2022届高中化学新教材同步选择性必修第二册 第2章 微专题2 分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论.docx

1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 微专题微专题 2分子分子(或离子或离子)空间结构与杂化轨道理论空间结构与杂化轨道理论 判断分子或离子的空间构型时， 要能够正确计算价层电子对数： 一是运用计算式推导出价层电子对数。 二是看配位原子数；如下表： 价层电子 对数 杂化 类型 配位原 子数 孤电子 对数 价电 子对空间 构型 分子 空间构型 实 例 2sp20 直线 形 直线 形 B eCl2 3sp2 30 三角 形 三角 形 B F3 21V 形 S nBr2 4sp3 40 四面 体形 四面 体形 C H4 31 三角 锥形 N H3 22V 形 H 2O 1下列对于 NH3和 CO2的说

2、法中正确的是() A都是直线形结构 B中心原子都采取 sp 杂化 CNH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构 DN 原子和 C 原子上都没有孤对电子 答案C 解析NH3和 CO2分子的中心原子分别采取 sp3杂化、sp 杂化，但 NH3分子的 N 原子上有 1 对孤电子 对未参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的空间构型为三角锥形，CO2的空间构型为直线形。 2下列各组分子的空间结构相同的是() ASnCl2、BeCl2BBF3、NH3 CCCl4、SiF4DCS2、OF2 答案C 解析通过分子的价层电子对数、孤电子对数确定分子的空间结构，其中 A、D 项中分子的具体情况 如下表： 2022 高

3、中化学新教材同步讲义资料 键电子 对数 中心原子上的孤电子 对数 价层电子 对数 空间结 构 SnCl 2 2 1 2(421)1 3V 形 BeCl 2 2 1 2(221)0 2直线形 CS22 1 2(422)0 2直线形 OF22 1 2(621)2 4V 形 B 项中 BF3、NH3的空间结构分别为平面三角形、三角锥形；C 项中，CCl4与 SiF4的空间结构均为正 四面体形。 3 下列分子或离子中， 价层电子对互斥模型为正四面体形且分子或离子的空间结构为 V 形的是() ANH 4BPH3 CH3O DOF2 答案D 解析价层电子对互斥模型为正四面体形， 且分子或离子的空间结构为

4、V 形的只有 3 个原子构成的分 子或离子，OF2符合。A 选项 NH 4是三角锥形的 NH3结合了一个 H ，呈正四面体形，B 项中 PH3为三角 锥形，C 中 H3O 是 V 形的 H2O 结合了一个 H，呈三角锥形。 4(2020杭州调研)下列分子或离子的中心原子采用 sp3杂化的是() NF3C2H4C6H6C2H2NH 4 AB CD 答案B 解析NF3分子中 N 原子采取 sp3杂化；C2H4分子中 C 原子采取 sp2杂化；C6H6分子中 C 原子 采取 sp2杂化；C2H2分子中 C 原子采取 sp 杂化；NH 4中 N 原子采取 sp3杂化。 5下列分子或离子中，VSEPR

5、模型与粒子的空间结构一致的是() ASO2BHCHO CNCl3DH3O 答案B 解析当中心原子没有孤电子对时，VSEPR 模型与分子的空间结构就是一致的，SO2、NCl3、H3O 的中心原子均有孤电子对，A、C、D 项错误。 6下列说法正确的是() ACH2Cl2分子的空间结构为正四面体形 BH2O 分子中氧原子的杂化轨道类型为 sp2，分子的空间结构为 V 形 CCO2分子中碳原子的杂化轨道类型为 sp，分子的空间结构为直线形 2022 高中化学新教材同步讲义资料 DSO 2 3的空间结构为平面三角形 答案C 解析CH4中 4 个共价键完全相同，为正四面体形，CH2Cl2分子的 4 个共价

6、键不完全相同，所以分子 的空间结构不是正四面体形，A 错误；H2O 分子中 O 原子的价层电子对数21 2(612)4，为 sp 3 杂化，含有 2 对孤电子对，分子的空间结构为 V 形，B 错误；CO2中 C 原子的价层电子对数21 2(4 22)2，为 sp 杂化，分子的空间结构为直线形，C 正确；SO 2 3中 S 原子的价层电子对数31 2(62 32)4，为 sp3杂化，含 1 对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，D 错误。 7(2020青岛检测)下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子的空间结构也相同的是() ABeCl2、CO2BH2O、SO2 CSO2、CH4DNF3、CH2O

7、 答案A 解析根据价层电子对互斥模型可知，H2O 中 O 原子的孤电子对数621 2 2，键电子对数为 2， 采取 sp3杂化，故 H2O 为 V 形结构，SO2中 S 原子的孤电子对数622 2 1，键电子对数为 2，采取 sp2 杂化，故 SO2为 V 形结构，B 项不符合题意；同样分析可知，BeCl2中 Be 原子采取 sp 杂化，BeCl2是直线 形结构，CO2中 C 原子采取 sp 杂化，CO2是直线形结构，A 项符合题意；SO2中 S 原子采取 sp2杂化，SO2 是 V 形结构，CH4中 C 原子采取 sp3杂化，CH4是正四面体形结构，C 项不符合题意；NF3中 N 原子采取

