiO2(g)　ΔH2。 反应1和反应2的反应热分别为(　　) 化学键 Si—Cl H—H Si—Si H—Cl OO Si—O 键能/( kJ·mol－1) 360 436 176 431 498 460 A.＋236 kJ·mol－1、－990 kJ·mol－1 B.－116 kJ·mol－1、－990 kJ·mol－1 C.－116 kJ·mol－1、－70 kJ·mol－1 D.＋236 kJ·mol－1、－70 kJ·mol－1 答案：A 解析：根据反应热＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，则反应1：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(g)＋4HCl(g)的ΔH1＝360 kJ·mol－1×4＋436 kJ·mol－1×2－176 kJ·mol－1×2－431 kJ·mol－1×4＝＋236 kJ·mol－1；反应2：Si(g)＋O2(g)SiO2(g)的ΔH2＝176 kJ·mol－1×2＋498 kJ·mol－1－460 kJ·mol－1×4＝－990 kJ·mol－1，综上所述，A项正确。 7.六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　) A.六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构 B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫 C.六氟化硫分子中含极性键和非极性键 D.S—F键是σ键，且各键的键长、键能都相等 答案：D 解析：根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1个共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6个共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层不满足8电子稳定结构，A错误；六氟化硫中F显－1价，S显＋6价，S元素已为最高化合价，不能被氧化，故六氟化硫不能燃烧生成二氧化硫，B错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键均为极性键，不含非极性键，C错误；六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，六氟化硫分子为正八面体形结构，所以各键的键长与键能都相等，D正确。 8.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，结构简式如图，下列说法错误的是(　　) A.该分子中σ键与π键之比为7∶2 B.该分子中F原子的最高能层符号为L C.该分子中CC键的键能大于C—C键的键能 D.该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O 答案：A 解析：1个单键中含有1个σ键，1个双键中含有1个σ键和1个π键，1个法匹拉韦分子中含有1个C—H键、1个C—F键、4个C—N键、3个N—H键、2个C—C键、1个CC双键、2个CO双键、1个CN双键，因此σ键与π键之比为15∶4，故A项错误；F原子核外有K层、L层，最高能层符号为L，故B项正确；1个单键中含有1个σ键，1个双键中含有1个σ键和1个π键，所以该分子中CC键的键能大于C—C键的键能，故C项正确；同一周期从左至右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O，故D项正确。 9.关于CO2和SO2的说法中，正确的是(　　) A.C和S上都没有孤电子对 B.C和S都是sp2杂化 C.都是AB2型，所以空间结构都是直线形 D.CO2的空间结构是直线形，SO2的空间结构是V形 答案：D 解析：CO2中C的孤电子对数为＝0，SO2中S的孤电子对数为＝＝1，故A错误；C的价层电子对数为2＋＝2，S的价层电子对数为2＋＝3，则C和S分别是sp杂化，sp2杂化，故B错误；C的价层电子对数为2，孤电子对数为0，S的价层电子对数为3，孤电子对数为1，则CO2的空间结构是直线形，SO2的空间结构是V形，故C错误，D正确。 10.下列关于杂化轨道的叙述中不正确的是(　　) A.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轨道混杂形成 B.杂化轨道用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对 C.SF2和C2H6分子中的中心原子S和C都是通过sp3杂化轨道成键 D.苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大π键 答案：A 解析：CH4分子中的sp3杂化轨道是由碳原子的1个2s轨道和3个2p轨道混杂形成，故A错误；杂化轨道用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故B正确；SF2分子中中心S原子的价层电子对数为2＋×(6－2×1)＝4，所以中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化；C2H6分子中中心C原子的价层电子对数为4＋×(4－4×1)＝4，所以中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化，故C正确；苯分子中的6个碳原子全部以sp2方式杂化，每个碳原子形成3个sp2杂化轨道，其中1个与氢原子形成σ键，另外2个与相邻碳原子形成σ键，每个碳原子剩余1个未杂化的2p轨道，6个碳原子未杂化的2p轨道共同形成1个大π键，故D正确。 11.下列说法中，正确的是(　　) A.