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第24讲
化学键 分子结构与性质
1.认识离子键、共价键的本质；了解共价键具有饱和性和方向性；知
道共价键可分为极性共价键和非极性共价键；共价键的键能、键长和
键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
2.知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键
和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。
3.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键
的极性、分子的空间结构密切相关。
01
考点一 化学键
02
考点二 分子的空间结构
03
考点三 分子间作用力与物质性质
04
经典真题·明考向
05
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一
化学键
1.化学键
（1）化学键的定义及分类
共价键
极性键
（2）离子键和共价键的比较
离子键 共价键
非极性键 极性键
成键粒 子 ____________ ______
成键实 质 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
阴、阳离子
原子
离子键 共价键
非极性键 极性键
形成条 件 活泼________与活泼 ______经电子得失，形 成离子键；铵根离子与 酸根离子之间形成离子 键 共用电子对不发 生偏移 共用电子对
发生偏移
非金属
金属
续表
离子键 共价键
非极性键 极性键
形成的 物质 离子化合物 非金属单质 （稀有气体、 除外）；某些共价 化合物或离子化合 物 ；共价化
合物或某些离
子化合物
续表
（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 由________构成的化合物 以____________形成
分子的化合物
构成微粒 ____________ ______
化学键类型 一定含有________，可能 含有________ 只含有________
离子键
共用电子对
阴、阳离子
原子
离子键
共价键
共价键
2.共价键
（1）特征
具有________和________。
饱和性
方向性
（2）分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重 叠方式 键 轨道“________”重叠
键 轨道“________”重叠
头碰头
肩并肩
分类依据 类型
形成共价键的电子对是否 偏移 极性键 共用电子对______偏移
非极性键 共用电子对________偏移
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子
双键 原子间有两对共用电子
三键 原子间有三对共用电子
发生
不发生
续表
（3）键参数
①概念
键能
键长
键角
②键参数对分子性质的影响
.键能越____，键长越____，分子越稳定。
.
大
短
稳定性
空间结构
3.电子式
（1）电子式概念
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子（价电子）的式子。
（2）电子式的书写
（3）用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，
中间用“ ”连接，相同的原子或离子不合并，用弯箭头表示出电子的
转移情况。
如 。
②共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间
用“ ”连接，不必标出电子的转移。如 _ _______________。
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1）[2024·江苏卷] 中既含离子键又含共价键( )
×
[解析] 是共价化合物，其中只含共价键，错误。
（2）[2024·广东卷] 天然气液化过程中形成了新的化学键( )
×
[解析] 天然气液化的过程是气态变为液态，是物理变化，无新的化学
键形成，错误。
（3）[2024· 黑吉辽卷] 的共价键类型： 键( )
√
（4）[2024·浙江卷] 中共价键的电子云图： ( )
√
（5）[2024·湖北卷] 用电子云轮廓图示意 键的形成：
( )
√
（6）[2024·湖南卷] 分子中 键的形成：
( )
√
（7）[2024·甘肃卷] 和 的电子式分别为 和 ( )
×
[解析] 中磷原子和每个氢原子共用一对电子，中心 原子的价层
电子对数为，孤电子对数为1， 的电子式
为 ，错误。
（8）[2024·北京卷] 的电子式： ( )
×
[解析] 是共价化合物，其电子式为 ，错误。
（9）[2024·湖北卷] 用电子式表示 的形成：
( )
√
（10）[2024·浙江卷] 用电子式表示 的形成过程：
( )
√
题组一 化学键与物质类别、变化
1.[2024·广东中山七校联考] 一定条件下，氨与氟气发生反应：
，其中的空间结构与 相似。下列
说法错误的是( )
A.除 外，其他三种物质均为共价化合物
B. 中各原子均满足最外层8电子稳定结构
C. 中只含极性共价键
D. 中既含有离子键又含有共价键
√
[解析] 、是共价化合物，是离子化合物，A错误；
中原子形成3个，原子形成1个 ，各原子均满足最外
层8电子稳定结构，B正确；
中只存在 ，属于极性共价键，C正确；
由和构成，属于离子化合物，含有离子键， 中含共
价键，D正确。
2.[2025·湖北部分重点高中联考] 下表物质与其所含化学键类型、所属
化合物类型完全正确的一组是( )
选项 A B C D
物质
化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键
化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物
√
[解析] 氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键，不存在共价键，
属于离子化合物，A错误；
分子中、原子之间和、 原子之间均只存在共价键，属于共
价化合物，C错误；
中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，、 原子之间存在共
价键，属于离子化合物，D错误。
3.在下列变化中：升华；②烧碱熔化；溶于水； 溶于
水；溶于水； 溶于水。（填序号）
未发生化学键破坏的是______，仅发生离子键破坏的是______，仅发
生共价键破坏的是____，既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是
____。
①⑤
②③
④
⑥
[解析] 升华属于物理变化，化学键未被破坏；
②烧碱熔化电离出阴、阳离子，离子键被破坏；
溶于水电离出阴、阳离子，离子键被破坏；
溶于水电离出阴、阳离子，共价键被破坏；
溶于水属于物理变化，化学键未被破坏；
溶于水生成氢氧化钠和氧气，离子键和共价键均被破坏；
据此分析作答。
根据以上分析可知，未发生化学键破坏的是①⑤；
仅发生离子键破坏的是②③；
仅发生共价键破坏的是④；
既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是⑥。
【归纳总结】
物质变化中化学键的变化关系
题组二 共价键类型及键参数
4.[2024·山东卷] 由、、组成化学式为 的化合物，能体现其成
键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中 代表 原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中 原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
√
[解析] 由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球
只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据、、 的原
子半径大小（最大）及其价电子数可以判断，白色的小球代表 原子、
灰色的小球代表原子，黑色的大球代表 原子。
图中白色的小球代表原子，灰色的小球代表 原子，A不正确；
根据该化合物结构片断可知，每个原子与3个 原子形成共价键，根据均摊法判断，必须有2个原子分别与2个原子成键，才能确定该化合物的化学式为 ，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；
原子的价电子数为7，该化合物中元素的化合价为，元素的化合价为，则 元素的化合价为，据此可以判断每个原子与其他原子形成3个单键 、和1个双键，原子的价电子数不等于其形成共价键的电子数目，因此，该化合物中 原子存在孤对电子，C正确；
该化合物中既存在，又存在，
、 原子间形成的单键和双键的键长不
相等，D不正确。
5.（1）中的化学键从形成过程来看，属于___（填“ ”或“ ”）
键，从其极性来看属于______键。
（2）已知和与结构相似，分子内 键与 键个数之比为
_____。分子中 键与 键数目之比为_____。
极性
[解析] 的结构式为，则的结构式为，含有1个 键、
2个 键，即分子内 键与 键个数之比为；
的结构式为，分子的结构式为，分子
中 键与 键均为2个，即分子内 键与 键个数之比为 。
（3）C、元素形成的某化合物分子中共有16个电子，该分子中 键
与 键的个数之比为_____。
[解析] 设分子式为，则，合理的是， ，
即分子式为，结构式为 ，所以一个 分子中共含有5
个 键和1个 键，即该分子中 键与 键的个数之比为 。
（4）乙醛分子中含 键的个数为_____，1个 分子中含
有 键的个数为___。（设 为阿伏伽德罗常数的值）
7
[解析] 1个乙醛分子中存在1个碳氧双键、5个单键，1个 分
子中存在1个碳氧双键、6个单键，故乙醛中含有 键的个数为
，1个分子中含有7个 键。
【归纳总结】
通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键
方式时，需掌握：共价单键全为 键，共价双键中有一个 键和一个
键，共价三键中有一个 键和两个 键。
题组三 电子式书写
6.[2024·江西九江名校联盟联考] 据报道，我国科学家发明了低压高效
电催化还原的新方法，其总反应为 。下
列有关化学用语表示错误的是( )
A.中子数为12的钠原子： B. 的电子式：
C.的电子式： D. 的电子式：
[解析] 是离子化合物，由和 构成，其电子式
为 ，D错误。
√
7.正确书写电子式：
（1）________，_ ___________，_ _______，
_ __________；
（2）___________，_ __________， ______________，
_ ____________；
（3）_ ________________，_____________，
_ ________________， ___________________。
【易错警示】
电子式书写常见的6大误区
内容 实例
误区1 漏写未参 与成键的电 子 的电子式误写为_______________________，应
写为________________________________
内容 实例
误区2 化合物类 型不清楚， 漏写或多写 ［ ］及错 写电荷数 误写为___________________________ ，应写为
____________________________________；
误写为_________________________________，应写为
________________________
续表
内容 实例
误区3 书写不规 范，错写共 用电子对 的电子式误写为_____________________________或
_____________________________或__________________________
误区4 不考虑原 子间的结合 顺序 的电子式误写为
_____________________________ ，应写为________________________________
续表
内容 实例
误区5 不考虑原 子最外层有 几个电子， 均写成8电 子结构 的电子式误写为
________________________________，应写为____________________________________
续表
内容 实例
误区6 不考虑 型离子 化合物中2 个B是分开 写还是一起 写 的电子式为
_______________________________________________________;
的电子式为
__________________________________________________________
续表
考点二
分子的空间结构
1.应用价层电子对互斥模型推测分子空间结构
（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孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
（2）用价层电子对互斥模型推测
分子或离子的空间结构的关键是判
断分子或离子中的中心原子上的价
层电子对数。
［注意］ 多重键只计其中的 键电子对，不计 键电子对。
其中 是中心原子的价电子数（阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电
荷数）， 是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数（氢为1，其
他原子等于“该原子的价电子数”）， 是与中心原子结合的原子数。
（3）价层电子对数和分子或离子空间结构的关系
价层电 子对数 键 电子对 数 孤电子 对数 模型名 称 分子或离子空 间结构名称 实例
2 2 0 ________ ________
3 3 0 ____________ 平面三角形
2 1 _____
4 4 0 __________ 正四面体形
3 1 __________
2 2 _____
直线形
直线形
平面三角形
形
四面体形
三角锥形
形
［微点拨］ 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构，而分
子或离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。
（1）当中心原子无孤电子对时,二者的空间结构一致。
（2）当中心原子有孤电子对时,二者的空间结构不一致。
2.杂化轨道理论
（1）理论要点
当原子成键时，其价层原子轨道相互混杂，形成能量相同且与原轨道
数相等的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子
的空间结构不同。
（2）杂化轨道与分子空间结构的关系
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例
2 直线形
3 ___________
4 ___________
平面三角形
正四面体形
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1）[2024·湖北卷] 理论认为 模型与分子的空间结构相
同( )
×
[解析] 模型是价层电子对的空间结构模型，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，当中心原子无孤电
子对时，二者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，二者空间结
构不同，错误。
（2）[2024·浙江卷] 的价层电子对互斥 模型：
( )
√
（3）[2024·河北卷] 中的阴、阳离子有相同的 模型和
空间结构( )
√
[解析] 中的中心 原子上的孤电子对数为
，价层电子对数为4，的中心 原子上的孤
电子对数为 ，价层电子对数为4，则二者的
模型和空间结构均为正四面体形，正确。
（4）[2024·湖北卷] 杂化轨道由1个轨道和3个 轨道混杂而成( )
√
（5）[2024·河北卷] 在、石墨、金刚石中，碳原子有、和
三种杂化方式( )
×
[解析] 、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、、 ，
共有2种杂化方式，错误。
（6）[2024·江苏卷] 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由
转变为 ( )
×
[解析] 石墨中碳原子轨道的杂化类型为 ，金刚石中碳原子轨道的
杂化类型为，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由 转
变为 ，错误。
（7）[2023·河北卷] 若 型分子的空间构型相同，其中心原子的杂
化方式也相同( )
×
[解析] 和分子的空间构型均为形，但前者中心原子为 杂
化，后者中心原子为 杂化，错误。
题组一 价层电子对互斥模型及其应用
1.[2024·湖南雅礼中学质检] 下列分子或离子中，中心原子的价层电子
对的空间结构为正四面体形且分子或离子的空间结构为 形的是
( )
