同步练习 2.2.2 杂化轨道理论(人教版选修3) (2)
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第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构第2课时杂化轨道理论简介一、选择题1.(2023·海南儋州高二校考期末)下列关于杂化轨道的说法错误的是A.并不是所有的原子轨道都参与杂化B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键D.杂化轨道都用来成键2.(2022·新疆塔城高二校考期中)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。
下列关于氯化亚砜分子的空间结构和(S)采取何种杂化方式的说法正确的是A.三角锥形、sp3B.三角形、sp2C.平面三角形、sp2D.三角锥形、sp23.(2023·四川雅安中学高二上学期10月月考)下列分子中,杂化类型相同,空间结构也相同的是A.BeCl2、CO2B.H2O、NH3C.NH3、HCHO D.H2O、SO24.(2023·湖北武汉高二武汉市第六中学校考阶段练习)如图所示,在乙烯分子中有5个σ键、1个π键,下列表述正确的是A.C原子的sp2杂化轨道与H原子的1s轨道形成的σ键B.C原子的sp2杂化轨道与H原子的1s轨道形成的π键C.C原子的2p轨道与C原子的2p轨道形成了σ键D.C原子的sp2杂化轨道与C原子的sp2杂化轨道形成的π键5.(2023·四川雅安中学高二上学期期中)下列粒子空间构型和中心原子杂化方式都正确的是A.CH2Cl2、正四面体、sp3B.H2O、V形、sp2C.BCl3、平面三角形、sp2D.NH+4、三角锥形、sp36.(2022·山东德州市高二下学期期末)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由NO3-和NO2+构成,已知其阴离子构型为平面三角形,阳离子中氮的杂化方式为sp杂化,则其阳离子的构型和阴离子中氮的杂化方式为A.直线形sp2杂化B.V形sp杂化C.平面三角形sp2杂化D.平面三角形sp3杂化7.(2022·北京昌平区高二下学期期末)下列说法中正确的是A.BF3空间构型为三角雉形B.SO3分子中S原子采取sp3杂化C.中心原子采取sp3杂化的分子,其空间构型可能是四面体形、三角锥形、角形D.乙烯分子中的碳氢键是氢原子的1s轨道和碳原子的一个sp3杂化轨道形成的8.(2023·四川乐山市沫若中学高二上学期第一次月考)下列分子或离子的中心原子为sp3杂化,且杂化轨道容纳1对孤电子对的是A.CH4、NH3、H2O B.CO2、BF3、SO32-C.C2H4、SO2、BeCl2D.NH3、PCl3、N2H49.(2022·山东德州市高二下学期期末)下列关于分子或晶体中中心原子的杂化类型的说法中正确的是A.CH3CH3中的两个碳原子与BF3中的硼原子均为sp2杂化B.晶体硅和石英(SiO2)晶体中硅原子均为sp3杂化C.BeCl2中的铍原子和H2O中的氧原子均为sp1杂化D.CO2中的碳原子与CH2=CH2中的两个碳原子均为sp1杂化10.(2022·广东江门高二江门市新会东方红中学校考期中)下列说法正确的是A.CHCl3分子中碳原子采用sp3杂化,分子构型为正四面体形B.H2O分子中氧原子采用sp2杂化,分子构型为V形C.CO2分子中碳原子采用sp杂化,为直线形分子D.NH+4中氮原子采用sp2杂化,离子构型为正四面体形11.(2022·四川内江高二四川省内江市第六中学校考期中)下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是A.AsH3平面三角形sp3杂化B.H3O+平面三角形sp2杂化C.H2Se V形sp3杂化D.CO32-三角锥形sp3杂化12.(2023·福建三明第一中学高二下学期期末第一次月考)下列有关苯分子中的描述不正确的是A.碳原子均以sp2杂化轨道形成正六边形的碳环,键角为120°B.每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,相互间以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个大π键C.6条碳碳键完全等同,共有6个原子处于同一平面D.每个碳原子的一个sp2杂化轨道分别与6个H原子的1s轨道重叠形成6条σ键13.(2022·北京西城高二校考期中)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是14.(2023·吉林通化高二梅河口市第五中学校考期末)鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构,下列关于粒子的描述正确的是A.A B.B C.C D.D15.(2023·吉林长春高二长春市第五中学校考期末)下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是A.A B.B C.C D.D二、填空题16.(2022·黑龙江大庆高二校考期中)用价层电子对互斥理论完成下列问题。
一、选择题(每小题4分,共48分)1.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是(A)A.杂化轨道全部参与形成化学键B.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变C.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180 °D.部分四面体形、三角锥形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释解析:杂化轨道可以部分参与形成化学键,例如NH3中N发生了sp3杂化,形成了4个sp3杂化轨道,但是只有3个参与形成化学键,A项错误;杂化前后的轨道数不变,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,B项正确;sp3、sp2、sp杂化轨道的空间构型分别是正四面体形、平面三角形、直线形,所以其夹角分别为109°28′、120°、180°,C项正确;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,如甲烷分子、氨气分子、水分子,D项正确。
