高中化學(xué)：第2課時 雜化軌道理論簡介

第2課時雜化軌道理論簡介

課時作業(yè)鞏固

選題表

考查點基礎(chǔ)鞏固能力提升

雜化軌道理論1,29

雜化軌道理論與微粒

5,811

的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

綜合應(yīng)用3,4,6,710,12,13

基礎(chǔ)題組

1.下列關(guān)于雜化軌道的敘述正確的是（B）

A.雜化軌道可用于形成。鍵,也可用于形成“鍵

B.雜化軌道可用來容納未參與成鍵的孤電子對

C.NH3中氮原子的s/雜化軌道是由氮原子的3個p軌道與氫原子的s

軌道雜化而成的

D.在乙烯分子中，1個碳原子的3個sp2雜化軌道與3個氫原子的s軌

道重疊形成3個C—H。鍵

解析:雜化軌道只用于形成。鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對，

沒有雜化的軌道形成口鍵，故A錯誤,B正確;NA中氮原子的s/雜化

軌道是氮原子的3個p軌道與氮原子的s軌道雜化而成的,形成4個

相同的軌道,故C錯誤；乙烯分子中，每個碳原子形成2個C-H鍵,即

1個碳原子的2個sp2雜化軌道與2個氫原子的s軌道重疊形成2個

C—H。鍵，故D錯誤。

2.（2022?河北衡水月考）甲醛（H2c=0）在Ni催化作用下加氫可得甲

醇（C&0H）。甲醛、甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式分別為（C）

AA.sp2、sp2DD.sp3、sp2

C廠.sp2、sp3nD?sp、sp3

解析：甲醛（HCHO）分子中中心原子C采用sp?雜化，甲醇（CH3OH）分子中

中心原子C采用sp，雜化。

3.（2022?浙江麗水教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控）下列分子的VSEPR模型為四面體

形且其空間結(jié)構(gòu)為V形的是（C）

A.S02B.C02

c.H2OD.NH3

解析:SO?有2個。鍵和1對孤電子對，價層電子對數(shù)為3,VSEPR模型

為平面三角形且其空間結(jié)構(gòu)為V形，故A錯誤;CO2有2個。鍵和0對

孤電子對，價層電子對數(shù)為2,VSEPR模型為直線形且其空間結(jié)構(gòu)為直

線形,故B錯誤;乩0有2個。鍵和2對孤電子對，價層電子對數(shù)為4,

VSEPR模型為四面體形且其空間結(jié)構(gòu)為V形，故C正確;NH3有3個。鍵

和1對孤電子對，價層電子對數(shù)為4,VSEPR模型為四面體形且其空間

結(jié)構(gòu)為三角錐形，故D錯誤。

4.（2022?湖南長沙聯(lián)考）氨分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形，而甲烷是正

四面體形，這是因為（C）

A.兩種分子的中心原子雜化類型不同，NR?為sp?雜化，而CH,是sp3

雜化

B.N%分子中氮原子形成3個雜化軌道,C%分子中碳原子形成4個雜

化軌道

c.NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子對的排斥作用

較強

D.NH?分子中氮元素的電負性比CH,分子中碳元素的電負性大

解析:N&中氮原子價層電子對數(shù)為3+1=4,雜化類型為sp'雜化,CH,中

碳原子價層電子對數(shù)為4+0=4,雜化類型為sp'雜化,故A不符合題意;

根據(jù)A選項分析,NA分子中氮原子形成4個雜化軌道,CH,分子中碳原

子形成4個雜化軌道,故B不符合題意;NH3分子中有一對未成鍵的孤

電子對,孤電子對對成鍵電子對的排斥作用比成鍵電子對對成鍵電子

對的排斥作用強，因而形成三角錐形,故C符合題意;氮元素的電負性

比碳元素的電負性大，但與空間結(jié)構(gòu)無關(guān),故D不符合題意。

5.(2022?浙江紹興期中)氯化亞颯(SOCL)是一種很重要的化學(xué)試

劑,可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞碉分子的VSEPR模型、

分子的空間結(jié)構(gòu)和中心原子⑸采取雜化方式的說法正確的是

(A)

A.四面體形、三角錐形、sp3

B.平面三角形、V形、sp2

C.平面三角形、平面三角形、sp2

D.四面體形、三角錐形、sp2

解析:SOC12中S原子形成2個S—CK1個S=0,價層電子對數(shù)二。鍵

數(shù)+孤電子對數(shù)=3+任產(chǎn)=4,雜化軌道數(shù)是4,故S原子采取sp，雜

化,含一對孤電子對,分子的VSEPR模型為四面體形,分子的空間結(jié)構(gòu)

