第3讲 化学键 分子结构与性质
【复习目标】
1.能说出微粒间作用(离子键、共价键和分子间作用力等)的主要类型、特征和实质。
2.能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别；能说明典型物质的成键类型。
3.知道杂化轨道理论及简单杂化轨道类型。
4.能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。
5.能说明分子间作用力对物质熔、沸点等性质的影响，能列举含有氢键的物质及其性质特点。6.知道配位键的含义，能运用配位键知识解释配合物的某些典型性质。
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一、化学键
1.化学键
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2.离子键和共价键的比较
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离子键 共价键
非极性键 极性键
概念 带相反电荷离子之间的相互作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键粒子 阴、阳离子 原子
成键实质 阴、阳离子间的静电作用 成键原子间的静电作用
形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键；或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间成键，电子对不发生偏移 不同种元素原子之间成键，电子对会发生偏移
3.离子化合物和共价化合物
项目 离子化合物 共价化合物
定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物
构成微粒 阴、阳离子 原子
化学键类型 一定含有离子键，可能含有共价键 只含有共价键
[易错警示] (1)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。(2)存在共价键的物质不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物CaC2等。(3)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
4.共价键的分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 原子轨道“头碰头”重叠
π键 原子轨道“肩并肩”重叠
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有1个共用电子对
双键 原子间有2个共用电子对
三键 原子间有3个共用电子对
[强调] (1)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。(2)共价键的成键原子半径越小，键长越短，其形成的共价键越牢固。(3)σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。(4)共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
5.键参数——键能、键长、键角
(1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
①同一类型的共价键键能越大，键长越短，化学键越强、越牢固，分子越稳定。
②eq \a\vs4\al()
6.电子式、结构式
(1)单质、共价化合物的电子式、结构式
化学式 电子式 结构式
Cl2 Cl—Cl
N2 N≡N
CO2 O===C===O
NH3
H2O2 H—O—O—H
C2H2 H—C≡C—H
(2)离子化合物的电子式
Na2O2：
NaOH：
NH4Cl：
CaC2：
NaClO：
离子化合物的电子式
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①共价化合物，如H2O、HF
H2O：
HF：
②离子化合物，如CaF2、Na2S
CaF2： INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\80HX1097教.TIF" \* MERGEFORMAT
Na2S： INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\80HX1098教.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\易错辨析教.TIF" \* MERGEFORMAT
判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。
(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。(×)
错因：阴、阳离子间存在静电吸引力和静电排斥力。
(2)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。(×)
错因：H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成的HX中含共价键。
(3)共价键只存在于共价化合物中，离子键只存在于离子化合物中。(×)
错因：如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。
(4)共价键都具有方向性和饱和性。(×)
错因：共价键不一定都具有方向性和饱和性。如s－s__σ键不具有方向性。
(5)共价键的成键原子只能是非金属原子。(×)
错因：Al与Cl之间形成共价键。
(6)s s σ键与s p σ键的电子云形状和对称性都不同。(×)
错因：s－s__σ键与s－p__σ键均为轴对称，对称性相同，但电子云形状不同。
(7)HN中含有一个σ键、三个π键。(×)
错因：H—C≡N中含有2个σ键，2个π键。
(8)σ键可以单独形成而π键不能单独形成。(√)
错因：________________________________________________________________________
二、分子的空间结构
1.分子结构的测定
(1)红外光谱
当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰，通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。
(2)相对分子质量的测定——质谱法
质荷比(粒子的相对质量与其电荷数的比值)的最大值即为该物质的相对分子质量。
2.多样的分子空间结构
分子类型 实例 空间结构 键角
三原子分子 CO2 直线形 180°
H2O V形 105°
四原子分子 甲醛 平面三角形 接近120°
氨气 三角锥形 107°
五原子分子 甲烷 正四面体形 109°28′
3.价层电子对互斥模型
(1)理论要点
①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对间的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)孤电子对数计算方法(ABx型分子)
①σ键数＝成键电子对数
②孤电子对数＝(a－xb)，式中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)，对于阳离子来说a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，对于阴离子来说a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。
如SO的中心原子为S，a＝6＋2＝8，b＝2，x＝4，中心原子上的孤电子对数＝×(8－4×2)＝0，价层电子对数为4。
(3)价层电子对互斥(VSEPR)模型与分子空间结构的关系
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价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型名称 分子空间结构 实例
2 2 0 直线形 直线形 CO2
3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3
2 1 V形 SO2
4 4 0 四面体形 四面体形 CH4
3 1 三角锥形 NH3
2 2 V形 H2O
[强调] 价层电子对互斥模型指的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。如中心原子采取sp3杂化的分子，其价层电子对互斥模型为四面体形，其分子结构可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。
