第五章 第18讲 化学键 分子结构与性质-【勤径学升】2025年高考化学一轮总复习配套课件（人教版）

化　学 第五章　物质结构与性质　元素周期律 第18讲　化学键　分子结构与性质 1.能说出微粒间作用（离子键、共价键和分子间作用力等）的主要类型、特征和实质。 2.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构。 3.能利用电负性判断共价键的极性，能根据共价分子的结构特点说明简单分子的某些性质；能说明分子间作用力（含氢键）对物质熔、沸点等性质的影响，能列举含有氢键的物质及其性质特点。 4.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 考点1　化学键 ➢ 对应学生用书P102 1.化学键 （1）化学键的定义及分类 共价键 极性键 非极性键 （2）离子键、共价键的比较 离子键 共价键 成键粒子 ⁠⁠　阴、阳离子　⁠ ⁠⁠　原子　⁠ 成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用 形成条件 活泼⁠⁠　金属　⁠与活泼⁠⁠　非金属　⁠经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键 ⁠⁠　同种　⁠元素原子之间成键 ⁠⁠　不同种　⁠元素原子之间成键 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 阴、阳离子　 原子　 金属　 非金 属　 同种　 不同 种　 （2）分类 分类依据 类型 形成共价键的原子 原子轨道“头碰头”重叠 ⁠⁠　σ　⁠键 轨道重叠方式 原子轨道“肩并肩”重叠 ⁠⁠　π　⁠键 形成共价键的共用电子对是否偏移 共用电子对发生偏移 ⁠⁠　极性　⁠键 共用电子对不发生偏移 ⁠⁠　非极性　⁠键 σ　 π　 极性　 非极性　 2.共价键 （1）特征：具有⁠⁠　饱和　⁠性和⁠⁠　方向　⁠性。 饱和　 方向　 分类依据 类型 原子间共用电 子对的数目 原子间有一个共用电子对 ⁠⁠　单　⁠键 原子间有两个共用电子对 ⁠⁠　双　⁠键 原子间有三个共用电子对 ⁠⁠　三　⁠键 单　 双　 三　 （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 a.键能越⁠⁠　大　⁠，键长越⁠⁠　短　⁠，分子越稳定。 b.⁠ 大　 短　 稳定性 空间结构 3.化学键的表示方法——电子式 （1）概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的⁠⁠　最外层电子　⁠的式子。 最外层电子　 （2）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︙︙H，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 NaCl误写为Na＋︰︰，应写为Na＋[︰︰]－； HF误写为H＋[︰︰]－，应写为H︰︰ 内容 实例 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·N‥︰· 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︰︰︰ 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 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－ （3）用电子式表示化合物的形成过程 ①离子化合物 如NaCl：⁠。 ②共价化合物 如HCl：H×＋·︰︰。 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键。 （ × ） 2.共价键的成键原子只能是非金属原子。 （ × ） 3.共价键键长是成键的两个原子半径之和。 （ × ） 4.所有的共价键都有方向性。 （ × ） 5.σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。 （√ ） 6.σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。 （√ ） × × × × √ √ 2.在下列化学反应中，既有离子键、共价键断裂，又有离子键、共价键形成的是（ 　） A.2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑ B.SO2＋2H2S3S↓＋2H2O C.Mg3N2＋6H2O3Mg（OH）2↓＋2NH3↑ D.AgNO3＋NaClAgCl↓＋NaNO3 解析　A项，2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，反应中只断裂了共价键，A错误；B项，SO2＋2H2S3S↓＋2H2O，反应中断裂了共价键，也只形成了共价键，B错误；C项，Mg3N2＋6H2O3Mg（OH）2↓＋2NH3↑，反应中既断裂了离子键又断裂了共价键，同时有离子键和共价键形成，C正确；D项，反应中只断裂和形成了离子键，D错误。故选C。 答案　C ⁠ 化学键与物质类别的关系 （1）除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。 （2）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。 （3）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。 （4）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。 （5）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。 （6）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。 （7）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。 （8）金属元素和非金属元素之间可能存在共价键，如AlCl3等。 