2.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图所示(),下列说法正确的是(B) A.碳、氮原子的杂化类型相同B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化C.1 mol A分子中所含σ键的数目为10N AD.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内解析:A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键,氮原子有一对孤电子对而碳原子没有,故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化,A项错误,B项正确;A分子中有一个碳氧双键,故有12对共用电子对、11个σ键,C项错误;由于氮原子为sp3杂化,故相应的四个原子形成的是三角锥形结构,不可能共平面,D项错误。
3.氨气分子的空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为(C)A.两种分子中心原子的杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强D.氨气分子的原子总数为4而甲烷为5解析:NH3中N原子形成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,N—H键之间的键角小于109°28′,所以氨气分子的空间构型是三角锥形;CH4分子中C原子采取sp3杂化,杂化轨道全部参与成键,碳原子连接4个相同的原子,C—H键之间的键角均为109°28′,故CH4为正四面体形,C项正确。
第二课时杂化轨道理论与配合物理论简介A组1.已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的立体结构为()A.直线形B.平面正方形C.正四面体形D.正八面体形解析:根据杂化轨道理论,Zn2+的4s轨道和4p轨道形成sp3杂化轨道后,其杂化轨道构型一定为正四面体形,又由于Zn2+结合了4个Cl-,孤电子对数为0,所以[ZnCl4]2-的立体结构为正四面体形。
答案:C2.在分子中,羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为()A.sp2杂化;sp2杂化B.sp3杂化;sp3杂化C.sp2杂化;sp3杂化D.sp杂化;sp3杂化解析:羰基上的碳原子共形成3个σ键,为sp2杂化,两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键,为sp3杂化。
答案:C3.下列关于苯分子的性质描述错误的是()A.苯分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相同,键角皆为120°B.苯分子中的碳原子,采取sp2杂化C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键中间的一种特殊类型的键D.苯能使酸性KMnO4溶液褪色解析:苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子呈平面正六边形结构,键角为120°;在苯分子中间形成一个六电子的大π键,因此苯分子中的碳碳键并不是单双键交替结构,也就不能使酸性KMnO4溶液褪色。
答案:D4.在下列化学反应:①H++OH-H2O;②2H2+O22H2O;③HCl+NH3NH4Cl;④BaCl2+(NH4)2SO4BaSO4↓+2NH4Cl;⑤Fe+Cu2+Cu+Fe2+;⑥NaNH2+H2O NaOH+NH3中,反应时不形成配位键的是()A.①②④⑤⑥B.④⑤⑥C.②④⑤D.②③解析:由结构可知:①②⑤⑥中各物质均不含有配位键,④虽然N中含有配位键,但在反应过程中该离子没有发生变化,故也没有形成新的配位键。
只有③中由于生成铵离子而形成配位键。
答案:A5.配位化合物简称配合物,它的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。
姓名,年级:时间:课后达标检测[学生用书P73(单独成册)]一、选择题1.下列关于杂化轨道的说法错误的是( )A.ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键C.杂化轨道可容纳孤电子对D.s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现解析:选B。
ⅠA族元素如果是碱金属,易失电子,不能形成共价键,如果是H,一个电子在1s能级上不可能杂化;杂化轨道只能形成σ键,不可能形成π键;p能级只有3个轨道,不可能有sp4杂化.2.下列配合物或配离子的配位数是6的是()A.K2[Co(SCN)4]B.[Fe(CN)5(CO)]3-C.[Zn(CN)4]2-D.Na[Al(OH)4]解析:选B。
配位数指与中心原子(或离子)以配位键结合的粒子的数目.K2[Co(SCN)4]的配位数是4,[Fe(CN)5(CO)]3-的配位数是6,[Zn(CN)4]2-的配位数是4,Na[Al(OH)4]的配位数是4.3.(2019·瓦房店高级中学高二期中)下列有关有机物分子的叙述不正确的是()A.乙烯分子中有一个sp2。
sp2σ键和一个pp π键B.乙炔分子中每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道,它们之间可形成两个π键C.乙烷分子中两个C原子均是sp3杂化,分子中一共有6个σ键D.苯分子每个碳原子均是sp2杂化解析:选C。