4.杂化轨道理论
(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。
(3)杂化轨道的类型
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INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\易错辨析教.TIF" \* MERGEFORMAT
判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。
(1)杂化轨道用于形成π键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(×)
错因：杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子的空间结构一定为正四面体形。(×)
错因：如NH3中N原子发生sp3杂化，但其分子的空间结构为三角锥形。
(3)NH3分子结构为三角锥形，N原子发生sp2杂化。(×)
错因：NH3分子中，N原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4，为sp3杂化。
(4)分子结构为V形，中心原子一定为sp3杂化。(×)
错因：SO2的分子结构为V形，但S为sp2杂化。
(5)价层电子对互斥模型中，π键电子对数计入中心原子的价层电子对数。(×)
错因：价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数，所以π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。
(6)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越大。(×)
错因：中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。
三、分子的性质
1.键的极性和分子的极性
(1)极性分子和非极性分子的判断方法
①依据分子的正电中心和负电中心是否重合
极性分子中正电中心和负电中心不重合，分子的某一个部分呈正电性(δ＋)，另一部分呈负电性(δ－)；非极性分子的正电中心和负电中心重合。
②依据分子中化学键的极性的向量和
只含非极性键的分子一定是非极性分子；含极性键的分子，若分子中各个键的极性的向量和等于零为非极性分子，否则是极性分子。
(2)键的极性对化学性质的影响
以羧酸为例，羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。
①比较CF3COOH与CCl3COOH的酸性强弱：由于F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更易电离出氢离子，所以酸性：三氟乙酸大于三氯乙酸。
②比较HCOOH与CH3COOH的酸性强弱：烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，所以酸性：甲酸大于乙酸。
2.分子间作用力
(1)概念：物质分子间存在着相互作用力，称为分子间作用力。分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。作用力强弱：范德华力<氢键<化学键。
(2)范德华力：物质分子之间普遍存在的相互作用力，范德华力主要影响物质的熔、沸点等物理性质。范德华力越强，物质的熔、沸点越高。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大；分子的极性越大，范德华力也越大。
(3)氢键 INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\405HXPZ99教.TIF" \* MERGEFORMAT
①形成：已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力称为氢键。
②表示方法：A—H…B
说明：a.A、B为电负性很大的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。
b.A、B可以相同，也可以不同。
③特征：具有一定的方向性和饱和性。
④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
⑤分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。
⑥强弱影响：A—H…B中A、B的电负性越强，半径越小，氢键越强。如F—H…F>O—H…O>N—H…N。
[提醒] 氢键的影响：分子间能形成氢键时，物质的熔沸点较高。同分异构体中，形成分子间氢键的物质的熔沸点大于形成分子内氢键的物质。如对羟基苯甲醛(形成分子间氢键)的沸点高于邻羟基苯甲醛(形成分子内氢键)的沸点。
(4)溶解性
①“相似相溶”的规律
非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。如果存在氢键，则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇中的烃基较大，故在水中的溶解度明显减小。
③分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解，如SO2、NO2。
3.分子的手性
(1)手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能叠合，互称手性异构体。
(2)手性分子：具有手性异构体的分子。
(3)手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同原子或原子团的碳原子，如
中用*标注的碳原子。
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\易错辨析教.TIF" \* MERGEFORMAT
判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。
(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。(×)
错因：以极性键结合的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等。
(2)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键。(×)
错因：氢键与氢元素有关，但氢键不属于化学键。
(3)可燃冰(CH4·nH2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。(×)
错因：可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键。
(4)乙醇分子和水分子间存在范德华力和氢键。(√)
错因：________________________________________________________________________
(5)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。(×)
错因：H2O比H2S稳定是O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。
(6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。(×)
错因：分子内氢键的存在使物质的熔、沸点降低。
四、配合物与超分子
1.配位键 INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\405HXPZ100教.TIF" \* MERGEFORMAT
概念：共用电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用的共价键，即“电子对给予—接受”键。
如在[Cu(H2O)4]2＋中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。
2.配位化合物
(1)定义：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物，简称配合物。
(2)配合物的组成及形成条件
①配合物的组成
配体：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、Cl－、Br－、I－、SCN－等。
中心离子(或原子)：一般是金属离子，特别是过渡金属离子，如Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Ag＋等。
