2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第2節(jié)分子的立體構(gòu)型第2課時(shí)雜化軌道理論簡(jiǎn)介配合物理論簡(jiǎn)介課后限時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGE5-第2課時(shí)雜化軌道理論簡(jiǎn)介協(xié)作物理論簡(jiǎn)介(建議用時(shí)：35分鐘)學(xué)問點(diǎn)基礎(chǔ)訓(xùn)練實(shí)力提升1.雜化軌道理論1,2,3,612,13,14,15，16,17,182.雜化軌道與分子構(gòu)型4,7,8,9,113.協(xié)作物理論5,10[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1．下列關(guān)于雜化軌道的敘述正確的是()A．雜化軌道可用于形成σ鍵，也可用于形成π鍵B．雜化軌道可用來容納未參與成鍵的孤電子對(duì)C．NH3中N原子的sp3雜化軌道是由N原子的3個(gè)p軌道與H原子的s軌道雜化而成的D．在乙烯分子中，1個(gè)碳原子的3個(gè)sp2雜化軌道與3個(gè)氫原子的s軌道重疊形成3個(gè)C－Hσ鍵B解析雜化軌道只用于形成σ鍵，或用來容納未參與成鍵的孤電子對(duì)，不能用來形成π鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；NH3中N原子的sp3雜化軌道是由N原子的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化而成的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯分子中的C原子采納sp2雜化，1個(gè)碳原子中的2個(gè)sp2雜化軌道與2個(gè)氫原子的s軌道重疊形成2個(gè)C－Hσ鍵，剩下的1個(gè)sp2雜化軌道與另一個(gè)碳原子的sp2雜化軌道重疊形成1個(gè)C－Cσ鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．對(duì)H3O＋的說法正確的是()A．O原子實(shí)行sp2雜化 B．O原子實(shí)行sp3雜化C．離子中無配位鍵 D．離子中配體為O原子B解析H3O＋的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，實(shí)行的是sp3雜化，H2O和H＋之間形成配位鍵，配體為H原子。3．下列烴分子中，每個(gè)碳原子的雜化軌道數(shù)最多的是()A．C6H6 B．C2H6C．C2H4 D．C2H2B解析苯分子和乙烯分子中的C原子都是實(shí)行sp2雜化，生成3個(gè)雜化軌道；乙烷分子中的C原子實(shí)行sp3雜化，生成4個(gè)雜化軌道；乙炔分子的C原子實(shí)行sp雜化，生成2個(gè)雜化軌道。4．sp3雜化形成的AB4型分子的立體構(gòu)型是()A．平面四方形 B．四面體C．三角錐形 D．平面三角形B解析sp3雜化形成的AB4型分子沒有未成鍵的孤對(duì)電子，故其立體構(gòu)型應(yīng)為四面體形，如CH4、CF4等。5．下列過程與協(xié)作物的形成無關(guān)的是()A．除去Fe粉中的SiO2可用強(qiáng)堿溶液B．向肯定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消逝C．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液D．向肯定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消逝A解析A項(xiàng)，除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可與強(qiáng)堿反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，與協(xié)作物的形成無關(guān)；B項(xiàng)，AgNO3與氨水反應(yīng)首先生成AgOH沉淀，接著反應(yīng)生成了協(xié)作物離子[Ag(NH3)2]＋；C項(xiàng)，F(xiàn)e3＋與KSCN反應(yīng)生成了協(xié)作物離子[Fe(SCN)n]3－n；D項(xiàng)，CuSO4與氨水反應(yīng)生成了協(xié)作物離子[Cu(NH3)4]2＋。6．有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是()A．雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形態(tài)發(fā)生了變更B．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角一般為109°28′、120°、180°C．部分四面體形、三角錐形、V形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道說明D．雜化軌道全部參與形成化學(xué)鍵D解析雜化軌道不肯定都參與成鍵，如CH4、NH3和H2O分子中的C、N、O原子均為sp3雜化，CH4中的C原子雜化軌道均參與成鍵，而NH3中的N原子和H2O中的O原子分別有一個(gè)、兩個(gè)雜化軌道未參與成鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．