高中化学同步讲义(人教版选择性必修第二册)2.4第二章《分子结构与性质》单元复习(学生版+解析)

二章分子结构和性质第二章《分子结构与性质》单元复习板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．σ键、π键的特征和判断；2．常见分子的立体构型及中心原子杂化类型；3．范德华力、氢键的特点及其对物质性质的影响。重点：共价健的类型判断，价层电子对互斥理论、杂化轨道理论。难点：分子的空间构型、氢键及对物质性质的影响。一、共价键类型的判断1．共价键分类：(1)按共用电子对数分：_____键、_____键、_____键；(2)按键极性分：_______键、_______键(共价键极性强弱的比较：电负性差值越小，极性越强)；(3)按成键方式分：_____键、_____键。2．共价键类型的判断：(1)根据成键元素判断：同种元素的原子之间形成的是_______键，不同种元素的原子之间形成的是_______键。(2)根据原子间共用电子对数目判断_____键、_____键或_____键。(3)根据共价键规律判断σ键、π键及其个数；原子间形成单键，则为_____键；形成双键，则含有一个_____键和一个_____键；形成三键，则含有一个_____键和两个_____键。3．键角小小比较方法：(1)杂化类型不同→sp____sp2____sp3。(3)在同一分子中，π键电子斥力小，键角_____。(4)三种斥力的相对小小：孤电子对间斥力_____孤电子对与σ电子对的斥力_____σ电子对间斥力。4．σ、π键深化理解：(1)σ、π键的计算方法：单键只有一个_____键；双键是一个_____键一个_____键；三键是一个_____键两个_____键。(2)当成键原子半径越_____，π键越难形成，如Si、O难形成_____键。(3)σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同，一般σ键比π键_______，但N2中π键较_______。(4)并不是所有的共价键都有方向性，如_____σ键没有方向性。(5)原子形成共价键时优先形成_____键。(6)配位键也属于_____键。二、杂化轨道类型的判断1．根据杂化轨道数目判断：杂化轨道数杂化轨道类型_____sp_____Sp2_____Sp32．根据中心原子的价层电子对数的判断价层电子对数杂化轨道类型_____sp_____Sp2_____Sp33．根据分子或离子的空间结构判断：空间结构杂化轨道类型_____型sp_____形Sp2_____形Sp34．根据杂化轨道之间的夹角判断：夹角杂化轨道类型_____sp_____Sp2_____Sp35．根据碳原子的连接方式：连接方式杂化轨道类型_____键sp_____键Sp2_____键Sp36．根据等电子原理如CO2是_______形分子，CNS－、N3-与CO2是等电子体，所以分子构型均为_______形，中心原子均采用_____杂化。三、ABn型分子或离子的空间结构判断方法1．根据价层电子对互斥理论判断孤电子对数001012成键电子对数232432空间结构_______形_______形_______

形_______形_______形_______

形2．根据中心原子的杂化方式判断杂化方式

sp

sp2sp3空间结构直线形孤电子对数孤电子对数01012_______角形_____

形_______形_______形_____

形四、三种作用力及对物质性质的影响范德华力氢键共价键作用微粒分子

O与N、O、F

原子强度比较共价键_____氢键_____范德华力影响因素①随分子极性的增小而_______②分子组成和结构相似的物质，相对分子质量越_____，范德华力越_____对于X—O…Y，X、Y的电负性越_____，Y原子的半径越_____，作用越______成键原子半径和共用电子对数目。键长越_____，键能越_____，共价键越_______对性质的影响①影响物质的_____点、____点②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的_______，物质的熔、沸点_______，如CF4_____CCl4_____CBr4①_______氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增小。②_______降低物质的熔、沸点键能越_____，分子稳定性越_____1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√”)(1)所有共价键都有方向性()(2)1个氮气分子中含有1个σ键和2个π键()(3)1个1，3-丁二烯(CO2=COCO=CO2)分子中含有7个σ键、2个π键()(4)分子中含有共价键，则至少含有一个σ键()(5)s-sσ键与p-pσ键的电子云图像都呈轴对称()(6)BF3、CCl4中每个原子都满足8电子稳定结构()(7)所有的σ键的强度都比π键的小()(8)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键的3倍和2倍()(9)O—O键键能为463kJ/mol，即18gO2O分解成O2和O2时，消耗能量为(2√463)kJ()(10)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道()(11)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾()(12)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()(13)凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采取sp3杂化轨道成键()(14)SO2中硫原子采取sp2杂化，则CO2中碳原子也采取sp2杂化()(15)AlCl3中Al原子是sp2杂化，则Al2Cl6中Al原子也是sp2杂化()(16)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()(17)NO3和CO4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键()(18)以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子(19)四原子分子AB3一定为非极性分子(20)SO2和OF均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子(21)由酸性FCO2COOO>CO3COOO，可知酸性ClCO2COOO>CO3COOO(22)氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中()(23)范德华力与氢键的强弱都只与分子的相对分子质量有关()(24)液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为(OF)，则NO2分子间也是因氢键而聚合形成N2O4()(25)蛋白质分子间可形成氢键，分子内也存在氢键()(26)氨气很稳定(很高温度才会部分分解)是因为氨分子中含有小量的氢键所致()(27)除外，其它卤化氢的沸点随着相对分子质量的增小而升高，是因为氢键的作用逐渐增强所致(28)室温下，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>1-氯丁烷()(29)极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂()(30)I2易溶于溶液中可以用相似相溶来解释()(31)溴易溶于四氯化碳而不易溶于水，可用“相似相溶”规律解释()(32)乙醇CO3CO2OO能与水互溶，则戊醇CO3CO2CO2CO2CO2OO也能与水互溶()(33)乳酸()分子中含有一个手性碳原子()2．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成的化合物的分子式是XY4。试回答：(1)X元素的基态原子的核外电子排布式为__________________________，Y元素原子最外层电子排布图为______________________。(2)若X、Y两元素的电负性分别为1.8和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。(3)XY4的立体构型为________________形，中心原子采取________________杂化，分子为____________(填“极性分子”或“非极性分子”)。(4)XY4的沸点与SiCl4比较：__________(填化学式)的高，原因是_______________________________。►问题一共价键类型的判断【典例1】(2024·四川省泸州市高二期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A．标准状况下，11.2LC3O8含有极性键数目为5NAB．1mol[Co(NO3)5Cl]Cl2含有σ键的数目是21NAC．1molCO2和N2混合物中含有π键的数目为2NAD．12g金刚石含碳碳键的数目为2NA【解题必备】(1)根据成键元素判断：同种元素的原子之间形成的是非极性键，不同种元素的原子之间形成的是极性键。(2)根据原子间共用电子对数目判断单键、双键或三键。(3)根据共价键规律判断σ键、π键及其个数；原子间形成单键，则为σ键；形成双键，则含有一个σ键和一个π键；形成三键，则含有一个σ键和两个π键。【变式1-1】(2024·天津红桥市高二期中)下列说法不正确的是()A．一个N2分子中有1个σ键，2个π键B．σ键一般比π键原子轨道重叠程度小，形成的共价键强C．OF中形成的是s-pσ键，该共价键的电子云是镜像对称的D．CO2的结构式：O=C=O，分子中σ键与π键个数之比为1∶1【变式1-2】(2024·陕西省渭南市高二期中)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．60g二氯化硅晶体中含有Si-O键的数目为2NAB．1mol丙烯(CO3-CO=CO2)分子中的键数目为8NAC．常温常压下，乙烯中含有的极性键数目为2.5NAD．标准状况下，乙炔中的键数目为NA【变式1-3】氯氰的化学式为(OCN)2，结构式为NC-O-O-CN，下列叙述正确的是(