A. B. C. D.
√
[解析] 中心 原子的价层电子对数为3，含1个孤电子对，则其价
层电子对的空间结构呈平面三角形，A错误；
的空间结构呈三角锥形，B错误；
的空间结构呈三角锥形，C错误；
中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形，分子的空间结
构为 形，D正确。
2.[2024·山东临沂联考] 下列分子或离子中键角按照由大到小的顺序排
列的是( )
A.⑤①④②③ B.⑤④①②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤
√
[解析] 根据价层电子对互斥模型推知： 中心B原子的价层电子对
数为，无孤电子对，则 的空间结构为平面
三角形，键角为 ；
中心 原子的价层电子对数为 ，有1个孤电
子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，
则 为三角锥形结构，键角为 ；
中心原子的价层电子对数为 ，有2个孤电
子对，孤电子对对成键电子对的排斥力： ，则为形结
构，键角为 ；
中心 原子的价层电子对数为，无孤电
子对，则 的空间结构为正四面体形，键角为；
中心 原子的价层电子对数为，无孤电子
对，则 为直线形结构，键角为 ，故键角的大小顺序为
。
【归纳总结】
利用价层电子对互斥模型比较键角的大小
比较方法 具体规律
① 比较中心原子的价 层电子对数 中心原子的价层电子对数越小,键角越大
② 比较中心原子的孤 电子对数 中心原子的价层电子对数相同时,孤电子
对数越多,排斥力越大,键角越小
③ 比较中心原子的电 负性 同主族元素形成的化合物,中心原子的电
负性越大,键角越大
比较方法 具体规律
④ 比较成键原子的电 负性 当中心原子相同时,成键原子的电负性越
大,键角越小
续表
题组二 中心原子杂化类型的判断
3.下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式错误的是( )
选项 分子或离子 空间结构 杂化方式
A 苯 平面正六边形
B 正四面体形
C 平面三角形
D 直线形
√
[解析] 的中心原子的价层电子对数为 ，含
有2个 键电子对和1个孤电子对，则 模型为平面三角形，略去
孤电子对可知，的空间结构为 形；
结合杂化轨道理论推知，中心原子采取 杂化，故D项错误。
4.（1）[2024·全国甲卷节选] 一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅
烷 ，其中硅原子的杂化轨道类型为____。
（2）[2024·北京卷节选] 和 是锡
的常见氯化物，可被氧化得到 。
①分子的 模型名称是____________。
平面三角形
[解析] 的中心原子的价层电子对数为 ，有1个孤
电子对， 模型是平面三角形。
②的键是由锡的_________轨道与氯的轨道重叠形成 键。
杂化
[解析] 的中心原子的价层电子对数为，所以
采用杂化方式，则的键是由锡的杂化轨道与氯的
轨道重叠形成 键。
【方法技巧】
判断中心原子杂化轨道类型的方法
（1）根据中心原子价层电子对数判断
中心原子价层电子对数 2 3 4
杂化轨道类型
（2）根据杂化轨道之间的夹角判断
杂化轨道之间的夹角
杂化轨道类型
（3）根据分子或离子的空间结构判断
分子或离子的空间结构 杂化类型
四面体形或三角锥形
平面三角形
直线形
形 有2个孤电子对
有1个孤电子对
考点三
分子间作用力与物质性质
1.范德华力与物质的性质
实质 范德华力的实质是电性作用，无________和________
影响因素 ①一般来说，组成和结构相似的物质，随着_________
_____的增大，范德华力逐渐增大；
②相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德
华力______
范德华力 与物质性 质 范德华力主要影响物质的熔沸点、硬度等物理性质。
范德华力越大，物质的熔沸点______，硬度______
饱和性
方向性
相对分子质量
越大
越高
越大
2.氢键与物质的性质
（1）表示及特征
很大
氢原子
很大
饱和
方向
（2）强弱及对物质性质的影响
较弱
大
降低
升高
升高
3.分子的性质
（1）分子的极性
①非极性分子、极性分子
非极性
极性
②键的极性对化学性质的影响
羧酸的酸性可用的大小来衡量,相同条件下 越小,酸性______。
羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。
.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是因为氟的电负性______氯的电负
性,的极性大于的极性,使的极性大于 的极性,导
致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性______,更易电离出氢离子。
.烃基（符号 ）是推电子基团,烃基越长推电子效应______,使羧基
中的羟基的极性______,羧酸的酸性______,则甲酸的酸性大于乙酸的
酸性,乙酸的酸性大于丙酸的酸性。
越强
大于
更大
越大
越小
越弱
（2）溶解性
①“相似相溶”的规律
非极性溶质一般能溶于____________,极性溶质一般能溶于__________。
若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,氢键作用力越大,则溶质的溶解
性______。
②随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如
甲醇、乙醇和水以任意比例互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
③如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如 等。
非极性溶剂
极性溶剂
越好
（3）分子的手性
镜像
不能重叠
手性异构体
原子或基
团
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1）[2023·河北卷] 和都是既含 键又含 键的非极性分子
( )
×
（2）[2023·海南卷] 是由极性键构成的极性分子( )
√
（3）[2024·湖北卷] 甘油是黏稠液体，是由于甘油分子间的氢键较强
( )
√
[解析] 1个甘油分子中有3个羟基，且 元素的电负性较大，分子间可以
形成较多的氢键，其分子间的作用力较强，因此甘油是黏稠液体，正确。
（4）[2024·安徽卷] 羟胺分子间氢键的强弱：
( )
√
[解析] 的电负性大于，的极性大于 ，故羟胺分子间氢
键的强弱： ，正确。
（5）[2023·江苏卷] 分子之间形成氢键，故 的热稳定性比
的高( )
×
[解析] 的热稳定性比 的高主要原因为氧氢键的键能高于
硫氢键，和 分子之间形成氢键无关，错误。
（6）[2023·湖南卷] 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
( )
√
[解析] 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，
分子间氢键可以使物质的沸点升高，因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对
羟基苯甲醛的沸点，正确。
（7）[2023·河北卷] 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有
方向性( )
×
[解析] 冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构，表
明了氢键通常具有方向性，干冰的结构表现为分子密堆积，范德华力
没有方向性，错误。
题组一 分子间作用力及其对物质性质的影响
1.下列事实与氢键无关的是( )
A.冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子
B.常温下，互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同
C.的稳定性比 的强
D.、、、各自的水溶液中，只有 的水溶液为弱酸
√
[解析] 冰中的水分子间主要以氢键结合，而氢键具有方向性和饱和性，
故1个水分子周围只有4个紧邻分子，A不符合题意；
互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同，前者为液态，后者为气态，
这与乙醇分子间形成了氢键而甲醚分子间没有形成氢键有关，B不符
合题意；
氨气和甲烷的稳定性分别与和 的键能有关，跟氢键无关，
C符合题意；
由于 分子间能形成氢键，使得其在水中不能完全电离，其为弱酸，
D不符合题意。
2.下列有关、 及其化合物的说法错误的是( )
A.的电负性比的大,可推断分子的极性比 的大
B.与的 键比与的强,可推断的稳定性比 的高
C.的成键电子对间排斥力较大,可推断的键角比 的大
D.的分子间作用力较小,可推断的熔点比 的低
√
[解析] 和的电负性差值比和的电负性差值大,因此 分子的极
性比分子的极性大,A项错误;
与的 键比与的强,故 的稳定性比的高,B项正确;
的电负性比大, 中成键电子对距离比中成键电子对距离近,
中成键电子对间的斥力大,因此 的键角比的大,C项正确;
和 均为分子晶体,相对分子质量:,且硝酸形
成分子内氢键,因此 的分子间作用力比磷酸的分子间作用力小,从
而导致的熔点比 的低,D项正确。
【归纳总结】
粒子间作用力对物质性质的影响
范德华力 氢键 共价键
存在范围 分子间 某些含强极性键氢 化物的分子间 （如、 、）或含、、 及 的化合物中或其 分子间 双原子
或多原子
的分子或
共价化合
物和某些
离子化合
物中
范德华力 氢键 共价键
特征 （有无方 向性和饱 和性） 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向
性、有饱
和性
强度比较 共价键 氢键 范德华力
续表
范德华力 氢键 共价键
影响强度 的因素 ①组成和结构相似 的物质，相对分子质 量越大，范德华力越 大; ②随着分子极性的 增大而增大 对于 ， A、B的电负性越 大、B原子的半径越 小，氢键越牢固 成键原
子半径越
小，键长
越短，键
能越大，
共价键越
稳定
续表
范德华力 氢键 共价键
对物质性 质的影响 ①影响物质的熔 点、沸点、溶解度等 物理性质； ①分子间氢键的存 在，使物质的熔点、 沸点升高，在水中的 溶解度增大，如熔 点、沸点： ， ， ; 影响分
子的稳定
性,共价键
键能越
大，分子
稳定性越
强
续表
范德华力 氢键 共价键
对物质性 质的影响 ②组成和结构相似 的物质，随相对分子 质量的增大，物质的 熔点、沸点升高,如熔 点、沸点： ， ②分子内氢键使物 质的熔点、沸点降低 影响分
子的稳定
性,共价键
键能越
大，分子
稳定性越
强
续表
题组二 分子极性与共价键极性的关系
3.[2024·湖北武汉部分重点中学联考] 某课题组合成 纳米材料
提高了有机硅单体合成反应的选择性和产率，化学反应如下：
下列有关叙述正确的是( )
A.甲分子是正四面体形的非极性分子
B.丙分子中含有3种极性键
C.催化剂中元素的第一电离能：
D.物质的沸点：甲 丙
√
[解析] 甲分子的4个共价键不完全相同，
呈四面体结构，是极性分子，A错误；
丙分子中含有3种极性键，分别为、、 ，B正确；
三种元素中 的第一电离能最大，铜、锌基态原子价层电子排布分别
为、，易失去一个电子变为 的全充满结构，则
锌的第一电离能大于铜，C错误；
甲和丙分子之间都存在范德华力，丙的相对分子质量大于甲，则甲分
子间的范德华力小于丙，故沸点：甲 丙，D错误。
4.[2024·福建南平质检] 如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形结构。
若分子中有—个被取代，则会变成温室气体 。下
列说法正确的是 ( )
A.分子中有 键也有 键
B. 分子中存在极性键和非极性键
C. 分子是非极性分子
D. 易溶于水，难溶于四氯化碳
√
[解析] 分子中只含，中只含，1个被 取
代变成，推测分子中只含 键，不含 键，A错误；
分子中存在、和 ，
只有极性键，不含非极性键，B错误；
分子中只含 ，分子呈正八面体形结
构，正电中心与负电中心重合，故属于非极
性分子，C正确；
、 是非极性分子，是极性分子，根据“相似相溶”规律推测，
难溶于水，易溶于四氯化碳，D错误。
【归纳总结】
共价键的极性与分子极性的关系
题组三 手性分子
5.下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 手性碳原子是指有机物分子中连有4个不同原子或原子团的碳
原子，图中标“*”的碳原子均为手性碳原子：
、 、 ， 中
不含手性碳原子，故选C。
6.丙氨酸 分子为手性分子，它存
在手性异构体，如图所示：
下列关于丙氨酸的两种手性异构体
（Ⅰ 和 Ⅱ ）的说法正确的是( )
A.Ⅰ 和 Ⅱ 分子中均存在2个手性碳原子
B.Ⅰ 和 Ⅱ 呈镜面对称，具有相同的分子极性
C.Ⅰ 和 Ⅱ 分子都是极性分子，只含有极性键，不含非极性键
D.Ⅰ 和 Ⅱ 的化学键相同，其分子的性质也相同
√
[解析] Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子，都是极性分子，分子中
都含有极性键和非极性键 ，二者互为手性异构体，具有相同的
化学性质、不完全相同的物理性质。
经典真题·明考向
1.[2024·湖南卷] 通过理论计算方法优化了和的分子结构，和 呈
平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是
( )
A.为非极性分子， 为极性分子
