志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 第2课时 杂化轨道理论简介 课后·训练提升 基础巩固 1.以下有关杂化轨道的说法中错误的是( ）。 A.第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.孤电子对有可能参加杂化 D.s轨道和p轨道杂化不可能有sp出现 答案B 解析第IA族元素的价层电子排布式为s,由于只有1个s电子，国此不可能形成杂化轨道，A项正 确。杂化轨道只用于形成。键或用来容纳未参与成键的孤电子对，B项错误。H0分子中的氧原子 采取S即3杂化，其s即杂化轨道有2个是由孤电子对占据的，所以孤电子对有可能参加杂化，C项正确。 由于p能级只有3个原子轨道，所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp3种，不可能出现sp杂 化，D项正确。 2.下列分子中的中心原子采取sp杂化的是( ）。 ①C6H6②C2H③C2H4④C3Hs⑤CO2⑥BCh ⑦SO3⑧BF3 A.①②⑥⑦ B.③④⑦⑧ C.①③⑦⑧ D.③⑤⑥⑦ 答案c 解析苯分子中的碳原子采取p杂化，乙炔分子中的碳原子采取s即杂化，乙烯分子中的碳原子采取 sp2杂化；丙烷分子中的碳原子类似于甲烷中的碳原子，采取$即杂化，C02分子中碳原子采取$p杂化： 氯化铍分子中铍原子采取$即杂化，三氧化硫分子中硫原子采取$p2杂化，三氟化硼分子中的硼原子采 取sp2杂化。 3.己知次氯酸分子的结构式为H一O一CL,下列说法正确的是()。 A.O发生sp杂化 B.O与H、CI都形成π键 C.该分子为V形分子 1
1 第 2 课时 杂化轨道理论简介 课后· 基础巩固 1.以下有关杂化轨道的说法中错误的是( )。 A.第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.孤电子对有可能参加杂化 D.s 轨道和 p 轨道杂化不可能有 sp4 出现 答案:B 解析:第ⅠA 族元素的价层电子排布式为 ns 1 ,由于只有 1 个 ns 电子,因此不可能形成杂化轨道,A 项正 确。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,B 项错误。H2O 分子中的氧原子 采取 sp3 杂化,其 sp3 杂化轨道有 2 个是由孤电子对占据的,所以孤电子对有可能参加杂化,C 项正确。 由于 np 能级只有 3 个原子轨道,所以 s 轨道和 p 轨道杂化只有 sp3、sp2、sp 3 种,不可能出现 sp4 杂 化,D 项正确。 2.下列分子中的中心原子采取 sp2 杂化的是( )。 ①C6H6 ②C2H2 ③C2H4 ④C3H8 ⑤CO2 ⑥BeCl2 ⑦SO3 ⑧BF3 A.①②⑥⑦ B.③④⑦⑧ C.①③⑦⑧ D.③⑤⑥⑦ 答案:C 解析:苯分子中的碳原子采取 sp2 杂化;乙炔分子中的碳原子采取 sp 杂化;乙烯分子中的碳原子采取 sp2 杂化;丙烷分子中的碳原子类似于甲烷中的碳原子,采取 sp3 杂化;CO2 分子中碳原子采取 sp 杂化; 氯化铍分子中铍原子采取 sp 杂化;三氧化硫分子中硫原子采取 sp2 杂化;三氟化硼分子中的硼原子采 取 sp2 杂化。 3.已知次氯酸分子的结构式为 H—O—Cl,下列说法正确的是( )。 A.O 发生 sp 杂化 B.O 与 H、Cl 都形成 π 键 C.该分子为 V 形分子
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org D.该分子的电子式是H:0:CI 答案c 解析中心原子0与H和C1分别形成了2个。健，另外还有两个孤电子对，所以0采取的是s即杂化 方式：由于孤电子对的影响，分子的空间结构是V形；单镀都是σ键，电子式中应该写出孤电子对。 4.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()。 A.C02与S02 B.CH4与NH3 C.BeCl2与BF3 D.C2H4与C2H 答案B 解析CO2中C为sp杂化，SO2中S为sp2杂化，A项不合题意。