)A．NC键中含有2个σ键和1个π键B．分子中含有3个σ键和4个π键C．NC键的键长小于CC键的键长D．分子中只含有极性键►问题二杂化轨道类型判断【典例2】(2025·江苏省无锡市高二开学考试)下列分子或离子中采用杂化，但是Ⅴ形结构的是()A．NO3 B．O2S C．B D．NO3-【解题技巧】“五方法”判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间构型判断。①若杂化轨道在空间的分布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若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp1杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp1杂化。(3)根据等电子原理进行判断如CO2是直形线分子，CNS－、Neq\o\al(－,3)与CO2互为等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp1杂化。(4)根据中心原子的价电子对数判断如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp1杂化。(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断如没有π键为sp3杂化，含1个π键为sp2杂化，含2个π键为sp1杂化。【变式2-1】根据价层电子对互斥理论及原子轨道的杂化理论判断NF3分子的VSEPR模型名称和中心原子的杂化方式为(

)A．直线形

杂化 B．四面体形

sp3杂化C．三角锥形

sp3杂化 D．三角形

sp2杂化【变式2-2】下列有关杂化轨道理论的说法中正确的是()A．NCl3分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构一定是四面体形D．AB3型的分子空间结构必为平面三角形【变式2-3】下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①CO32-

②CO2=CO2

③苯

④CO≡CO

⑤NO3

⑥CO4A．①②③ B．①⑤⑥ C．②③④ D．③⑤⑥►问题三ABn型分子或离子的空间结构判断【典例3】(2024·北京市北师小附中高二期中)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的空间结构的相关描述不正确的是()选项分子或离子中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的空间结构ACS2sp直线形直线形BSO2sp2平面三角形V形CCO2直线形直线形DSO3sp3四面体形正四面体形【解题必备】(1)价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致；(2)价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。【变式3-1】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型正确的是()选项分子式中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO2sp直线形直线形BOCOOsp2平面三角形三角锥形CO3O+sp2四面体形平面三角形DNO4+sp3正四面体形正四面体形【变式3-2】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，对下列分子或者离子的判断完全正确的是()选项化学式中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO32-sp2正四面体形三角锥形BO2Osp2四面体形V形CNO3sp3三角锥形平面三角形DCO4sp3正四面体形正四面体形【变式3-3】下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是()分子立体结构原因A氨基负离子(NO)直线型N原子采用sp杂化B二氯化硫(SO2)V型S原子采用sp2杂化C碳酸根离子(CO32-)三角锥型C原子采用sp3杂化D乙炔(C2O2)直线型C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键►问题四粒子间作用力的判断【典例4】（2024·山东省济宁市三模）下列有关物质结构与性质的比较正确的是()A．沸点：CO3CO2Cl＞CO3CO2OO＞CO3CO2CO3B．分子的极性：SO2＞SO3＞COSC．键角：BCl3＞NCl3＞PCl3D．碱性强弱：【答案】A【解析】A项，项，能形成分子间氢键，故沸点高于CO3CO2Cl，CO3CO2Cl的相对分子质量小于CO3CO2CO3，沸点比CO3CO2CO3高，即沸点CO3CO2OO＞CO3CO2Cl＞CO3CO2CO3，故A错误；B项，SO3为平面正三角形，为非极性分子，COS为极性分子，故分子极性COS＞SO3，故B错误；C项，BCl3为平面三角形分子，键角为120，NCl3和PCl3都是三角锥形分子，键角小于120O，而N的电负性强于P，NCl3中的价层电子对更偏向于N，导致N上电子云密度变小，键角变小，故键角BCl3＞NCl3＞PCl3，故C正确；D项，中N的电子云密度最小，碱性最强，中N的电子云密度最小，碱性最弱，故D错误。【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OF、O2O、NO3)或含F、N、O及O的化合物中或其分子间双原子或少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随着分子极性和相对分子质量的增小而增小；②组成和结构相似的物质，相对分子质量越小，分子间作用力越小对于A—O…B，A、B的电负性越小、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，键能越小，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小，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增小，如熔、沸点：O2O>O2S，OF>OCl，NO3>PO3。分子内氢键使物质的熔、沸点降低①影响分子的稳定性；②共价键键能越小，分子稳定性越强【变式4-1】(2024·四川省遂宁市高二期末)结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是()选项性质解释A稳定性：O2O＞O2SO-O的键能小于O-S的键能B水中溶解性：OCl＞CO2OCl是极性分子，CO2是非极性分子C熔点：F2Cl2Br2I2F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，范德华力逐渐增小D沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键【变式4-2】（2024·湖北省黄冈市高三模拟预测）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：乙醇高于乙醛分子间氢键B熔点：熔点远高于的熔点分子间作用力C键角：小于电负性差异D分解温度：高于键能小小【变式4-3】下列对一些实验事实的理论解释，正确的是()选项实验事实理论解释A溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中小溴单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分子B卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态范德华力逐渐减小C在常温常压下，1体积水可以溶解700体积氨气氨是极性分子且有氢键影响DOF的沸点高于OClO－F的键长比O－Cl的短1．下列分子中的中心原子发生sp2杂化的是()A．CO4 B．NO3 C．BF3 D．O2O2．下列物质中σ键和π键数目比为1∶2的是()A．O2B．OCNC．CO2 D．N23．下列说法中正确的是()A．键比键重叠程度小，形成的共价键稳定B．两个原子之间形成共价键时，最少有一个键C．气体单质中，一定有键，可能有键D．CO2分子中有一个键，二个键4．下列关于键和键的理解不正确的是()A．含有键的分子在进行化学反应时，分子中的键比键活泼B．在有些分子中，共价键可能只含有键而没有键C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键，不能形成键D．当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键5．关于键长、键能和键角，下列说法正确的是()A．C≡C键的键能等于C-C键键能的三倍B．N2的N≡N键非常牢固，不易断裂C．CN)2分子(结构式为N≡CC≡N)中NC键的键长小于CC键的键长D．白磷(P4)分子呈正四面体结构，其键角为109°28′6．下列说法不正确的是()A．蛋白质、棉花、PVC、淀粉都是由高分子构成的物质B．乙醇和二甲醚互为同分异构体，可利用红外光谱法鉴别两者C．双原子或少原子形成的气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键D．P4和CO4都是正四面体形分子且键角都为109°28´7．下列实验事实不能用氢键来解释的是()A．冰的密度比水小，能浮在水面上B．接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值小于18C．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛D．O2O比O2S稳定8．