乙烷分子中一共有7个σ键,C项不正确.4.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:选D。
从结构式看,甲醛分子为平面三角形结构,所以中心原子应为sp2杂化,形成三个杂化轨道,分别与O原子和两个H原子形成σ键,还有一个未参与杂化的p轨道与O原子形成π键,该π键垂直于杂化轨道的平面。
O原子不是中心原子,不发生轨道杂化。
5.三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化,下列有关叙述正确的是( )①3个P—Cl键的键长、键角均相等②立体构型为平面三角形③立体构型为正四面体形④立体构型为三角锥形A.①②B.②③C.③④D.①④解析:选D。
杂化轨道理论和配合物理论[练基础]1.下列图形属于sp杂化轨道的是( )2.下列分子的键角为109°28′的是( )A.CCl4 B.NH3C.H2O D.P43.下列分子中的中心原子采取sp3杂化的是( )A.H2O B.CO2C.SO2 D.BF34.形成下列分子时,中心原子采用sp3杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的是( )①PF3②CF4③NH3④H2OA.①② B.②③C.③④ D.①④5.对SO2与CO2说法正确的是( )A.都是直线形结构B.中心原子都采取sp杂化C.S原子和C原子上都没有孤电子对D.SO2为V形结构,CO2为直线形结构6.下列关于杂化轨道的叙述正确的是( )A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的D.在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键7.下列各种说法中错误的是( )A.形成配位键的条件是一方有空轨道,一方有孤电子对B.配位键是一种特殊的共价键C.配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子8.下列物质中含有配位键的是( )①N2H+5②CH4③OH-④NH+4⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧ B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部9.关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是( )A.配体为水分子,外界为Br-B.中心离子的配位数为6C.中心离子Cr3+提供孤电子对D.中心离子的化合价为+210.向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水,先生成难溶物,继续滴加浓氨水,难溶物溶解,得到深蓝色透明溶液。
下列对此现象的说法正确的是( )A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变B.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+C.配位化合物中只有配位键D.在配离子[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供孤电子对,NH3提供空轨道11.用过量的AgNO3溶液处理含0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)的水溶液,生成0.02 mol 的AgCl沉淀,此氯化铬最可能是( )A.[Cr(H2O)6]Cl3B.[CrCl(H2O)5]Cl2·H2OC.[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2OD.[CrCl3(H2O)3]·3H2O12.下列过程与配合物的形成无关的是( )A.除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C.向FeCl3溶液中加入KSCN溶液D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失[提素养]13.(1)水是生命之源,它与我们的生活密切相关。
课时训练10 杂化轨道理论与配合物理论简介1.能正确表示CH4中碳原子成键方式的示意图为( )解析:碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性杂化轨道,因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道并且自旋状态相同。
答案:D2.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是( )A.两个碳原子采用sp杂化方式B.两个碳原子采用sp2杂化方式C.每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键D.两个碳原子形成两个π键解析:C2H2中心碳原子以1个s轨道和1个p轨道形成sp杂化轨道,故乙炔分子中两个碳原子采用sp杂化方式,且每个碳原子以2个未杂化的2p轨道形成2个π键构成碳碳三键。
答案:B3.关于原子轨道的说法正确的是( )A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体形B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s 轨道和碳原子的2p轨道混合起来而形成的C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析:中心原子采取sp3杂化,四个sp3杂化轨道在空间的形状是正四面体形,但如果中心原子还有孤电子对,分子的立体构型不是正四面体形。
CH4分子中的sp3杂化轨道是碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而成的。
AB3型的共价化合物,A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。