B.第一电离能：
C.和 所含电子数目相等
D.和分子中C、B和均为 杂化
√
[解析] 由所给分子结构图可知，和 呈平面六元并环结构，正电中心
与负电中心重合，都是非极性分子，A错误；
同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能由小到
大的顺序为 ，故B正确；
由所给分子结构可知，分子式为， 分子式为，1个
分子、1个分子均含156个电子，故 和所含电子数目
相等，C正确；
由所给分子结构可知，和 分子中C、B和均与三个原子成键，和
分子呈平面六元并环结构，故 和分子中C、B和均为 杂化，
D正确。
2.[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.和的 模型均为四面体
B.和 的空间构型均为平面三角形
C.和 均为非极性分子
D.与 的键角相等
√
[解析] 甲烷分子的中心C原子的价层电子对数为4，水分子的中心 原
子的价层电子对数也为4，所以二者的 模型都是四面体，A正确；
中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1， 中心C原子
的价层电子对数为3，孤电子对数为0，所以 的空间构型为三角锥
形，的空间构型为平面三角形，B错误；
为正四面体结构，为非极性分子，中心 原子的价层电子对数为
5，有1个孤电子对，为极性分子，C错误；
和分子中，中心 原子的孤电子对数不相等，孤电子对数越
多，对成键电子对的排斥力越大，所以二者键角不相等，D错误。
3.[2023·湖南卷] 下列有关物质结构和性质的说法错误的是( )
A.含有手性碳原子的分子叫作手性分子
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D.冠醚冠的空穴与 尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成
超分子
√
[解析] 有手性异构体的分子叫作手性分子，一般只含有1个手性碳原
子的分子是手性分子，若含有多个手性碳原子，可能没有手性异构，
A错误；
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子
间氢键可以使物质的沸点升高，因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基
苯甲醛的沸点，B正确；
酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应，酸性条件下生成
羧酸和铵盐，碱性条件下生成羧酸盐和氨，C正确；
冠醚冠的空腔直径大小为 ，可以适配
（直径为 ），冠醚与碱金属离子之间以弱相互作用形成
超分子，D正确。
4.[2022·辽宁卷] 理论化学模拟得到一种 离子，结构如图。下列关
于该离子的说法错误的是( )
A.所有原子均满足8电子结构 B. 原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
√
[解析] 由的结构式可知，所有 原
子均满足8电子稳定结构，A正确；
中心原子为杂化，与中心原子
直接相连的原子为 杂化，与端位
原子直接相连的原子为杂化，
则 原子的杂化方式有3种，B错误；
中心原子为 杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；
中含叠氮结构（ ），常温下不稳定，D正确。
5.[2024·浙江卷] 中的原子均通过杂化轨道成键，与
溶液反应元素均转化成 。下列说法不正确的是( )
A. 分子结构可能是
B. 与水反应可生成一种强酸
C.与溶液反应会产生
D.沸点低于相同结构的
√
[解析] 该结构中，同时连接两个原子的 原子形成了两个共价键，
因此其中1个应为配位键，提供孤电子对，中的 原子均通过
杂化轨道成键， 不具备空轨道来接受孤电子对，因此 结
构是错误的，故A错误；
与水反应可生成， 是一种强酸，故B正确；
与溶液反应，元素均转化成， 元素的化合价升
高，根据得失电子守恒可知， 元素的化合价降低，会有生成，故
C正确；
的相对分子质量大于，因此 的范德华力更大，
沸点更高，故D正确。
6.[2024·广东卷节选] 将 打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用
于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物 Ⅲ 的绿色合成，
示意图如下（反应条件略）。
关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有______。
A.由化合物 Ⅰ 到 Ⅱ 的转化中，有 键的断裂与形成
B.由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原
C.葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键
D.由化合物 Ⅱ 到 Ⅲ 的转化中，存在C、 原子杂化方式的改变，有
手性碳原子形成
√
√
√
[解析] 由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中，Ⅰ中的碳碳双键断裂，Ⅱ中有碳氧双键
形成，故A正确；
葡萄糖为 ，被氧化为葡萄糖酸：
，葡萄糖酸中的羧基和羟基发生酯化反应生成
葡萄糖酸内酯，由该过程可知，葡萄糖被氧化，Ⅱ被还原，故B错误；
葡萄糖分子有多个羟基，能与水分子形成氢键，使得葡萄糖易溶于水，
故C正确；
化合物Ⅱ中碳氧双键转化为化合物Ⅲ中碳氧单键，该C原子杂化方式由
转化为，且该C原子为手性碳原子， 原子的杂化方式由转
化为 ，故D正确。
1.[2024·辽宁丹东二模] 路易斯碱是指能作为电子对给予体的原子、分
子、离子或原子团。、、、、 均为常见的路易
斯碱。下列说法正确的是( )
A.、 都是由极性键形成的非极性分子
B.的键角大于 的键角
C.中的C、中的 杂化方式不同
D.的沸点高于甲醛沸点的原因是 分子间范德华力大
√
[解析] 是由极性键形成的极性分子，故A错误；
中 原子采用杂化，有1个孤电子对，中原子采用 杂化，
有2个孤电子对，孤电子对越多，对成键电子对排斥力越大，所以
的键角大于 的键角，故B正确；
中的C、中的杂化方式都是 ，故C错误；
的沸点高于甲醛沸点的原因是 分子间存在氢键，故D错误。
2.[2025·重庆涪陵区调研] 和均可发生水解反应，其中 的
水解机理示意图如下：
下列说法正确的是( )
A.和 均为极性分子
B.和中的均为 杂化
C.和 的水解反应机理相同
D.和均能与 形成氢键
√
[解析] 中心原子的价层电子对数为 ，含1
个孤电子对，其 模型为四面体形，空间结构为三角锥形，为极
性分子；中心原子的价层电子对数为 ，
不含孤电子对，则其 模型和分子空间结构都是正四面体形，为
非极性分子，A错误。
和中中心原子 周围的价层电子对数均为
，含1个孤电子对，故二者中的均为 杂化，B错误。
由题干反应历程图可知，水解时首先中的 原子与上
的孤电子对结合，与结合形成，而中心 原子上无孤电子
对，故 的水解反应机理与之不相同，C错误。
和分子中均存在和孤电子对，故均能与 形成氢键，
D正确。
3.（1）[2022·广东卷节选] 研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠
可减轻重金属铊引起的中毒。 的立体构型为________
____。
正四面体形
[解析] 中价层电子对数为 ，其立
体构型为正四面体形。
（2）[2022·北京卷节选] 比较中键角和 中
键角的大小并解释原因：______________________________
________________________。
孤电子对有较大斥力，使键角小于键角
（3）[2023·全国甲卷节选] 气态 通常以二聚体
的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体
中 的轨道杂化类型为____。
[解析] 由的二聚体的结构可知，每个和4个 形成四面体结构，
故该二聚体中为 杂化。
（4）[2023·全国乙卷节选] 的空间结构为__________。其中 的
轨道杂化形式为____。
正四面体
[解析] 中心原子的价层电子对数 ，无
孤电子对，故空间结构为正四面体形，原子的杂化类型为 。
（5）[2022·山东卷节选] 已知吡啶（ ）中含有与苯类似的大
键，则吡啶中 原子的价层孤电子对占据___（填标号）。
A.轨道 B.轨道 C.杂化轨道 D. 杂化轨道
[解析] 已知吡啶中含有与苯类似的大 键，则说明吡啶中 原子也
是采用杂化且有1个孤电子对，杂化轨道只用于形成 键和容纳孤
电子对，则吡啶中原子的价层孤电子对占据 杂化轨道。
√
Exercise
作业手册
考点一 化学键
1.[2025·辽宁抚顺六校联考] 已知
，的酸性比
强。下列有关说法正确的是( )
A. 的电子式为
B.的键长、键能都比 大
C.分子中只有 键
D.的酸性比 强
√
[解析] 是共价化合物，其电子式为 ，A错误；
原子半径小于，则的键长比短，B错误；
分子中含有 键和 键， 键存在于中，C错误；
的电负性大于， 的吸电子能力强于，故
的酸性比 强，D正确。
2.[2024·河北沧州部分学校联考] 分子与 分子的空间结构相同，
下列关于和 的说法正确的是( )
A.和分子中都含有 键和 键
B.和 的空间结构均为平面三角形
C.中的键角小于中 的键角
D.中的键能大于中 的键能
√
[解析] 分子中只存在、分子中只存在，故只含 键，
不存在 键，A错误；
和 的中心原子价层电子对数均为 ，都含1个孤电子对，
则其空间结构均为三角锥形，B错误；
由于的电负性大于，所以中成键电子对偏向的程度大于 中
成键电子对偏向的程度， 分子中成键电子对之间的排斥作用力大
于，故的键角大于，C正确；
原子半径大于 原子，则的键长大于中的键长，
的键能小于 ，D错误。
3.[2025·辽宁鞍山四校联考] 下列事实可用键能数据解释的是( )
A.热稳定性强于
B.的沸点高于
C.乙醇在水中的溶解度大于二甲醚
D.分子的极性大于
√
[解析] 的键长小于,则的键能强于,所以 稳
定性强,A正确；
的沸点高于,是由于 的分子间作用力强,B错误；
乙醇与水分子间形成氢键,使乙醇在水中的溶解度大于二甲醚,C错误；
是三角锥形分子, 是平面三角形分子,前者是极性分子,后者是非
极性分子,分子的极性与分子空间结构有关,与键能无关,D错误。
4.（1）[2023·湖北卷节选] 导致比 易水解的因素有_____
（填标号）。
键极性更大
的原子半径更大
键键能更大
有更多的价层轨道
[解析] 极性更大，则更易断裂，因此，比 易水
解，有关；
的原子半径更大，因此， 中的共用电子对更加偏向于，从而
导致极性更大，且原子更易受到水电离出的 的进攻，因
此比易水解， 有关；
通常键能越大，化学键越稳定且不易断裂，因此，键能更大不
能说明 更易断裂，故不能说明比易水解，无关；
有更多的价层轨道，因此更易与水电离出的形成化学键，从而
导致比易水解， 有关。
（2）[2022·湖南卷节选] 富马酸亚铁 是
一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示。富
马酸分子中 键与 键的数目比为______。
[解析] 由结构模型可知，富马酸的结构简式为
，分子中的单键为 键，双键中含有1个 键和
1个 键，则分子中 键和 键的数目比为 。
考点二 分子的空间结构
5.[2024·湖北武汉二模] 磷的两种含氧酸的结构信息如图所示，下列说
法正确的是( )
A.二者 键数目均为6 B.磷原子均为 杂化
C.二者中心 原子的价电子数不同 D.分子间均存在氢键
√
[解析] 由图可知，磷酸分子中的 键数目为7，A错误；
和分子中磷原子的价层电子对数都为4， 原子的杂化方
式都为，B错误；
和中 原子的价电子数均为5，C错误；
和 分子中都存在羟基，都能形成分子间氢键，D正确。
6.[2024·河北邯郸一模] 已知：硫代硫酸根离子可看作是
中的一个原子被原子取代的产物， 作为配体可提供孤电子对
与形成 。下列有关说法正确的是( )
A.与 的键角相等
B.与 的空间结构相同
C.是极性分子，故 易溶于水
D. 作为配体时，两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
√
[解析] 中心原子的价层电子对数为 ，则
空间结构为平面正三角形，而中心 原子的价层电子对数为
，则其空间结构为三角锥形，故二者的键
角不相等，A错误；
中心 原子的价层电子对数为，则其
空间结构为三角锥形，而 中心原子的价层电子对数为
，则其空 间结构为四面体形，即
二者的空间结构不相同，B错误；
是非极性分子，但由于与水会发生反应，在水中溶解度大，
即 易溶于水，C错误;
的中心 原子价层电子对数为4且不含孤电子对，则中心原子不
能作配位原子，端基 原子含有孤电子对，能作配位原子，即 作
为配体时，两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对，D正确。
7.[2024·河北保定重点高中联考] 我国科学家成功利用和 人工合
成了淀粉，使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其
部分原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.分子中 键和 键个数比为
B.步骤 Ⅱ 中碳原子的杂化方式由变为
C.中原子采取杂化，故 的空间结构为直线形
D.分子中碳原子的杂化类型为、
√
[解析] 的结构式为，双键含1个 键和1个 键，故
分子中 键和 键个数比为，A正确；
中碳原子采取杂化，中碳原子采取 杂化，故步骤Ⅱ
中碳原子的杂化方式由变为，B正确；
