共价分子的空间结构-高二化学讲义（沪科版2020选择性）

2.1共价分子的空间结构

®学习聚焦

共价键的本质

共价键的饱和性与方向性

共价键的形成与性质共价键的类型

共价键的极性

共价键的稳定性

共价分子的空间结构sp/sp2/sp3

分子的空间结构氏杂储九道理论q噬

\n键

VSEPR理论

共价分子空间结构的预测成键电子

孤电子对

颤知识精讲

GQ知识点01共价键的形成与性质

>共价键的本质

价键理论认为共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠，原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降

低而成键。

>共价键的性质

i.饱和性：由于每种元素可以提供的成键轨道是有限的，所以共价分子中每个原子成键的总数也是有限

制的。例如第二周期的元素的原子形成共价分子时最多只能形成4根共价键，因为第二周期元素只有1

个2s和3个2P这四个价轨道。而三周期的元素还有额外的d轨道，所以可以形成更多的键。不过呢,

实验证据表明第三周期元素成键时最多也只能有六个共价键，这与它们成键时所需要的能量和原子周

围的空间大小是有关的。

ii.方向性：原子中p、d、f轨道在空间中有一定取向，形成共价键时，各原子轨道总是尽可能沿着电子

出现概率最大的方向重叠成键，以尽量降低体系的能量，这样，一个原子与周围原子形成的共价键就

有一定的方向或角度，这就是所谓共价键的方向性。

>共价键的类型

如果两个轨道是“头碰头”重叠，这种重叠程度比较大，形成比较稳定的。键：而如果是“肩并肩”

重叠，则形成重叠程度比较小的“键。

对于确定的两个原子，成键时优先形成0键。这是因为形成“键时原子轨道的重叠程度较小，不如

形成。键稳定。氮分子中含有一个◎键和两个71键，这三个共价键使得两个氮原子结合紧密，因此氮气

的化学性质很稳定。

0键的形成过程：

①H2分子，s轨道“头碰头”重叠，形成s-s。键。s轨道和s轨道在任何方向上均能达到最大重叠，因此

无方向性；

②HC1分子，s轨道与p轨道与"头碰头"重叠，形成s-p。键。（可以是s-px/py/pz）

③Cb分子，p轨道与p轨道与“头碰头”重叠，形成p-p。键。

氮气分子中的共价键

形成由两个原子的P轨道“肩并肩”重叠形成

p-p兀键

J/P-Pm键的形成

兀键的电子云具有镜面对称性,即每个兀键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成

特征

平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像；兀键不能旋转;

不如◎键牢固，较易断裂

>判断。键、兀键的一般规律

共价单键为q键；共价双键中有一个口键、一个上键；共价三键由一个工键和两个工键组成。

共价单键-灌

按照共用电子对的数目共价双键-1个建

共价三键一个建

共价键的分类

建-电子云呈现轴对称

按照电子云的重叠方式

\TT键-电子云呈现镜面对称

>。键与7T键比较

键的类型。键五键

电子云沿键轴方向沿键轴方向

重叠方式“头碰头”重叠“肩并肩”重叠

重叠部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零

重叠程度大小

键的强度强度大，不易断裂强度小，易断裂

化学活泼性不活泼活泼

成键电子ss、sp、ppPP

【即学即练1-11下列说法中，错误的是

A.。键是原子的轨道“头碰头”式重叠，兀键是原子轨道“肩碰肩”式重叠

B.键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固

C.键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性

D.在所有分子中都存在化学键

【答案】D

【解析】A.。键电子云重叠程度较大，是原子轨道“头碰头”式重叠，兀键电子云重叠程度较小，是原子轨道

“肩并肩”式重叠，故A正确；

B.键能可以用来衡量化学键稳定性，键能越大断开化学键所需的能量越多，化学键越牢固，故B正确；

C.键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性，故C正确；

D.稀有气体分子中不存任何化学键，故D错误;

故选D。

【即学即练1-21下列说法正确的是

A.兀键是由两个电子的p轨道“头碰头”重叠形成的

B.◎键是镜面对称，而无键是轴对称

C.乙烷分子中的共价键全为。键，而乙烯分子中含◎键和兀键

D.压分子中只含◎键，而Cb分子中还含兀键

【答案】C

【解析】A.兀键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，。键是“头碰头”重叠形成，A错误；

B.◎键是轴对称，而兀键是镜面对称，B错误；

C.乙烷分子中均为单键，乙烯中含C=C键，有1个兀键，则乙烷分子中的键全为。键而乙烯分子中含。键和

兀键，C正确；

D.H2和CL分子中只含单键，只有◎键，D错误；

故答案为：Co

A.