答案:C4.向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液,再滴入适量浓氨水,下列叙述不正确的是( )A.开始生成蓝色沉淀,加入过量氨水时,形成无色溶液B.Cu(OH)2溶于浓氨水的离子方程式是Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-C.开始生成蓝色沉淀,加入氨水后,沉淀溶解形成深蓝色溶液D.开始生成Cu(OH)2,之后生成更稳定的配合物解析:向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液,发生反应Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,Cu(OH)2沉淀为蓝色,再加入适量浓氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-,形成深蓝色溶液,故A错误。
第2课时杂化轨道理论题组一杂化轨道的理解1.下列关于杂化轨道的说法中,错误的是()A.ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键C.s轨道和p轨道杂化不可能有sp4杂化轨道出现D.孤电子对有可能参加杂化答案 B解析ⅠA族元素如果是碱金属,易失电子,如果是H,一个电子在1s能级上,不可能杂化;杂化轨道只能形成σ键,不可能形成π键;p能级只有3个p轨道,不可能有sp4杂化。
2.下列关于原子轨道的说法正确的是()A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间结构都是正四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和1个C原子的2p轨道混合起来而形成的C.sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键答案 C解析中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是四面体,但其空间结构不一定是四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V形,NH3是三角锥形,故A错误;CH4中sp3杂化轨道是由中心碳原子的能量相近的一个2s轨道和3个2p轨道杂化形成,1s 轨道和2p轨道的能量差别较大,不能形成杂化轨道,故B错误;同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道通过杂化可混合起来形成一组能量相同的新轨道,杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数,故C正确;BF3中B原子的价层电子对数为3,B原子的杂化类型为sp2杂化,故D错误。
3.水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。
下列对上述过程的描述不合理的是()A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变答案 A解析水中氧的杂化为sp3,H3O+中氧的杂化为sp3,则氧原子的杂化类型没有改变,故A不合理;水分子为V形,H3O+为三角锥形,则微粒的形状发生了改变,故B合理;因结构不同,则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,故C合理;水分子为V形,H3O+为三角锥形,微粒中的键角发生了改变,故D合理。
第2课时杂化轨道理论【学习目标】1.了解轨道杂化理论。
2.利用轨道杂化理论判断分子空间构型。
【情境导读】自然科学的研究在许多时候产生于人们对于一些既定科学事实的解释。
虽然VSEPR理论很好的解释了分子具有一定的空间构型的原因,但是科学家却发现用传统的价键理论无法解释。
不知道你发现了没有:碳原子的价层电子排布式是2s22s2,为什么能在CH4分子中与4个H原子的1s轨道形成4个完全相同的σ键呢?于是鲍林在传统价键理基础上进行了调整,为完善VSEPR理论建立了轨道杂化理论。
从而更加完美的解释了分子具有一定空间构型的原因。
从更好的引导我们认识和分析微观的分子世界。
这也使我们深刻感受到了:科学进步的过程实际就是一个不断发现问题和解决问题的过程。
这是非常值得我们借鉴的。
用杂化轨道理论解释CH4分子的形成过程。
【问题探究】1、阅读“情境导读”部分,感受杂化轨道理论产生的背景,感受理论进一步完善的必要性。
阅读教材P39-40相关内容,回答下列杂化轨道理论核心问题:①轨道满足什么条件时可以杂化?杂化经历了一些什么样的过程?②轨道杂化前和杂化后名称有什么联系?轨道数呢?③原子轨道的杂化改变了原子轨道的形状和方向,增强了原子的成键能力。
那么杂化轨道的空间取向如何?为什么?④杂化轨道和未参与杂化的p轨道有什么区别?2、根据杂化轨道空间取最大角分布,说出①以下杂化是如何形成的。
②形成的杂化轨道中一个和原来轨道有什么联系。
③该杂化的空间构型如何?sp杂化sp2杂化sp3杂化3、完成P41“思考与交流”。
【归纳总结】①通过对sp杂化、sp2杂化、sp3杂化、sp3d1杂化、sp3d2杂化的分析,归纳哪些轨道容易杂化?杂化轨道数和空间构型特点的关系?②说说如何应用轨道杂化理论判断分子结构。