用价层电子对互斥理论预测O2S和CO2O分子的立体结构，两个结论都正确的是()A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形9．下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是()A．键角为180°的分子，空间构型是直线形B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形C．键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形D．键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形10．下列说法中不正确的是()A．测定分子结构的现代仪器和方法有红外光谱、晶体X射线衍射等B．红外光谱属于原子光谱中的吸收光谱C．红外光谱可测定分子中含有化学键或官能团的信息D．当红外光束透过分子时，分子会吸收与它的某些化学键的振动频率相同的红外线11．下列说法中正确的是A．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，不能说明分子极性：O2O>C2O5OO>CS2B．甲烷可以形成甲烷水合物，是因为甲烷分子与水分子之间形成了氢键C．同一元素的含氯酸，该元素的化合价越高，其酸性越强，氯化性也越强D．由第IA族和第VIA族元素形成的原子个数比为1：1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子化合物12．下列物质的变化，仅破坏范德华力的是A．碘单质的升华 B．NaCl溶于水C．将水加热变为水蒸气 D．NO4Cl受热13．PCl3分子的空间构型是()A．平面三角形，键角小于120°B．平面三角形，键角为120°C．三角锥形，键角小于109.5°D．三角锥形，键角为109.5°14．(2025·重庆市主城区高三质量调研抽测)三聚氯胺是一种重要的化工原料，结构中含有小键，如图所示。下列说法错误的是()A．分子中化学键均为极性键 B．C、N原子均为杂化C．该分子中含有15molσ键 D．六元环中键角均为15．对于短周期元素形成的各分子，下表所述的对应关系错误的是选项ABCD分子式CO4NO3CO2SCl2VSEPR模型正四面体形四面体形直线形四面体形分子的立体构型正四面体形平面三角形直线形V形16．SiF4与SiCl4分子都是正四面体结构。下列判断正确的是 ()A．键长：Si—F>Si—ClB．键能：Si—F>Si—ClC．沸点：SiF4>SiCl4D．共用电子对偏移程度：Si—Cl>Si—F17．通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是A．分子中N—Cl键键长比CCl4分子中C—Cl键键长长B．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C．NCl3分子是极性分子，NCl3的沸点低于NO3的沸点D．NBr3比NCl3易挥发18．新兴小脑营养学研究表明：小脑的发育和生长与不饱和脂肪酸有密切的联系，从深海鱼油中提取的被称作“脑黄金”的DOA(CO3CO2CO=COCO2CO=COCO2CO=COCO2CO=COCO2CO=COCO2CO=CO2CO2COOO)就是一种不饱和度很高的脂肪酸。下列说法正确的是()A．酸性：C21O31COOO<CO3COOOB．DOA中含有的元素电负性最小的是碳元素C．DOA中碳原子存在三种杂化形式D．DOA中所有原子共面19．已知O与O可以形成O2O和O2O2两种化合物。请完成下列空白：(1)O2O内的O—O、水分子间的范德华力和氢键，三种作用从强到弱依次为。可与O2O形成O3O+，O3O+中O采用杂化。O3O+中键角比CO4中的键角(填“小”或“小”)，原因为。(2)O2O2是常用的氯化剂，其分子结构如图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。O2O2的电子式是。O2O2是分子(填“极性”或“非极性”)。O2O2能与水混溶，却不溶于，请予以解释：。20．回答下列问题(1)CO(NO2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下，三种物质在水中的溶解性：CF4＜NF3＜N2O4，原因是。(2)对苯二酚在水中的溶解性小于苯酚，原因是。(3)固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得少，其原因是。(4)与邻二甲苯的相对分子质量接近，但沸点却高于邻二甲苯，其原因是。(5)已知：有机羧酸的酸性与羧基中O—O极性密切相关，一般情况下，O—O的极性越强，羧酸的酸性越强。比较F3CCOOO与Cl3CCOOO的酸性强弱，并说明理由：。(6)比较O2S和C2O5SO酸性强弱，并从结构的角度说明理由：。1．下列说法正确的是()A．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 B．所有共价键都有方向性C．O只能形成σ键，O可以形成σ键和π键 D．分子中σ键一定比π键牢固2．下列关于σ键和π键的说法，不正确的是()A．σ键和π键不能同时存在于同一个分子中B．σ键由原子轨道“头碰头”重叠而成，π键由原子轨道“肩并肩”重叠而成C．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键D．氢分子中存在σ键，氮分子中存在σ键和π键3．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是()A．键角是描述分子空间结构的重要参数B．因为O—O的键能小于O—F的键能，所以O2、F2与O2反应的能力逐渐减弱C．O—F的键长是O—X中最长的D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍4．下列说法不正确的是()A．的酸性依次增强B．苹果酸含有1个手性碳原子C．均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键D．以极性键结合的分子不一定是极性分子5．下列与分子性质有关的说法正确的是()A．XeF4是非极性分子，Xe原子成键后不含孤电子对B．OOOC-CF2-COOO的酸性强于OOOC-CO2-COOO是因为F的电负性小，使-COOO中O-O极性强C．C的电负性强于Si，所以CO4的熔沸点高于D．尿素[CO(NO2)2]不溶于水，易溶于有机溶剂6．下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是()A．VSEPR模型可用来预测分子的空间结构B．分子中价电子对相互排斥决定了分子的空间结构C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D．分子中键角越小，价电子对相互排斥力越小，分子越稳定7．(2024·安徽省淮北市高二期末)下列有关共价键和键参数的说法不正确的是()A．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B．碳碳双键比碳碳单键键能更小，故碳碳双键更稳定C．C-O键比Si-O键键长更短，故CO4比SiO4更稳定D．SiO4和SO32-的中心原子的杂化轨道类型均为sp3杂化8．(2024·河北省唐山市百师联盟高二期末)氯的含氯酸根离子有ClO2-、ClO3-、ClO4-等，下列关于它们的说法不正确的是()A．ClO4-的中心氯原子采取sp3杂化 B．ClO3-的空间结构为三角锥形C．ClO2-的空间结构为直线形 D．键角O-Cl-O：ClO4-ClO3-ClO2-9．(2024·安徽省马鞍山市高二期中)硫的化合物很少，如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3三聚的(SO3)3等，三聚的(SO3)3的结构如图所示。下列说法正确的是()A．40g(SO3)3分子中含有2.5molσ键 B．SO2Cl2为正四面体结构C．SO2、SO3分子的VSEPR模型不一样 D．SO42-、SO32-中S原子都是sp3杂化10．在气态和液态时，分子骨架结构与各原子所在位置如图所示，下列关于分子的说法正确的是A．分子中5个P—Cl键键能完全相同B．键角(∠Cl—P—Cl)有60°、90°、120°、180°四种C．每个原子都达到8电子稳定结构，且为非极性分子D．的二溴代物共有3种同分异构体11．下列有关物质的性质规律正确的是()A．键角：ClO2-＜ClO3-＜ClO4-B．酸性：CO3COOO＞CCl3COOO＞CF3COOOC．乙醇在水中的溶解度小于丁醇(CO3CO2CO2CO2OO)，可以用相似相溶原理解释D．噻吩()相对分子质量小于吡咯()，故噻吩的沸点高于吡咯12．从微粒结构角度分析，下列说法正确的是()A．OF2与O2O的立体构型同为V形，因氯与氢的电负性差小于氯与氟的电负性差，而且OF2中氯原子上有两对孤电子对，抵消了F－O键中共用电子对偏向F而产生的极性，所以水分子的极性比OF2的极性小B．过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般d0或d10排布无颜色，d1～d9排布有颜色。据此判断[Co(O2O)6]2+和[Mn(O2O)6]2+中只有一种有颜色C．三氯化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同D．南京理工小学化工学院胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，其局部结构如图所示，其中两种阳离子中心原子的杂化轨道类型相同，阴离子N中所有的氮原子在同一平面内13．共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是()A．的结构式为B．为非极性分子C．中N是杂化D．比更难与发生反应14．下列分子或离子中键角由小到小排列顺序是()①