GQ知识点02共价键的极性及共价键的稳定性

>共价键极性和共价分子极性的比较

i.极性分子：分子中正、负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的。

ii.非极性分子：分子中正、负电荷中心重合，从整个分子来看，电荷的分布是均匀的，对称的。

共价键极性和共价分子极性的比较

共价键的极性共价分子的极性

类型极性键和非极性键极性分子和非极性分子

因素是否由同种元素原子形成整个分子电荷的分布是否均匀对称

联系1、（1）所有的惰性气体都为非极性分子。

（2）以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子，如：H2、02...

（3）以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，如：HCLCO、NO...

（4）以极性键结合的多原子分子，是否是极性分子，由该分子的空间构型决定，如：

①空间构型对称，为非极性分子，如:CO2、CS2、CC14、BF3、C2H2…

②空间构型不对称,为极性分子，如：、

H2O>NH3H2O2...

2、大多数的有机物都显非极性。

注意：判断ABn型分子可参考使用以下经验规律：①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，则为非极性分子，若不等则为极性分子；②若中心原子有孤对电子（未

参与成键的电子对），则为极性分子，若无孤对电子，则为非极性分子

说明键有极性，分子不一定有极性。

氯化氢分子中的共价键-键的极性就是箭头指向的方向

>共价键的稳定性

i.键能：气态分子中Imol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15K、100kPa

条件下的标准值，单位是kJ-mori

1mol气态AB分子分解成气态A原子和气态B原子所需要的能量称为A—B键的键能，用EA—B

来表示。

一般而言，键能越大，断键时所需要的能量越大，键越牢固，由该键构成的分子越稳定。因为N三N

键的键能大于H—H键的键能，所以氮气比氢气稳定。

H2（g）=2H（g）EH-H=436kJ-mol一1

N2（g）=2N（g）=946kJ-mol一1

ii.键能越大，分子越稳定。例如：

化学键H-FH-ClH-BrH-I

键能(kJ/mol)568366

由此可判断稳定性：HF>HCl>HBr>HL

iii.通过键能判断物质的反应活性大小

例如，非金属性N>P,N比P更容易得到电子，有更大的反应活性，但P—P键的键能为201kJ/mol,N三N

键的键能为946kJ/mol,故N2比P4的反应活性小

iv.键长

概念：构成化学键的两个原子的核间距,因此原子半径决定共价键的键长,原子半径越小,共价键的键

长越短。

应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定,反之亦然。

【即学即练2-1】下列说法错误的是

A.键能：C-H>Si-H,因此CH4比Si也稳定

B.沸点：CH3COOH>C4H10,因为CH3coOH分子间范德华力更强

C.键角：NH3>PH3,因为NH3的成键电子对间的排斥力更大

D.极性：F-C>C1-C,因此酸性CF3COOH>CC13COOH

【答案】B

【解析】A.键能：C-H>Si-H,则破坏C-H键所需的能量比Si-H大，因此CH4比Si也稳定，A正确；

B.CH3coOH分子间不仅存在范德华力，还存在分子间的氢键，所以沸点：CH3COOH>C4Hio,主要是因

为CH3COOH分子间能形成氢键，B错误；

C.NH3和PA分子中，N、P原子的最外层都只有1个孤电子对，键角：NH3>PH3,原因是NH3的成键

电子对间的排斥力更大，C正确；

D.极性：F—OC1—C,使CF3coOH分子中叛基的极性强于CC13coOH分子中我基的极性，因此酸性

CF3COOH>CCI3COOH,D正确；

故选B。

【即学即练2-11W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电

子数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ4)-。下列说法