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 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.凡是AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 D.SCl2属于AB2型共价化合物，中心原子S采取sp杂化轨道成键 答案：A 解析：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，故A正确；中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构不一定是正四面体形，如果四个杂化轨道的成键情况不一样，就不是正四面体，例如CH3Cl，故B错误；AB3型的共价化合物，其中心原子A不一定采用sp3杂化轨道成键，其中心原子还可能采用sp2杂化轨道成键，例如BF3，故C错误；SCl2中心原子S采取sp3杂化轨道成键，存在两个孤电子对，分子空间构型为V形，故D错误。 12.已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，那么[ZnCl4]2－的立体构型为(　　) A.正四面体形 B.平面正方形 C.可能为正四面体也可能为平面正方形 D.正六面体形 答案：A 解析：Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，VSEPR模型为正四面体，无孤电子对，[ZnCl4]2－的立体构型为正四面体形，故选A。 13.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.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 答案：C 解析：二氧化硫分子中S原子价层电子对个数＝2＋＝2＋1＝3，含有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断二氧化硫空间结构为V形；二硫化碳结构式为S==C==S，CS2中C原子价层电子对个数＝2＋＝2＋0＝2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断CS2为直线形；HCN结构式为H—C≡N，HCN中C原子价层电子对个数＝2＋＝2＋0＝2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断HCN为直线形，故A错误。BF3中心原子价层电子对个数＝3＋＝3＋0＝3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断BF3为平面三角形结构，键角为120°；SnBr2中心原子价层电子对个数＝2＋＝2＋1＝3，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SnBr2为V形结构，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，所以SnBr2键角小于120°，故B错误。CH2O中碳形成3个σ键，1个π键，所以是sp2杂化，为平面三角形结构；C中C原子价层电子对个数＝3＋＝3＋0＝3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C为平面三角形结构；SO3中S原子价层电子对个数＝3＋＝3＋0＝3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SO3为平面三角形结构，故C正确。PCl3中P原子价层电子对个数＝3＋＝3＋1＝4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl3为三角锥形结构；NH3中N原子价层电子对个数＝3＋＝3＋1＝4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断NH3为三角锥形结构；PCl5中P原子价层电子对个数＝5＋＝5＋0＝5，不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl5为三角双锥结构，故D错误。 14.短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是(　　) A.若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形 B.若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子可能为平面正三角形 C.若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形 D.若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3 答案：B 解析：若为PCl3，含有3个σ键和一个孤电子对，P采取sp3杂化，则分子为三角锥形，故A错误；若分子为SO3，根据价层电子对互斥理论可知SO3价层电子对数为3，S采取sp2杂化，则为平面正三角形，故C错误；分子不一定为NH3，也可能为NF3等，故D错误。 15.噻吩()的芳香性略弱于苯，其中S原子与所有C原子间可形成大π键。下列关于噻吩的说法正确的是(　　) A.1 mol噻吩中含5 mol σ键 B.碳原子与硫原子的杂化方式相同 C.一氯代物有4种(不含立体异构) D.所有共价键的键长相同 答案：B 解析：1 mol噻吩中含3 mol C—C σ键，2 mol C—S σ键，4 mol C—H σ键，共9 mol σ键，故A错误；噻吩中S原子与所有C原子间可形成大π键，故碳原子与硫原子均采取sp2杂化，每个C原子有一个未杂化的p轨道，每个轨道上各有一个电子，S原子有一个未杂化的p轨道，该轨道上有2个电子，这5个未杂化的p轨道垂直于分子平面，互相平行，“肩并肩”重叠形成大π键，故B正确；该分子一氯代物有2种，故C错误；共价键的键长与原子半径的大小有关，S原子与C原子的半径不一样，故所有共价键的键长不都相同，故D错误。 