【实战演练】1.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为()A.直线形sp杂化B.三角形sp2杂化 C.三角锥形sp2杂化D.三角锥形sp3杂化2、下列叙述正确的是()A.NH3是极性分子,分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心l4是非极性分子,分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央3.有关甲醛分子的说法正确的是()A.C原子采用sp杂化B.甲醛分子为三角锥形结构C.甲醛分子为平面三角形结构D.在甲醛分子中没有π键4.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构,下列有关苯分子的说法错误的是()A.苯分子中的中心原子C的杂化方法为sp2B.苯分子内的共价键键角为120°C.苯分子中的共价键的键长均相等D.苯分子的化学键是单、双键相交替的结构5.下列分子的中键角最大的是()A.CO2B.NH3 C.H2O D.CH2=CH26.对SO3的说法正确的是()A.结构与NH3相似B.结构与SO2相似C.结构与BF3相似D.结构与P4相似7.在SO2分子中,分子的空间结构为V形,S原子采用sp2杂化,那么SO2的键角()A.等于120°B.大于120° C.小于120°D.等于180°8.下列分子中划横线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是()A.CH4B.C2H4C.C2H2D.NH39.有关苯分子说法不正确的是()A.苯分子中C原子均以平面三角形方式成键,形成120°的三个平面三角形轨道,故为正六边形的碳环B.每个碳原子还有1个未参与杂化的2p轨道,垂直碳环平面,相互交盖,形成共轭大π键C.大π键中6个电子被6个C原子共用,故称为中心6电子大π键D.苯分子中共有6个原子共面,6个碳碳键完全相同10.下列物质分子中的氢原子不在同一平面上的有()A.C2H2B.C2H4C.C2H6 D.C6H611.下列分子中,空间结构为平面三角形的是()A.HgCl2B.BF3C.SiCl4D.SF612.OF2分子的中心原子采取的杂化轨道是()A.sp2B.sp C.sp3D.无法确定13.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.CO2C.BeCl2D.BF314.原子轨道的杂化不但出现在分子中,原子团中同样存在原子的杂化。
2.2分子的立体构型第2课时杂化轨道理论[练基础落实1 知识点1杂化轨道1. 下列有关杂化轨道的说法不正确的是() A .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 B. 轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等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. 杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道 2•关于原子轨道的说法正确的是 ( )A .凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是正四面体B. CH4分了中的sp3杂化轨道是由4个H 原子的IS 轨道和C 原子的2p 轨道混合起来 而形成的C. sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的S 轨 道和P 轨道混合起来形成的一组能量 相近的新轨道D. 凡AB3型的共价化合物,其中心原子A 均采用sp3 杂化方式成键3 .根据价层电子对互斥理论及原了的杂化理论判断 NF3分子的空间构型和中心原了的 杂化方式为( )A •直线形 C.三角锥形 知识点2利用杂化轨道判断分子的空间构型 4.相同的是A. CO2 与 SO 2 C. BeCI 2 与 BFa 5. A. 杂化的结果SP 杂化 Sp?杂化B •三角形sp2杂化 D •三角锥形 sp3杂化下列分子中的中心原子杂化轨道的类型 ()CH 4-⅛ NHsC2H2 与 C 2H 4B. D. 下列说法中正确的是()PC ∣3分子是三角锥形,这是因为磷原子是B.C. 的分了,D.6.sp3杂化轨道是由任意的1个S轨道和3个P轨道混合形成的4个Sp3杂化轨道中心原子采取sp3杂化三角锥形或V形其几何构型可能是四面体形或AB3型的分了空间构型必为平面三角形F列分子的空间构型可用二PZ杂牝轨道来解释的是① BFa ② CH2===CH2 ③⑤NH3⑥A.①②③7.下列推断正确的是(B.①⑤⑥ C .②③ D.③⑤⑥A. BF3为三角锥形分子:H: N : H:-1 ■HB. NH4的电子式为,离了-呈平面正方形结构A. 甲醛分子中有4个b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n键垂直于三角形平面14. 在BrCH===CHBr分子中,C- Br键采用的成键轨道是( )A. SP— PB. sp2—S C . sp2— P D . sp3— P15. 化合物YX2、ZXz中X、Y、Z都是前三周期元素,X与丫同周期,丫与Z同主族,Y元素的最外层P轨道上的电子数等于前一电子层电子总数;X原子最外层的P轨道中有一个轨道填充了2个电子。
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!第2章分子结构与性质2.2.2 杂化轨道理论一.选择题(共10小题)1.如图所示,在乙烯分子中有5个s键、1个π键,下列表述正确的是( )sp杂化轨道形成的键,C、C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键A.C、H之间是2sp杂化轨道形成的键,C、H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键B.C、C之间是2sp杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键C.2sp杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键D.2【答案】C【解析】sp杂化轨道形成的σ键,故A错误;A. C、C之间除未参加杂化的2p轨道形成的π键外,还有2sp杂化轨道形成的σ键,故B错误;B. C、H之间2sp杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键,故C正确;C. 2sp杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键,故D错误;D. 2故选C。