正确的是

A.分子的极性：WZ3<XZ3B.第一电离能：X<Y<Z

C.氧化性：X2Y3<W2Y3D.键能：X2<Y2<Z2

【答案】A

【解析】A.由分析可知，W为B,X为N,Z是F,WZ3为BF3,XZ3为NF3,其中前者的价层电子对数

为3,空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4,有一对孤电子对，空间构型为三

角锥形，为极性分子，则分子的极性：WZ3<XZ3,A正确；

B.由分析可知，X为N,Y为0,Z是F,同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式

为2s22P3,为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y<X<Z,B错误；

C.由分析可知，W为B,X为N,Y为O,则X2Y3为N2O3,W2Y3为B2O3,两种化合物中N和B的化合价

都是+3价，但是N的非金属性更强一些，故N2O3的氧化性更强一些，C错误；

D.由分析可知，X为N,Y为O,Z是F,其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误;

故选Ao

知识点03分子的空间结构

多原子分子中原子间所形成的共价键有一定的空间指向。我们把多原子分子中两个共价键之间的夹角

称为键角。键角是描述分子空间结构的重要参数

常见分子类型和极性的比较

分子类型分子形状键角键的极性分子极性代表物

A球形非极性He

A2直线形非极性非极性H2、O2

AB直线形极性极性CO、NO

直线形极性非极性

ABA180°82、CS2

ABA折线形，V字形极性极性H2O、SO2

正四面体形非极性非极性

A460°P4

平面三角形120°极性非极性

AB3BF3

三角锥形极性极性

AB3NH3

正四面体形109028极性非极性

AB4CH4>CC14

极性

AB3C四面体形极性CH3CI

AB2C2四面体形极性极性CH2CI2

二氧化碳、水、氨气、甲烷分子的键角

【即学即练3-1】下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是（）

A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构

B.杂化轨道只用于形成◎键或用于容纳未参与成键的孤电子对

C.NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键

D.CIOJ的立体构型为平面三角形

【答案】D

【解析】A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，若有孤对电子或与中心原子成键的原子不完全相同

时，则构成的不是正四面体结构，故A正确；

B.杂化轨道只用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故B正确；

C.NH3和CH4两个分子中中心原子.V和（'都是通过sp3杂化轨道成键，故C正确；

D.CIOJ的中心Cl原子为sp3杂化，含有1对孤电子对，空间构型为三角锥形，故D错误。

答案选D。

【即学即练3-21有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子(CH：)、碳负离子(CHJ)、

甲基(-CH3)等微粒。下列说法不正确的是

A.lmol-C%中含有7moi电子

B.CH］中所有的原子不都在一个平面内

C.CH：的空间构型为平面三角形

D.键角：CH+>CH"

【答案】A

【解析】A.lmol-CH3中含有6+3=9mol电子，A错误；

B.CH1中心原子有3个。键，孤电子对为：—=1,结构为三角锥形，所有的原子不在同一个平面内，B

正确；

C.CH：的中心原子有3个◎键，孤电子对为：十=0,为平面三角形，c正确；

D.CH］有一对孤电子对，CH］没有孤电子对，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,所以键角：CH+>CH-,D正确；