下列分子的中心原子實(shí)行sp2雜化的是()①C6H6②C2H2③C2H4④C3H8⑤CO2⑥BeCl2⑦SO3⑧BF3A．①②⑥⑦ B．③⑤⑦⑧C．①③⑦⑧ D．③⑤⑥⑦C解析苯分子的碳原子實(shí)行sp2雜化；乙炔分子中的碳原子實(shí)行sp雜化；乙烯分子中的碳原子實(shí)行sp2雜化；丙烷中的碳原子類似于甲烷中碳原子，實(shí)行sp3雜化；二氧化碳分子中碳原子實(shí)行sp雜化；氯化鈹分子中鈹原子實(shí)行sp雜化；三氧化硫分子中S原子實(shí)行sp2雜化；三氟化硼分子中的B原子實(shí)行sp2雜化。8．在SO2分子中，分子的立體構(gòu)型為V形，S原子實(shí)行sp2雜化，那么SO2的鍵角()A．等于120° B．大于120°C．小于120° D．等于180°C解析SO2分子的VSEPR模型為平面三角形，理論上其鍵角應(yīng)為120°，但S原子有一對(duì)孤電子對(duì)，對(duì)其他的兩個(gè)化學(xué)鍵存在排斥作用，故SO2的鍵角要小于120°。9．下列物質(zhì)中心原子的“雜化方式”及“分子立體構(gòu)型”與HCHO(甲醛)相同的是()A．H2S B．NH3C．CH2Br2 D．BF3D解析HCHO分子中的碳原子實(shí)行sp2雜化，BF3中B原子實(shí)行sp2雜化，而H2S、NH3、CH2Br2的中心原子都是采納sp3雜化。10．配位化合物的數(shù)量巨大，組成和結(jié)構(gòu)形形色色，豐富多彩。請(qǐng)指出協(xié)作物[Cu(NH3)4]2＋的中心離子、配體、中心離子的配位數(shù)()A．Cu2＋、NH3、4 B．Cu＋、NH3、4C．Cu2＋、OH－、2 D．Cu2＋、NH3、2A解析從協(xié)作物的書寫形式看，中心離子是Cu2＋，配體為有孤電子對(duì)的NH3，配位數(shù)是4。11．化合物YX2、ZX2中X、Y、Z都是前三周期元素，X與Y同周期，Y與Z同主族，Y元素的最外層p軌道上的電子數(shù)等于前一能層電子總數(shù)；X原子最外層的p軌道中只有一個(gè)軌道填充了2個(gè)電子。則：(1)X元素基態(tài)原子的電子排布式是_______________________________________，Y原子的價(jià)層電子排布圖是______________________________________________。(2)YX2的分子構(gòu)型是____________。(3)YX2分子中，Y原子的雜化類型是________，一個(gè)YX2分子中含________個(gè)π鍵。解析依題給信息可推斷Y原子的p軌道上有2個(gè)電子，為碳元素；X原子p軌道上有4個(gè)電子，依據(jù)X、Y同周期可知X為氧元素；CO2的分子構(gòu)型為直線形，Y原子的雜化類型為sp雜化；其結(jié)構(gòu)式為O=C=O，故含2個(gè)π鍵。答案(1)1s22s22p4(2)直線形(3)sp雜化2[實(shí)力提升]12．下列關(guān)于丙烯CHCH3CH2的說法正確的是()A．1個(gè)丙烯分子中有7個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵B．丙烯分子中3個(gè)碳原子都是sp3雜化C．丙烯分子中3個(gè)碳原子共平面D．丙烯分子中3個(gè)碳原子在同始終線上C解析1個(gè)丙烯分子中有8個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；丙烯分子中單鍵碳原子實(shí)行sp3雜化，而雙鍵碳原子實(shí)行sp2雜化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)乙烯分子的結(jié)構(gòu)知丙烯分子中3個(gè)碳原子共面，只有2個(gè)碳原子在同始終線上，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．關(guān)于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的說法正確的是()A．配體為H2O，配位原子為O，外界為Br－B．中心離子的配位數(shù)為6C．中心離子Cr3＋實(shí)行sp3雜化D．中心離子的化合價(jià)為＋2B解析[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中內(nèi)界為[Cr(H2O)4Br2]＋，Cr3＋為中心離子，配體為H2O、Br－，配位數(shù)為6，外界為Br－、H2O，Cr3＋供應(yīng)的空軌道數(shù)為6，實(shí)行sp3d2雜化，B項(xiàng)正確。14．向下列協(xié)作物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是()A．[Co(NH3)4Cl2]Cl B．[Co(NH3)3Cl3]C．[Co(NH3)6]Cl3 D．[Co(NH3)5Cl]Cl2B解析協(xié)作物的內(nèi)界與外界由離子鍵結(jié)合，只要外界存在Cl－，加入AgNO3溶液即有AgCl沉淀產(chǎn)生。15．甲烷分子(CH4)失去一個(gè)H＋，形成甲基陰離子(CHeq\o\al(－,3))，在這個(gè)過程中，下列描述不合理的是()A．碳原子的雜化類型發(fā)生了變更B．微粒的形態(tài)發(fā)生了變更C．微粒的穩(wěn)定性發(fā)生了變更D．