CH4中C为sp杂化，NH中N也为sp 杂化，B项符合题意。BeC中Be为sp杂化，BF3中B为sp2杂化，C项不合题意。C2H4中C为sp2杂 化，C2H中C为s即杂化，D项不合题意。 5.甲烷分子(CH4)失去一个H,形成甲基阴离子(CH),在这个过程中，下列描述不合理的是()。 A.碳原子的杂化类型发生了改变 B粒子的空间结构发生了改变 C粒子的稳定性发生了改变 D粒子中的键角发生了改变 含案A 解析CH为正四面体形结构，而CH;为三角锥形结构，空间结构、镀角、稳定性均发生改变，但碳原 子的杂化类型不变，仍是sp3杂化。 6在乙烯分子中有5个σ键、1个元键，它们分别是()。 A.Sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B.sp杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C.C一H之间是sp形成的。键，C一C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D.C一C之间是sp形成的c键，C一H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 客案A 解析乙烯中的碳原子采取s即杂化，有两个杂化轨道分别与氢原子形成。键，另一个杂化轨道与另一 个碳原子的杂化轨道形成0键，两个碳原子中没有参与杂化的2p轨道形成π键。 7.下列关于NH、NH、NH三种粒子的说法不正确的是()。 A.三种粒子所含有的电子数相等 B.三种粒子中氮原子的杂化方式相同 2
2 D.该分子的电子式是H· ·O· ·Cl 答案:C 解析:中心原子 O 与 H 和 Cl 分别形成了 2 个 σ 键,另外还有两个孤电子对,所以 O 采取的是 sp3 杂化 方式;由于孤电子对的影响,分子的空间结构是 V 形;单键都是 σ 键;电子式中应该写出孤电子对。 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 SO2 B.CH4 与 NH3 C.BeCl2 与 BF3 D.C2H4 与 C2H2 答案:B 解析:CO2 中 C 为 sp 杂化,SO2 中 S 为 sp2 杂化,A 项不合题意。CH4 中 C 为 sp3 杂化,NH3 中 N 也为 sp3 杂化,B 项符合题意。BeCl2 中 Be 为 sp 杂化,BF3 中 B 为 sp2 杂化,C 项不合题意。C2H4 中 C 为 sp2 杂 化,C2H2 中 C 为 sp 杂化,D 项不合题意。 5.甲烷分子(CH4)失去一个 H+ ,形成甲基阴离子(CH3 - ),在这个过程中,下列描述不合理的是( )。 A.碳原子的杂化类型发生了改变 B.粒子的空间结构发生了改变 C.粒子的稳定性发生了改变 D.粒子中的键角发生了改变 答案:A 解析:CH4 为正四面体形结构,而 CH3 -为三角锥形结构,空间结构、键角、稳定性均发生改变,但碳原 子的杂化类型不变,仍是 sp3 杂化。 6.在乙烯分子中有 5 个 σ 键、1 个 π 键,它们分别是( )。 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 答案:A 解析:乙烯中的碳原子采取 sp2 杂化,有两个杂化轨道分别与氢原子形成 σ 键,另一个杂化轨道与另一 个碳原子的杂化轨道形成 σ 键,两个碳原子中没有参与杂化的 2p 轨道形成 π 键。 7.下列关于 NH4 +、NH3、NH2 -三种粒子的说法不正确的是( )。 A.三种粒子所含有的电子数相等 B.三种粒子中氮原子的杂化方式相同