故选Ao

A，

T知识点04杂化轨道理论

原子在形成分子时，由于原子间相互作用的影响，同一原子中能量相近的某些原子轨道，在成键过程中重

新组合成一组新轨道，这种重新组合的过程称为“杂化”，所形成的新轨道称为杂化轨道。

・只有同一原子能量相近的原子轨道才能进行杂化：

•杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理：

・杂化轨道的成键能力增强，键能大(杂化后轨

•道伸展方向、形状和能量发生改变)；

・杂化前后轨道数目不变。

杂化轨道的能量和空间伸展方向都发生了变化，使相应的电子云分布更集中，成键时轨道的重叠程度更大,

所以成键能力更强。例如，一个ns轨道和一个np轨道进行杂化，杂化前后轨道空间分布方向和分布情

况的变化如图所示。

运用杂化轨道理论来解释甲烷分子的正四面体结构

①Sp3杂化

甲烷分子实测的空间结构是正四面体。甲烷的中心原子C原子在形成化学键时，4个价电子层原子轨道2s

和2px,2py,2Pz发生杂化，得到4个等同的轨道总称印3杂化轨道，每个轨道为等价的叩3轨道。这些新轨

道中，每一个都含有l/4s和3/4p的成分，叫卯3杂化轨道，s03杂化轨道在空间均匀对称地分布，相互间的

夹角为109。28,。这4个杂化轨道的未成对电子分别与4个H的1s电子配对成键，这就是甲烷分子。

H

②SR?杂化

实验测得BFs的4个原子在同一平面上，键角为120。，B原子的外层电子构型为2s22Pl成键时1个2s电

子激发到1个空的2P轨道上，同时，1个s轨道和2个p轨道杂化成为3个杂化轨道，分别与3个F原子

成键。这种杂化轨道含有l/3s和2/3p的成分，叫s/杂化轨道，杂化轨道相互间的夹角为120。，杂化

轨道处在同一平面上。

激发IthII

2P*LLI2P

2s2ssp2

B原子基态激发态杂化态

2P

BF3分子(平面三角形)

③印杂化

能量相近的一个心轨道和一个明轨道杂化，可形成二个等价的吵杂化轨道。每个吵杂化轨道含2的正

轨道和2的明轨道的成份，轨道呈一头大、一头小，两斗杂化轨道之间的夹角为180。(图)。分子呈直

线型构型。

例如气态BeCb分子的形成。基态Be原子的外层电子构型为2s2,无未成对电子，似乎不能再形成共价键,

但Be的一个2s电子可以激发进入2夕轨道，取吵杂化形成二个等价的卯杂化轨道，分别与C1的*轨道

沿键轴方向重叠，生成二个(sp-p)o键。故BeCL分子呈直线型。

激发

sp杂与「t|t

2ssp

Be原了基态激发态杂化态

•—0•

此外CO2分子、Ag(NH3)2+离子以及周期表IIB族Zn、Cd、Hg元素的某些共价化合物，如ZnCb、HgCL等,

其中心原子也是采取sp杂化的方式与相邻原子结合的。

A若中心原子进行sp杂化或sp2杂化，则还有未参与杂化的p轨道，这些p轨道可用于形成兀键。

在乙烯分子中，两个碳原子均采取sp?杂化。如图所示：每个碳原子各用一个sp2杂化轨

道重叠形成C—Co键；每个碳原子的另两个sp2杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道重叠形成C—H

0键；每个碳原子余下的一个未参与杂化的垂直于键轴方向的2p轨道，只能发生“肩并肩”重叠形成一

个无键。由于兀键不如。键稳定，因此乙烯分子中兀键容易断裂发生加成反应。

CH2=CH2

。键64可—

、。键

同理可知，乙烘分子中的两个碳原子均采取sp杂化。两个碳原子的sp杂化轨道相互重叠，形成一个

C—Co键，未参与杂化的四个P轨道分别在垂直于键轴的方向上形成两个兀键。

>苯分子中C原子均以sp2杂化方式成键，形成120。的三个sp2杂化轨道，故为正六边形的碳环。每个

碳原子还有一个未参与杂化的2P轨道和一个电子，轨道垂直碳环平面，相互交盖，形成共粗大门键。

大m键中6个电子被6个C原子共用，故称为中心6电子大兀键

>通常把这种多个原子参与形成的兀键称为离域兀键，又称为大兀键。所以，苯分子呈平面正六边

形结构，六个碳碳键的键长相同，键角均为120。。正是由于具有这种结构特征，苯分子表现出特殊的

稳定性，难以像乙烯那样，与澳发生加成反应或被酸性高锯酸钾溶液氧化

HH

(a)。键(b)碳原子的2p轨道

【即学即练4】下列化学用语或图示正确的是

A.NH3和NH：的VSEPR模型和空间结构均一致

B.SO『的VSEPR模型:

O

II

C.丙酮(H3C—C—CH3)分子中C原子的杂化类型均是sp2

D.HC1分子中。键的形成:

【答案】D

【解析】A.NH3和NH：中心N原子价层电子对数均为4,VSEPR模型均为正四面体构型，但N&中N原子

存在一对孤对电子，其空间构型为三角锥形，NH4：-中N原子无孤对电子，空间构型为正四面体形，两者空

间构型不同，故A错误;

B.SO,中心S原子价层电子对数为：等=4,VSEPR模型为正四面体形，故B错误;

O

II

C.丙酮(H3C—C—CH3)分子中C原子的杂化类型有sp2、sp3两种，故C错误;