题组二　电子式的相关判断 3.下列表达正确的是 （　　） A.HClO的电子式为H︰︰︰ B.H2S的电子式可表示为H＋[︰︰]H＋ C.用电子式表示Na2O的形成过程：2Na·＋··2Na＋[︰︰]2－ D.BaCl2的电子式为[︰︰]－Ba2＋[︰︰]－ 解析　HClO分子中，氧原子分别与氢原子、氯原子形成共价键，电子式为H︰︰︰，故A错误；H2S是共价化合物，电子式可表示为H︰︰H，故B错误；用电子式表示Na2O的形成过程时，2个Na＋不能合并，且Na2O的电子式书写错误，正确的表达方式为⁠，故C错误；BaCl2是离子化合物，电子式为[︰︰]－Ba2＋[︰︰]－，故D正确。 答案　D 题组三　共价键类别及其键参数 5.下列有关共价键的键参数的说法不正确的是 （　　） A.CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大 B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长 C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D.分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高 解析　A项，三者的键角分别为109°28'、120°、180°，依次增大，A项正确；B项，因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故三者与H形成共价键的键长依次增长，B项正确；C项，O、S、Se的原子半径依次增大，故三者与H形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C项正确；D项，分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D项错误。故选D。 答案　D 6.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。回答下列问题： （1）CH4中的化学键从形成过程来看，属于 　　　　⁠（填“σ”或“π”）键。  （2）已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为 　　　　⁠。  （3）C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为 　　　　⁠。  （4）利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为⁠，每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目分别为 　　　　⁠（填字母）。  A.4个σ键 B.2个σ键、2个π键 C.2个σ键、1个π键 D.3个σ键、1个π键 答案　（1）σ　 （2）1∶1　 （3）30　 （4）D 考点2　分子的空间结构 ➢ 对应学生用书P104 1.价层电子对互斥（VSEPR）模型 （1）理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对数越多，排斥力越强，键角越小。 （2）用价层电子对互斥理论推测分子的空间结构 其中：a是中心原子的价电子数（阳离子要减去离子的电荷数，阴离子要加上离子的电荷数），b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。 （3）示例分析 中心原子上的价层电子对数 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 VSEPR模型的空间结构 分子的 空间结构 实例 2 2 0 ⁠⁠　直线形　⁠ ⁠⁠　直线形　⁠ CO2 3 3 0 ⁠⁠　平面形　⁠ 平面三角形 BF3 2 1 ⁠⁠　V形　⁠ SO2 4 4 0 ⁠　四面体形　⁠ ⁠ 正四面体形 CH4 4 3 1 ⁠⁠　四面形　⁠ ⁠⁠　三角形　⁠ NH3 2 2 ⁠⁠　V形　⁠ H2O 直线形　 直线形　 平面三角 形　 V形　 四面体 形　 三角锥 形　 V形　 2.杂化轨道理论 （1）理论要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。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°　⁠ 平面三角形 BF3 sp3 4 ⁠　09°28'　⁠ 正四面体形 CH4 120°　 109°28'　 （3）中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断 分子（A为中心原子） 中心原子上的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子的空间结构 实例 AB2 0 sp ⁠⁠　直线形　⁠ BeCl2 1 ⁠⁠　sp2　⁠ ⁠⁠　V形　⁠ SO2 2 ⁠⁠　sp3　⁠ 　 V形　⁠ H2O AB3 0 ⁠⁠　sp2　⁠ 平面三角形 BF3 AB3 1 ⁠⁠　sp3　⁠ ⁠⁠　三角锥形　⁠ NH3 AB4 0 sp3 正四面体形 CH4 直线形　 sp2　 V形　 sp3　 V形　 sp2　 sp3　 三角锥形　 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。 （√ ） 2.分子中的中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构。 （ × ） 3.NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。 （ × ） 4.只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。 （√ ） 5.中心原子是sp杂化的，其分子空间结构不一定为直线形。 （ × ） 6.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。 （√ ） √ × × √ × √ ⁠ 1.