高中化学学习材料唐玲出品【创新方案】2014-2015高中化学 2.2.2 杂化轨道理论配合物理论课堂10分钟练习新人教版选修31.(对应考点一)下列关于杂化轨道的叙述正确的是( )A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的D.在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C-Hσ键解析:杂化轨道只用于形成σ键,或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键,故B正确,A不正确;NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,C不正确;在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C -H σ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C-C σ键,D不正确。
答案:B2.(对应考点一)下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )①BF3②CH2CH2③④CHCH⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥解析:①BF3是平面三角形分子,且B—F键夹角为120°;②CH2CH2是平面形分子,其中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成π键;③中碳原子以sp2杂化,未杂化的2p轨道形成特殊的π键;④CH CH 为直线形分子,其中碳原子为sp杂化;⑤NH3是三角锥形分子,中心原子氮原子为sp3杂化;⑥CH4是正四面体形分子,中心碳原子为sp3杂化。
答案:A3.(对应考点二)现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。
请设计实验方案将这两种配合物区别开来。
解析:配合物的内界以配位键相结合,很牢固,难以在水溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。
第2课时杂化轨道理论[基础过关]题组一原子轨道杂化与杂化轨道1.下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是() A.价层电子对互斥理论将分子分成两类:中心原子有孤电子对的和无孤电子对的B.价层电子对互斥理论既适用于单质分子,也适用于化合物分子C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道D.AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同答案 B解析在VSEPR理论中,将分子分成了含孤电子对与不含孤电子对两种情况,显然分子的VSEPR模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下),也可能不同(含孤电子对的情况下),A项正确;VSEPR模型的研究对象仅限于化合物分子,不适用单质分子,B项错误;C项明显正确;AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同,则其采取的杂化方式也可能不同,D项正确。
2.下列关于杂化轨道的叙述正确的是()A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的1个s轨道杂化而成的D.在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—H σ键答案 B解析杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键,故B正确,A不正确;NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,C不正确;在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—H σ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—C σ键,D不正确。
题组二杂化轨道类型及其判断3.BF3是典型的平面三角形分子,它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成BF-4,则BF3和BF-4中B的原子的杂化轨道类型分别是()A.sp2、sp2B.sp3、sp3C.sp2、sp3D.sp、sp2答案 C解析BF3中B原子的价层电子对数为3,所以为sp2杂化,BF-4中B原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化。
第2课时杂化轨道理论简介基础巩固1.下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是()A.由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成B.共有3个能量相同的杂化轨道C.每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一D.sp2杂化轨道最多可形成2个σ键解析同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大,相互杂化的轨道的能量差异也不能过大,A项正确;同种类型的杂化轨道能量相同,B项正确;sp2杂化轨道是由一个s轨道与2个p轨道杂化而成的,C项正确;sp2杂化轨道最多可形成3个σ键,D项错误。