中 原子的价层电子对数为，故原子采
取杂化， 的空间结构不是直线形，C错误；
中羰基碳原子采取杂化， 中碳原子采取 杂化，
D正确。
8.（1）[2023·湖南卷节选] 为乙醚，比较分子中的 键角
大小：___（填“ ”“ ”或“ ”），其原因
是__________________________________________________________
______________________。
中为杂化，为平面结构，而中为杂化，为四面体结构
[解析] 分子中的键角： ，其原
因是中为杂化，为平面结构，而中
为杂化，为四面体结构，杂化轨道的夹角小于 杂化轨道。
（2）[2023·山东卷节选] 中心原子为，中心原子为 ，二者
均为形结构，但中存在大 键。中 原子的轨道杂化
方式为____；键角___键角（填“ ”“ ”或“
”）。比较与中 的键长并说明原因: _______________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
__________________ 。
分子中
的键长小于中的键长，分子中既存在 键，又存
在大 键，原子轨道重叠的程度较大，而只存在 键，因此
中 的键长较小
[解析] 由中存在可以推断，其中原子提供1对电子，有一个
原子提供1个电子，另一个 原子提供1对电子，这5个电子处于相互平
行的轨道中形成大 键，原子提供孤电子对与其中一个 原子形成
配位键，与另一个原子形成的是普通的共价键（ 键，这个 原子只
提供了一个电子参与形成大 键），则原子还有1个孤电子对， 原
子的价层电子对数为3，原子的轨道杂化方式为；
中心原子为，原子的价层电子对数为 ，有2个孤电
子对，因 此，原子的杂化方式为 ，根据价层电子对互斥模型可知，
价层电子对数时，模型为四面体形，价层电子对数时，
模型为平面三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽
然 和均为形结构，但键角大于 键角，
孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。 分子中
既存在 键，又存在大 键，原子轨道重叠的程度较大，而只存
在 键，因此中 的键长较小。
考点三 分子的性质
9.[2024·河北石家庄新乐一中模拟] 下列各组物质性质的比较，结论正
确的是( )
A.在水中的溶解度：
B.沸点：
C.分子的极性：
D.酸性：
√
[解析] 卤代烃难溶于水、乙醇与水互溶，所以溶解度：
，A错误；
形成分子间氢键， 形成分子内氢键，所以沸点：
前者 后者，B正确；
的空间结构为平面三角形，为非极性分子， 的分子空间结构
为三角锥形，是极性分子，分子极性：，C错误；
原子电负性大于，使的极性大于 的极性，导致三氟乙
酸中羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以酸性
，D错误。
10.[2024·河北承德二模] 氨基 金刚烷醇可用于合成药物维格
列汀（治疗2型糖尿病），其分子结构如图所示。下列说法不正确的
是( )
A.分子中原子和原子均为 杂化
B.分子中的键角大于 的键角
C.分子中的极性大于 的极性
D.第一电离能：
√
[解析] 分子中原子和原子的价层电子
对数均为4，故均为 杂化，A正确；
原子有2个孤电子对，原子有1个孤电
子对，二者均采取 杂化，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作
用越大，分子中的键角小于的键角，B错误；
电负性： ，分子中的极性大于的极性，C正确；
的 轨道半满、比较稳定，其第一电离能大于同周期相邻元素，
第一电离能： ，D正确。
11.[2024·河北保定十校三模] 化合物 是一种潜在的储氢材料，
它可由六元环状化合物 通过反应
制得。下列叙述错
误的是( )
A. 分子中所有的原子在同一平面上
B.反应前后 与B原子的杂化轨道类型不变
C.、 均为含极性共价键的非极性分子
D.中 原子提供孤电子对与B原子形成配位键
√
[解析] 分子中、B原子都是 杂化，故所有的原子在
同一平面上，A正确；
分子中、B原子都是 杂化，分子中、B原子
都是杂化，B错误；
、 均为含极性共价键的非极性分子，即正电中心与负电中心都
重合，C正确；
中 原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，形成配位键，D
正确。
考点四 分子结构与性质综合考查
12.[2024·湖北六校联盟联考] 中国疾控中心研发出两种含氯低温消毒
剂，解决了低温消毒难题，具体反应如图所示。下列说法中不正确的
是( )
A.尿素分子中C、原子均采取 杂化
B.氯化铵中阳离子的 模型为正四面体形
C.三聚氰酸具有与苯环类似的结构，可推知分子中存在大 键
D.二氯异氰尿酸钠中元素的电负性：
√
[解析] 尿素中C原子采取杂化，A错误；
中心原子为 杂化，则 模型为正四面体形，B正确；
三聚氰酸具有与苯环类似的结构，可推知分子中存在大 键，C正确；
元素的电负性： ，D正确。
13.[2024·河北沧州二模] 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
基态原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍
基态原子的 层有3个未成对电子
基态原子的层电子数比层 电子数多2个
元素的最高正价为
下列说法正确的是( )
A. 分子的空间结构为直线形
B.的中心原子采取 杂化
C.在中的溶解度小于在 中的溶解度
D.为极性分子， 为非极性分子
√
[解析] 基态原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则 是C元素；
基态原子的层有3个未成对电子，则 原子的核外电子排布为
，是；
基态原子的层电子数比层 电子数多2个，则的核外电子排布为
，是元素；
元素的最高正价为 ，则是元素。
为，中心原子采取 杂化，含1个孤电子对，则为形
结构，A错误；
的中心原子C形成2个 键，不含孤电子对，则C原子采取杂化，
B错误；
与 能形成分子间氢键，则易溶于水，是非极性分子，
不易溶于水，故 在水中溶解度大，C错误；
、分别为、 ，其分子的空间结构分别为三角锥形、直
线形，故是极性分子， 是非极性分子，D正确。
14.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。
（1）氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___。
1
[解析] 根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是
，所以未成对电子数为1。
（2）氯吡苯脲晶体中，碳原子的杂化轨道类型为____。
[解析] 根据氯吡苯脲的结构简式可知，吡啶环、苯环及碳氧双键中碳
原子均采取 杂化。
（3）查文献可知，可用氯 氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成
氯吡苯脲，其反应如下：
反应过程中，每生成氯吡苯脲，断裂____个 键，断裂____个
键。（设 为阿伏伽德罗常数的值）
[解析] 根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中
的 键和氯氨基吡啶分子中的 键。
（4）膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有 、
、 等。
①请用共价键知识解释分子比 分子稳定的原因：___________
_________________。
的键能大于的键能
[解析] 、属于同周期元素，的键能大于 的键能，所以
分子比 分子稳定。
②、、 分子的空间结构分别是_______________________，
中心原子的杂化类型分别是_____________。
形、三角锥形、直线形
、、
[解析] 分子中原子的价层电子对数 ，孤电子对
数为2，所以为形结构，原子采用杂化；
分子中 原子的价层电子对数 ，孤电子对数为1，
所以为三角锥形结构，原子采用杂化；
分子中C原子的价层电子对数，不含孤电子对，
所以是直线形结构，C原子采用 杂化。
快速核答案
第24讲 化学键 分子结构与性质
考点一 化学键
夯实必备知识
1.（1）共价键 极性键 （2）阴、阳离子 原子 非金属 金属
（3）离子键 共用电子对 阴、阳离子 原子 离子键 共价键
共价键
2.（1）饱和性 方向性 （2）头碰头 肩并肩 发生 不发生
（3）①键能 键长 键角 ②大 短 稳定性 空间结构
3.（3）②
【对点自测】
（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）√ （6）√ （7）×
（8）× （9）√ （10）√
提升关键能力
题组一 化学键与物质类别、变化
1.A 2.B 3.①⑤ ②③ ④ ⑥
题组二 共价键类型及键参数
4.C 5.（1） 极性 （2） （3） （4） 7
题组三 电子式书写
6.D
7.（1）
（2）
（3）
考点二 分子的空间结构
夯实必备知识
1.直线形 直线形 平面三角形 形 四面体形 三角锥形 形
2.平面三角形 正四面体形
【对点自测】
（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× （6）× （7）×
提升关键能力
题组一 价层电子对互斥模型及其应用
1.D 2.A
题组二 中心原子杂化类型的判断
3.D
4.（1） （2）①平面三角形 ②杂化
考点三 分子间作用力与物质性质
夯实必备知识
1.饱和性 方向性 相对分子质量 越大 越高 越大
2.（1）很大 氢原子 很大 饱和 方向
（2）较弱 大 降低 升高 升高
3.（1）①非极性 极性 ②越强 a.大于 更大 b.越大 越小 越弱
（2）①非极性溶剂 极性溶剂 越好
（3）镜像 不能重叠 手性异构体 原子或基团
【对点自测】
（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× （6）√ （7）×
提升关键能力
题组一 分子间作用力及其对物质性质的影响
1.C 2.A
题组二 分子极性与共价键极性的关系
3.B 4.C
题组三 手性分子
5.C 6.B
经典真题·明考向
1.A 2.A 3.A 4.B 5.A 6.ACD
教师备用习题
1.B 2.D
3.（1）正四面体形 （2）孤电子对有较大斥力，使键角小
于键角 （3） （4）正四面体 （5）D
作业手册
考点一 化学键
1.D 2.C 3.A
4.（1） （2）
考点二 分子的空间结构
5.D 6.D 7.C
8.（1） 中为杂化，为平面结构，而
中为杂化，为四面体结构
（2） 分子中的键长小于中的键长，
分子中既存在 键，又存在大 键，原子轨道重叠的程度较大，
而只存在 键，因此中的键长较小
考点三 分子的性质
9.B 10.B 11.B
考点四 分子结构与性质综合考查
12.A 13.D
14.（1）1
（2）
（3）
（4）①的键能大于的键能
②形、三角锥形、直线形 、、第24讲 化学键 分子结构与性质
考点一
● 夯实必备知识
1.(1)共价键 极性键
(2)阴、阳离子 原子 非金属 金属
(3)离子键 共用电子对 阴、阳离子 原子 离子键 共价键 共价键
2.(1)饱和性 方向性
(2)头碰头 肩并肩 发生 不发生
(3)①键能 键长 键角 ②大 短 稳定性 空间结构
3.(3)②
【对点自测】
(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)√
[解析] (1)H2O2是共价化合物,其中只含共价键,错误。
(2)天然气液化的过程是气态变为液态,是物理变化,无新的化学键形成,错误。
(7)PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子,中心P原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,PH3的电子式为H::H,错误。
(8)H2O2是共价化合物,其电子式为H:::H,错误。
● 提升关键能力
题组一
1.A [解析] NH3、NF3是共价化合物,NH4F是离子化合物,A错误;NF3中N原子形成3个N—F,F原子形成1个N—F,各原子均满足最外层8电子稳定结构,B正确;NF3中只存在N—F,属于极性共价键,C正确;NH4F由N和F-构成,属于离子化合物,含有离子键,N中含共价键,D正确。
2.B [解析] 氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键,不存在共价键,属于离子化合物,A错误;H2O2分子中H、O原子之间和O、O原子之间均只存在共价键,属于共价化合物,C错误;NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,O、H原子之间存在共价键,属于离子化合物,D错误。
3.①⑤ ②③ ④ ⑥
[解析] ①I2升华属于物理变化,化学键未被破坏;②烧碱熔化电离出阴、阳离子,离子键被破坏;③NaCl溶于水电离出阴、阳离子,离子键被破坏;④HCl溶于水电离出阴、阳离子,共价键被破坏;⑤O2溶于水属于物理变化,化学键未被破坏;⑥Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氧气,离子键和共价键均被破坏;据此分析作答。根据以上分析可知,未发生化学键破坏的是①⑤;仅发生离子键破坏的是②③;仅发生共价键破坏的是④;既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是⑥。
题组二