配位数：直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目。中心原子(或离子)的配位数一般为2、4、6、8等。
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②常见配合物
如[Cu(NH3)4](OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Fe(SCN)3等。
(3)配合物的形成举例
实验操作
实验现象 滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色的透明溶液；再滴加乙醇后析出深蓝色晶体
有关离子方程式 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
3.超分子
(1)超分子的定义及其结构特点
超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。
(2)超分子的特性
超分子的重要特征是分子识别和自组装。
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\易错辨析教.TIF" \* MERGEFORMAT
判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。
(1)含配位键的化合物就是配合物。(×)
错因：NH4Cl中含配位键，但其不属于配合物。
(2)配位键是一种特殊的共价键，属于π键。(×)
错因：配位键属于σ键。
(3)配位化合物中的配体均为分子。(×)
错因：配体可以是分子也可以是离子。
(4)配合物[Cu(H2O)4]SO4中，中心离子是Cu2＋，配体是H2O，配位数是4。(√)
错因：________________________________________________________________________
(5)配合物[Cu(H2O)4]SO4中，Cu2＋提供孤电子对。(×)
错因：H2O提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道。
(6)超分子是两种及以上分子以非共价键形式形成的有限的分子聚集体。(×)
错因：有的超分子是无限伸展的。
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考点1 化学键
题组一 辨析与归纳化学键和物质类别的关系
1.下列说法正确的是( )
A.共价化合物中可能含有离子键
B.区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电
C.离子化合物中只含有离子键
D.离子化合物在熔融状态下能电离出自由移动的离子，而共价化合物不能
答案 D
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\规律方法教.TIF" \* MERGEFORMAT 判断离子化合物和共价化合物的三种方法
2.有以下9种物质：①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3。
请用上述物质的序号填空：
(1)不存在化学键的是________。
(2)只存在极性共价键的是________。
(3)只存在非极性共价键的是________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是________。
(5)只存在离子键的是________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是________。
(7)属于共价化合物的是________。
(8)常温常压下，分子之间存在氢键的是__________。
答案 (1)① (2)②⑨ (3)③ (4)④ (5)⑤ (6)⑥⑦⑧ (7)②④⑨ (8)④
题组二 辨识与研判共价键类型及数目
3.下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A.含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼
B.在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
答案 B
4.(1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于________(填“σ”或“π”)键。
(2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，C60分子中π键的数目为________。
答案 (1)σ (2)1∶1 (3)30
题组三 微观探析电子式的书写
5.下列关于电子式的表述正确的是( )
A.HClO的电子式为
B.SCl2的电子式为
C.用电子式表示HCl的形成过程为＋
D.已知SCN－中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为
答案 D
6.请写出下列微粒的电子式。
(1)—OH________，OH－________，
H3O＋________，NH________。
(2)HClO________，CCl4________，
CO2________，N2H4________。
(3)Na2S________，NaH________，
NaBH4________，Na2O2________。
答案 (1)
(2)
(3)
电子式书写的常见错误(1)漏写未参与成键的电子，如：N2：，正确应为。(2)化合物类型不清楚，漏写或多写[ ]及错写电荷数，如：NaCl：；HF：，正确应为NaCl：，HF：。(3)书写不规范，错写共用电子对，如：CO2的电子式为，不能写成；N2的电子式为，不能写成。(4)原子结合顺序写错，如：HClO的电子式为，不能写成。(5)复杂阳离子与简单阳离子混淆不清，如：Na＋电子式的正确表示应为Na＋，误写成；NH电子式的正确表示应为，误写成NH。(6)不清楚AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写，如：CaBr2、CaC2的电子式分别为、。
考点2 分子的空间结构
题组一 模型认知分子或离子的空间结构
1.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是( )
A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B.BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
答案 C
2.为了解释和预测分子的空间结构，科学家提出了价层电子对互斥(VSEPR)模型。
(1)推断PO的VSEPR模型是__________。
(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：
甲：________；
乙：________。
(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式：平面三角形分子：________，三角锥形分子：________，四面体形分子：________。
答案 (1)正四面体形 (2)CH CH (3)BF3 NF3 CF4
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\思维建模教.TIF" \* MERGEFORMAT 判断VSEPR模型及空间结构的思维模型
题组二 分析与判断杂化轨道类型
3.下列分子中，各分子的空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是( )
A.NH3 平面三角形 sp3杂化
B.CCl4 正四面体 sp2杂化
C.H2O V形 sp2杂化
D.CO 平面三角形 sp2杂化
答案 D
4.(1)LiBH4由Li＋与BH构成，BH的空间结构是________，B原子的杂化轨道类型是________。
(2)丁二酮肟()分子中碳原子的杂化类型有________，1 mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值，下同)。
(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是________；1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。
答案 (1)正四面体 sp3 (2)sp2、sp3 5NA (3)sp2 6NA