答案D2.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是()A.杂化轨道全部参与形成化学键B.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变C.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°D.部分四面体形、三角锥形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释解析杂化轨道可以部分参与形成化学键,例如NH3中N发生了sp3杂化,形成了4个sp3杂化轨道,但是只有3个参与形成化学键,A项错误;杂化前后的轨道数不变,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,B项正确;sp3、sp2、sp杂化轨道的空间结构分别是正四面体形、平面三角形、直线形,所以其夹角分别为109°28′、120°、180°,C项正确;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,如甲烷分子、氨气分子、水分子,D项正确。
答案A3.下列有关二氯化锡(SnCl2)分子的说法正确的是()A.有一个σ键、一个π键B.是直线形分子C.中心原子Sn是sp2杂化D.键角等于120°解析氯原子只能形成单键,而单键只能是σ键,A项错误;由于中心原子Sn形成了两个σ键、还有一对孤电子对,故它是sp2杂化,SnCl2为V形结构,受孤电子对的影响,键角小于120°,B、D项错误,C项正确。
2.2 分子的立体构型第2课时杂化轨道理论练基础落实知识点1杂化轨道1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是()A.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B.轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等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.杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道2.关于原子轨道的说法正确的是()A.凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是正四面体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轨道混合起来而形成的C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化方式成键3.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为()A.直线形sp杂化B.三角形sp2杂化C.三角锥形sp2杂化D.三角锥形sp3杂化知识点2利用杂化轨道判断分子的空间构型4.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D.C2H2与C2H45.下列说法中正确的是()A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子是sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C.中心原子采取sp3杂化的分子,其几何构型可能是四面体形或三角锥形或V形D.AB3型的分子空间构型必为平面三角形6.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①BF3②CH2===CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥7.下列推断正确的是()A.BF3为三角锥形分子B.NH+4的电子式为,离子呈平面正方形结构C.CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s—p σ键D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成C—H σ键8.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.CO2C.BeCl2D.BF3练综合拓展9.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是()A.两个碳原子采用sp杂化方式B.两个碳原子采用sp2杂化方式C.每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键D.两个碳原子形成两个π键10.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构,下列有关苯分子的说法错误的是()①苯分子中的中心原子C的杂化方法为s p2杂化②苯分子内的共价键键角为120°③苯分子中的共价键的键长均相等④苯分子的化学键是单、双键相交替的结构A.①②B.①③C.②③D.③④11.下列关于苯分子的性质描述错误的是()A.苯分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相同,键角皆为120°B.苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”形式形成一个大π键C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊类型的键D.苯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色12.如图是乙烯分子的模型,对乙烯分子中的化学键分析正确的是()A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C.C—H之间是sp2形成的σ键,C—C之间是未能参加杂化的2p轨道形成的π键D.C—C之间是sp2形成的σ键,C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键13.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14.在BrCH===CHBr分子中,C—Br键采用的成键轨道是()A.sp—p B.sp2—s C.sp2—p D.sp3—p15.化合物YX2、ZX2中X、Y、Z都是前三周期元素,X与Y同周期,Y与Z同主族,Y元素的最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数;X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子。
