高考化学总复习第十单元物质结构与性质 第3讲 化学键 分子结构与性质

第3讲化学键分子结构与性质

复习目标

1.了解化学键的含义、分类与形成过程，能够用电子式表示其形成过程。2.

了解共价键的形成、极性和类型(。键和无键)，能用键长、键能、键角等说明简单

23

分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp,sp,sp)o4.

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.

了解范德华力的含义及对物质性质的影响。6.了解氢键的含义，能列举存在氢键

的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。

考点一化学键

基础自主夯实

一、化学键

L化学键

化学键既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。

2.离子键

(1)概念：叵］带相反电荷离子之间的相互作用。

⑵成键粒子：质阴、阳离子。

(3)成键实质：丽静电作用。

(4)形成条件：通常是画活泼金属元素与南活泼非金属元素的原子相结合。

(5)表示方法

①用电子式表示

Na2O2:国5+［：3：S：广(a+

NaOH:而］二+匚。：Hr

H

［H：N：H］+［：Cl:「

NH4Cl:网N..

CaC2:［09lCa--：：C；；C：I-

NaClO:回"三!三IiZ

②用电子式表示离子化合物的形成过程

CaF2:回UCa午立一位H：「

+2+

,~INadGNa->Na［：S：I-Na

Na2S:叵______,,一

3.共价键

(1)共价键的定义与特征

①定义：原子间通过回1共用电子对所形成的相互作用。

②特征：具有西方向性和画饱和性。

共价键的画方向性决定着分子的空间结构,共价键的同饱和性决定着每个

原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。

(2)共价键的分类

分类依据类型特点

形成共价键由画不同种元素的原子形成,电子对偏向国

极性共价键

的电子对是吸引电子能力强的一方

否偏移由网同种元素的原子形成,电子对画丕偏向

非极性共价键

任何一个原子

形成共价键回2键原子轨道“头碰头”重叠

的原子轨道

回里键原子轨道“肩并肩”重叠

重叠方式

原子间共用单键原子间有回L对共用电子对

电子对的数双键原子间有回2_对共用电子对

目三键原子间有回区对共用电子对

(3)表示方法

①电子式、结构式

化学式电子式结构式

问:Cj:Cj:Γ⅞ι-0

Cl2

固:N㈠N：网N三N

N2

回：()：：：'：：()：

回O=C=O

CO2

H：N：HH-N-H

NH3固ii[22]H

国H：0：0：H

囱H—O—O—H

H2O2

用II：(二CH国H—C三C—H

C2H2

②用电子式表示共价化合物的形成过程

H2O:Γ^∣HX+∙0∙+XH-H”攵H

HF：网H→∙.F：-H：£：

(4)键参数——键能、键长、键角

①概念

一键能：气态分子中mol化学键解离成

㉚气态原子所吸收的能量

参一一键长：形成化学键的两个原子之间的

数一核间距

一键角：在多原子分子中，两个相邻共价

键之间的夹角。如CH4分子中.

键角为109o28,

②键参数对分子性质的影响

a.同一类型的共价键键能包越大，键长国越短，化学键越强、越牢固,

分子越稳定。

..一分子的网稳定性-I

b.键KT*,,..分子的性质

产》分子的因空间结构,

键知—1-----------

二、化学键与物质类别的关系

1.化学键与物质类别的关系

只存在于

[•离子键离广化合物一1

化学键-

〔共价铺

(X-X)

L→非金属单质

2.化学键对物质性质的影响

(1)对物理性质的影响

金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的画

共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。

NaCl等部分离子化合物，有很强的网离子键,故熔点也较高。

⑵对化学性质的影响

N2分子中有很强的画共价键,故在通常状况下，N2很稳定，H2S.Hl等分

子中的画共价键较弱,故它们受热时易分解。

误点查正请指出下列各说法的错因

⑴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_。键不具有方向性。

(2)共价键的成键原子只能是非金属原子。

错因：AI与Cl之间形成共价键。

(3)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。

(4)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。

(5)s-sσ键与s-pσ键的电子云形状和对称性都不同。

错因：S-s_σ键与S-p_g键均为轴对称，对称性相同，但电子云形状不同。

(6)CHN中含有一个σ键、三个兀键。

错因：H—C三N中含有2个+键，2个兀键。

(7)σ键、兀键都能单独形成。

错因：兀键不能单独形成。

课堂

I.化学键与物质类别的关系

(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)存在离子键的化合物一定是离子化合物。离子化合物中一定存在离子键,