D.HC1分子中。键是由H的s轨道(球形)和C1原子的p轨道(纺锤形)头碰头结合形成，故D正确;

故选：D。

知识点05共价分子空间结构的预测

VSEPR理论：分子的中心原子价层中的电子对(包括成键电子对①和孤电子对)，由

于相互间静电排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离，分子以此形成稳定的空间结构。由于价层电子对之间

要尽可能彼此远离，当价层电子对数分别为2、3、4时，价层电子对分别排列成直线形、平面三角形和

正四面体形。

180°

中心原子的价层电子对数如何来计算呢？我们以AB〃型分子（其中A为中心原子）为

例来讨论。该分子中A的价层电子对数可通过下式确定：

直线形

2对

>

小A的小.小工"将IA的价电子数一〃个B的单电子总数

AB,,中A的价层电子对数:n+-----------------------------------

M2

平面三角形

3对t!

%F成键电子对数（O键电子对数）孤电子对数

不同数目的价层电子对的空间结构

正四面体形

4对

>中心A提供电子数：主族元素等于族数，即价电子数

配原子X提供的电子数：氧族元素为0,卤族元素为1；氢为1。

>AXm为离子体系时，要加减离子电荷数。

根据中心原子的价层电子对数，可以很方便地确定价层电子对的空间结构，进而确定ABn的空间结构。

例：

i.BeCL分子中，Be周围的价电子对数为：

（2+1*2）/2=2均为成键电子对。

ii.NH3分子中，N周围的价电子对数为：

（5+1*3）/2=4其中有三个成键电子对和一个孤电子对。

iii.如果是正离子，在计算价电子对时，应减去相应的正电荷，如NH4+中，N周围的价电子对数为：

（5+1*4-1）/2=4均为成键电子对。

iv.如果是负离子，在计算价电子对时，则应加上相应的负电荷，如PO43-中，P周围的价电子对数为：

（5+3）/2=4都是成键电子对。

m±

>分子（AB.型）、离子（ABn型）的空间结构分析示例

实例价电子。键电孤电中心原子的杂化VSEPR分子或离

模型

对数（即子对子对轨道类型子的空间

杂化轨数数结构

道数）

BeCh220sp直线形直线形

C02直线形直线形

2平面三角平面三角形

BF3330sp

SO221形角形

CH4440sp3四面体形正四面体形

NH331三角锥形

H2O22角形

2-330sp2平面三角平面三角形

C03

形

+440sp3四面体形正四面体形

NH4

>电子对之间排斥力大小顺序

孤对电子对一孤对电子对>孤对电子对一双键>孤对电子对一单键>双键一双键>双键%单键>单

键一单键

NH3中有1对孤电子对，它对成键电子对的排斥作用更大一些，所以NH3中N—H键之间的键角只有

107°18\如图

孤电子对

H

价层电子对的空间结构分子的空间结构

（四面体形）（三角锥形）

NH3中价层电子对的空间结构和分子的空间结构

【即学即练5】下列化学用语表达不正确的是

回回［HTTTF

A.比0的电子式：H:O:HB.基态氧原子的轨道表示式：I、2P

C.中心原子的VSEPR模型:D.出0分子的空间结构：V形

【答案】C

【解析】A.H2。中H周围有2个电子，0周围有8个电子，其电子式为H:O:H,A正确；

回回

B.基态氧原子的电子排布式为Is22s22P4,轨道表示式为,B正确;

C.H20中心原子O有两对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，C错误；

D.H2O分子中O的价层电子对数为4,有两对孤电子对，空间结构为V形，D正确;

故答案选C。

【即学即练6】如图是元素周期表的一部分：

N

P

©

Sb

______

(1)写出元素①的元素符号,与①同周期的主族元素中，第一电离能比①大的有种。

该周期的某种元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2,则该元素在元素周期表中的位置

为,

(2)基态睇(Sb)原子的价电子排布式为。出2F]+[SbF6「(氟酸睇)是一种超强酸，出2耳+离子的空

间构型为,写出一种与田2日+互为等电子体的分子o

(3)处于分界线的元素A1可形成多种化合物。

NaAl%中三种元素的基态原子的第一电离能从大到小的顺序是(填元素符号)。

NaAl*中铝的杂化方式为,其中负离子的立体结构为,

(4)下列说法正确的是

a.CCI4、SiC,P4是空间构型均为正四面体的三种物质，键角与其他两种物质不同的是SiC

b.基态P原子中，电子占据的最高能级符号为M

c.Sb位于p区

d.升温实现液氨一氨气一氮气和氢气变化的阶段中，微粒间破坏的主要的作用力依次是氢键、极性共价键

(5)周期表中元素的性质呈现出周期性变化。元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放

出的能量称作第一电子亲和能(％)。第二周期部分元素的Ei变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素