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org C.三种粒子的空间结构相同 D.键角大小关系：NH>NH>NH2 答案c 解析NH本、NH、NH含有的电子数均为10，A项正确。NH本、NH、NH2三种粒子中氯原子的杂 化方式均为Sp杂化，B项正确。NH的空间结构为正四面体形，NH的空间结构为三角锥形，NH的 空间结构为V形，C项错误。NH、NH、NH2三种粒子的键角大小关系为NH>NH>NH2,D项正 确。 8.下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是()。 H H-C-C A.乙醛( H) H C=C B.丙烯腈(H H 0 C.甲醛(HH) H H一CC=C-H D.丙炔( H 答案A 解析乙醛中甲基上的碳原子采取5即杂化，醛基中的碳原子采取s印杂化，丙烯睛中碳碳双镀中的两 个碳原子均采取$p杂化，碳氮三键中碳原子采取$即杂化，甲醛中碳原子采取$即2杂化；丙炔中甲基上 的碳原子采取$p杂化，碳碳三键中的两个碳原子均采取$即杂化。 9.下列一组粒子的中心原子杂化类型相同，分子或离子的键角不相等的是()。 A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4 C.BCL3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、HO 含案B 解析CC4、SiC4、Si4中的中心原子都是sp杂化，其键角相同，A项不符合题意。S中S采取 sp3杂化，分子为V形，NF3中N采取sp3杂化，分子为三角锥形；CH4中C采取sp杂化，分子为正四面体 形。HS、NF3、CH4中的中心原子都是sp杂化，中心原子上的孤电子对数不同，分子的键角不相同， 3
3 C.三种粒子的空间结构相同 D.键角大小关系:NH4 +>NH3>NH2 - 答案:C 解析:NH4 +、NH3、NH2 -含有的电子数均为 10,A 项正确。NH4 +、NH3、NH2 -三种粒子中氮原子的杂 化方式均为 sp3 杂化,B 项正确。NH4 +的空间结构为正四面体形,NH3 的空间结构为三角锥形,NH2 -的 空间结构为 V 形,C 项错误。NH4 +、NH3、NH2 -三种粒子的键角大小关系为 NH4 +>NH3>NH2 - ,D 项正 确。 8.下列分子所含原子中,既有 sp3 杂化,又有 sp2 杂化的是( )。 A.乙醛( ) B.丙烯腈( ) C.甲醛( ) D.丙炔( ) 答案:A 解析:乙醛中甲基上的碳原子采取 sp3 杂化,醛基中的碳原子采取 sp2 杂化;丙烯腈中碳碳双键中的两 个碳原子均采取 sp2 杂化,碳氮三键中碳原子采取 sp 杂化;甲醛中碳原子采取 sp2 杂化;丙炔中甲基上 的碳原子采取 sp3 杂化,碳碳三键中的两个碳原子均采取 sp 杂化。 9.下列一组粒子的中心原子杂化类型相同,分子或离子的键角不相等的是( )。 A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4 C.BCl3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、H3O+ 答案:B 解析:CCl4、SiCl4、SiH4 中的中心原子都是 sp3 杂化,其键角相同, A 项不符合题意。 H2S 中 S 采取 sp3 杂化,分子为 V 形;NF3 中 N 采取 sp3 杂化,分子为三角锥形;CH4 中 C 采取 sp3 杂化,分子为正四面体 形。H2S、NF3、CH4 中的中心原子都是 sp3 杂化,中心原子上的孤电子对数不同,分子的键角不相同
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org B项符合题意。BC中B采用sp杂化，分子为平面三角形；NH中N采取Sp杂化，CO2中C采取sp 杂化：BCl3、NH、CO2中的中心原子杂化美型不相同，分子的键角不相等，C项不符合题意。SO3中 S采用sp2杂化，分子为平面三角形；BF3中B采取sp2杂化，分子为平面三角形：HO*中的0采取sp杂 化，离子为三角锥形：S03、BF3、HO*中的中心原子杂化类型不相同，分子或离子的键角不相等，D项 不特合题意。 10.己知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C由两 种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1：2。D是假酒中一种有毒的有机化合物。 (1)构成A分子的原子的元素符号是 (2)已知B分子的键角约为105°，判断该分子的空间结构为 中心原子的杂化类型 为 (3)C分子为 (4)D分子中共有 个σ键、 个π键。 