可能存在共价键，如NaoH、Na2O2S(NH4)2SO4^o

(3)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。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。

(4)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4CkNH4NO3

等钱盐，钱根离子和酸根离子之间以离子键结合。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AlCI3。

(5)只含共价键的物质

①只含非极性共价键的物质：同种非金属元素组成的单质，如12、N2、P4、

金刚石、晶体硅等。

②只含极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素组成的共价化合物，如

HCkNH3、SiO2、CS2等。

③既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2,CH3CH3等。

(6)只含离子键的物质

活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NazS、CsCkK2O等。

(7)既含离子键又含共价键的物质

①既有离子键又有非极性共价键的物质：如Na2O2、CaC2等。

②由离子键、极性共价键构成的物质：如NaC)H、NHCl等。

2.物质熔化、溶解时化学键的变化

(1)离子化合物的溶解或熔化过程

离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。

(2)共价化合物的溶解过程

①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CCh

和S02等。

②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，

形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCkH2SO4等。

③有些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖

(Ci2H22Oii).酒精(C2H5OH)等。

3.电子式的书写方法

把原子的最外层电子全部排列在元

原子

I素符号周围

金属阳离子的电子式就是其离子

I金属阳离子I一

符号

将得到的电子也都标在元素符号周

非金属阴

围,并将符号用“口”括上,右上角

离子

标出所带的电荷数

共价化合物书写时将共用电子对写在两原子之

（单质）间.每个原子的未成键电子也应写出

I离子化合物|一；……芬前官相荫:雨常学曲电子女

4.大兀键的简介

大兀键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道

简介

“肩并肩’’重叠形成的兀键

明其中，”代表参与形成大兀键的原子数，〃代表参与形成大无键的

表达式

电子数

一般判对于多电子的粒子，若中心原子的杂化方式不是sp3杂化，中心原子与

断配位原子可能形成大兀键

J:ng；CH2=CH-CH=CH2:rU；NOf:∏2;S02:∏1;O3:Γ⅛;

示例

COj-:重

题组巩固提升

角度一化学键类型与物质类别的关系

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

2.下列说法不正确的是()

A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同

B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏

C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变

D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏

答案C

3.有以下9种物质：①Ne②HCl③④H2O2⑤NazS⑥NaoH⑦

Na2O2⑧NH4Cl(S)AlCho

请用上述物质的序号填空：

(1)不存在化学键的是_______O

(2)只存在极性共价键的是o

(3)只存在非极性共价键的是o

(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是o

(5)只存在离子键的是_______o

(6)既存在离子键又存在共价键的是o

(7)属于共价化合物的是o

(8)常温常压下，分子之间存在氢键的是。

答案⑴①⑵②⑨⑶③(4)®⑸⑤⑹⑥⑦⑧⑺②④⑨⑻④

E方法规律离子化合物、共价化合物的判断

含离子键的化合物一定是离子化合物

只含共价键的化合物是共价化合物

〔

判活泼金属氧化物、强碱、大多数盐为

断离子化合物

化合物

依类型酸、蔚减、极少数盐、气态氢化物、

据非金属氧化物、大多数有机物为共价

〕化合物

熔融状态下能导电的化合物为离子化

化合物合物

性质熔融状态下不能导电的化合物为共价

化合物

角度二电子式的书写和判断

4.下列物质的电子式书写正确的是()

H+[:Cl：丁

A.：Nɪ：N：

「Na：ci：：O：C：O:

答案A

5.下列关于电子式的表述正确的是()

A.HelO的电子式为H：。：.2:

B.SCb的电子式为：3:c!'.s'

C.用电子式表示HCI的形成过程为HX4F!：

D.已知SCN-中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为

Γ:S：C：：N：]-

答案D

E易错警示电子式书写的常见错误

(1)漏写未参与成键的电子，如：N2:N「N,正确应为：N3N：。

(2)化合物类型不清楚，漏写或多写[]及错写电荷数，如：

+

NaChNa：Cl：iHF≡H^[：F：正确应为NaCLNa+[：fi：[-.HF：H：F：

O

(3)书写不规范，错写共用电子对，如：CO2的电子式为：'()：：('：：o'：,不

能写成：.().：£：・().：；N2的电子式为：N：：N：,不能写成N：：：N：o

(4)原子结合顺序写错，如：HCIo的电子式为H：°.：.：，不能写成

H：Cl：O：

(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+,

H

・・[H：N：H]+

误写成NH『电子式的正确表示应为'H,误写成NH1。

(6)不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写，如：CaBr2SCaC2

的电子式分别为匚Nhe2+[c：c：r

角度三共价键的分类与键参数

6.下列关于。键和兀键的理解不正确的是()

