高中化學(xué) 2.2.2 雜化軌道理論課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3

第2課時(shí)雜化軌道理論[目標(biāo)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(gòu)型。一、雜化軌道1．碳原子的電子排布式為________________，當(dāng)2s的一個(gè)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(jiǎn)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(gè)化學(xué)鍵之間的夾角叫________。鍵角與分子的形狀(立體構(gòu)型)有密切聯(lián)系。二、雜化軌道類型和空間構(gòu)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(gè)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(gè)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(gè)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(jià)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(guān)于雜化軌道的說法中，錯(cuò)誤的是()A．ⅠA族元素成鍵時(shí)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(duì)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(tuán)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(jié)構(gòu)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(duì)SO2與CO2說法正確的是()A．都是直線形結(jié)構(gòu)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(duì)電子D．SO2為V形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu)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(gòu)型是________；ClOeq\o\al(－,2)的立體構(gòu)型是________；ClOeq\o\al(－,3)的立體構(gòu)型是________；ClOeq\o\al(－,4)的立體構(gòu)型是____________。練基礎(chǔ)落實(shí)知識(shí)點(diǎn)1雜化軌道1．下列有關(guān)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(shí)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(shí)，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(guān)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(gòu)型都是正四面體B．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)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(gè)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(jià)化合物，其中心原子A均采用sp3雜化方式成鍵3．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論及原子的雜化理論判斷NF3分子的空間構(gòu)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(shí)點(diǎn)2利用雜化軌道判斷分子的空間構(gòu)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?yàn)榱自邮莝p2雜化的結(jié)果B．sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道C．中心原子采取sp3雜化的分子，其幾何構(gòu)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(gòu)型必為平面三角形6．下列分子的空間構(gòu)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(jié)構(gòu)C．CH4分子中的4個(gè)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(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)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(jié)構(gòu)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(guān)乙炔分子中的化學(xué)鍵描述不正確的是()A．兩個(gè)碳原子采用sp雜化方式B．兩個(gè)碳原子采用sp2雜化方式C．每個(gè)碳原子都有兩個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵D．兩個(gè)碳原子形成兩個(gè)π鍵10．苯分子(C6H6)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，下列有關(guān)苯分子的說法錯(cuò)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(jià)鍵鍵角為120°③苯分子中的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)均相等④苯分子的化學(xué)鍵是單、雙鍵相交替的結(jié)構(gòu)A．①②B．①③C．②③D．③④11．下列關(guān)于苯分子的性質(zhì)描述錯(cuò)誤的是()A．苯分子呈平面正六邊形，六個(gè)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(gè)碳原子中未參與雜化的2p軌道以“肩并肩”形式形成一個(gè)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(duì)乙烯分子中的化學(xué)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(jié)構(gòu)式為，下列描述正確的是()A．甲醛分子中有4個(gè)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(gè)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(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)層電子的電子排布圖是_________________________________________________。(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。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(jí)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(gè)不成對(duì)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(jié)構(gòu)式：__________________。(3)B、C兩元素的第一電離能大小關(guān)系為________>________(填元素符號(hào))，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根據(jù)VSEPR模型預(yù)測(cè)C的氫化物的立體結(jié)構(gòu)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(guān)系為________>________(填化學(xué)式)。第2課時(shí)雜化軌道理論基礎(chǔ)落實(shí)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(gè)s1個(gè)p180°2．平面三角1個(gè)s2個(gè)p120°3．四面體1個(gè)s3個(gè)p109°28′三、σ孤對(duì)電子ππ課堂練習(xí)1．B[ⅠA族元素如果是堿金屬，易失電子，如果是H，一個(gè)電子在1s能級(jí)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(jí)只有3個(gè)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(duì)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(gòu)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(duì)孤電子，對(duì)其他的兩個(gè)化學(xué)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(gè)雜化軌道被孤電子對(duì)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(gòu)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(jié)構(gòu)依次類似于H2O、NH3、CH4(或NHeq\o\al(＋,4))。課時(shí)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(duì)數(shù)以及與中心原子相連的原子個(gè)數(shù)。在NF3分子中，N原子的孤電子對(duì)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(gòu)型為三角錐形，類似于NH3。]4．B[A項(xiàng)中CO2為sp雜化，SO2為sp2雜化，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)中均為sp3雜化，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中BeCl2為sp雜化，BF3為sp2雜化，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)中C2H2為sp雜化，C2H4為sp2雜化，D項(xiàng)錯(cuò)。]5．C[PCl3分子中心磷原子上的價(jià)電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋孤電子對(duì)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(xiàng)A錯(cuò)誤；sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個(gè)p軌道“混合”起來，形成能量相等、成分相同的4個(gè)軌道，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；一般中心原子采取sp3雜化的分子所得到的空間構(gòu)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(duì)占據(jù)，則構(gòu)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(xiàng)D錯(cuò)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(gè)sp3雜化軌道，然后與氫的1s軌道重疊，形成4個(gè)s－sp3σ鍵。]8．C9.B10．D[由于苯分子的結(jié)構(gòu)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(jià)鍵是完全相同的。其中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)完全相同，而與碳?xì)滏I的鍵長(zhǎng)不相等。]11．D12.A13．D[從結(jié)構(gòu)式看，甲醛分子為平面三角形，所以中心原子C應(yīng)為sp2雜化，形成三個(gè)雜化軌道，分別與O原子和兩個(gè)H原子形成σ鍵，還有一個(gè)未參與雜化的p軌道與O原子形成π鍵，該π