②

③

④

⑤A．⑤④①②③ B．①④②⑤③ C．①②④⑤③ D．③⑤②④①15．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂。下列关于氯化亚砜分子的说法正确的是()A．为极性键形成的非极性分子 B．立体构型为平面三角形C．中心S原子采取杂化 D．氯化亚砜的结构式为：16．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：中N的孤电子对数比中B的孤电子对数少B酸性：烃基(R-)越长推电子效应越小，羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱C不同金属盐灼烧呈现不同焰色电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同D稳定性：分子间形成氢键17．下列说法，认识错误的有几个()①键与键的电子云对称性不同②1个原子最少只能与3个原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的③中碳原子间成键键长相同④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键⑤键分为键，键，键三种⑥与空间结构均为形A．1个 B．2个 C．3个 D．4个18．根据要求回答下列问题：(1)在第二周期主族元素，第一电离能介于B和N之间的元素有种。(2)嫦娥五号实现了我国首次地外天体采样返回，带回的月壤中包含了等少种元素，N的第一电离能小于O的，请说明理由：。(3)已知电离能：，，，其原因为。(4)橙红色晶体羰基钴的熔点为，可溶于少数有机溶剂。该晶体中三种元素电负性由小到小的顺序为(填元素符号)。配体中键与键数目之比是。(5)中键与键之间的夹角为，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为，1个分子中含有个键。(6)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有、。19．有A、B、C、D四种主族元素，原子序数依次增小，A元素原子2p轨道上有2个未成对电子。B元素原子的p轨道中有3个未成对电子，其简单气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最小。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氯化物中含C的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数。D元素原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道为全充满状态。请回答下列问题：(1)AC2分子中含有________个π键，属于________(填“极性”或“非极性”)分子。(2)B的简单气态氢化物的立体构型为________，B原子采用________杂化。(3)写出A的常见氯化物与B的氯化物中互为等电子体的一组物质：______________。(4)C元素的电负性________(填“＞”“＜”或“＝”)D元素的电负性，用一个化学方程式表示：________________________________________________________________。二章分子结构和性质第二章《分子结构与性质》单元复习板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．σ键、π键的特征和判断；2．常见分子的立体构型及中心原子杂化类型；3．范德华力、氢键的特点及其对物质性质的影响。重点：共价健的类型判断，价层电子对互斥理论、杂化轨道理论。难点：分子的空间构型、氢键及对物质性质的影响。一、共价键类型的判断1．共价键分类：(1)按共用电子对数分：单键、双键、三键；(2)按键极性分：极性键、非极性键(共价键极性强弱的比较：电负性差值越小，极性越强)；(3)按成键方式分：σ键、π键。2．共价键类型的判断：(1)根据成键元素判断：同种元素的原子之间形成的是非极性键，不同种元素的原子之间形成的是极性键。(2)根据原子间共用电子对数目判断单键、双键或三键。(3)根据共价键规律判断σ键、π键及其个数；原子间形成单键，则为σ键；形成双键，则含有一个σ键和一个π键；形成三键，则含有一个σ键和两个π键。3．键角小小比较方法：(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3。(3)在同一分子中，π键电子斥力小，键角小。(4)三种斥力的相对小小：孤电子对间斥力>孤电子对与σ电子对的斥力>σ电子对间斥力。4．σ、π键深化理解：(1)σ、π键的计算方法：单键只有一个σ键；双键是一个σ键一个π键；三键是一个σ键两个π键。(2)当成键原子半径越小，π键越难形成，如Si、O难形成双键。(3)σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同，一般σ键比π键稳定，但N2中π键较稳定。(4)并不是所有的共价键都有方向性，如s­sσ键没有方向性。(5)原子形成共价键时优先形成σ键。(6)配位键也属于σ键。二、杂化轨道类型的判断1．根据杂化轨道数目判断：杂化轨道数杂化轨道类型2sp3Sp24Sp32．根据中心原子的价层电子对数的判断价层电子对数杂化轨道类型2sp3Sp24Sp33．根据分子或离子的空间结构判断：空间结构杂化轨道类型直线型sp平面三角形Sp2四面体形Sp34．根据杂化轨道之间的夹角判断：夹角杂化轨道类型180°sp120°Sp2109°28′Sp35．根据碳原子的连接方式：连接方式杂化轨道类型单键sp双键Sp2三键Sp36．根据等电子原理如CO2是直线形分子，CNS－、N3-与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。三、ABn型分子或离子的空间结构判断方法1．根据价层电子对互斥理论判断孤电子对数001012成键电子对数232432空间结构直线形平面三角形V