為三角錐形。

6.下列說法正確的是（B）

A.NA分子為三角錐形,N發(fā)生sp?雜化

B.雜化軌道只適用于形成共價鍵

C.SCb屬于AB2型共價化合物，中心原子S通過sp雜化軌道成鍵

D.價層電子對互斥模型中，"鍵電子對數(shù)也要計入中心原子的價層電

子對數(shù)

解析:N%分子為三角錐形,N發(fā)生sp，雜化,A錯誤;雜化軌道只適用于

形成共價鍵，因為必須形成共用電子對,所以不可能適用于離子鍵,故

B正確;SCL屬于AB2型共價化合物，中心原子S通過sp，雜化軌道成鍵,

分子空間結(jié)構(gòu)為V形,不是直線形,故C錯誤;價層電子對互斥模型中，

。鍵和孤電子對計入中心原子的價層電子對數(shù),而R鍵不計入,故D

錯誤。

7.CH+>-CH3、CH3都是重要的有機反應(yīng)中間體，下列有關(guān)它們的說

法正確的是（c）

A.?CH3中的碳原子雜化方式為sp?

B.CH3空間結(jié)構(gòu)為正四面體

C.CH：中的鍵角大于NIL的

D.CH［與0"形成的化合物中含有離子鍵

解析：?C&中的碳原子價層電子對數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論

知碳原子雜化方式為sp;故A錯誤;CH3中碳原子價層電子對數(shù)是

3+4+l3xl=4)碳原子采取sp3雜化,含一對孤電子對,為三角錐形結(jié)構(gòu),

故B錯誤;CH《中碳原子價層電子對數(shù)是3+匕野=3,碳原子采取SP2

雜化且不含孤電子對，為平面三角形,鍵角為120°,NH3為三角錐形，

鍵角為107。，所以CH［中的鍵角大于皿的，故C正確;CHq與OH」形

成的化合物為CH3OH,甲醇中只含共價鍵,為共價化合物,故D錯誤。

8.完成下表中的空格：

中心原子孤中心原子的

粒子空間結(jié)構(gòu)

電子對數(shù)雜化軌道類型

BF3———

H2S___________________________________

PC13___________________________________

cor———

解析:BF3中心原子B孤電子對數(shù)為:(3-3X1)=。,周圍有3個。鍵，價

層電子對數(shù)為3+0=3,故中心原子的雜化軌道類型為sp2,其空間結(jié)構(gòu)

為平面三角形;H2s中心原子S孤電子對數(shù)為號(6-2X1)=2,周圍有2個

。鍵,價層電子對數(shù)為2+2=4,故中心原子的雜化軌道類型為sp3,其空

間結(jié)構(gòu)為V形;PCL中心原子P孤電子對數(shù)為］(5-3X1)=1,周圍有3

個。鍵，價層電子對數(shù)為3+1=4,故中心原子的雜化軌道類型為sp3,其

空間結(jié)構(gòu)為三角錐形;CO『中心原子C孤電子對數(shù)為『4+2-3X2)=0,

周圍有3個。鍵，價層電子對數(shù)為3+0=3,故中心原子的雜化軌道類型

為sp2,其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。

答案：（從左到右，從上到下）0sp2平面三角形2sp3V形1

sp3三角錐形0sp2平面三角形

能力題組

9.（2022?浙江諸暨期中）下列說法中正確的是（C）

A.PCL分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp?雜化的結(jié)果

B.sp，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

Sd雜化軌道

C.凡中心原子采取sp，雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體

D.AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形

解析:PC13分子的中心原子P價層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為1,屬于

sp3雜化,所以空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,A錯誤;能量相近的S軌道和P軌

道形成雜化軌道,則sp，雜化軌道是能量相近的1個s軌道和3個p

軌道混合形成的4個sp，雜化軌道,B錯誤；中心原子采取sp，雜化的分

子，其VSEPR模型都是四面體，而分子的空間結(jié)構(gòu)還與含有的孤電子

對數(shù)有關(guān),C正確;AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)與中心原子的孤電子對數(shù)有

關(guān),如BF3中B原子沒有孤電子對,為平面三角形,NH3中N原子有1對

孤電子對,為三角錐形,D錯誤。

10.（2022?四川達州月考）X、Y、Z、Q、E、M六種元素中,X的原子的

基態(tài)價層電子排布式為2s2,Y的基態(tài)原子核外有5種運動狀態(tài)不同的

電子,Z元素的兩種同位素原子通常作為示蹤原子研究生物化學(xué)反應(yīng)