16.X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，X的原子的基态价电子排布式为2s2，Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，M的原子序数比E大1。下列说法正确的是(　　) A.EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化 B.X、Y元素的第一电离能大小关系：X＜Y C.Z的空间构型为三角锥形 D.MZ2含离子键和非极性共价键，阴阳离子之比为1∶2 答案：A 解析：X的原子的基态价电子排布式为2s2，则X核外电子排布式为1s22s2，为Be；Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，每个电子有一种运动状态，则Y为B；Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Z为C；Q是元素周期表中电负性最大的元素，Q为F；E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，E为K；M的原子序数比E大1，则M为Ca；据以上分析解答。EYQ4为KBF4，KBF4中阴离子中心原子价层电子对个数为4＋＝4，且不含孤电子对，所以阴离子中心原子杂化方式为sp3杂化，故A正确；Be的最外层电子全满为稳定结构，第一电离能较大，则X、Y元素的第一电离能大小关系：X＞Y，故B错误；碳酸根离子中中心原子价层电子对个数为3＋＝3，且不含孤电子对，中心原子的杂化方式为sp2杂化，Z的空间构型为平面三角形，故C错误；CaC2属于离子化合物，含有离子键、非极性共价键，阴阳离子个数比为1∶1，故D错误。 二、非选择题(本题包括4小题，共52分) 17.(12分)原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题： (1)BF3分子的空间结构为　　　　　　，NF3分子的空间结构为　　　　　。 (2)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是　　　　　(写结构简式，下同)，采取sp2杂化的分子是　　　　　　　，采取sp3杂化的分子是　　　　　。 (3)已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4＞NH3＞H2O，请分析可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)平面三角形　三角锥形　(2)CH≡CH　CH2CH2、　CH3CH3　(3)CH4、NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，CH4分子中的C原子上没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1个孤电子对，H2O分子中O原子上有2个孤电子对，中心原子上孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，则键角越小 解析：(1)BF3分子中的B原子采取sp2杂化，所以其分子的空间结构为平面三角形；NF3分子中的N原子采取sp3杂化，存在一个孤电子对，所以其分子的空间结构为三角锥形； (2)乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化，乙烯和苯分子中的碳原子均采取sp2杂化，乙炔分子中的碳原子采取sp杂化； (3)H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C原子均采取sp3杂化，而在O原子上有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用最大，键角最小；N原子上有1个孤电子对，对成键电子对的排斥作用没有水分子的大；C原子上无孤电子对，键角最大。 18.(14分)(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间结构是　　　　　　、中心原子的杂化形式为　　　　。 (2)①根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是　　　　。 ②气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为　　　　形，其中共价键的类型有　　　　种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为　　　　。 (3)S中心原子轨道的杂化类型为　　　；N的空间结构为　　　　(用文字描述)。 答案：(1)正四面体形　sp3 (2)①H2S　②平面三角　2　sp3　 (3)sp3　平面三角形 解析：(1)的中心原子Al的价层电子对数为4＋＝4，故Al采取sp3杂化，呈正四面体形。 (2)①价层电子对数包括σ键电子对数和孤电子对数，H2S中S的σ键电子对数为2，孤电子对数为＝2，故价层电子对数为4，同理，SO2中S的价层电子对数为2＋＝3，SO3中S的价层电子对数为3＋＝3，H2S中S的价层电子对数不同于SO2、SO3中S的价层电子对数。②气态SO3为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的空间结构为平面三角形，S和O之间形成3个σ键和1个4中心6电子的大π键。固态SO3为三聚分子，分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故S原子的杂化轨道类型为sp3。 (3)S中S原子的价层电子对数为4＋＝4，所以S采取sp3杂化。N中氮原子上无孤电子对，σ键电子对数为3，即N采取sp2杂化，N的空间结构为平面三角形。 19.(13分)(1)根据“相似相溶”原理，极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。 ①在a.苯、b.CH3OH、c.HCHO、d.CS2、e.CCl4五种溶剂中，碳原子采取sp杂化的分子有　　　　(填字母)。 ②CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。 ③金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于　　　　(填字母)。 a.水 b.CCl4 c.C6H6(苯) d.NiSO4溶液 (2)已知白磷(P4)的结构如图所示，可知每个磷原子以　　　　个共价键与另外的　　　　个原子结合成正四面体形结构，它应该是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子，在CS2中　　　(填“能”或“不能”)溶解，磷原子的杂化方式为　　　　　　　。 答案：(1)①d　②非极性　③bc　(2)3　3　非极性　能　sp3 解析：(1)①a.苯分子中C原子的价层电子对数为3，C原子采取sp2杂化；b.CH3OH分子中C原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，C原子采取sp3杂化；c.HCHO分子中C原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，C原子采取sp2杂化；d.CS2分子中C原子的价层电子对数为2＋(4－2×2)＝2，VSEPR模型为直线形，C原子采取sp杂化；e.CCl4分子中C原子的价层电子对数为4＋(4－4×1)＝4，VSEPR模型为正四面体，C原子采取sp3杂化；②CCl4、CS2是非极性溶剂，CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，根据“相似相溶”原理可知，CrO2Cl2是非极性分子；③由题意可知，Ni(CO)4为共价化合物，且为非极性分子，根据“相似相溶”原理可知，Ni(CO)4易溶于CCl4和苯； (2)由P4结构图可知，P4分子中每个P原子与3个P原子以3个共价键形成正四面体形结构，属于非极性分子；CS2是直线形分子，属于非极性分子，根据“相似相溶”原理可知，P4能溶于CS2；白磷分子中P原子含有1个孤电子对，则P原子价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，P原子采取sp3杂化。 20.(13分)完成下列问题。 (1)已知氯与硫均有多种含氧微粒，S有：SO2、S、SO3、S；Cl有：HClO、Cl、Cl、Cl，其中立体构型为V形的微粒有　　　　　；为三角锥形的有　　　　　；为平面正三角形的有　　　　　；为正四面体形的有　　　　　。 (2)已知：孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；不含孤电子对的分子中，原子间形成化学键越多，斥力越大：双键与双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键与单键之间的斥力。 ①SiH4、PH3、H2S分子中H—Si—H、H—P—H、H—S—H的键角大小顺序为　　　　　　　　　　　。 ②SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角　　　　(填“＜”“＞”或“＝”，下同)120°。 ③PCl3分子中，Cl—P—Cl的键角　　　109.5°。 ④俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl2)形状为　　　　　，其分子中有两种键角：124.3°、111.4°，其中Cl—C—Cl的键角为　　　　　　　。 答案：(1)SO2、HClO、Cl　S、Cl　SO3　S、Cl (2)①H—Si—H＞H—P—H＞H—S—H　②＜　③＜　④平面三角形　111.4° 解析：(1)SO2中心原子孤电子对数为×(6－2×2)＝1，立体构型为V形；S×(6＋2－3×2)＝1，立体构型为三角锥形； SO3中心原子孤电子对数为×(6－3×2)＝0，立体构型为平面正三角形；S×(6＋2－4×2)＝0，立体构型为正四面体形；HClO中心原子孤电子对数为×(6－2×1)＝2，立体构型为V形；Cl×(7＋1－2×2)＝2，立体构型为V形；Cl×(7＋1－3×2)＝1，立体构型为三角锥形；Cl×(7＋1－4×2)＝0，立体构型为正四面体形； (2)①SiH4中心原子孤电子对数为×(4－4×1)＝0，立体构型为正四面体形，键角为109°28'；PH3中心原子孤电子对数为×(5－3×1)＝1，VSEPR模型为四面体形，立体构型为三角锥形；H2S中心原子孤电子对数为×(6－2×1)＝2，VSEPR模型为四面体形，立体构型为V形，由于孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；因此SiH4、PH3、H2S分子中键角大小顺序为H—Si—H＞H—P—H＞H—S—H；②SnBr2中心原子孤电子对数为×(4－2×1)＝1，中心原子一共3对电子，VSEPR模型为平面三角形，但由于其中一对为孤对电子，因此Br—Sn—Br的键角小于120°；③PCl3中心原子孤电子对数为×(5－3×1)＝1，中心原子一共4对电子，VSEPR模型为正四面体形，但由于其中一对为孤对电子，因此Cl—P—Cl的键角小于109.5°；④COCl2中心原子孤电子对数为×(4－2×1－1×2)＝0，形状为平面三角形，其中CO为双键，Cl—C为单键，因此Cl—C—Cl的键角为较小的111.4°。 学科网（北京）股份有限公司 $