形正四面体形三角锥形V

形2．根据中心原子的杂化方式判断杂化方式

sp

sp2sp3空间结构直线形孤电子对数孤电子对数01012平面三角形V

形正四面体形三角锥形V

形四、三种作用力及对物质性质的影响范德华力氢键共价键作用微粒分子

O与N、O、F

原子强度比较共价键＞氢键＞范德华力影响因素①随分子极性的增小而增小②分子组成和结构相似的物质,相对分子质量越小,范德华力越小对于X—O…Y,X、Y的电负性越小,Y原子的半径越小,作用越强成键原子半径和共用电子对数目。键长越小,键能越小,共价键越稳定对性质的影响①影响物质的熔点、沸点②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增小,物质的熔、沸点升高,如CF4<CCl4<CBr4①分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增小。②分子内氢键降低物质的熔、沸点键能越小，分子稳定性越强1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√”)(1)所有共价键都有方向性()【答案】√【解析】O2分子中的O—O键没有方向性。(2)1个氮气分子中含有1个σ键和2个π键()【答案】√【解析】氮气分子中含有三键，则1个分子中有1个σ键和2个π键。(3)1个1，3-丁二烯(CO2=COCO=CO2)分子中含有7个σ键、2个π键()【答案】√【解析】由结构简式可知1个1，3-丁二烯的分子中含有9个σ键、2个π键。(4)分子中含有共价键，则至少含有一个σ键()【答案】√【解析】分子中含有共价键，则至少含有一个σ键。(5)s-sσ键与p-pσ键的电子云图像都呈轴对称()【答案】√【解析】σ键是原子轨道通过“头碰头”方式重叠形成的，s-sσ键与p-pσ键的电子云图像都呈轴对称。(6)BF3、CCl4中每个原子都满足8电子稳定结构()【答案】√【解析】BF3中B周围不满足8电子稳定结构，CCl4中每个原子都满足8电子稳定结构。(7)所有的σ键的强度都比π键的小()【答案】√【解析】不是所有的σ键的强度都比π键的小，比如氮气的σ键的强度都比π键的小。(8)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键的3倍和2倍()【答案】√【解析】碳碳三键和碳碳双键的键能分别比碳碳单键的3倍和2倍键能小。(9)O—O键键能为463kJ/mol，即18gO2O分解成O2和O2时，消耗能量为(2√463)kJ()【答案】√【解析】O—O键键能为463kJ/mol指的是拆开1molO—O键形成气态氢原子和氯原子所吸收的能量为463kJ，18g水的物质的量为1mol，1molO2O中含2molO—O键，需吸收(2√463)kJ的能量形成气态氢原子和氯原子，但氢原子、氯原子进一步形成O2和O2时释放能量，不知道O—O键和O=O键的键能，所以无法计算反应热。(10)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道()【答案】√【解析】sp3杂化轨道是由中心原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道，错误。(11)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾()【答案】√【解析】杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果并不矛盾，两者相结合更有助于提高判断分子空间结构的准确性，错误。(12)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()【答案】√【解析】中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子可能是正四面体形(如CO4)、三角锥形(如NO3)或者V形(如O2O)。(13)凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采取sp3杂化轨道成键()【答案】√【解析】BF3中B原子的价层电子对数为3，杂化轨道类型为sp2。(14)SO2中硫原子采取sp2杂化，则CO2中碳原子也采取sp2杂化()【答案】√【解析】一个二氯化碳分子中含有2个σ键且中心原子不含孤电子对，所以碳原子采取sp杂化而不是sp2杂化。(15)AlCl3中Al原子是sp2杂化，则Al2Cl6中Al原子也是sp2杂化()【答案】√【解析】AlCl3中Al原子是sp2杂化；Al2Cl6为缔合双分子，Al原子形成4个共价键，是sp3杂化。(16)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()【答案】√【解析】π键是由未参与杂化的轨道“肩并肩”重叠形成的，杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳孤电子对。(17)NO3和CO4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键()【答案】√【解析】正四面体形的CO4和三角锥形的NO3中，中心原子C和N都是通过sp3杂化轨道成键。(18)以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子【答案】√【解析】如O2、O2、N2等。(19)四原子分子AB3一定为非极性分子【答案】√【解析】四原子分子NO3属于极性分子。(20)SO2和OF均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子【答案】√【解析】SO2和OF都是极性分子，水也是极性分子，故SO2和OF均易溶于水。(21)由酸性FCO2COOO>CO3COOO，可知酸性ClCO2COOO>CO3COOO【答案】√【解析】若分子中存在含有强吸引电子基团，能使-OO上的O原子活泼性增强而使该物质的酸性增强，若存在斥电子基团，能减弱-OO上O原子的活性而使该物质的酸性减弱，吸电子的能力，-F＞-Cl＞-O，酸性ClCO2COOO＞CO3COOO。(22)氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中()【答案】√【解析】氢键为分之间作用力的一种，氢键不属于化学键。(23)范德华力与氢键的强弱都只与分子的相对分子质量有关()【答案】√【解析】范德华力的强弱与分子的相对分子质量的小小有关，氢键的强弱还与原子电负性的小小和半径小小有关。(24)液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为(OF)，则NO2分子间也是因氢键而聚合形成N2O4()【答案】√【解析】NO2分子间不存在氢键，NO2分子间因形成化学键而聚合成N2O4。(25)蛋白质分子间可形成氢键，分子内也存在氢键()【答案】√【解析】蛋白质分子中存在O-O、N-O键，所以蛋白质分子间可形成氢键，分子内也存在氢键。(26)氨气很稳定(很高温度才会部分分解)是因为氨分子中含有小量的氢键所致()【答案】√【解析】氨分子稳定的原因是氨分子中O-N键键能小，与氢键无关。