4.C [解析] 由图中信息可知,白色的小球可形成2个共价键,灰色的小球只形成1个共价键,黑色的大球形成了4个共价键,根据O、F、I的原子半径大小(I最大)及其价电子数可以判断,白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子,黑色的大球代表I原子。图中白色的小球代表O原子,灰色的小球代表F原子,A不正确;根据该化合物结构片断可知,每个I原子与3个O原子形成共价键,根据均摊法判断,必须有2个O原子分别与2个I原子成键,才能确定该化合物的化学式为IO2F,因此,该化合物中不存在过氧键,B不正确;I原子的价电子数为7,该化合物中F元素的化合价为-1,O元素的化合价为-2,则I元素的化合价为+5,据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键(I—F、I—O)和1个双键(IO),I原子的价电子数不等于其形成共价键的电子数目,因此,该化合物中I原子存在孤对电子,C正确;该化合物中既存在I—O,又存在IO,I、O原子间形成的单键和双键的键长不相等,D不正确。
5.(1)σ 极性 (2)1∶2 1∶1
(3)5∶1 (4)6NA 7
[解析] (2)N2的结构式为N≡N,则CO的结构式为C≡O,含有1个σ键、2个π键,即CO分子内σ键与π键个数之比为1∶2;CN-的结构式为[C≡N]-,HCN分子的结构式为H—C≡N,HCN分子中σ键与π键均为2个,即HCN分子内σ键与π键个数之比为1∶1。(3)设分子式为CmHn,则6m+n=16,合理的是m=2,n=4,即分子式为C2H4,结构式为,所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键,即该分子中σ键与π键的个数之比为5∶1。(4)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键、5个单键,1个CO(NH2)2分子中存在1个碳氧双键、6个单键,故1 mol乙醛中含有σ键的个数为6NA,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
题组三
6.D [解析] NaClO是离子化合物,由Na+和ClO-构成,其电子式为Na+[:::]-,D错误。
7.(1)·:H [::H]- [::H]+ [H::H]+
(2) H::: :::C::: H:::H
(3)Na+[::]2-Na+ Na+[H:]- Na+[H::H]- Na+[:::]2-Na+
考点二
● 夯实必备知识
1.(3)直线形 直线形 平面三角形 V形 四面体形 三角锥形 V形
2.(2)平面三角形 正四面体形
【对点自测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
[解析] (1)VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型,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,当中心原子无孤电子对时,二者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,二者空间结构不同,错误。
(3)NH4ClO4中N的中心N原子上的孤电子对数为×(5-1-4×1)=0,价层电子对数为4,Cl的中心Cl原子上的孤电子对数为×(7+1-4×2)=0,价层电子对数为4,则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形,正确。
(5)C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3,共有2种杂化方式,错误。
(6)石墨中碳原子轨道的杂化类型为sp2,金刚石中碳原子轨道的杂化类型为sp3,石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3,错误。
(7)SO2和OF2分子的空间构型均为V形,但前者中心原子为sp2杂化,后者中心原子为sp3杂化,错误。
● 提升关键能力
题组一
1.D [解析] N中心N原子的价层电子对数为3,含1个孤电子对,则其价层电子对的空间结构呈平面三角形,A错误;PH3的空间结构呈三角锥形,B错误;H3O+的空间结构呈三角锥形,C错误;OF2中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形,分子的空间结构为V形,D正确。
2.A [解析] 根据价层电子对互斥模型推知:BCl3中心B原子的价层电子对数为3+×(3-3×1)=3,无孤电子对,则BCl3的空间结构为平面三角形,键角为120°;NH3中心N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,则NH3为三角锥形结构,键角为107°;H2O中心O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力:H2O>NH3,则H2O为V形结构,键角为105°;PC中心P原子的价层电子对数为4+×(5-1-4×1)=4,无孤电子对,则PC的空间结构为正四面体形,键角为109°28';BeCl2中心Be原子的价层电子对数为2+×(2-2×1)=2,无孤电子对,则BeCl2为直线形结构,键角为180°,故键角的大小顺序为BeCl2>BCl3>PC>NH3>H2O。
题组二
3.D [解析] SO2的中心S原子的价层电子对数为2+×(6-2×2)=3,含有2个σ键电子对和1个孤电子对,则VSEPR模型为平面三角形,略去孤电子对可知,SO2的空间结构为V形;结合杂化轨道理论推知,中心S原子采取sp2杂化,故D项错误。
4.(1)sp3
(2)①平面三角形 ②sp3杂化
[解析] (2)①SnCl2的中心原子Sn的价层电子对数为2+=3,有1个孤电子对,VSEPR模型是平面三角形。②SnCl4的中心原子Sn的价层电子对数为4+=4,所以Sn采用sp3杂化方式,则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
考点三
● 夯实必备知识
1.饱和性 方向性 相对分子质量 越大 越高 越大
2.(1)很大 氢原子 很大 饱和 方向
(2)较弱 大 降低 升高 升高
3.(1)①非极性 极性
②越强 a.大于 更大 b.越大 越小 越弱
(2)①非极性溶剂 极性溶剂 越好
(3)镜像 不能重叠 手性异构体 原子或基团
【对点自测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)×
[解析] (3)1个甘油分子中有3个羟基,且O元素的电负性较大,分子间可以形成较多的氢键,其分子间的作用力较强,因此甘油是黏稠液体,正确。
(4)O的电负性大于N,O—H的极性大于N—H,故羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N,正确。
(5)H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高主要原因为氧氢键的键能高于硫氢键,和H2O分子之间形成氢键无关,错误。
(6)邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键可以使物质的沸点升高,因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,正确。
(7)冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构,表明了氢键通常具有方向性,干冰的结构表现为分子密堆积,范德华力没有方向性,错误。
● 提升关键能力
题组一
1.C [解析] 冰中的水分子间主要以氢键结合,而氢键具有方向性和饱和性,故1个水分子周围只有4个紧邻分子,A不符合题意;互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同,前者为液态,后者为气态,这与乙醇分子间形成了氢键而甲醚分子间没有形成氢键有关,B不符合题意;氨气和甲烷的稳定性分别与N—H和C—H的键能有关,跟氢键无关,C符合题意;由于HF分子间能形成氢键,使得其在水中不能完全电离,其为弱酸,D不符合题意。
2.A [解析] P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大,因此PCl3分子的极性比NCl3分子的极性大,A项错误;N与N的π键比P与P的强,故N≡N的稳定性比P≡P的高,B项正确;N的电负性比P大,NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近,NH3中成键电子对间的斥力大,因此NH3的键角比PH3的大,C项正确;HNO3和H3PO4均为分子晶体,相对分子质量:HNO3题组二
3.B [解析] 甲分子的4个共价键不完全相同,呈四面体结构,是极性分子,A错误;丙分子中含有3种极性键,分别为Si—Cl、Si—C、C—H,B正确;三种元素中O的第一电离能最大,铜、锌基态原子价层电子排布分别为3d104s1、3d104s2,Cu易失去一个电子变为3d10的全充满结构,则锌的第一电离能大于铜,C错误;甲和丙分子之间都存在范德华力,丙的相对分子质量大于甲,则甲分子间的范德华力小于丙,故沸点:甲<丙,D错误。
4.C [解析] SF6分子中只含S—F,—CF3中只含C—F,1个—F被—CF3取代变成SF5—CF3,推测SF5—CF3分子中只含σ键,不含π键,A错误;SF5—CF3分子中存在S—F、C—F和S—C,只有极性键,不含非极性键,B错误;SF6分子中只含S—F,分子呈正八面体形结构,正电中心与负电中心重合,故属于非极性分子,C正确;SF6、CCl4是非极性分子,H2O是极性分子,根据“相似相溶”规律推测,SF6难溶于水,易溶于四氯化碳,D错误。
题组三
5.C [解析] 手性碳原子是指有机物分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子,图中标“*”的碳原子均为手性碳原子:、、,中不含手性碳原子,故选C。
6.B [解析] Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子,都是极性分子,分子中都含有极性键和非极性键(C—C),二者互为手性异构体,具有相同的化学性质、不完全相同的物理性质。
经典真题·明考向
1.A [解析] 由所给分子结构图可知,P和Q呈平面六元并环结构,正电中心与负电中心重合,都是非极性分子,A错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能由小到大的顺序为B2.A [解析] 甲烷分子的中心C原子的价层电子对数为4,水分子的中心O原子的价层电子对数也为4,所以二者的VSEPR模型都是四面体,A正确;S中心S原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,C中心C原子的价层电子对数为3,孤电子对数为0,所以S的空间构型为三角锥形,C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S原子的价层电子对数为5,有1个孤电子对,为极性分子,C错误;XeF2和XeO2分子中,中心Xe原子的孤电子对数不相等,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥力越大,所以二者键角不相等,D错误。
3.A [解析] 有手性异构体的分子叫作手性分子,一般只含有1个手性碳原子的分子是手性分子,若含有多个手性碳原子,可能没有手性异构,A错误;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键可以使物质的沸点升高,因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,B正确;酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应,酸性条件下生成羧酸和铵盐,碱性条件下生成羧酸盐和氨,C正确;冠醚(18-冠-6)的空腔直径大小为260~320 pm,可以适配K+(直径为276 pm),冠醚与碱金属离子之间以弱相互作用形成超分子,D正确。
4.B [解析] 由的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;中心N原子为sp3杂化,与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化,与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;中心N原子为sp3杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;中含叠氮结构(),常温下不稳定,D正确。
5.A [解析] 该结构中,同时连接两个Si原子的Cl原子形成了两个共价键,因此其中1个应为配位键,Cl提供孤电子对,Si5Cl10中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键,Si不具备空轨道来接受孤电子对,因此结构是错误的,故A错误;Si5Cl10与水反应可生成HCl,HCl是一种强酸,故B正确;Si5Cl10与NaOH溶液反应,Si元素均转化成Na2SiO3,Si元素的化合价升高,根据得失电子守恒可知,H元素的化合价降低,会有H2生成,故C正确;Si5Br10的相对分子质量大于Si5Cl10,因此Si5Br10的范德华力更大,沸点更高,故D正确。
6.ACD [解析] 由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,Ⅰ中的碳碳双键断裂,Ⅱ中有碳氧双键形成,故A正确;葡萄糖为