则(1)X元素基态原子的电子排布式是__________________,Y原子的价层电子的电子排布图是_________________________________________________。
(2)YX2的分子构型是____________。
(3)YX2分子中,Y原子的杂化类型是__________,一个YX2分子中含________个π键。
16.有A、B、C、D、E五种短周期元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数;B原子最外层中有两个不成对的电子;D、E原子核内各自的质子数与中子数相等;B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D与B的质量比为7∶8,E与B的质量比为1∶1。
试回答:(1)写出D元素基态原子的电子排布式:____________________________________。
(2)写出AB2的路易斯结构式:__________________。
(3)B、C两元素的第一电离能大小关系为________>________(填元素符号),原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)根据VSEPR模型预测C的氢化物的立体结构为________,中心原子C的轨道杂化类型为________。
(5)C的单质分子中π键的数目为________,B、D两元素的气态氢化物的稳定性大小关系为________>________(填化学式)。
参考答案1.B[原子轨道形成杂化轨道前后,轨道数目不变化,用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近,并满足最大重叠程度。
]2.C3.D[判断分子的杂化方式要根据中心原子的孤电子对数以及与中心原子相连的原子个数。
在NF3分子中,N原子的孤电子对数为1,与其相连的原子数为3,所以根据理论可推知中心原子的杂化方式为sp3杂化,空间构型为三角锥形,类似于NH3。
] 4.B[A项中CO2为sp杂化,SO2为sp2杂化,A项错;B项中均为sp3杂化,B项正确;C项中BeCl2为sp杂化,BF3为sp2杂化,C项错;D项中C2H2为sp杂化,C2H4为sp2杂化,D项错。
]5.C[PCl3分子中心磷原子上的价电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+5-3×1=4,因此PCl3分子中磷原子以sp3杂化,选项A错误;sp3杂化轨道是原子最外电2子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来,形成能量相等、成分相同的4个轨道,故选项B错误;一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间构型为四面体形,如甲烷分子,但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据,则构型发生变化,如NH3、PCl3分子是三角锥形,H2O分子是V形,故选项D错误,C正确。
]6.A7.D[BF3为平面三角形,NH+4为正四面体形,CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp3杂化轨道,然后与氢的1s轨道重叠,形成4个s-sp3σ键。
] 8.C9.B10.D[由于苯分子的结构为平面正六边形,可以说明分子内的键角为120°,所以中心原子的杂化方式均为sp2杂化,所形成的碳碳共价键是完全相同的。
其中碳碳键的键长完全相同,而与碳氢键的键长不相等。
]11.D12.A13.D[从结构式看,甲醛分子为平面三角形,所以中心原子C应为sp2杂化,形成三个杂化轨道,分别与O原子和两个H原子形成σ键,还有一个未参与杂化的p轨道与O原子形成π键,该π键垂直于杂化轨道的平面,O 原子不是中心原子,不发生轨道杂化。
]14.C [分子中的两个碳原子都是采用sp 2杂化,溴原子的价电子排布为4s 24p 5,4p 轨道上有一个单电子,与碳原子的一个sp 2杂化轨道成键。
]15.(1)1s 22s 22p 4(2)直线形 (3)sp 杂化 2 解析 解此类题,首先从信息中寻找突破口,如:Y 属于短周期元素,Y 元素的最外层p 轨道上的电子数等于前一电子层电子总数,可判断p 轨道上有2个电子,Y 为碳元素;X 原子最外层的p 轨道中有一个轨道填充了2个电子,则p 轨道上有4个电子,根据X 、Y 同周期可知X 为氧元素;s p 杂化得到夹角为180°的直线形杂化轨道,所以CO 2的分子构型为直线形,Y 原子的杂化类型为sp 杂化;双键中一个是σ键,一个是π键,CO 2的结构式为OCO ,故含2个π键。
16.1s 22s 22p 63s 23p 2 (2)(3)N O N 原子最外层的电子处于半充满状态,比较稳定 (4)三角锥形 sp 3杂化(5)2 H 2O SiH 4解析 阅读题干寻找突破口,如A 原子最外层p 能级的电子数等于次外层的电子总数,可知A 原子的核外电子排布为1s 22s 22p 2,A 为碳元素;然后顺藤摸瓜,如A 、B 、C 属于同一周期,B 原子最外层中有两个不成对的电子,可知B 为氧元素;DB 2中7M (D )∶816=1∶2,可知M (D)=28,D 中质子数等于中子数,可知D 为硅元素,同理可知E 为硫元素。