A.含有兀键的分子在进行化学反应时，分子中的兀键比。键活泼

B.在有些分子中，共价键可能只含有兀键而没有。键

C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成。键，不能形成兀键

D.当原子形成分子时，首先形成。键，可能形成兀键

答案B

7.下列说法中正确的是()

A.键长越长，键能越大，分子越稳定

B.H—Cl的键能为431.8kJ∙moΓl,H-I的键能为298.7kJ∙moΓ,,这可以

说明HCl分子比HI分子稳定

C.水分子可表示为H-O—H,分子的键角为180。

D.H-O键键能为462∙8kJ∙mol-∣,即18g氏。分解成H2和。2时，消耗能

量为2x462.8kJ

答案B

E归纳总结⑴并不是所有的共价键都有方向性，如s-sσ键无论s轨道从哪

个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。

(2)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，兀键不能单独形

成。

(3)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。

(4)σ键形成过程中电子云重叠程度比无键大，更稳定，故含有兀键的分子发

生化学反应时先断裂无键。

(5)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，双键中有一个◎键和一个兀键，三键中有一个

。键和两个兀键。

考点二分子的空间结构

基础自主夯实

L价层电子对互斥模型

⑴理论要点

①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力回］最小,体系的能量画最

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。

⑵价层电子对的计算

r。键电子对数一每个。键有I对电子

价层电

子对

Ll中心厚于上的口会“_地

孤电子对数

式中q为两中心原子的价电子数,X为画与中心原子结合的原子数日为国

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为国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为西中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。

如SO「的中心原子为国S,α=画6+2=8,b=[w∖2,无=回4,中心原

干上的孤电干对数=「②»<(8-4x2)=0,价层电子对数为回4。

(3)价层电子对互斥(VSEPR)模型与分子空间结构的关系

价层电成键电子对VSEPR模

孤电子对数分子空间结构实例

子对数数型名称

直线形同直线形

220CO2

「0平面三角形

30平面BF3

3

三角形诃V形

2ISO2

旧四面体形

40CH4

向三角锥形

431四面体形NH3

」V形

22H2O

2.杂化轨道理论

(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部回1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。杂化轨道只能用

来形成画色键和用来容纳未参与成键的孤电子对，不能形成画运键。

(3)杂化轨道的类型与分子空间结构

I中杂化轨道由⑷个S轨道和一个P轨道组合而成.

Sp杂化卜杂化轨道间夹角为80°.呈位］直线形,SllBeCI,.

一T—C2H1,CO2

杂化轨道由研个S轨道和-2个P轨道组合而成,

杂化［—杂化轨道间夹角为53120。,-［ɪɪ］平面三角形,如

^~T—BF3、HCHO

sp'杂化轨道由园1个S轨道和瓜13个P轨道组合而成.

sp“⅛化卜杂化轨道间夹角为圆109。28,.呈圆正四面体形.

如CH4、CCI4

误点查正请指出下列各说法的错因

2

(I)AB3型分子的中心原子的杂化方式一定为Spo

错因：不一定，如NE中心原子的杂化方式为SP3。

(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构。

错因：如NH3中N原子发生sp3杂化，但其分子结构为三角锥形。

(3)NH3分子结构为三角锥形，N原子发生sp2杂化。

错因：NFh分子中，N原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+

5X(5-3X1)=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：S(¾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，兀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=C键电子对数+孤电子对数，所以兀键电子对数不计

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。

课堂

1.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。

(1)当中心原子无孤电子对时，两者的结构一致。

(2)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CH。，也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如

H2O)o

2.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Sp?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109o28∖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sp?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sp?杂化，为2,则是

SP杂化。

(4)根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子)

23

①含C有机物：2个σ—SP,3个σ—sp,4个σ—sρo

②含N化合物：2个o-sp2,3个σ-sp3°

③含O(S)化合物：2个。一sp3。

3.分子键角的大小比较

(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3o

(2)杂化类型相同

孤电子对数越多，键角越小，如H2O<NH3()