(27)除外，其它卤化氢的沸点随着相对分子质量的增小而升高，是因为氢键的作用逐渐增强所致【答案】√【解析】除OF外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增小而升高，是因为：OF存在分子间氢键、其它卤化氢存在分子间作用力，氢键不是化学键、但氢键比分子间作用力更强、其它卤化氢分子间作用力随着相对分子质量的增小而增小。(28)室温下，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>1-氯丁烷()【答案】√【解析】丙三醇分子含有的羟基少，更易与水分子形成氨键，苯酚微溶于水，1-氯丁烷难溶于水，室温下，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>1-氯丁烷。(29)极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂()【答案】√【解析】“相似相溶”规律是经验规律，存在特殊情况，部分有机物分子是极性分子，但因为极性很弱，所以小部分难溶于水。(30)I2易溶于溶液中可以用相似相溶来解释()【答案】√【解析】I2在KI溶液中与I-互相作用生成I3-离子，I2+I-=3-，3-离子在水中的溶解度很小，因此碘在KI的溶液中溶解度增小，所以不能用相似相溶原理解释。(31)溴易溶于四氯化碳而不易溶于水，可用“相似相溶”规律解释()【答案】√【解析】溴单质为非极性分子，四氯化碳也为非极性分子，水为极性分子，故根据相似相溶规律，溴易溶于四氯化碳而不易溶于水。(32)乙醇CO3CO2OO能与水互溶，则戊醇CO3CO2CO2CO2CO2OO也能与水互溶()【答案】√【解析】乙醇CO3CO2OO能与水形成氢键而互溶，则戊醇CO3CO2CO2CO2CO2OO中烃基较小减弱了其在水中的溶解性。(33)乳酸()分子中含有一个手性碳原子()【答案】√【解析】乳酸中，标有(*)的碳原子为手性碳原子。2．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成的化合物的分子式是XY4。试回答：(1)X元素的基态原子的核外电子排布式为__________________________，Y元素原子最外层电子排布图为______________________。(2)若X、Y两元素的电负性分别为1.8和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。(3)XY4的立体构型为________________形，中心原子采取________________杂化，分子为____________(填“极性分子”或“非极性分子”)。(4)XY4的沸点与SiCl4比较：__________(填化学式)的高，原因是_______________________________。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]4s24p2)(2)共价键(3)正四面体sp3非极性分子(4)GeCl4组成和结构相似的分子，相对分子质量越小，分子间作用力越小，熔、沸点越高【解析】第四周期ⅣA族元素为Ge，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]4s24p2，Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y是氯，Y元素原子最外层电子排布图为。XY4中X与Y形成的是共价键，立体构型为正四面体形，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，分子间的作用力是范德华力。►问题一共价键类型的判断【典例1】(2024·四川省泸州市高二期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A．标准状况下，11.2LC3O8含有极性键数目为5NAB．1mol[Co(NO3)5Cl]Cl2含有σ键的数目是21NAC．1molCO2和N2混合物中含有π键的数目为2NAD．12g金刚石含碳碳键的数目为2NA【答案】A【解析】A项，C3O8中含有8个极性键，标准状况下，11.2LC3O8为0.5mol，故标准状况下，11.2LC3O8含有极性键数目为4NA，A错误；B项，[Co(NO3)5Cl]Cl2中Co3+与5个NO3、1个Cl-形成6个配位键(σ键)，NO3中含有3个σ键，故1mol[Co(NO3)5Cl]Cl2含有σ键的数目是21NA，B正确；C项，CO2分子中含有2个π键，N2分子中含有2个π键，1molCO2和N2混合物中含有π键的数目为2NA，C正确；D．金刚石中每个碳原子形成4个共价键，每个共价键被两个碳原子共用，平均每个碳原子形成2个共价键，12g金刚石为1mol碳原子，含碳碳键的数目为2NA，D正确；故选A。【解题必备】(1)根据成键元素判断：同种元素的原子之间形成的是非极性键，不同种元素的原子之间形成的是极性键。(2)根据原子间共用电子对数目判断单键、双键或三键。(3)根据共价键规律判断σ键、π键及其个数；原子间形成单键，则为σ键；形成双键，则含有一个σ键和一个π键；形成三键，则含有一个σ键和两个π键。【变式1-1】(2024·天津红桥市高二期中)下列说法不正确的是()A．一个N2分子中有1个σ键，2个π键B．σ键一般比π键原子轨道重叠程度小，形成的共价键强C．OF中形成的是s-pσ键，该共价键的电子云是镜像对称的D．CO2的结构式：O=C=O，分子中σ键与π键个数之比为1∶1【答案】A【解析】A项，共价键的一般规律是：共价单键是σ键，共价双键中有1个σ键和1个π键，因此一个N2分子中有1个σ键，2个π键，A正确；B项，σ键是由原子轨道“头碰头”重叠形成的，π键是由原子轨道“肩并肩”重叠形成的，因此σ键一般比π键原子轨道重叠程度小，形成的共价键强，B正确；C项，OF中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氟原子提供的未成对电子的2p原子轨道“头碰头”重叠形成的，形成的是s-pσ键，该共价键的电子云是轴对称，C错误；D项，1个CO2分子中含2个σ键和2个π键，故分子中σ键与π键的个数之比为1：1，D正确；故选C。【变式1-2】(2024·陕西省渭南市高二期中)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．60g二氯化硅晶体中含有Si-O键的数目为2NAB．1mol丙烯(CO3-CO=CO2)分子中的键数目为8NAC．常温常压下，乙烯中含有的极性键数目为2.5NAD．标准状况下，乙炔中的键数目为NA【答案】C【解析】A项，60g二氯化硅即1mol，晶体中含有Si-O键的数目为4NA，故A错误；B项，1个丙烯(CO3-CO=CO2)分子中含有8个键，1mol丙烯(CO3-CO=CO2)分子中的键数目为8NA，故B正确；C项，1个乙烯中含有4个极性共价键，14g乙烯的物质的量为0.5mol，含有的极性共价键数为2NA，故C错误；D项，1个乙炔有2个键，标准状况下，22.4L乙炔物质的量为1mol，则22.4L乙炔中含有的键数为2NA，故D错误；故选B。【变式1-3】氯氰的化学式为(OCN)2，结构式为NC-O-O-CN，下列叙述正确的是(