HOCH2—(CHOH)4CHO,被氧化为葡萄糖酸:HOCH2— (CHOH)4COOH,葡萄糖酸中的羧基和羟基发生酯化反应生成葡萄糖酸内酯,由该过程可知,葡萄糖被氧化,Ⅱ被还原,故B错误;葡萄糖分子有多个羟基,能与水分子形成氢键,使得葡萄糖易溶于水,故C正确;化合物Ⅱ中碳氧双键转化为化合物Ⅲ中碳氧单键,该C原子杂化方式由sp2转化为sp3,且该C原子为手性碳原子,O原子的杂化方式由sp2转化为sp3,故D正确。第24讲 化学键 分子结构与性质
1.D [解析] HCl是共价化合物,其电子式为H::,A错误;Cl原子半径小于I,则Cl—Cl的键长比I—I短,B错误;CH3COOH分子中含有σ键和π键,π键存在于CO中,C错误;Cl的电负性大于I,ClCH2—的吸电子能力强于ICH2—,故ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D正确。
2.C [解析] PH3分子中只存在P—H、NH3分子中只存在N—H,故只含σ键,不存在π键,A错误;PH3和NH3的中心原子价层电子对数均为3+1=4,都含1个孤电子对,则其空间结构均为三角锥形,B错误;由于N的电负性大于P,所以NH3中成键电子对偏向N的程度大于PH3中成键电子对偏向P的程度,NH3分子中成键电子对之间的排斥作用力大于PH3,故NH3的键角大于PH3,C正确;P原子半径大于N原子,则P—H的键长大于NH3中N—H的键长,P—H的键能小于N—H,D错误。
3.A [解析] H—Cl的键长小于H—Br,则H—Cl的键能强于H—Br,所以HCl稳定性强,A正确;AsH3的沸点高于PH3,是由于AsH3的分子间作用力强,B错误;乙醇与水分子间形成氢键,使乙醇在水中的溶解度大于二甲醚,C错误;NH3是三角锥形分子,BF3是平面三角形分子,前者是极性分子,后者是非极性分子,分子的极性与分子空间结构有关,与键能无关,D错误。
4.(1)abd (2)11∶3
[解析] (1)Si—Cl极性更大,则 Si—Cl更易断裂,因此,SiCl4比CCl4易水解,a有关;Si的原子半径更大,因此,SiCl4中的共用电子对更加偏向于Cl,从而导致Si—Cl极性更大,且Si原子更易受到水电离出的OH-的进攻,因此SiCl4比CCl4易水解,b有关;通常键能越大,化学键越稳定且不易断裂,因此,Si—Cl键能更大不能说明Si—Cl更易断裂,故不能说明SiCl4比CCl4易水解,c无关;Si有更多的价层轨道,因此更易与水电离出的OH-形成化学键,从而导致SiCl4比CCl4易水解,d有关。(2)由结构模型可知,富马酸的结构简式为HOOCCHCHCOOH,分子中的单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键和π键的数目比为11∶3。
5.D [解析] 由图可知,磷酸分子中的σ键数目为7,A错误;H3PO3和H3PO4分子中磷原子的价层电子对数都为4,P原子的杂化方式都为sp3,B错误;H3PO3和H3PO4中P原子的价电子数均为5,C错误;H3PO3和H3PO4分子中都存在羟基,都能形成分子间氢键,D正确。
6.D [解析] SO3中心S原子的价层电子对数为3+×(6-3×2)=3,则SO3空间结构为平面正三角形,而S中心S原子的价层电子对数为3+×(6+2-3×2)=4,则其空间结构为三角锥形,故二者的键角不相等,A错误;S中心S原子的价层电子对数为3+×(6+2-3×2)=4,则其空间结构为三角锥形,而S2中心S原子的价层电子对数为4+×(6+2-3×2-1×2)=4,则其空间结构为四面体形,即二者的空间结构不相同,B错误;SO3是非极性分子,但由于SO3与水会发生反应,SO3在水中溶解度大,即SO3易溶于水,C错误;S2的中心S原子价层电子对数为4且不含孤电子对,则中心S原子不能作配位原子,端基S原子含有孤电子对,能作配位原子,即S2作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对,D正确。
7.C [解析] CO2的结构式为OCO,双键含1个σ键和1个π键,故CO2分子中σ键和π键个数比为1∶1,A正确;CH3OH中碳原子采取sp3杂化,HCHO中碳原子采取sp2杂化,故步骤Ⅱ中碳原子的杂化方式由sp3变为sp2,B正确;H2O2中O原子的价层电子对数为2+×(6-1-1)=4,故O原子采取sp3杂化,H2O2的空间结构不是直线形,C错误;中羰基碳原子采取sp2杂化,—CH2—中碳原子采取sp3杂化,D正确。
8.(1)> Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化,为平面结构,而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化,为四面体结构
(2)sp2 > ClO2分子中Cl—O的键长小于Cl2O中Cl—O的键长,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,而Cl2O只存在σ键,因此ClO2中Cl—O的键长较小
[解析] (1)分子中的C—Ga—C键角:Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(Et2O),其原因是Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化,为平面结构,而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化,为四面体结构,sp3杂化轨道的夹角小于sp2杂化轨道。(2)由ClO2中存在可以推断,其中Cl原子提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于相互平行的p轨道中形成大π键,Cl原子提供孤电子对与其中一个O原子形成配位键,与另一个O原子形成的是普通的共价键(σ键,这个O原子只提供了一个电子参与形成大π键),则Cl原子还有1个孤电子对,Cl原子的价层电子对数为3,Cl原子的轨道杂化方式为sp2;Cl2O中心原子为O,O原子的价层电子对数为2+=4,有2个孤电子对,因此,O原子的杂化方式为sp3,根据价层电子对互斥模型可知,价层电子对数=4时,VSEPR模型为四面体形,价层电子对数=3时,VSEPR模型为平面三角形,sp2杂化的键角一定大于sp3的,因此,虽然ClO2和Cl2O均为V形结构,但O—Cl—O键角大于Cl—O—Cl键角,孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。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,而Cl2O只存在σ键,因此ClO2中Cl—O的键长较小。
9.B [解析] 卤代烃难溶于水、乙醇与水互溶,所以溶解度:CH3CH2OH>CH3CH2Br,A错误;形成分子间氢键,形成分子内氢键,所以沸点:前者>后者,B正确;BCl3的空间结构为平面三角形,为非极性分子,NCl3的分子空间结构为三角锥形,NCl3是极性分子,分子极性:BCl3CCl3COOH,D错误。
10.B [解析] 分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4,故均为sp3杂化,A正确;O原子有2个孤电子对,N原子有1个孤电子对,二者均采取sp3杂化,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥作用越大,分子中C—O—H的键角小于C—N—H的键角,B错误;电负性:O>N>H,分子中O—H的极性大于N—H的极性,C正确;N的2p轨道半满、比较稳定,其第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O,D正确。
11.B [解析] (HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,故所有的原子在同一平面上,A正确;(HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,H3BNH3分子中N、B原子都是sp3杂化,B错误;CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子,即正电中心与负电中心都重合,C正确;H3BNH3中N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,形成配位键,D正确。
12.A [解析] 尿素中C原子采取sp2杂化,A错误;N中心原子N为sp3杂化,则VSEPR模型为正四面体形,B正确;三聚氰酸具有与苯环类似的结构,可推知分子中存在大π键,C正确;元素的电负性:O>N>C,D正确。
13.D [解析] T基态原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则T是C元素;X基态原子的L层有3个未成对电子,则X原子的核外电子排布为1s22s22p3,X是N;Y基态原子的L层p电子数比L层s电子数多2个,则Y的核外电子排布为1s22s22p4,Y是O元素;Z元素的最高正价为+7,则Z是Cl元素。ZY2为ClO2,中心Cl原子采取sp2杂化,含1个孤电子对,则ClO2为V形结构,A错误;HCN的中心原子C形成2个σ键,不含孤电子对,则C原子采取sp杂化,B错误;NH3与H2O能形成分子间氢键,则NH3易溶于水,CH4是非极性分子,不易溶于水,故NH3在水中溶解度大,C错误;XZ3、TY2分别为NCl3、CO2,其分子的空间结构分别为三角锥形、直线形,故NCl3是极性分子,CO2是非极性分子,D正确。
14.(1)1 (2)sp2
(3)NA NA
(4)①H—O的键能大于H—N的键能
②V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
[解析] (1)根据构造原理可知,氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知,吡啶环、苯环及碳氧双键中碳原子均采取sp2杂化。(3)根据反应方程式可以看出,断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中NC的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H σ键。(4)①O、N属于同周期元素,H—O的键能大于H—N的键能,所以H2O分子比NH3分子稳定。②H2O分子中O原子的价层电子对数=2+=4,孤电子对数为2,所以为V形结构,O原子采用sp3杂化;NH3分子中N原子的价层电子对数=3+=4,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构,N原子采用sp3杂化;CO2分子中C原子的价层电子对数=2+=2,不含孤电子对,所以是直线形结构,C原子采用sp杂化。第24讲 化学键 分子结构与性质
1.认识离子键、共价键的本质;了解共价键具有饱和性和方向性;知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键;共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
2.知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力,了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。
3.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
考点一 化学键
1.化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)离子键和共价键的比较
离子键 共价键
非极性键 极性键
成键 粒子
成键 实质 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
形成 条件 活泼 与活泼 经电子得失,形成离子键;铵根离子与酸根离子之间形成离子键 共用电子 对不发生偏移 共用电子对发生偏移
形成 的物 质 离子化合物 非金属单质(稀有气体、O3除外);某些共价化合物或离子化合物 O3;共价化合物或某些离子化合物
(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 由 构成的化合物 以 形成分子的化合物
构成 微粒
化学键 类型 一定含有 ,可能含有 只含有
2.共价键
(1)特征
具有 和 。
(2)分类
分类依据 类型
形成共价键 的原子轨道 重叠方式 σ键 轨道“ ”重叠
π键 轨道“ ”重叠
形成共价键 的电子对 是否偏移 极性键 共用电子对 偏移
非极性键 共用电子对 偏移
原子间共 用电子对 的数目 单键 原子间有一对共用电子
双键 原子间有两对共用电子
三键 原子间有三对共用电子
(3)键参数
①概念
②键参数对分子性质的影响
a.键能越 ,键长越 ,分子越稳定。
b.
3.电子式
(1)电子式概念
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
(2)电子式的书写
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“”连接,相同的原子或离子不合并,用弯箭头表示出电子的转移情况。
如NaCl:。
②共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“”连接,不必标出电子的转移。如HCl: 。