答案I)Ar (2)V形sp3杂化 (3)N2H4 (4)50 解析根据题目所给信息可以判断出A、B、C、D四种分子分别为Ar、HS、N2H4、CHOH。HS 中的S为sp杂化，且有两个孤电子对，所以H一S一H键角约为105°，空间结构为V形。假酒中含有 毒的物质一甲醇(CHOH),在1个CHOH分子中有5个共价键，且均为。键，没有π键。 拓展提高 1.下表中各粒子对应的空间结构及中心原子的杂化方式均正确的是( 中心原子的 选项 粒子 空间结构 杂化方式 SO3 平面三角形 sp杂化 S02 V形 sp3杂化 0号 三角锥形 sp2杂化 C2H2 直线形 Sp杂化 答案p 解析$0分子中S上的价层电子对数=3+2×(6-3×2)=3，不含孤电子对，S采取sp2杂化，空间结构为平 面三角形，A项错误。S0分子中S上的价层电子对数=2+×(6-2×2)-3，孤电子对数为1，S采取sp2杂
4 B 项符合题意。 BCl3 中 B 采用 sp2 杂化,分子为平面三角形;NH3 中 N 采取 sp3 杂化;CO2 中 C 采取 sp 杂化;BCl3、NH3、CO2 中的中心原子杂化类型不相同,分子的键角不相等, C 项不符合题意。 SO3 中 S 采用 sp2 杂化,分子为平面三角形;BF3 中 B 采取 sp2 杂化,分子为平面三角形;H3O+中的 O采取 sp3 杂 化,离子为三角锥形;SO3、BF3、H3O+中的中心原子杂化类型不相同,分子或离子的键角不相等, D 项 不符合题意。 10.已知 A、B、C、D 四种分子所含原子的数目依次为 1、3、6、6,且都含有 18 个电子,B、C 由两 种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为 1∶2。D 是假酒中一种有毒的有机化合物。 (1)构成 A 分子的原子的元素符号是 。 (2)已知 B 分子的键角约为 105°,判断该分子的空间结构为 ,中心原子的杂化类型 为 。 (3)C 分子为 。 (4)D 分子中共有 个 σ 键、 个 π 键。 答案:(1)Ar (2)V 形 sp3 杂化 (3)N2H4 (4)5 0 解析:根据题目所给信息可以判断出 A、B、C、D 四种分子分别为 Ar、H2S、N2H4、CH3OH。H2S 中的 S 为 sp3 杂化,且有两个孤电子对,所以 H—S—H 键角约为 105°,空间结构为 V 形。假酒中含有 毒的物质——甲醇(CH3OH),在 1 个 CH3OH 分子中有 5 个共价键,且均为 σ 键,没有 π 键。 拓展提高 1.下表中各粒子对应的空间结构及中心原子的杂化方式均正确的是( )。 选项 粒子 空间结构 中心原子的 杂化方式 A SO3 平面三角形 sp杂化 B SO2 V 形 sp3杂化 C CO3 2- 三角锥形 sp2杂化 D C2H2 直线形 sp杂化 答案:D 解析:SO3 分子中 S 上的价层电子对数=3+1 2 ×(6-3×2)=3,不含孤电子对,S 采取 sp2 杂化,空间结构为平 面三角形,A 项错误。SO2 分子中 S 上的价层电子对数=2+1 2 ×(6-2×2)=3,孤电子对数为 1,S 采取 sp2 杂
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志河。 http://www.zhyh.org 化，空间结构为V形，B项错误。C0?中C上的价层电子对数=3+×(4+2-3x2)=3,不含弧电子对，C采取 Sp2杂化，空间结构为平面三角形，C项错误。乙块(CH=CH田分子中每个碳原子均形成2个σ键和2个 π键，每个C上的价层电子对数是2，C为$p杂化，空间结构为直线形，D项正确。 2.CH支、一CH、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是()。 A.碳原子均采取sp2杂化 B.CH的空间结构为正四面体形 C.CH中的碳原子采取sp杂化，所有原子共平面 D.CH与OH形成的化合物中含有离子键 答案c 解析A项，CH、一CH、CH中的碳原子分别采用sp2杂化、Sp3杂化、sp杂化，A项错误。