高中化學 2.2.2 雜化軌道理論課時作業(yè) 新人教版選修3

第2課時雜化軌道理論[目標要求]1.掌握雜化軌道理論的基本內(nèi)容。2.能利用雜化軌道理論判斷分子空間構型。一、雜化軌道1．碳原子的電子排布式為________________，當2s的一個電子被激發(fā)到2p空軌道后，電子排布式為________________。2．在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量________的原子軌道__________的過程叫做原子軌道的雜化，重新組合后形成的新原子軌道，叫做________________，簡稱___。3．參與雜化的原子軌道數(shù)等于____________________。4．原子軌道的雜化改變了原子軌道的________________。原子軌道的雜化使原子的成鍵能力增加。5．雜化軌道為使相互間的排斥力最小，故在空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方向________。在多原子分子中，兩個化學鍵之間的夾角叫________。鍵角與分子的形狀(立體構型)有密切聯(lián)系。二、雜化軌道類型和空間構型1．sp雜化——________形；sp型雜化軌道是由________軌道和________軌道組合而成的，每個sp雜化軌道含有eq\f(1,2)p和eq\f(1,2)s的成分，軌道間的夾角為________。2．sp2雜化——____________形；sp2雜化軌道是由________軌道和________軌道組合而成的，每個sp2雜化軌道含有eq\f(1,3)s和eq\f(2,3)p成分，雜化軌道間的夾角都是________，呈平面三角形。如BF3分子。3．sp3雜化——________形；sp3雜化軌道是由________軌道和________軌道組合而成的，每個sp3雜化軌道都含有eq\f(1,4)s和eq\f(3,4)p的成分，sp3雜化軌道間的夾角為____________。三、雜化軌道與共價鍵的類型雜化軌道只能用于形成________鍵或者用來容納未參與成鍵的____________，不能形成________鍵；未參與雜化的p軌道可用于形成________鍵。1．以下關于雜化軌道的說法中，錯誤的是()A．ⅠA族元素成鍵時不可能有雜化軌道B．雜化軌道既可能形成σ鍵，也可能形成π鍵C．孤電子對有可能參加雜化D．s軌道和p軌道雜化不可能有sp4出現(xiàn)2．原子軌道的雜化不但出現(xiàn)在分子中，原子團中同樣存在原子的雜化。在SOeq\o\al(2－,4)中S原子的雜化方式為()A．spB．sp2C．sp33．在SO2分子中，分子的空間結構為V形，S原子采用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°4．對SO2與CO2說法正確的是()A．都是直線形結構B．中心原子都采取sp雜化C．S原子和C原子上都沒有孤對電子D．SO2為V形結構，CO2為直線形結構5．ClO－、ClOeq\o\al(－,2)、ClOeq\o\al(－,3)、ClOeq\o\al(－,4)中，Cl都是以sp3雜化軌道方式與O原子成鍵，則ClO－的立體構型是________；ClOeq\o\al(－,2)的立體構型是________；ClOeq\o\al(－,3)的立體構型是________；ClOeq\o\al(－,4)的立體構型是____________。練基礎落實知識點1雜化軌道1．下列有關雜化軌道的說法不正確的是()A．原子中能量相近的某些軌道，在成鍵時能重新組合成能量相等的新軌道B．軌道數(shù)目雜化前后可以相等，也可以不等C．雜化軌道成鍵時，要滿足原子軌道最大重疊原理、最小排斥原理D．雜化軌道可分為等性雜化軌道和不等性雜化軌道2．關于原子軌道的說法正確的是()A．凡是中心原子采取sp3雜化方式成鍵的分子其幾何構型都是正四面體B．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的C．sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道D．凡AB3型的共價化合物，其中心原子A均采用sp3雜化方式成鍵3．根據(jù)價層電子對互斥理論及原子的雜化理論判斷NF3分子的空間構型和中心原子的雜化方式為()A．直線形sp雜化B．三角形sp2雜化C．三角錐形sp2雜化D．三角錐形sp3雜化知識點2利用雜化軌道判斷分子的空間構型4．