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)[2024·江苏卷] H2O2中既含离子键又含共价键( )
(2)[2024·广东卷] 天然气液化过程中形成了新的化学键 ( )
(3)[2024·黑吉辽卷] F2的共价键类型:p-p σ键( )
(4)[2024·浙江卷] Cl2中共价键的电子云图: ( )
(5)[2024·湖北卷] 用电子云轮廓图示意p-p π键的形成: ( )
(6)[2024·湖南卷] Cl2分子中σ键的形成: ( )
(7)[2024·甘肃卷] PH3和H2S的电子式分别为H::H和H::H ( )
(8)[2024·北京卷] H2O2的电子式: H+[:::]2-H+ ( )
(9)[2024·湖北卷] 用电子式表示Cl2的形成::·+·:::: ( )
(10)[2024·浙江卷] 用电子式表示KCl的形成过程: ( )
题组一 化学键与物质类别、变化
1.[2024·广东中山七校联考] 一定条件下,氨与氟气发生反应:4NH3+3F2NF3+3NH4F,其中NF3的空间结构与NH3相似。下列说法错误的是 ( )
A.除F2外,其他三种物质均为共价化合物
B.NF3中各原子均满足最外层8电子稳定结构
C.NF3中只含极性共价键
D.NH4F中既含有离子键又含有共价键
2.[2025·湖北部分重点高中联考] 下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
选项 A B C D
物质 MgCl2 CO2 H2O2 NaOH
化学键 类型 离子键、 共价键 共价键 离子键 离子键
化合物 类型 离子 化合物 共价 化合物 离子 化合物 离子 化合物
3.在下列变化中:①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水;⑥Na2O2溶于水。(填序号)
未发生化学键破坏的是 ,仅发生离子键破坏的是 ,仅发生共价键破坏的是 ,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是 。
归纳总结
物质变化中化学键的变化关系
题组二 共价键类型及键参数
4.[2024·山东卷] 由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.图中代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
5.(1)CH4中的化学键从形成过程来看,属于 (填“σ”或“π”)键,从其极性来看属于 键。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为 。HCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(3)C、H元素形成的某化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数之比为 。
(4)1 mol乙醛分子中含σ键的个数为 ,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为 。(设NA为阿伏伽德罗常数的值)
归纳总结
通过物质的结构式,可以快速有效地判断键的种类及数目;判断成键方式时,需掌握:共价单键全为σ键,共价双键中有一个σ键和一个π键,共价三键中有一个σ键和两个π键。
题组三 电子式书写
6.[2024·江西九江名校联盟联考] 据报道,我国科学家发明了低压高效电催化还原CO2的新方法,其总反应为NaCl+CO2CO+NaClO。下列有关化学用语表示错误的是 ( )
A.中子数为12的钠原子Na
B.NaCl的电子式: Na+[::]-
C.CO2的电子式: ∷∷
D.NaClO的电子式:Na:::
7.正确书写电子式:
(1)—OH ,OH- ,
H3O+ ,N ;
(2)HClO ,CCl4 ,
CO2 ,N2H4 ;
(3)Na2S ,NaH ,
NaBH4 ,Na2O2 。
易错警示
电子式书写常见的6大误区
内容 实例
误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为N N,应写为:N N:
误区2 化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数 Na+::,应写为Na+[::]-; HF误写为H+[::]-,应写为H::
误区3 书写不规范,错写共用电子对 N2的电子式误写为:N:::N:或:::或·:·
误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为H:::,应写为H:::
误区5 不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构 C的电子式误写为[H::H]+,应写为[H::H]+
误区6 不考虑AB2型离子化合物中 2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式为[::]-Ca2+[::]-; CaC2的电子式为Ca2+[:C C:]2-
考点二 分子的空间结构
1.应用价层电子对互斥模型推测分子空间结构
(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孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。
(2)用价层电子对互斥模型推测分子或离子的空间结构的关键是判断分子或离子中的中心原子上的价层电子对数。
[注意] 多重键只计其中的σ键电子对,不计π键电子对。
其中a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1,其他原子等于“8-该原子的价电子数”),x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对数和分子或离子空间结构的关系
价层 电子 对数 σ键 电子 对数 孤电 子 对数 VSEPR 模型名称 分子或 离子空间 结构名称 实例
2 2 0 CO2
3 3 0 平面三角形 BF3
2 1 SO2
4 4 0 正四面体形 CH4
3 1 NH3
2 2 H2O
[微点拨] 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构,而分子或离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。
(1)当中心原子无孤电子对时,二者的空间结构一致。
(2)当中心原子有孤电子对时,二者的空间结构不一致。
2.杂化轨道理论
(1)理论要点
当原子成键时,其价层原子轨道相互混杂,形成能量相同且与原轨道数相等的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。
(2)杂化轨道与分子空间结构的关系
杂化 类型 杂化轨 道数目 杂化轨道 间夹角 空间结构 实例
sp 2 180° 直线形 BeCl2
sp2 3 120° BF3
sp3 4 109°28' CH4
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)[2024·湖北卷] VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同 ( )
(2)[2024·浙江卷] SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型: ( )
(3)[2024·河北卷] NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 ( )
(4)[2024·湖北卷] sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 ( )
(5)[2024·河北卷] 在C60、石墨、金刚石中,碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 ( )
(6)[2024·江苏卷] 石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 ( )
(7)[2023·河北卷] 若AB2型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同 ( )
题组一 价层电子对互斥模型及其应用
1.[2024·湖南雅礼中学质检] 下列分子或离子中,中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子或离子的空间结构为V形的是 ( )
A.N B.PH3 C.H3O+ D.OF2
2.[2024·山东临沂联考] 下列分子或离子中键角按照由大到小的顺序排列的是 ( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PC ⑤BeCl2
A.⑤①④②③ B.⑤④①②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤
归纳总结
利用价层电子对互斥模型比较键角的大小
比较方法 具体规律
① 比较中心原子的价层电子对数 中心原子的价层电子对数越小,键角越大
② 比较中心原子的孤电子对数 中心原子的价层电子对数相同时,孤电子对数越多,排斥力越大,键角越小
③ 比较中心原子的电负性 同主族元素形成的化合物,中心原子的电负性越大,键角越大
④ 比较成键原子的电负性 当中心原子相同时,成键原子的电负性越大,键角越小
题组二 中心原子杂化类型的判断
3.下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式错误的是 ( )
选项 分子或离子 空间结构 杂化方式
A 苯 平面正六边形 sp2
B S 正四面体形 sp3
C C 平面三角形 sp2
D SO2 直线形 sp
4.(1)[2024·全国甲卷节选] 一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中硅原子的杂化轨道类型为 。
(2)[2024·北京卷节选] SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是 。
②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的 轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
方法技巧
判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据中心原子价层电子对数判断
中心原子价层电子对数 2 3 4
杂化轨道类型 sp sp2 sp3
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
杂化轨道之间的夹角 109°28' 120° 180°
杂化轨道类型 sp3 sp2 sp
(3)根据分子或离子的空间结构判断
分子或离子的空间结构 杂化类型
四面体形或三角锥形 sp3
平面三角形 sp2
直线形 sp
V形 有2个孤电子对 sp3
有1个孤电子对 sp2
考点三 分子间作用力与物质性质
1.范德华力与物质的性质
实质 范德华力的实质是电性作用,无 和
影响 因素 ①一般来说,组成和结构相似的物质,随着 的增大,范德华力逐渐增大; ②相对分子质量相近的分子,分子的极性越大,范德华力
范德华力与物质性质 范德华力主要影响物质的熔沸点、硬度等物理性质。范德华力越大,物质的熔沸点 ,硬度
2.氢键与物质的性质
(1)表示及特征
(2)强弱及对物质性质的影响
3.分子的性质
(1)分子的极性
①非极性分子、极性分子
②键的极性对化学性质的影响
羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,相同条件下pKa越小,酸性 。羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。
a.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是因为氟的电负性 氯的电负性,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的极性 ,更易电离出氢离子。
b.烃基(符号R—)是推电子基团,烃基越长推电子效应 ,使羧基中的羟基的极性 ,羧酸的酸性 ,则甲酸的酸性大于乙酸的酸性,乙酸的酸性大于丙酸的酸性。
(2)溶解性
①“相似相溶”的规律
非极性溶质一般能溶于 ,极性溶质一般能溶于 。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,氢键作用力越大,则溶质的溶解性 。
②随着溶质分子中憎水基个数的增大,溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比例互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
③如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如SO2等。
(3)分子的手性
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)[2023·河北卷] CO2和CCl4都是既含σ键又含π键的非极性分子 ( )
(2)[2023·海南卷] OF2是由极性键构成的极性分子( )
(3)[2024·湖北卷] 甘油是黏稠液体,是由于甘油分子间的氢键较强 ( )
(4)[2024·安徽卷] 羟胺分子间氢键的强弱: O—H…O>N—H…N ( )