题组

角度一粒子的空间结构与中心原子杂化方式的判断

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、Hl都是直线形的分子

B.BF3键角为120。，SnBn键角大于120。

C.CH2OsBF3、SCh都是平面三角形的分子

D.PCI3、NH3、PCk都是三角锥形的分子

答案C

2.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.H2OV形sp?杂化

D.Cor平面三角形sp?杂化

答案D

3.(I)LiBH4由Li*与BHr构成，BHf的空间结构是,B原子的杂化

轨道类型是O

CH3C=NOH

(2)丁二酮胎(CHsC-NOH)分子中碳原子的杂化类型有,1mol该分

子中含有的碳碳ɑ键和碳氮ɑ键的总数为o

(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是________；1mol乙醛分子中含有的σ键

的数目为o

答案⑴正四面体sp3(2)sp∖sp35NA

⑶sp?6NA

三思维建模判断VSEPR模型及空间结构的思维模型

角度二键角大小的比较

4.(2022∙湖北省9+N联盟高三新起点联考)下列关于N、P及其化合物的结

构与性质的叙述错误的是()

A.键能：N-H>P-H,因此NE的稳定性大于PEh

B.键角：N0f<NH3

C.白磷(P4)为正四面体结构，其键角为60。

D.PF5与PC15均为三角双锥结构的分子晶体，其沸点高低：PF5<PC15

答案B

5.比较下列分子或离子中的键角大小(填“或“=")。

(I)BF3NCl3,H2OCS2o

(2)H2ONH3CH4,

SO3SθΓ,BF3BCho

答案(1)><(2)<<>=

考点三分子的性质

基础自主夯实

一、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画不重合,分子的某一个部分呈正电性(3

+),另一部分呈负电性(T)；非极性分子的正电中心和负电中心两重合。

(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画韭极性分子；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画韭极性分子，否则是国极性分子。

2.键的极性对化学性质的影响

以竣酸为例，竣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的极性画大于

Cl-C的极性，使F3C—的极性质大于CbC-的极性,导致两三氟乙酸的竣基

中的羟基极性更大，更易电离出氢离子，所以酸性：三氟乙酸两大于三氯乙酸。

(2)比较HCOOH与CH3COOH的酸性强弱：煌基是南推电子基团,燃基越

长函推电子效应越大,使竣基中的羟基的极性越画小，竣酸的酸性越国建，

所以酸性：甲酸画大于乙酸。

二、分子间作用力

L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

最常见的是叵］范德华力和位1氢键。作用力强弱：范德华力画W氢键国S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、沸点越画高。一般来说，

组成和结构相似的物质，随着画相对分子质量的增加,范德华力逐渐画增大;

分子的极性画越大,范德华力也越大。

3.氢键

(1)形成：已经与回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)与另一个分子中画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...Bo

说明：①A、B为电负性很大的原子，一般为画N、0、F三种元素的原子。

②A、B可以相同，也可以不同。

(3)特征：具有一定的两方向性和两饱和性。

(4)分类：氢键包括所1分子内氢键和画分子间氢键两种。

(5)分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点国丑宣，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>0-H∙∙∙0>N-H∙∙∙No

4.溶解性

(1)“相似相溶”的规律

非极性溶质一般能溶于回1非极性溶剂,极性溶质一般能溶于国极性溶剂。

如果存在氢键，则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大，溶解性画越好。

(2)“相似相溶”还适用于函1分子结构的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和

出0中的羟基相近)，而戊醇中的烧基较大，故在水中的溶解度明显减小。

(3)分子与HzO反应，也能促进分子在水中的溶解，如SO2、NO2o

三、分子的手性

1.手性异构体：具有完全相同的画组成和原子排列的一对分子,如同左手

和右手一样互为画镜像，在三维空间里画不能叠合,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。含

OHO

IIl

CH3-CH-C-OH

有手性碳原子的分子是手性分子，如'*O

误点查正请指出下列各说法的错因

(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N、0、F三种元素形成的化学键。

错因：氢键不属于化学键。

(3)可燃冰(CH4•〃比0)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CE与H2θ之间不存在氢键。