的Ei自左而右依次增大的原因是；氮元素的为呈现异常的原因是。

BCNOF

【答案】(1)As1第四周期VB族

(2)5s25P3V形H20

(3)H>Al>Nasp3正四面体

(4)cd

(5)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大

N原子的2P轨道为半充满状态相对稳定，故不易结合一个电子

【解析】(1)元素①是第五主族第四周期的As,同周期元素第一电离能逐渐增大，第五主族的As元素，

4P能级是半充满状态，第一电离能大于相邻的第六主族Se元素，故与①同周期的主族元素中，第一电离能

比①大的只有Br一种；该周期的某种元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2,是23号V,该元素在

元素周期表中的位置为第四周期VB族；

(2)基态睇(Sb)原子位于第五周期第五主族，其价电子排布式为5s25P3；

(3)[H2F]+中F价层为26(7—l—lx2尸4,故其空间构型为V形；价电子数和原子数相同的分子、离

子或基团之间称为等电子体，与国2耳+互为等电子体的分子H2O；NaAlH,中三种元素的基态原子的第一电

离能从大到小的顺序H>Al>Na；NaAlH4中铝的杂化方式为,其中负离子中A1的价层电子对数为4号(3+1-

4x1)=4,其立体结构为正四面体，杂化方式为sp3；

(4)a.CCI4、SiC、P4是空间构型均为正四面体的三种物质，键角与其他两种物质不同的是P4,CCI4、SiC

是碳或硅在正四面体的中心，氯或碳在四面体的四个顶点，白磷是四个磷原子在四个顶角位置，a错误；

b.基态P原子中，电子占据的最高能级符号为p,b错误；

c.Sb位于p区，c正确；

d.升温实现液氨-氨气(液态到气态)一氮气和氢气(氨气分解)变化的阶段中，微粒间破坏的主要的作

用力依次是氢键、极性共价键，d正确；

故选cd；

(5)除氮元素外，其他元素的Ei自左而右依次增大的原因是同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐

渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大;；氮元素的为呈现异常的原因是N原子的2P轨道为半充

满状态相对稳定，故不易结合一个电子。

国常见考法________________________________________________

片常见考法一共价键分子构型、电子式

LI.铁3Fe)、银(28Ni)的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题：

(1)基态Fe原子核外电子排布式为，Ni位于元素周期表的_______区。

(2)乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+,从

结构角度分析，Fe?+易被氧化成Fe3+的原因是。

II.回答下列问题：

(3)C0CL分子中所有原子均满足8电子构型，COCL分子中◎键和兀键的个数比为，中心原子的杂化方

式为，COCh中心原子的VSEPR模型为,COCh分子的空间构型为o

(4)AS4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为。

S

o-/\o

I0I

万宁04s

OiAs、。/

(5)A1H1中,Al原子的轨道杂化方式为；列举与A1H工空间构型相同的一种离子和一种分子:、

(填化学式)。

(6)用价层电子对互斥理论推断SnBrz分子中，Sn原子的轨道杂化方式为,SnBr2分子中Br—Sn-Br

的键角120。(填或“=")。

【答案】⑴Is22s22P63s23P63d64s2d

(2)Fe3+的3d5半满状态更稳定

(3)3：1sp2平面三角形平面三角形

(4)sp3

3

(5)spNH+CH4

(6)sp2<

【解析】(1)基态Fe原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2；Ni是28号元素，其价层电子排布式

为3d84s2,位于元素周期表中的d区；

(2)从结构角度分析，亚铁离子易被氧化为三价铁离子的原因是三价铁离子的3d§半满状态更稳定；

(3)COCL分子中有一个C=O键和2个C-C1键，所以COCL分子中◎键的数目为3,兀键的数目为1,◎键

和无键个数之比为3：1,中心原子C的电子对数为3+匕容工=0,故中心原子的杂化方式为sp2；

(4)AS4O6分子中As原子形成3个As-0键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4,故杂化方式为sp3