8、sp3杂化， NF3是三角锥形结构， CH2O 中 C 原子采取 sp2杂化， CH2O 是平面三角形结构， D 项不符合题意。 8(2020西安调研)下列说法正确的是() CS2为V形分子ClO 3的空间结构为平面三角形SF6中有6对完全相同的成键电子对SiF4 和 SO 2 3的中心原子均采取 sp3杂化 ABCD 答案C 解析CS2和 CO2分子的空间结构相同，为直线形分子，错误；ClO 3中 Cl 的价层电子对数3 1 2(7123)4， 含有 1 对孤电子对， 则 ClO 3的空间结构为三角锥形， 错误； SF6中含有 6 个 SF， 每个 SF 含有 1 对成键电子对，则 SF6分

9、子中有 6 对完全相同的成键电子对，正确；SiF4中 Si 的价层 电子对数41 2(414)4，SO 2 3中 S 的价层电子对数31 2(6223)4，则 SiF 4和 SO 2 3的 中心原子均采取 sp3杂化，正确。 9硼砂是含结晶水的四硼酸钠。以硼砂为原料，可以得到 BF3、BN 和硼酸等重要化合物，请根据下 列信息回答有关问题： 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (1)硼砂中阴离子 Xm (含 B、O、H 三种元素)的球棍模型如图所示，则在 Xm中，2 号硼原子的杂化类 型为_；m_(填数字)。 (2)BN 中 B 的化合价为_，请解释原因：_ _。 (3)BF3和过量 NaF

10、 作用可生成 NaBF4， BF 4的空间结构为_； NaBF4的电子式为_。 答案(1)sp22 (2)3N 的电负性大于 B 的电负性 (3)正四面体形 解析(1)根据图示可知，2 号 B 原子的价层电子对数为 3，且无孤电子对，故采取 sp2杂化；根据图 示可知，该阴离子的化学式为H4B4O9m ，其中 H 显1 价，B 显3 价、O 显2 价，所以 m2。(2)由 于电负性：NB，所以 BN 中 B 显3 价。(3)BF 4的空间结构为正四面体形；NaBF4的电子式为 。 10如图是甲醛分子的模型，根据该图和所学化学知识回答下列问题： (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是_，作出该判断的

11、主要理由是_ _。 (2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是_(填序号)。 单键双键键键键和键 (3)甲醛分子中 CH 与 CH 间的夹角_(填“”“”或“”)120，出现该现象的主要原 因是_。 答案(1)sp2杂化甲醛分子的空间结构为平面三角形(2)(3)碳氧双键中存在键，它对 CH 的排斥作用较强 解析(1)原子的杂化轨道类型不同，分子的空间结构也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所 以甲醛分子中的碳原子采取 sp2杂化。 (2)醛类分子中都含有 C=O，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是键和键的组合。 (3)由于碳氧双键中存在键， 它对 CH 的排斥作用较强，

12、 所以甲醛分子中 CH 与 CH 间的夹角小 2022 高中化学新教材同步讲义资料 于 120。 11氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物 生长调节剂。 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为_。 (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为_， 羰基()碳原子的杂化轨道类型为_。 (3)查文献可知，可用 2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式为 ，反应过程中，每生成 1 mol 氯吡苯脲，断裂 _个键，断裂_个键。 (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有 H2O、NH3、CO2等。 请用共价键知识解释 H2O 分子比

13、 NH3分子稳定的原因：_ _。 H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是_，中心原子的杂化类型分别是 _。 答案(1)1(2)sp2、sp3sp2(3)NANA(4)HO 的键能大于 HN 的键能V 形、三角锥形、 直线形sp3、sp3、sp 解析根据构造原理可知， 氯元素基态原子核外电子排布式是 1s22s22p63s23p5， 所以未成对电子数为 1。 (2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有 2 个氮原子均形成 3 个单键，孤电子对数为 1，属于 sp3杂化；剩余 1 个氮原子形成 1 个双键和 1 个单键，孤电子对数为 1，是 sp2杂化；羰基碳原子形成 2 个单键和 1 个双键， 为

14、 sp2杂化。 (3)由于键比键更稳定， 根据反应方程式可以看出， 断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的 N=C 中的键和 2-氯-4-氨基吡啶分子中的 NH。(4)O、N 属于同周期元素，O 的原子半径小于 N，HO 的 键能大于HN的键能， 所以H2O分子比NH3分子稳定。 H2O分子中O原子的价层电子对数2621 2 4，孤电子对数为 2，所以为 V 形结构，O 原子采取 sp3杂化；NH3分子中 N 原子的价层电子对数3 531 2 4，孤电子对数为 1，所以为三角锥形结构，N 原子采取 sp3杂化；CO2分子中 C 原子的价层电子 对数2422 2 2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C 原子采取 sp 杂化。