(4)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。

错因：乙醇分子和水分子间还存在氢键。

(5)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。

错因：一。比HzS稳定是O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。

⑹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。

课堂精讲答疑

1.对于AB”型分子，一般情况下，若中心原子A的化合价的绝对值等于该

元素所在的主族序数，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。如：CH八BF3、

CO2等都是非极性分子，而H2。、NH3、NF3等为极性分子。

2.氢键属于一种较强的分子间作用力，但不属于化学键。常见的能形成氢键

的物质有NH3、H2OsHFs醇、竣酸等。

3.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。

题组

角度一分子极性的判断

1.下列叙述中正确的是（）

A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子

B.BCh与NCb均为三角锥形结构，均为极性分子

C.非极性分子只能是双原子单质分子

D.非极性分子中一定含有非极性键

答案A

解析B错误，BCb为平面三角形结构，为非极性分子；C错误，某些共价

化合物，如CH八C2H4等也是非极性分子；D错误，非极性分子中不一定含有非

极性键，如CH八CO2等。

2.如图所示是过氧化氢32。2）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sp?杂化④0—0共价键是p-p。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_________________________________o

区安小H：O：（）：H

答案（1）....

⑵①②

（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

三思维建模共价键的极性与分子极性的关系

双原子分子，如HCI、NO、IBr等

V形分子，如H/KHSSO?等

三角锥形分子.如NHhPHj等

非正四面体形分子.⅞PCHJCI.