(5)[2023·江苏卷] H2O分子之间形成氢键,故H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高 ( )
(6)[2023·湖南卷] 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 ( )
(7)[2023·河北卷] 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 ( )
题组一 分子间作用力及其对物质性质的影响
1.下列事实与氢键无关的是 ( )
A.冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子
B.常温下,互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同
C.NH3的稳定性比CH4的强
D.HF、HCl、HBr、HI各自的水溶液中,只有HF的水溶液为弱酸
2.下列有关N、P及其化合物的说法错误的是 ( )
A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B.N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
归纳总结
粒子间作用力对物质性质的影响
范德华力 氢键 共价键
存在范围 分子间 某些含强极性键氢化物的分子间(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O及H的化合物中或其分子间 双原子或多原子的分子或共价化合物和某些离子化合物中
特征(有无 方向性和 饱和性) 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性
强度比较 共价键>氢键>范德华力
影响强度 的因素 ①组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大; ②随着分子极性的增大而增大 对于A—H…B—,A、B的电负性越大、B原子的半径越小,氢键越牢固 成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定
对物质性 质的影响 ①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质; ②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔点、沸点升高,如熔点、沸点:F2H2S,HF>HCl,NH3>PH3; ②分子内氢键使物质的熔点、沸点降低 影响分子的稳定性,共价键键能越大,分子稳定性越强
题组二 分子极性与共价键极性的关系
3.[2024·湖北武汉部分重点中学联考] 某课题组合成CuO/ZnO纳米材料提高了有机硅单体合成反应的选择性和产率,化学反应如下:
下列有关叙述正确的是 ( )
A.甲分子是正四面体形的非极性分子
B.丙分子中含有3种极性键
C.催化剂中元素的第一电离能:Cu>Zn>O
D.物质的沸点:甲>丙
4.[2024·福建南平质检] 如图所示,六氟化硫分子呈正八面体形结构。若分子中有—个 —F被 —CF3取代,则会变成温室气体SF5—CF3。下列说法正确的是 ( )
A.SF5—CF3分子中有σ键也有π键
B.SF5—CF3分子中存在极性键和非极性键
C.SF6分子是非极性分子
D.SF6易溶于水,难溶于四氯化碳
归纳总结
共价键的极性与分子极性的关系
题组三 手性分子
5.下列化合物中含3个手性碳原子的是 ( )
A.
B.
C.
D.
6.丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图所示:
下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是 ( )
A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有相同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,其分子的性质也相同
经典真题·明考向
1.[2024·湖南卷] 通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:BC.1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
2.[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.S和C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
3.[2023·湖南卷] 下列有关物质结构和性质的说法错误的是 ( )
A.含有手性碳原子的分子叫作手性分子
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子
4.[2022·辽宁卷] 理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是 ( )
A.所有原子均满足8电子结构
B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形
D.常温下不稳定
5.[2024·浙江卷] Si5Cl10中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键,与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3。下列说法不正确的是 ( )
A.Si5Cl10分子结构可能是
B.Si5Cl10与水反应可生成一种强酸
C.Si5Cl10与NaOH溶液反应会产生H2
D.Si5Cl10沸点低于相同结构的Si5Br10
6.[2024·广东卷节选] 将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料,用于化学催化和生物催化一体化技术,以实现化合物Ⅲ的绿色合成,示意图如下(反应条件略)。
关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有 。
A.由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有π键的断裂与形成
B.由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中,葡萄糖被还原
C.葡萄糖易溶于水,是因为其分子中有多个羟基,能与水分子形成氢键
D.由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,存在C、O原子杂化方式的改变,有手性碳原子形成第24讲 化学键 分子结构与性质
考点一 化学键
1.[2025·辽宁抚顺六校联考] 已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是 ( )
A.HCl的电子式为H+[::]- B.Cl—Cl的键长、键能都比I—I大
C.CH3COOH分子中只有σ键 D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强
2.[2024·河北沧州部分学校联考] PH3分子与NH3分子的空间结构相同,下列关于PH3和NH3的说法正确的是 ( )
A.PH3和NH3分子中都含有σ键和π键
B.PH3和NH3的空间结构均为平面三角形
C.PH3中H—P—H的键角小于NH3中H—N—H的键角
D.PH3中P—H的键能大于NH3中N—H的键能
3.[2025·辽宁鞍山四校联考] 下列事实可用键能数据解释的是 ( )
A.HCl热稳定性强于HBr B.AsH3的沸点高于PH3
C.乙醇在水中的溶解度大于二甲醚 D.NH3分子的极性大于BF3
4.(1)[2023·湖北卷节选] 导致SiCl4比CCl4易水解的因素有 (填标号)。
a.Si—Cl键极性更大
b.Si的原子半径更大
c.Si—Cl键键能更大
d.Si有更多的价层轨道
(2)[2022·湖南卷节选] 富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示。富马酸分子中σ键与π键的数目比为 。
考点二 分子的空间结构
5.[2024·湖北武汉二模] 磷的两种含氧酸的结构信息如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.二者σ键数目均为6 B.磷原子均为sp2杂化
C.二者中心P原子的价电子数不同 D.分子间均存在氢键
6.[2024·河北邯郸一模] 已知:硫代硫酸根离子(S2)可看作是S中的一个O原子被S原子取代的产物,S2作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。下列有关说法正确的是 ( )
A.SO3与S的键角相等
B.S与S2的空间结构相同
C. SO3是极性分子,故SO3易溶于水
D.S2作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
7.[2024·河北保定重点高中联考] 我国科学家成功利用CO2和H2人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其部分原理如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.CO2分子中σ键和π键个数比为1∶1
B.步骤Ⅱ中碳原子的杂化方式由sp3变为sp2
C.H2O2中O原子采取sp杂化,故H2O2的空间结构为直线形
D.DHA分子中碳原子的杂化类型为sp2、sp3
8.(1)[2023·湖南卷节选] Et2O为乙醚,比较分子中的C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3 (Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因是 。
(2)[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()。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的键长并说明原因: 。
考点三 分子的性质
9.[2024·河北石家庄新乐一中模拟] 下列各组物质性质的比较,结论正确的是 ( )
A.在水中的溶解度:CH3CH2Br>CH3CH2OH
B.沸点:>
C.分子的极性:BCl3>NCl3
D.酸性:CF3COOH10.[2024·河北承德二模] 3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.分子中O原子和N原子均为sp3杂化
B.分子中C—O—H的键角大于C—N—H的键角
C.分子中O—H的极性大于N—H的极性
D.第一电离能:N>O
11.[2024·河北保定十校三模] 化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物(HBNH)3通过反应3CH4+2(HBNH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。下列叙述错误的是( )
A.(HBNH)3分子中所有的原子在同一平面上
B.反应前后N与B原子的杂化轨道类型不变
C.CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子
D.H3BNH3中N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
考点四 分子结构与性质综合考查
12.[2024·湖北六校联盟联考] 中国疾控中心研发出两种含氯低温消毒剂,解决了低温消毒难题,具体反应如图所示。下列说法中不正确的是 ( )
A.尿素分子中C、N原子均采取sp3杂化
B.氯化铵中阳离子的VSEPR模型为正四面体形
C.三聚氰酸具有与苯环类似的结构,可推知分子中存在大π键
D.二氯异氰尿酸钠中元素的电负性:O>N>C
13.[2024·河北沧州二模] 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 元素性质或原子结构
T 基态原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍
X 基态原子的L层有3个未成对电子
Y 基态原子的L层p电子数比L层s电子数多2个
Z 元素的最高正价为+7
下列说法正确的是 ( )
A.ZY2分子的空间结构为直线形
B.HTX的中心原子采取sp2杂化
C.XH3在H2Y中的溶解度小于TH4在H2Y中的溶解度
D.XZ3为极性分子,TY2为非极性分子
14.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。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为 。
(2)氯吡苯脲晶体中,碳原子的杂化轨道类型为 。
(3)查文献可知,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲,其反应如下:
反应过程中,每生成1 mol氯吡苯脲,断裂 个σ键,断裂 个π键。(设NA为阿伏伽德罗常数的值)
(4)膨大剂能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因: 。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是 ,中心原子的杂化类型分别是 。