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\方法技巧教.TIF" \* MERGEFORMAT 判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法(1)根据分子的空间结构判断①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若分子的空间结构呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若分子的空间结构呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(2)根据键角判断若键角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若键角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若键角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。(3)根据中心原子的价层电子对数判断如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3，是sp2杂化，为2，则是sp杂化。
考点3 分子的性质
题组一 模型认知分子的极性与手性分子
1.下列说法正确的是( )
A.甘油(CH2OH—CHOH—CH2OH)分子中含有1个手性碳原子
B.互为手性异构体的化合物，所含化学键的种类和数目完全相同
C.互为手性异构体的化合物，在三维空间不能重合，但物理、化学性质却几乎完全相同
D.互为手性异构体的化合物，分子组成不同，所以物理、化学性质也不同
答案 B
解析 CH2OH—CHOH—CH2OH分子中不存在手性碳原子，故A错误；互为手性异构体的化合物，物理性质不同，光学活性不同，故C错误；互为手性异构体的化合物，分子组成相同，故D错误。
2.如图所示是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。
(1)写出过氧化氢分子的电子式：__________。
(2)下列关于过氧化氢的说法中正确的是________(填序号)。
①分子中有极性键 ②分子中有非极性键 ③氧原子的轨道发生了sp2杂化 ④O—O共价键是p p σ键 ⑤分子是非极性分子
(3)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是________________________________；过氧化氢易溶于水，主要原因是__________________________________。
答案 (1)
(2)①②
(3)H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子 H2O2分子与H2O分子之间能形成氢键
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\思维建模教.TIF" \* MERGEFORMAT 共价键的极性与分子极性的关系
题组二 认知与归纳分子间作用力对物质性质的影响
3.下列事实不能用分子间作用力解释的是( )
A.HF、H2O的沸点分别比HCl、H2S的沸点高很多
B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高
C. 的沸点比的沸点低
D.Na2O的熔点比MgO的熔点低
答案 D
解析 Na2O和MgO均为离子晶体，其熔点与分子间作用力无关，D符合题意。
4.按要求回答下列问题：
(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是______________________________。
(2)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是____________________。
(3)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________________。的沸点比高，原因是_____________________________________
___________________________________________________________________________。
答案 (1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键
(2)NH3分子间能形成氢键
(3)O—H键>氢键>范德华力
形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高
考点4 理解与辨析配位键和配合物
1.下列关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的说法正确的是( )
A.配体是Cl－和H2O，配位数是9
B.中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C.内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
答案 C
解析 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配体是Cl－和H2O，配位数是6，A错误；中心离子是Ti3＋，B错误；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界中Cl－不与Ag＋反应，D错误。
2.(1)向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇时，析出深蓝色的晶体。
则：①“首先形成蓝色沉淀”对应的离子方程式为____________________________________。
②实验过程中出现的“深蓝色的透明溶液”和“深蓝色的晶体”都是因为存在配离子________(填离子符号)。该配离子中存在的化学键有____________________；其配体的中心原子的杂化类型为________。
(2)Cu2＋可形成多种配合物，与Cu2＋形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是__________________。
答案 (1)①Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH
②[Cu(NH3)4]2＋ 共价键(或极性键)、配位键 sp3
(2)具有孤电子对
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\真题演练教.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(2023·山东卷)下列分子属于极性分子的是( )
A.CS2 B.NF3
C.SO3 D.SiF4
答案 B
2.下列化学用语表示正确的是( )
A.(2023·辽宁卷)BeCl2的空间结构：V形
B.(2023·浙江6月选考)AlCl3的价层电子对互斥模型：
C.(2023·浙江1月选考)BF3的空间结构： (平面三角形)
D.(2023·浙江1月选考)HCl的形成过程：
答案 C
3.(2023·湖北卷)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.SO和CO的空间构型均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
答案 A
解析 SO的孤电子对数为1，价层电子对数为4，CO的孤电子对数为0，价层电子对数为3，所以SO的空间构型为三角锥形，CO的空间构型为平面三角形，B错误；CF4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；XeF2和XeO2分子中，价层电子对数不相等，孤电子对数不相等，所以键角不相等，D错误。
4.(2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
选项 性质差异 结构因素
A 沸点：正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间作用力
B 熔点：AlF3(1040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型
C 酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)远强于CH3COOH(pKa＝4.76) 羟基极性
D 溶解度(20 ℃)：Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷
答案 D
解析 碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键，与阴离子电荷无关，D错误。
5.(2023·山东卷节选)ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键(Π)。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为__________；O—Cl—O键角________Cl—O—Cl键角(填“＞”“＜”或“＝”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因_________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 sp2 ＞ ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长，其原因是：ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl—O键的键长较小，而Cl2O只存在σ键
6.(2023·浙江1月选考节选)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为____________，分子中氮原子的杂化轨道类型是__________。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3，其受热不稳定的原因是_____________________________________________________________________
_________________________。
答案 四面体 sp3 Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si—N键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)
7.(2023·全国乙卷节选)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是_______________________
_______________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因______________________________________________________________________________________。SiCl4的空间结构为________，其中Si的轨道杂化形式为________。
答案 氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 正四面体 sp3
8.(2022·全国甲卷节选)2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：
(1)固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构____________________。
(2)CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因___________________________________。
答案 (1)
(2)sp2 sp3 C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能，键能越大，化学性质越稳定
解析 (2)由于F元素的电负性较大，因此在与C原子的结合过程中形成的C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。
9.(2022·海南高考节选)以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
(1)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是_______________________
_____________。
(2)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取________杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是____________________________________________________________。
(3)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子。Zn与氨水反应的离子方程式为________________________________________________________________。
(4)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能。Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键，原因是____________________________________。
答案 (1)自由电子在外加电场中作定向移动
(2)sp2 两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
(3)Zn＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－＋H2↑
(4)电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\高考预测教.TIF" \* MERGEFORMAT
1.下列关于Cl－、ClO2、ClO和ClO的说法不正确的是( )
A.Cl－提供孤电子对与Cu2＋可形成[CuCl4]2－
B.ClO2属于共价化合物
C.ClO的空间结构为三角锥形
D.ClO的键角比ClO的键角大
答案 D
解析 ClO中Cl的价层电子对数＝2＋×(7＋1－2×2)＝4，含有两个孤电子对，ClO中Cl的价层电子对数＝3＋×(7＋1－2×3)＝4，含有一个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子的排斥力越大，键角越小，D不正确。
2.六氟化硫分子空间结构呈正八面体形(如图所示)，下列有关SF6的推测正确的是( )
A.六氟化硫是由极性键形成的极性分子
B.六氟化硫中各原子均达到8电子稳定结构
C.六氟化硫中心原子的价层电子对数为4
D.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，且键长、键能均相等
答案 D
解析 S和F属于不同原子，形成的是极性键，但分子是正八面体形，正负电中心重合，是非极性分子，A错误；S原子的最外层有6个电子，在这个分子中，S形成了6个共价键，最外层是12电子稳定结构，B错误；六氟化硫中心原子的价层电子对数＝6＋＝6，C错误。
课时作业
[建议用时：40分钟]
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于化学键的说法正确的是( )
A.C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键
B.不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键
C.含极性键的共价化合物一定是电解质
D.HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定
答案 B
解析 CO(NH2)2(尿素)中只含共价键，A错误；H2O2中含有O—O非极性键，B正确；CO中的化学键为极性键，但CO是非电解质，C错误；分子间作用力与分子稳定性无关，H—F的键能大于H—Cl，所以HF比HCl更稳定，D错误。
2.(2023·湖南名校联盟高三调研)我国科研团队对嫦娥五号月壤的研究发现，月壤中存在一种含“水”矿物Ca5(PO4)3(OH)。下列化学用语或图示表达错误的是( )
A.—OH的电子式：
B.Ca2＋的结构示意图：
C.H2O中O原子的杂化轨道类型为sp2
D.PO的空间结构为正四面体形
答案 C
3.(2023·广东省深圳市光明区高三模拟)下列关于HF、H2O、NH3的说法不正确的是( )
A.HF、H2O、NH3都是由极性键形成的极性分子
B.HF、H2O、NH3中共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小
C.H2O、NH3的中心原子杂化方式相同
D.H2O比HF的沸点高是由于HF分子间不能形成氢键
答案 D
4.下列物质性质的差异与分子间作用力有关的是( )