下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A．CO2與SO2B．CH4與NH3C．BeCl2與BF3D．C2H2與C2H45．下列說法中正確的是()A．PCl3分子是三角錐形，這是因為磷原子是sp2雜化的結果B．sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的4個sp3雜化軌道C．中心原子采取sp3雜化的分子，其幾何構型可能是四面體形或三角錐形或V形D．AB3型的分子空間構型必為平面三角形6．下列分子的空間構型可用sp2雜化軌道來解釋的是()①BF3②CH2=CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A．①②③B．①⑤⑥C．②③④D．③⑤⑥7．下列推斷正確的是()A．BF3為三角錐形分子B．NHeq\o\al(＋,4)的電子式為，離子呈平面正方形結構C．CH4分子中的4個C—H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的2p軌道形成的s—pσ鍵D．CH4分子中的碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的1s軌道重疊，形成C—Hσ鍵8．下列分子中的中心原子的雜化方式為sp雜化，分子的空間結構為直線形且分子中沒有形成π鍵的是()A．CH≡CHB．CO2C．BeCl2練綜合拓展9．有關乙炔分子中的化學鍵描述不正確的是()A．兩個碳原子采用sp雜化方式B．兩個碳原子采用sp2雜化方式C．每個碳原子都有兩個未雜化的2p軌道形成π鍵D．兩個碳原子形成兩個π鍵10．苯分子(C6H6)為平面正六邊形結構，下列有關苯分子的說法錯誤的是()①苯分子中的中心原子C的雜化方法為sp2雜化②苯分子內(nèi)的共價鍵鍵角為120°③苯分子中的共價鍵的鍵長均相等④苯分子的化學鍵是單、雙鍵相交替的結構A．①②B．①③C．②③D．③④11．下列關于苯分子的性質(zhì)描述錯誤的是()A．苯分子呈平面正六邊形，六個碳碳鍵完全相同，鍵角皆為120°B．苯分子中的碳原子采取sp2雜化，6個碳原子中未參與雜化的2p軌道以“肩并肩”形式形成一個大π鍵C．苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的一種特殊類型的鍵D．苯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色12.如圖是乙烯分子的模型，對乙烯分子中的化學鍵分析正確的是()A．sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵B．sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵C．C—H之間是sp2形成的σ鍵，C—C之間是未能參加雜化的2p軌道形成的π鍵D．C—C之間是sp2形成的σ鍵，C—H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵13．甲醛分子的結構式為，下列描述正確的是()A．甲醛分子中有4個σ鍵B．甲醛分子中的C原子為sp3雜化C．甲醛分子中的O原子為sp雜化D．甲醛分子為平面三角形，有一個π鍵垂直于三角形平面14．在BrCH=CHBr分子中，C—Br鍵采用的成鍵軌道是()A．sp—pB．sp2—sC．sp2—pD．sp3—p15.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)等于前一電子層電子總數(shù)；X原子最外層的p軌道中有一個軌道填充了2個電子。則(1)X元素基態(tài)原子的電子排布式是__________________，Y原子的價層電子的電子排布圖是_________________________________________________。(2)YX2的分子構型是____________。(3)YX2分子中，Y原子的雜化類型是__________，一個YX2分子中含________個π鍵。16．有A、B、C、D、E五種短周期元素，其中A、B、C屬于同一周期，A原子最外層p能級的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)；B原子最外層中有兩個不成對的電子；D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等；B元素可分別與A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D與B的質(zhì)量比為7∶8，E與B的質(zhì)量比為1∶1。