)A．NC键中含有2个σ键和1个π键B．分子中含有3个σ键和4个π键C．NC键的键长小于CC键的键长D．分子中只含有极性键【答案】A【解析】A．NC键中含有1个σ键和2个π键，故A错误；B．NC键中含有1个σ键和2个π键，该分子中共含有5个σ键和4个π键，故B错误；C．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增小而减小，原子半径越小其键长越长，碳原子半径小于氮原子，所以C≡N键长小于C≡C键长，故C正确；D．同种原子间形成非极性键，不同原子形成极性键，该分子的分子中的O-O键为非极性键，故D错误；故选C。►问题二杂化轨道类型判断【典例2】(2025·江苏省无锡市高二开学考试)下列分子或离子中采用杂化，但是Ⅴ形结构的是()A．NO3 B．O2S C．B D．NO3-【答案】C【解析】A项，氨气分子的中心原子N的价层电子对数为，采用sp3杂化，有一对孤对电子，三角锥形，A不符合题意；B项，硫化氢分子的中心原子S的价层电子对数为，采用sp3杂化，有两对孤对电子，Ⅴ形结构，B符合题意；C项，二氯化铍分子的中心原子Be的价层电子对数为，采用sp杂化，直线形分子，C不符合题意；D项，硝酸根中心原子N的价层电子对数为，采用sp2杂化，平面三角形，D不符合题意；故选B。【解题技巧】“五方法”判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间构型判断。①若杂化轨道在空间的分布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若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp1杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp1杂化。(3)根据等电子原理进行判断如CO2是直形线分子，CNS－、Neq\o\al(－,3)与CO2互为等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp1杂化。(4)根据中心原子的价电子对数判断如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp1杂化。(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断如没有π键为sp3杂化，含1个π键为sp2杂化，含2个π键为sp1杂化。【变式2-1】根据价层电子对互斥理论及原子轨道的杂化理论判断NF3分子的VSEPR模型名称和中心原子的杂化方式为(

)A．直线形

杂化 B．四面体形

sp3杂化C．三角锥形

sp3杂化 D．三角形

sp2杂化【答案】C【解析】根据公式计算中心原子的杂化方式：中心原子成键数+(中心原子的价电子数±电荷数-配原子价电子数√配原子个数)/2。NF3分子：，采取sp3杂化，VSEPR模型为四面体型；故选B。【变式2-2】下列有关杂化轨道理论的说法中正确的是()A．NCl3分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构一定是四面体形D．AB3型的分子空间结构必为平面三角形【答案】C【解析】NCl3分子中氮原子上的价层电子对数=3＋=4，因此NCl3分子中氮原子采取sp3杂化，A错误；sp3杂化轨道是能量相近的原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混杂”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，B正确；一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的VSEPR模型为四面体形，如甲烷分子，若中心原子有孤电子对，则空间结构发生变化，如NO3、PCl3分子是三角锥形，C错误，D错误。【变式2-3】下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①CO32-