A.硬度：晶体硅＜金刚石
B.热稳定性：HF＞HCl
C.沸点：Cl2＜I2
D.熔点：MgO＞NaCl
答案 C
5.下列描述正确的是( )
①CH3OH是手性分子
②1 mol配合物K3[Fe(CN)6]中所含的π键数目为6NA
③SF6中有6对完全相同的成键电子对
④SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化
⑤HCHO分子中既含σ键又含π键
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①④⑤
答案 C
6.(2023·南京市高三年级学情调研)实验室制备乙炔的反应为CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑。下列说法正确的是( )
A.CaC2的电子式为Ca2＋[C C]2－
B.H2O是非极性分子
C.Ca(OH)2中仅含有离子键
D.C2H2的空间结构为直线形
答案 D
7.下列说法中正确的是( )
A.PCl3分子空间结构是三角锥形，这是因为P原子采取sp2杂化
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.凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形
D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
答案 C
解析 A项，PCl3分子的中心原子P为sp3杂化，错误；B项，能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，错误；D项，AB3型的分子空间结构与中心原子的孤电子对数有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，错误。
8.(2023·南京六校高三联合调研)下列说法正确的是( )
A.CHCl3、COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构
B.COCl2、CO2都是由极性键构成的非极性分子
C.氯原子基态核外电子排布式为3s23p5
D.ⅦA族元素单质的晶体类型相同，沸点：HF>HCl
答案 D
9.(2023·哈尔滨市高三质量监测)提纯粗硅时可通过反应SiHCl3＋H2Si＋3HCl获取晶体硅。下列说法正确的是( )
A.1 mol Si晶体中含有4 mol非极性键
B.SiHCl3只含极性键，属于共价化合物
C.SiHCl3的空间填充模型为
D.HCl的电子式为
答案 B
解析 硅晶体中1个硅原子与相邻的4个硅原子形成4个共价键，每个共价键被2个硅原子共用，则平均1个硅原子形成2个共价键，则1 mol Si晶体中含有2 mol非极性键，A错误；是SiHCl3的球棍模型，C错误；HCl为共价化合物，电子式为，D错误。
10.(2023·金版原创)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3，其结构为)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生，As2S3和HNO3可发生反应：As2S3＋10HNO3===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O。下列说法正确的是( )
A.第一电离能：N>O>S
B.、AsO中As的杂化类型分别为sp2、sp3杂化
C.NO、AsO的空间结构均是平面三角形
D.键角：H2O＜H2S
答案 A
解析 、AsO中As的杂化类型均为sp3杂化，B错误；NO、AsO的空间结构分别为平面三角形、正四面体形，C错误；中心原子电负性越大，其分子中共用电子对越靠近中心原子，斥力越大，键角越大，D错误。
11.(2023·辽宁省锦州市高三上学期期末考试)下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是( )
选项 物质的结构或性质 解释
A 键角：NH3>BF3 NH3中N的孤电子对数比BF3中B的孤电子对数多
B 酸性：CH3COOH>CH3CH2COOH 烃基(R—)越长推电子效应越大，使羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
C 熔点：碳化硅>金刚石 C—Si键能大于C—C键能
D 稳定性：H2O>H2S H2O分子间作用力大于H2S分子间作用力
答案 B
解析 键角：NH3C—C，键长越短，键能越大，因此熔点：碳化硅<金刚石，C错误；氢化物的稳定性与分子间作用力无关，D错误。
二、非选择题
12.已知X、Y、Z、W四种元素位于元素周期表中三个不同的短周期，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子的最外层电子数之和。试推断：
(1)X、Z两种元素的元素符号：X________、Z________。
(2)由以上元素两两形成的化合物中
①溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为________，它属于________(填“极性”或“非极性”)分子；
②含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为______________；
③含有极性共价键和非极性共价键的化合物的结构式为______________(一种即可)。
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是__________(写化学式)，该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为____________________________。
(4)X与W形成的化合物与水反应时，水作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。用电子式表示X与W形成化合物的过程______________________。
答案 (1)H O
(2)① 极性
②
③H—O—O—H(合理即可)
(3)NH4NO3 NH＋OH－NH3↑＋H2O
(4)氧化剂
INCLUDEPICTURE "\\\\李梅\\李梅\\课件\\405化学（一轮书（创新版\\素养提升题.TIF" \* MERGEFORMAT
13.氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。请回答下列问题：
(1)基态氯原子核外未成对电子数为________。
(2)氯吡苯脲分子中，氮原子的杂化类型为________，碳原子的杂化类型为________，该分子________(填“是”或“不是”)手性分子。
(3)查阅文献知，可用2 氯 4 氨基吡啶与异氰酸苯酯反应生成氯吡苯脲。反应方程式如下：
NCO＋―→
反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂________个σ键、______个π键。
答案 (1)1 (2)sp2、sp3 sp2 不是
(3)6.02×1023 6.02×1023
解析 (3)反应过程中，异氰酸苯酯分子断裂N===C中的1个π键，2 氯 4 氨基吡啶分子断裂1个σ键(N—H键)。
1(共114张PPT)
第3讲 化学键 分子结构与性质
【复习目标】 1.能说出微粒间作用(离子键、共价键和分子间作用力等)的主要类型、特征和实质。2.能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别；能说明典型物质的成键类型。3.知道杂化轨道理论及简单杂化轨道类型。4.能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。5.能说明分子间作用力对物质熔、沸点等性质的影响，能列举含有氢键的物质及其性质特点。6.知道配位键的含义，能运用配位键知识解释配合物的某些典型性质。
知识梳理
01
提升训练
02
目录
CONTENTS
课时作业
04
真题演练
03
知识梳理
离子
共
价
极性
非极性
相反电荷
共用电子对
金属
非金属
同种
不
不同种
会
离子键
共价键
离子键
共价键
共价键
[易错警示] (1)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。
(2)存在共价键的物质不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物CaC2等。
(3)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
σ
π
1
2
3