微粒中的鍵角發(fā)生了變更A解析CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，而CHeq\o\al(－,3)為三角錐形結(jié)構(gòu)，形態(tài)、鍵角、穩(wěn)定性均發(fā)生變更，但雜化類型不變，仍是sp3雜化。16．關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的協(xié)作物的下列說法正確的是()A．配體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋C．內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1：2D．加入足量AgNO3溶液，全部Cl－均被完全沉淀C解析協(xié)作物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，A項(xiàng)錯(cuò)誤；中心離子是Ti3＋，內(nèi)配離子是Cl－，外配離子是Cl－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；內(nèi)配離子是Cl－為1，外配離子是Cl－為2，內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1：2，C項(xiàng)正確；加入足量AgNO3溶液，外配離子Cl－與Ag＋反應(yīng)，內(nèi)配離子Cl－不與Ag＋反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。17．(1)在配離子Fe(SCN)2＋中，供應(yīng)空軌道的微粒是______，畫出配離子[Cu(NH3)4]2＋中的配位鍵__________________________________。(2)依據(jù)VSEPR模型，H3O＋的立體構(gòu)型為________；BCl3的立體構(gòu)型為________，中心原子的雜化軌道類型是________。(3)按要求寫出以其次周期元素原子為中心原子，通過sp3雜化形成的分子的化學(xué)式(各寫一種)：正四面體分子________，三角錐形分子________，V形分子________。解析(1)[Cu(NH3)4]2＋中Cu2＋與NH3形成配位鍵，其中NH3分子中的氮原子供應(yīng)孤電子對(duì)。(2)H3O＋中氧原子上有一對(duì)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為三角錐形。BCl3中硼原子上無孤電子對(duì)，形成平面三角形結(jié)構(gòu)，B原子實(shí)行sp2雜化。(3)CH4、NH3、H2O的中心原子均為sp3雜化。CH4中C原子上無孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為正四面體；NH3中N原子上有一對(duì)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型是三角錐形；H2O中O原子上有兩對(duì)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為V形。答案(1)Fe3＋(2)三角錐形平面三角形sp2(3)CH4NH3H2O18．原子形成化合物時(shí)，電子云間的相互作用對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響。試回答：(1)BF3分子的立體構(gòu)型為________，NF3分子的立體構(gòu)型為________。(2)碳原子有4個(gè)價(jià)電子，在有機(jī)化合物中價(jià)電子均參與成鍵，但雜化方式不肯定相同。在乙烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛中，碳原子實(shí)行sp雜化的分子是____________，實(shí)行sp2雜化的分子是________________，實(shí)行sp3雜化的分子是____________。(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)(3)H2O、NH3、CH4分子中鍵角由大到小的依次為____________________，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)由于電荷的作用，陰、陽離子形成化合物時(shí)離子的電子云會(huì)發(fā)生變更，使離子鍵漸漸向共價(jià)鍵過渡。陽離子電荷數(shù)越大、陰離子半徑越大時(shí)，電子云變更越大，導(dǎo)致所形成的化合物在水中的溶解度越小。據(jù)此，四種鹵化銀在水中的溶解度由大到小的依次為_______________________________________________。(填化學(xué)式)解析(1)在BF3分子中的B原子實(shí)行sp2雜化，且無孤電子對(duì)，故該分子為平面三角形；而NF3分子中的N原子實(shí)行sp3雜化，其中有一個(gè)雜化軌道中填充有孤電子對(duì)，另外三個(gè)雜化軌道與F原子形成σ鍵，故該分子為三角錐形。(3)H2O、NH3、CH4分子中的中心原子都是實(shí)行sp3雜化，其中H2O分子中有兩個(gè)孤電子對(duì)，NH3分子中有一個(gè)孤電子對(duì)，甲烷分子中沒有孤電子對(duì)，由于在孤電子對(duì)的排斥下，H2O分子中的鍵角(105°)小于NH3分子中的鍵角