試回答：(1)寫出D元素基態(tài)原子的電子排布式：____________________________________。(2)寫出AB2的路易斯結構式：__________________。(3)B、C兩元素的第一電離能大小關系為________>________(填元素符號)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根據(jù)VSEPR模型預測C的氫化物的立體結構為________，中心原子C的軌道雜化類型為________。(5)C的單質(zhì)分子中π鍵的數(shù)目為________，B、D兩元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小關系為________>________(填化學式)。第2課時雜化軌道理論基礎落實一、1．1s22s22p21s22s12p32．相近重新組合形成新的原子軌道雜化原子軌道雜化軌道3．形成的雜化軌道數(shù)4．形狀、方向5．不同鍵角二、1．直線1個s1個p180°2．平面三角1個s2個p120°3．四面體1個s3個p109°28′三、σ孤對電子ππ課堂練習1．B[ⅠA族元素如果是堿金屬，易失電子，如果是H，一個電子在1s能級上不可能雜化。雜化軌道只能形成σ鍵，不可能形成π鍵。p能級只有3個軌道，不可能有sp4雜化。]2．C[在SOeq\o\al(2－,4)中S原子的孤電子對數(shù)為0，與其相連的原子數(shù)為4，所以根據(jù)雜化軌道理論可推知中心原子S的雜化方式為sp3雜化，空間構型為正四面體形，類似于CH4。]3．C[由于SO2分子的VSEPR模型為平面三角形，從理論上講其鍵角為120°，但是由于SO2分子中的S原子有一對孤電子，對其他的兩個化學鍵存在排斥作用，因此分子中的鍵角要小于120°。]4．D[SO2中S原子采取sp2雜化，但一個雜化軌道被孤電子對占據(jù)，所以呈V形，CO2中C原子采取sp雜化，是直線形。]5．直線形V形三角錐形正四面體形解析ClO－的組成決定其空間構型為直線形。其他3種離子的中心原子的雜化方式都為sp3雜化，那么從離子的組成上看其空間結構依次類似于H2O、NH3、CH4(或NHeq\o\al(＋,4))。課時作業(yè)1．B[原子軌道形成雜化軌道前后，軌道數(shù)目不變化，用于形成雜化軌道的原子軌道的能量相近，并滿足最大重疊程度。]2．C3．D[判斷分子的雜化方式要根據(jù)中心原子的孤電子對數(shù)以及與中心原子相連的原子個數(shù)。在NF3分子中，N原子的孤電子對數(shù)為1，與其相連的原子數(shù)為3，所以根據(jù)理論可推知中心原子的雜化方式為sp3雜化，空間構型為三角錐形，類似于NH3。]4．B[A項中CO2為sp雜化，SO2為sp2雜化，A項錯；B項中均為sp3雜化，B項正確；C項中BeCl2為sp雜化，BF3為sp2雜化，C項錯；D項中C2H2為sp雜化，C2H4為sp2雜化，D項錯。]5．C[PCl3分子中心磷原子上的價電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)＝3＋eq\f(5－3×1,2)＝4，因此PCl3分子中磷原子以sp3雜化，選項A錯誤；sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道“混合”起來，形成能量相等、成分相同的4個軌道，故選項B錯誤；一般中心原子采取sp3雜化的分子所得到的空間構型為四面體形，如甲烷分子，但如果有雜化軌道被中心原子上的孤電子對占據(jù)，則構型發(fā)生變化，如NH3、PCl3分子是三角錐形，H2O分子是V形，故選項D錯誤，C正確。]6．A7．D[BF3為平面三角形，NHeq\o\al(＋,4)為正四面體形，CH4分子中碳原子的2s軌道與2p軌道形成4個sp3雜化軌道，然后與氫的1s軌道重疊，形成4個s－sp3σ鍵。]8．C9.B10．D[由于苯分子的結構為平面正六邊形，可以說明分子內(nèi)的鍵角為120°，所以中心原子的雜化方式均為sp2雜化，所形成的碳碳共價鍵是完全相同的。其中碳碳鍵的鍵長完全相同，而與碳氫鍵的鍵長不相等。]11．D12.A13．D[從結構式看，甲醛分子為平面三角形，所以中心原子C應為sp2雜化，形成三個雜化軌道，分別與O原子和兩個H原子形成σ鍵，還有一個未參與雜化的p軌道與O原子形成π鍵，該π