杂化；

(5)A1H［中，Al原子的孤电子对数=汽坨=0,杂化轨道数目=4+0=4,A1原子的杂化方式为sp3杂化；

互为等电子体的微粒空间构型相同，与A1H1空间构型相同的离子为NHj分子为CH4；

(6)SnBrz分子中Sn原子价层电子对数=2+上券=3,所以Sn原子的轨道杂化方式为sp2杂化，且含有一

对孤对电子，所以该分子为V形分子，孤电子对对成键电子对有排斥作用，所以其键角小于120。。

2.已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2。，原因

为。

【答案】孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，CH4分子中无孤对电子，

NH3分子中含有1对孤对电子，上0分子中含有2对孤对电子，对成键电子对的排斥作用依次增大，故键

角逐渐减小

【解析】孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力。H2O,NH3、CH4中0、

N、C原子价电子对数都是4,CH4分子中无孤对电子，NH3分子中含有1对孤对电子，H2O分子中含有2

对孤对电子，对成键电子对的排斥作用依次增大，故键角逐渐减小。

M常见考法二杂化轨道理论

3.硼元素的某种氢化物能与NH3作用得到化合物M,M是一种新的储氢材料，加热M会缓慢释放出H2,

并转化为化合物N,M、N分别与乙烷、乙烯的结构相似。下列有关说法正确的是

A.基态"B原子中，核外存在2对自旋相反的电子，有5种不同空间运动状态的电子

B.M分子中存在配位键，B原子的杂化类型为sp?杂化

C.M分子能与水分子之间形成氢键

D.N分子中的兀键和。键数目之比为5：1

【答案】C

【解析】A.基态"B原子电子排布为Is22s22pl核外存在2对自旋相反的电子。有3种不同空间运动状态

的电子，A项错误；

B.M与乙烷结构相似，则B为采取sp3杂化，B项错误；

C.M中N原子与H2O中的H-0形成O氢键，C项正确；

D.N分子与乙烯结构相似，的兀键和◎键数目之比为1:5,D项错误；

故选Co

辐lo/J常见考法三价层电子对互斥理论

4.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法不正确的是

元素XYZW

分子式H3ZO4

最高价氧化物的水化物

25℃时，O.lmo卜L-i溶液对应的pH

A.YX3用于汽车防撞气囊，是离子晶体

B.简单氢化物分子内的键角：X<Z

C.足量的锌与W最高价氧化物的水化物的浓溶液充分反应，还原产物有2种

D.31gz4分子中含有键

【答案】B

【解析】A.YX3是NNa3,一种非常不稳定的碱金属氮化物，加热或撞击下NaN3迅速分解为金属钠和氮气，

被广泛应用于生产汽车防撞气囊；Na、N电负性差别很大，NNa3中N与Na之间通过离子键结合，因此属

于离子晶体，A正确；

B.X、Z简单氢化物分别是NH3、PH3,中心原子均是sp3杂化，中心原子均有1个孤电子对。由于N的电

负性大于P,N原子对成键电子对吸引力更大，成键电子对更靠近N原子，成键电子对间的斥力更大，因

此NH3的键角比PH3的大，B错误；

C.W最高价氧化物的水化物的浓溶液为浓硫酸，与足量Zn反应时，前阶段为浓硫酸Zn反应，生成的还

原产物是SO2,后阶段硫酸浓度减小至一定程度，变成稀硫酸与Zn反应，生成的还原产物是H2,C正确；

D.Z4为P4,分子结构是正四面体，每个P4分子内共有6个◎键，31gp4物质的量为(mol,故31gp4分子含

有的◎键共为6x°mol=1.5mol,D正确；

4

故选Bo

5.化学用语是学习化学的基本工具，是高中化学的重要内容，请根据要求用合适的化学用语填空：

(1)从分子结构上来看，氮与碳有很多对应的物质(如CH4和NH3对应)，请找出下列含碳化合物对应的含氮

物质(填写化学式)：H2c03；C2H2=

(2)已知F