[强调] (1)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。
(2)共价键的成键原子半径越小，键长越短，其形成的共价键越牢固。
(3)σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。
(4)共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
1 mol化学键
气态原
核间距
越大
越短
稳定性
空间结构
Cl—Cl
N≡N
O===C===O
H—O—O—H
H—C≡C—H
电子式书写方法
×
×
错因
阴、阳离子间存在静电吸引力和静电排斥力。
H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成的HX中含共价键。
×
×
错因
如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。
共价键不一定都具有方向性和饱和性。如s－s σ键不具有方向性。
×
Al与Cl之间形成共价键。
×
×
错因
s－s σ键与s－p σ键均为轴对称，对称性相同，但电子云形状不同。
H—C≡N中含有2个σ键，2个π键。
√
相同
量子化学
最大值
直线
V
三角锥
正四面体
180°
最小
最低
中心原子的价电子数
与中心原子结合的原子数
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
中心原子的价电子数减去离子的电荷数
中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)
中心原子的价电子数
与中心原子结合的原子数
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
中心原子的价电子数减去离子的电荷数
中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)
S
6＋2＝8
4
2
4
直线形
平面三角形
V形
四面体形
三角锥形
V形
[强调] 价层电子对互斥模型指的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。如中心原子采取sp3杂化的分子，其价层电子对互斥模型为四面体形，其分子结构可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。
能量相近
1个s轨道
1个p轨道
180°
直线形
1个s轨道
2个p轨道
120°
平面三角形
1个s轨道
3个p轨道
109°28′
正四面体形
×
×
错因
杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
如NH3中N原子发生sp3杂化，但其分子的空间结构为三角锥形。
×
×
错因
SO2的分子结构为V形，但S为sp2杂化。
×
×
错因
价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数，所以π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。
中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。
不重合
重合
非极性
非极性
极性
大于
大于
三氟乙酸
大于
推电子
推电子
小
弱
大于
范德华力
氢键
<
<
高
相对分子质量
增大
越大
电负性很大
电负性很大
N、O、F
方向
饱和
分子内
分子间
升高
[提醒] 氢键的影响：分子间能形成氢键时，物质的熔沸点较高。同分异构体中，形成分子间氢键的物质的熔沸点大于形成分子内氢键的物质。如对羟基苯甲醛(形成分子间氢键)的沸点高于邻羟基苯甲醛(形成分子内氢键)的沸点。
非极性
极性
越好
分子结构的相似性
组成和原子排列
镜像
不能叠合
手性异构体
×
×
错因
以极性键结合的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等。
氢键与氢元素有关，但氢键不属于化学键。
×
可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键。
×
×
错因
H2O比H2S稳定是O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。
分子内氢键的存在使物质的熔、沸点降低。
√
共用电子对
孤电子对
孤电子对
金属离子或原子
分子或离子
配体或配位体
配位键
内界
外界
中心离z子
配体
蓝色沉淀
溶解
深蓝
深蓝色晶体
两种或两种以上
分子间相互作用
有限的
无限伸展的
分子识别
自组装
×
×
错因
NH4Cl中含配位键，但其不属于配合物。
配位键属于σ键。
×
配体可以是分子也可以是离子。
√
×
错因
H2O提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道。
×
有的超分子是无限伸展的。
提升训练
答案
判断离子化合物和共价化合物的三种方法
2.有以下9种物质：①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3。
请用上述物质的序号填空：
(1)不存在化学键的是________。
(2)只存在极性共价键的是________。
(3)只存在非极性共价键的是________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是________。
(5)只存在离子键的是________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是________。
(7)属于共价化合物的是________。
(8)常温常压下，分子之间存在氢键的是__________。
答案
①
②⑨
③
④
⑤
⑥⑦⑧
②④⑨
④
题组二 辨识与研判共价键类型及数目
3.下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A.含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼
B.在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
答案
4.(1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于________(填“σ”或“π”)键。
(2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，C60分子中π键的数目为________。
答案
σ
1∶1
30
答案
6.请写出下列微粒的电子式。
(1)—OH___________，OH－___________，
H3O＋____________，NH_____________。
(2)HClO______________，CCl4____________，
CO2________________，N2H4_________________。
答案
(3)Na2S_____________________，NaH________________，
NaBH4_____________________，Na2O2_________________________。
答案
答案
答案
正四面体形
BF3
NF3
CF4
判断VSEPR模型及空间结构的思维模型
答案
答案
正四面体
sp2、sp3
sp3
5NA
sp2
6NA
判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法
(1)根据分子的空间结构判断
①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。
②若分子的空间结构呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。
③若分子的空间结构呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。
(2)根据键角判断
若键角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若键角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若键角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。
(3)根据中心原子的价层电子对数判断
如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3，是sp2杂化，为2，则是sp杂化。
答案
解析 CH2OH—CHOH—CH2OH分子中不存在手性碳原子，故A错误；互为手性异构体的化合物，物理性质不同，光学活性不同，故C错误；互为手性异构体的化合物，分子组成相同，故D错误。