CH2CI2,CHeh等

单质分子.如Ch、N2、P,、∣2等

直线形分子,如Co2、CS2、仁比等

正四而体形分子，如CH八CCkCF4等

平面正三角形分子,如BR、S6等

角度二分子间作用力

3.下列事实不能用分子间作用力解释的是（）

A.HFs比0的沸点分别比HC1、HzS的沸点高很多

B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高

O-°H_

C.CHO的沸点比H(Y=^CH()的沸点低

D.NazO的熔点比Mgo的熔点低

答案D

解析NazO和Mge)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：

(l)H2θ在乙醇中的溶解度大于H2S,其原因是o

(2)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是o

(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

OH

、邦q

H()~~(∖-CHOIVI\—CH0⅛∙e

________________________________O\//的沸点比、"l¾,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

OH

(3)0—H键＞氢键＞范德华力C-CH。形成分子内氢键，而

HcY=CH()形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升

l¾

E归纳总结范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响

\范德华力氢键共价键

分子间氢键的存

①影响物质的熔、沸点、溶解

在，使物质的熔、①影响分子的稳定

度等物理性质；

对物质沸点升高，在水中性；

②组成和结构相似的物质，随

性质的的溶解度增大，如②共价键键能越

相对分子质量的增大，物质的

影响大，分子的稳定性

熔、沸点：H20>

熔、沸点升高。如熔、沸点：

越强

H2S,HF>HC1,

F2<CI2<BF2<I2,CF4<CCI4<CBΓ4

NH3>PH3

角度三手性分子

5.丙氨酸（C3H7NO2）分子为手性分子，它存在手性异构体，如图所示：

ɛw,CH,

W/HH…（「电

COOHHOOC

I∏

下列关于丙氨酸的两种手性异构体（I和∏）的说法正确的是（）

A.I和∏分子中均存在2个手性碳原子

B.I和∏呈镜面对称，具有相同的分子极性

C.I和∏分子都是极性分子，只含有极性键，不含非极性键

D.I和∏的化学键相同，其分子的性质也相同

答案B

∖Z

C=O=C

6.某链姓B的分子式为C7Hio,在B的各种结构（不考虑/\结构）

中，含有手性碳原子且与足量H2发生加成反应后仍具有光学活性的有机物有五

种，已知其中两种的结构简式为

CH3

I

①HC≡C-,CH—CH=CH-CH3

CH3

I

②CH3—C≡C一*CH—CH==CH2

写出另外三种的结构简式并标出分子中的手性碳原子。

H（⅛C-*CH-CH2-CH=CH2

I

答案CHs

HC≡C-CH2*CH-CH=CH9

I

CH3

HC≡C-*CH-C=CH,

II

CH3CH3

高考真题演练

1.（2022.辽宁高考）下列符号表征或说法正确的是（）

+2

A.IhS电离：H2S2H+S^

B.Na位于元素周期表P区

C.Cot空间结构：平面三角形

D.KOH电子式：K：°.:H

答案C

2.（2022.湖北高考）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P（N3）3。

下列关于该分子的说法正确的是（）

A.为非极性分子

B.立体构型为正四面体形

C.加热条件下会分解并放出N2

D.分解产物NPO的电子式为、：.°：

答案C

解析磷酰三叠氮分子不是对称结构，是极性分子，A错误；磷酰三叠氮分

子中P—N键和P==O键的键长不相等，其立体构型不为正四面体形，B错误；

NPo的电子式为：Nɪ≡P：°.D错误。

3.（2022•江苏高考）下列说法正确的是（）

A.金刚石与石墨烯中的C-C-C夹角都为120°

B.SiH4SSiCI4都是由极性键构成的非极性分子

C.错原子（32Ge）基态核外电子排布式为4s24p2

D.IVA族元素单质的晶体类型相同

答案B

解析金刚石中的CY-C夹角为109o28,,A错误；楮原子（32Ge）基态核外

电子排布式为[Ar]3d∣°4s24p2,C错误；IVA族中碳元素形成的石墨为混合型晶体,

而硅形成的晶体硅为共价晶体，D错误。

4.（2022.湖南高考节选）铁和硒（Se）都是人体所必需的微量元素，且在医药、

催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：

（1）乙烷硒琳（EthaSeIen）是一种抗癌新药,其结构简式如下：

①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]；

②该新药分子中有种不同化学环境的C原子；

③比较键角大小：气态SeCh分子SeOt离子（填“>”“<”或"="），原

因是O

⑵富马酸亚铁（Fec4H204）是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:

①富马酸分子中。键与兀键的数目比为;

②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为O

(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接

活化H2,将N3-转化为NH5,反应过程如图所示：

产物中N原子的杂化轨道类型为O

答案⑴①3d∣04s24p4②8③>SeCh的空间构型为平面三角形，SeOt

的空间构型为三角锥形

⑵①11：3②O>C>H>Fe(3)sp3杂化

C

5.(2022∙山东高考节选)(1)毗咤()替代苯也可形成类似的笼形包合物。

已知毗碇中含有与苯类似的出大π键，则毗碇中N原子的价层孤电子对占据

(填标号)。

A.2s轨道B.2p轨道

C.SP杂化轨道D.sp2杂化轨道

(2)在水中的溶解度，毗咤远大于苯，主要原因是①____________________,

②O

的碱性随N原子电子云密度的增大而增

强，其中碱性最弱的是

答案(DD

(2)①毗碇能与H2O分子形成分子间氢键

②毗碇和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子

L

⑶

解析(3)已知一CE为推电子基团，一Cl是吸电子基团，则N原子电子云密

QTCH,∏QTcl

度大小顺序为'N>>'N,结合题干信息可知，其中碱性

σc,

最弱的为O

6.(2022.全国甲卷节选)(1)固态氟化氢中存在(HF)”形式，画出(HF)3的链状结

构O

(2)CF2=CF2和ETFE(CH2=CH2和CF2-CF2的共聚物)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_________________________________________o

FFF

∖.∙,∖.∙'\

答案⑴HHH

(2)sp2sp3C—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

7.(2022.全国乙卷节选)(1)一氯乙烯(C2H3CI)分子中，C的一个杂化轨

道与Q的3口轨道形成CYl键，并且Cl的轨道与C的2p二轨道形

成3中心4电子的大兀键(口九

(2)一氯乙烷(C2H5CI)、一氯乙烯(C2H3CI)、一氯乙快(CzHCl)分子中，C-Cl

键键长的顺序是__________________________理由：(i)C的杂化轨道中s成分

越多，形成的C—Cl键越强；(ii)0

答案(l)sp2σ(2)一氯乙烷＞一氯乙烯＞一氯乙快Cl参与形成的大π键

越多，形成的C—Cl键的键长越短

8.(2021∙全国甲卷节选)(l)SiCL∣是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化

类型为oSiel4可发生水解反应，机理如下：

ClCI

ClE∖/JHCl

LHOCl-Si-C)I

2I\

CCl-*Cl

Cl⅛s,p4(I轨CI

道的杂化

32

含S、p、d轨道的杂化类型有：φdsp∖②sp3tk(3)spd,中间体SiCl4(H2O)

中Si采取的杂化类型为(填标号)。

(2)CO2分子中存在___个。键和个π键。

(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(IOOe)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间，其原

因是O

答案(l)sp3②(2)22

(3)甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多

解析(1)由题图可知，SieI4(比0)中Si原子的。键数为5,说明Si原子的杂

化轨道数为5,由此可知Si原子的杂化类型为sp3d°

9.(2021.全国乙卷节选)过渡金属元素铭(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业

生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：

2+

[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]中配体分子NH3、H2O