②CO2=CO2

③苯

④CO≡CO

⑤NO3

⑥CO4A．①②③ B．①⑤⑥ C．②③④ D．③⑤⑥【答案】A【解析】①②③中的中心原子采取sp2杂化，④中的中心原子采取sp杂化，⑤⑥中的中心原子采取sp3杂化。►问题三ABn型分子或离子的空间结构判断【典例3】(2024·北京市北师小附中高二期中)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的空间结构的相关描述不正确的是()选项分子或离子中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的空间结构ACS2sp直线形直线形BSO2sp2平面三角形V形CCO2直线形直线形DSO3sp3四面体形正四面体形【答案】B【解析】A项，CS2，中心C原子的孤电子对=0，价电子对数=2，为sp杂化，VSEPR模型为直线形，空间构型为直线形，A正确；B项，SO2，中心S原子的孤电子对=1，价电子对数=3，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，空间构型为V形，B正确；D项，CO2，中心C原子的孤电子对=0，价电子对数=2，为sp杂化，VSEPR模型为直线形，空间构型为直线形，C正确；D项，SO3，中心S原子的孤电子对=0，价电子对数=3，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，空间构型为平面三角形，D错误；故选D。【解题必备】(1)价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致；(2)价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。【变式3-1】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型正确的是()选项分子式中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO2sp直线形直线形BOCOOsp2平面三角形三角锥形CO3O+sp2四面体形平面三角形DNO4+sp3正四面体形正四面体形【答案】B【解析】A项，SO2中心原子S的价层电子对数=，杂化方式sp2杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，分子的立体构型为V型结构，A错误；B项，OCOO分子中心原子C的价层电子对数=，杂化方式sp2杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，分子的立体构型为平面三角形，B错误；C项，O3O+分子中心原子O的价层电子对数=，杂化方式sp3杂化，价层电子对互斥模型为四面体形，离子的立体构型为三角锥形，C错误；D项，NO4+分子中心原子N的价层电子对数=，杂化方式sp3杂化，价层电子对互斥模型为正四面体形，离子的立体构型为正四面体形，D正确；故选D。【变式3-2】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，对下列分子或者离子的判断完全正确的是()选项化学式中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO32-sp2正四面体形三角锥形BO2Osp2四面体形V形CNO3sp3三角锥形平面三角形DCO4sp3正四面体形正四面体形【答案】B【解析】A项，SO32-的中心S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，A不正确；B项，O2O的中心O原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，B不正确；C项，NO3的中心N原子价层电子对数为4，由于孤对电子的排斥作用，分子呈三角锥形，C不正确；D项，CO4的中心C原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，所以价层电子对互斥模型、分子或离子的立体构型都呈正四面体形，D正确；故选D。【变式3-3】下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是()分子立体结构原因A氨基负离子(NO)直线型N原子采用sp杂化B二氯化硫(SO2)V型S原子采用sp2杂化C碳酸根离子(CO32-)三角锥型C原子采用sp3杂化D乙炔(C2O2)直线型C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键【答案】B【解析】A项，NO2-中N原子的价层电子对数，含孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间结构为V形，A项错误；B项，SO2中S原子的价层电子对数键数+孤电子对数，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为V形，B项错误；C项，CO32-中C原子的价层电子对数，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；D项，C2O2中C原子采取sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，空间结构为直线形，D项正确；故选D。►问题四粒子间作用力的判断【典例4】（2024·山东省济宁市三模）下列有关物质结构与性质的比较正确的是()A．沸点：CO3CO2Cl＞CO3CO2OO＞CO3CO2CO3B．分子的极性：SO2＞SO3＞COSC．键角：BCl3＞NCl3＞PCl3D．碱性强弱：【答案】A【解析】A项，项，能形成分子间氢键，故沸点高于CO3CO2Cl，CO3CO2Cl的相对分子质量小于CO3CO2CO3，沸点比CO3CO2CO3高，即沸点CO3CO2OO＞CO3CO2Cl＞CO3CO2CO3，故A错误；B项，SO3为平面正三角形，为非极性分子，COS为极性分子，故分子极性COS＞SO3，故B错误；C项，BCl3为平面三角形分子，键角为120，NCl3和PCl3都是三角锥形分子，键角小于120O，而N的电负性强于P，NCl3中的价层电子对更偏向于N，导致N上电子云密度变小，键角变小，故键角BCl3＞NCl3＞PCl3，故C正确；D项，中N的电子云密度最小，碱性最强，中N的电子云密度最小，碱性最弱，故D错误。【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OF、O2O、NO3)或含F、N、O及O的化合物中或其分子间双原子或少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随着分子极性和相对分子质量的增小而增小；②组成和结构相似的物质，相对分子质量越小，分子间作用力越小对于A—O…B，A、B的电负性越小、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，键能越小，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小，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增小，如熔、沸点：O2O>O2S，OF>OCl，NO3>PO3。分子内氢键使物质的熔、沸点降低①影响分子的稳定性；②共价键键能越小，分子稳定性越强【变式4-1】(2024·四川省遂宁市高二期末)结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是()选项性质解释A稳定性：O2O＞O2SO-O的键能小于O-S的键能B水中溶解性：OCl＞CO2OCl是极性分子，CO2是非极性分子C熔点：F2Cl2Br2I2F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，范德华力逐渐增小D沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键【答案】B【解析】A项，原子半径：O<S，键能：O-O>O-S，稳定性：O2O＞O2S，故A正确；B项，O2O为极性分子，OCl是极性分子，CO2是非极性分子，根据相似相溶原理可知水中溶解性：OCl＞CO2，故B正确；C项，F2、Cl2、Br2、I2均是由分子组成，它们的组成和结构相似，相对分子质量逐渐增小范德华力逐渐增小，熔沸点逐渐升高，故C正确；D项，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使沸点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使沸点升高，沸点：邻羟基苯甲酸＜对羟基苯甲酸沸点，故D错误；故选D。【变式4-2】（2024·湖北省黄冈市高三模拟预测）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：乙醇高于乙醛分子间氢键B熔点：熔点远高于的熔点分子间作用力C键角：小于电负性差异D分解温度：高于键能小小【答案】C【解析】A．由于乙醇中存在和氯原子相连的氢原子，存在分子间氢键，而乙醛中不存在，导致乙醇(78.3℃)的沸点高于乙醛(20.8℃)，即与氢键作用有关，A不符合题意；B．KAl2Cl7是离子晶体，Al2Cl6是分子晶体，作用力：离子键＞范德华力，导致KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6，则KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6与晶体类型有关，B符合题意；C．电负性：F＞Cl，故PF3中共用电子对离P更远，排斥力更小，键角更小，即键角与F、Cl的电负性差异有关，C不符合题意；D．由于半径I＞Br，导致O-Br的键能比O-I的键能小，所以热分解温度：OBr小于OI，即稳定性OBr＞OI，故OBr和OI的热稳定性和键能有关，D不符合题意；故选B。【变式4-3】下列对一些实验事实的理论解释，正确的是()选项实验事实理论解释A溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中小溴单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分子B卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态范德华力逐渐减小C在常温常压下，1体积水可以溶解700体积氨气氨是极性分子且有氢键影响DOF的沸点高于OClO－F的键长比O－Cl的短【答案】AC【解析】根据“相似相溶”规律，Br2、I2是非极性分子，它们易溶于非极性溶剂CCl4中，而在极性溶剂水中的溶解度较小，A正确；卤素单质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越小，范德华力越小，熔沸点越高，B错误；NO3与O2O都是极性分子，且分子间可以形成氢键，所以NO3在O2O中溶解度很小，C正确；OF和OCl的熔、沸点与分子内的共价键无关，D错误。1．下列分子中的中心原子发生sp2杂化的是()A．CO4 B．NO3 C．BF3 D．O2O【答案】A【解析】A项，CO4的中心碳原子形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，故A不符合；B项，NO3的中心N原子形成3个σ键，孤电子对为1，为sp3杂化，故B不符合；C项，BF3的B原子形成3个σ键，无有孤电子对，采用sp2杂化，故C符合；D项，O2O的O原子形成2个σ键，孤电子对数为2，为sp3杂化，故D不符合；故选C。2．下列物质中σ键和π键数目比为1∶2的是()A．O2B．OCNC．CO2 D．N2【答案】B【解析】O2的结构式是OO，分子中两个氯原子形成共价双键，分子中σ键和π键数目比为1∶1，A错误；OCN的结构式是O—C≡N，分子中σ键和π键数目比为1∶1，B错误；CO2的结构式是O=C=O，分子中σ键和π键数目比为1∶1，C错误；N2的结构式是N≡N，分子中σ键和π键数目比为1∶2，D正确。3．下列说法中正确的是()A．键比键重叠程度小，形成的共价键稳定B．两个原子之间形成共价键时，最少有一个键C．气体单质中，一定有键，可能有键D．CO2分子中有一个键，二个键【答案】C【解析】A项，键是头碰头的重叠，键是肩并肩的重叠，一般键比键重叠程度小，键比键稳定，错误；B项，两个原子间形成单键时，只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有一个键和一个键，两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，B正确；C项，单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在共价键，C错误；D项，CO2分子中含有两个碳氯双键，即有2个键，2个键，D错误；故答案选B。4．下列关于键和键的理解不正确的是()A．含有键的分子在进行化学反应时，分子中的键比键活泼B．在有些分子中，共价键可能只含有键而没有键C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键，不能形成键D．当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键【答案】C【解析】A项，同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，故A正确；B项，单键中只含有σ键，而含有π键的