解析
答案
①②
H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子
H2O2分子与H2O分子之间能形成氢键
共价键的极性与分子极性的关系
答案
解析 Na2O和MgO均为离子晶体，其熔点与分子间作用力无关，D符合题意。
解析
答案
水分子与乙醇分子之间能形成氢键
NH3分子间能形成氢键
O—H键>氢键>范德华力
答案
解析 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配体是Cl－和H2O，配位数是6，A错误；中心离子是Ti3＋，B错误；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界中Cl－不与Ag＋反应，D错误。
解析
答案
共价键(或极性键)、配位键
sp3
[Cu(NH3)4]2＋
具有孤电子对
真题演练
1.(2023·山东卷)下列分子属于极性分子的是( )
A.CS2 B.NF3
C.SO3 D.SiF4
答案
答案
答案
解析
选项 性质差异 结构因素
A 沸点：正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间作用力
B 熔点：AlF3(1040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型
C 酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)远强于CH3COOH(pKa＝4.76) 羟基极性
D 溶解度(20 ℃)：Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷
4.(2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
答案
解析
答案
sp2
＞
答案
6.(2023·浙江1月选考节选)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为____________，分子中氮原子的杂化轨道类型是_______。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3，其受热不稳定的原因是________________________________________
______________________________________________________________。
四面体
sp3
Si周围的NH2基团体积较大，受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si—N键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)
7.(2023·全国乙卷节选)已知一些物质的熔点数据如下表：
Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是___________________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_____________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。SiCl4的空间结构为___________，其中Si的轨道杂化形式为________。
答案
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体
随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大
正四面体
sp3
8.(2022·全国甲卷节选)2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：
(1)固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构_________________。
(2)CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因______________________________________________________________________。
答案
sp2
sp3
C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能，键能越大，化学性质越稳定
解析
答案
自由电子在外加电场中作定向移动
答案
sp2
两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
答案
Zn＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－＋H2↑
电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键
答案
解析
2.六氟化硫分子空间结构呈正八面体形(如图所示)，下列有关SF6的推测正确的是( )
A.六氟化硫是由极性键形成的极性分子
B.六氟化硫中各原子均达到8电子稳定结构
C.六氟化硫中心原子的价层电子对数为4
D.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，且键长、键能均相等
答案
解析
课时作业
[建议用时：40分钟]
答案
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于化学键的说法正确的是( )
A.C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键
B.不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键
C.含极性键的共价化合物一定是电解质
D.HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定
解析 CO(NH2)2(尿素)中只含共价键，A错误；H2O2中含有O—O非极性键，B正确；CO中的化学键为极性键，但CO是非电解质，C错误；分子间作用力与分子稳定性无关，H—F的键能大于H—Cl，所以HF比HCl更稳定，D错误。
解析
答案
答案
答案
答案
答案
答案
解析 A项，PCl3分子的中心原子P为sp3杂化，错误；B项，能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，错误；D项，AB3型的分子空间结构与中心原子的孤电子对数有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，错误。
解析
答案
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
二、非选择题
12.已知X、Y、Z、W四种元素位于元素周期表中三个不同的短周期，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子的最外层电子数之和。试推断：
(1)X、Z两种元素的元素符号：X________、Z________。
(2)由以上元素两两形成的化合物中
①溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为___________，它属于________(填“极性”或“非极性”)分子；
②含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为_____________________；
H
O
极性
答案
③含有极性共价键和非极性共价键的化合物的结构式为______________________(一种即可)。
(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是__________(写化学式)，该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为____________________________。
(4)X与W形成的化合物与水反应时，水作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。用电子式表示X与W形成化合物的过程______________________。
H—O—O—H(合理即可)
NH4NO3
氧化剂
答案
1
sp2、sp3
不是
sp2
答案
6.02×1023
6.02×1023
解析 (3)反应过程中，异氰酸苯酯分子断裂N===C中的1个π键，2 氯 4 氨基吡啶分子断裂1个σ键(N—H键)。
解析