和測定文物的年代,Q是元素周期表中電負性最大的元素,E的陽離子

通常存在于硝石、明磯和草木灰中,M的原子序數(shù)比E的大1。下列說

法正確的是（A）

A.EYQ,中陰離子中心原子的雜化方式為sp3

B.X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系:X〈Y

C.Z0勺的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形

D.MZ2含離子鍵和非極性共價鍵，陰、陽離子數(shù)之比為1：2

解析:X的原子的基態(tài)價層電子排布式為2s2,則X為Be;Y的基態(tài)原子

核外有5種運動狀態(tài)不同的電子,每個電子為一種運動狀態(tài)，則Y為

B;Z元素的兩種同位素原子通常作為示蹤原子研究生物化學(xué)反應(yīng)和測

定文物的年代,則Z為C;Q是元素周期表中電負性最大的元素,則Q為

F;E的陽離子通常存在于硝石、明磯和草木灰中，則E為K;M的原子

序數(shù)比E的大1,則M為Ca。EYQ’為KBF",KBF’中陰離子中心原子價層

電子對數(shù)為4+過詈=4,且不含孤電子對,所以陰離子中心原子雜化

方式為sp;故A正確;Be的2s軌道為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能較

大,則X、Y元素的第一電離能大小關(guān)系為X>Y,故B錯誤;碳酸根離子

中中心原子價層電子對數(shù)為3+胃出=3,且不含孤電子對，中心原子

的雜化方式為sp2,Z0勺的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，故C錯誤;CaCz屬于

離子化合物,含有離子鍵、非極性共價鍵，陰、陽離子個數(shù)之比為1：

1,故D錯誤。

11.下表中各粒子、粒子對應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及解釋均正確的是（C）

選項粒子空間結(jié)構(gòu)解釋

A氨基負V形N采用sp,雜化

離子

(NH2)

二氧化硫S采用sp3雜化，與乩。中的。雜

BV形

(S02)化形式相同

乙快C采用sp雜化且C的價電子均參

C直線形

(C2H2)與成鍵

碳酸根

D離子三角錐形C采用sp，雜化

(cof)

解析:NH2中N價層電子對數(shù)為2+H產(chǎn)=4,含有2對孤電子對,根據(jù)

價層電子對互斥理論知，該離子為V形,N采用sd雜化,故A錯誤;SO2

中S價層電子對數(shù)為2+*=3,且含有1對孤電子對,根據(jù)價層電子

對互斥理論知,該分子為V形,S采用spz雜化,水分子中。采用s6雜

化,故B錯誤;C2H2中每個碳原子價層電子對數(shù)是2,不含孤電子對,該

分子為直線形,C采用sp雜化，且C的價電子均參與成鍵，故C正

確;CO,中C價層電子對數(shù)為3+匕滑=3,不含孤電子對,該離子為平

面三角形,C采用sp2雜化,故D錯誤。

12.(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成0F2,OF2的空間結(jié)構(gòu)為：

其中氧原子的雜化方式為o

⑵CS2中，共價鍵的類型是(填“。鍵”“口鍵”或“口

鍵和。鍵”)，C的雜化軌道類型是,寫出兩個與CS2具有相同

空間結(jié)構(gòu)和鍵合形式的分子或離子：。

(3)磷和氯反應(yīng)可生成組成比為1：3的化合物,該化合物的空間結(jié)構(gòu)

為,中心原子的雜化軌道類型為o

(4)化合物C12O的空間結(jié)構(gòu)為,中心原子的價層電子對數(shù)

為o

解析：(1)OF2中。的價層電子對數(shù)為2+詈=4,則。的雜化類型為sp3,

含有2對孤電子對,所以分子的空間結(jié)構(gòu)為V形。

⑵CS2中，共價鍵的類型有。鍵和“鍵,C的雜化軌道類型是sp,與CS2

具有相同空間結(jié)構(gòu)和鍵合形式的分子或離子為C02.COS、SCN\

OCN「等。

(3)磷和氯反應(yīng)可生成組成比為1：3的化合物，為PCL,該化合物中P

的價層電子對數(shù)為3+詈=4,所以空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，中心原子的

3

雜化軌道類型為spo

⑷CM)的中心原子的價層電子對數(shù)為2+亨=4,空間結(jié)構(gòu)為V形。

答案：⑴V形sp3(2)Ji鍵和。鍵sp/、COS(或SCN\OCN■等)

⑶三角錐形sp3(4)V形4

13.(2022?廣東東莞月考)磷是人體含量較多的元素之一，磷的化合

物在藥物生產(chǎn)和農(nóng)藥制造等方面用途非常廣泛?；卮鹣铝袉栴}：

⑴酸性:H3P。4(填“或“="，下同)H2s利用元素

周期律解釋其原因：磷和硫原子的能層數(shù)相同,O

(2)P4s3可用于制造火柴,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

①電負性:磷硫。

②PS分子中硫原子的雜化軌道類型為o