CH中 碳原子上的价层电子对数是4且孤电子对数为1，CH的空间结构为三角锥形，B项错误。CH中碳原 子价层电子对数是3且不含孤电子对，所以碳原子采取$p杂化，为平面三角形，所有原子共平面，C项 正确。CH与OH形成的化合物为CHOH,只含共价键，不含离子键，D项错误。 3.下列说法中正确的是()。 ANC分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp杂化的结果 B.sp杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp杂化轨道 C.中心原子采取s即杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形 D.AB;型分子的空间结构必为平面三角形 客案 解析卧NC1,分子中氮原子上的价层电子对数=G镀电子对数+孤电子对数=3+5-3x14,因此NC1,分子中 2 氮原子以s即杂化，A项错误。S即3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道混杂起来，形 成能量相同、方向不同的4个轨道，B项错误。中心原子采取$p杂化的分子的空间结构可能为四面 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，则分子的空间结构发生变化，如 NH、PC3是三角锥形，C项正确，D项错误。 4.化合物M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()。 A.碳、氮原子的杂化类型相同 B.氮原子与碳原子分别为sp杂化与sp杂化 5
5 化,空间结构为 V 形,B 项错误。CO3 2-中 C 上的价层电子对数=3+1 2 ×(4+2-3×2)=3,不含孤电子对,C 采取 sp2 杂化,空间结构为平面三角形,C 项错误。乙炔(CH≡CH)分子中每个碳原子均形成 2 个 σ 键和 2 个 π 键,每个 C 上的价层电子对数是 2,C 为 sp 杂化,空间结构为直线形,D 项正确。 2.CH3 +、—CH3、CH3 -都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是( )。 A.碳原子均采取 sp2 杂化 B.CH3 -的空间结构为正四面体形 C.CH3 +中的碳原子采取 sp2 杂化,所有原子共平面 D.CH3 +与 OH-形成的化合物中含有离子键 答案:C 解析:A 项,CH3 +、—CH3、CH3 -中的碳原子分别采用 sp2 杂化、sp3 杂化、sp3 杂化,A 项错误。CH3 -中 碳原子上的价层电子对数是 4 且孤电子对数为 1,CH3 -的空间结构为三角锥形,B 项错误。CH3 +中碳原 子价层电子对数是 3 且不含孤电子对,所以碳原子采取 sp2 杂化,为平面三角形,所有原子共平面,C 项 正确。CH3 +与 OH-形成的化合物为 CH3OH,只含共价键,不含离子键,D 项错误。 3.下列说法中正确的是( )。 A.NCl3 分子呈三角锥形,这是氮原子采取 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,其空间结构可能是四面体形或三角锥形或 V 形 D.AB3 型分子的空间结构必为平面三角形 答案:C 解析:NCl3 分子中氮原子上的价层电子对数=σ 键电子对数+孤电子对数=3+5-3×1 2 =4,因此 NCl3 分子中 氮原子以 sp3 杂化,A 项错误。sp3 杂化轨道是原子最外电子层上的 s 轨道和 3 个 p 轨道混杂起来,形 成能量相同、方向不同的 4 个轨道,B 项错误。中心原子采取 sp3 杂化的分子的空间结构可能为四面 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,则分子的空间结构发生变化,如 NH3、PCl3 是三角锥形,C 项正确,D 项错误。 4.化合物 M 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( )。 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