（2022·浙江省诸暨中学高三期中）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模型可用预测分子的立体构型 B.VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子 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.分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定 解析　A项，VSEPR模型可用来预测分子的立体构型，注意实际空间构型要去掉孤电子对，A正确；B项，VSEPR模型可用于预测简单分子的空间结构，不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子，B正确；C项，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对间的排斥力，C正确；D项，分子的稳定性与键角没有关系，与化学键强弱有关，D错误。故选D。 答案　D ⁠ “四方法”判断分子中中心原子的杂化轨道类型 （1）根据杂化轨道的空间分布判断 ①若杂化轨道在空间的分布呈四面体形，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sp杂化。 （2）根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为109°28'，则分子的中心原子发生sp3杂化。 ②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。 ③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。 （3）根据中心原子上的价层电子对数判断 若中心原子上的价层电子对数为4，则是sp3杂化；若中心原子上的价层电子对数为3，则是sp2杂化；若中心原子上的价层电子对数为2，则是sp杂化。 （4）根据分子中是否有π键及π键数目判断 若不含π键，则为sp3杂化；若含一个π键，则为sp2杂化；若含两个π键，则为sp杂化。 考点3　分子结构与物质的性质 ➢ 对应学生用书P106 1.分子的极性 （1）非极性分子与极性分子的判断 非极性 极性 （2）键的极性、分子空间结构与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 分子空间结构 分子极性 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 ⁠⁠　极性　⁠分子 XY2 （X2Y） CO2、CS2 极性键 直线形 ⁠⁠　非极性　⁠分子 SO2 极性键 V形 ⁠⁠　极性　⁠分子 H2O、H2S 极性键 V形 ⁠⁠　极性　⁠分子 极性　 非极性　 极性　 极性　 类型 实例 键的极性 分子空间结构 分子极性 XY3 BF3 极性键 ⁠⁠　平面正三角　⁠形 非极性分子 NH3 极性键 ⁠⁠　三角锥　⁠形 ⁠⁠　极性　⁠分子 XY4 CH4、CCl4 极性键 ⁠⁠　正四面体　⁠形 ⁠⁠　非极性　⁠分子 平面正三 角　 三角锥　 极性　 正四面 体　 非极性　 （3）键的极性对化学性质的影响 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸＞三氯乙酸 氟的电负性大于氯的电负性，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大，更易电离出氢离子 三氯乙酸＞二氯乙酸＞氯乙酸 Cl3C—的极性＞Cl2HC—的极性＞ClH2C—的极性，极性越强，羧基中的羟基的极性就越大，就越易电离出氢离子 甲酸＞乙酸＞丙酸 烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱 2.分子间作用力 （1）概念：物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，称之为分子间作用力，其主要分为范德华力和氢键。 （2）范德华力 实质 范德华力的实质是电性作用，无⁠⁠　饱和　⁠性和⁠⁠　方向　⁠性 影响 因素 ①一般来说，组成和结构相似的物质，随着⁠⁠　相对分子质量　⁠的增大，范德华力逐渐增强；②相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力⁠⁠　越强　⁠ 对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质，范德华力越强，物质的熔、沸点越高，硬度越大 饱和　 方向　 相对分子质量　 越强　 （3）氢键 形成 由已经与⁠⁠　电负性很大　⁠的原子形成共价键的⁠⁠　氢原子　⁠与另一个电负性很大的原子之间形成的作用力 表示 方法 X—H…Y— ①X、Y为电负性很大的原子，一般为N、O、F ②X、Y可以相同，也可以不同 ③“—”表示共价键，“…”表示氢键 特征 具有一定的⁠⁠　方向　⁠性和⁠⁠　饱和　⁠性 分类 分子内氢键和分子间氢键 对物质性 质的影响 分子内氢键使物质的熔、沸点⁠⁠　降低　⁠，而分子间氢键使物质的熔、沸点⁠⁠　升高　⁠，对电离和溶解度等也有影响 电负性很大　 氢原子　 方向　 饱和　 降低　 升高　 3.分子的溶解性 （1）“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于⁠⁠　非极性　⁠溶剂，极性溶质一般能溶于⁠⁠　极性　⁠溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度⁠⁠　增大　⁠。 （2）随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 非极性　 极性　 增大　 4.分子的手性 （1）手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为⁠⁠　镜像　⁠，却在三维空间里⁠⁠　不能叠合　⁠，互称手性异构体（或对映异构体）。 （2）手性分子：有手性异构体的分子。 （3）手性碳原子：在有机化合物分子中，连有⁠⁠　四个不同基团或原子　⁠的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如⁠（标*的为手性碳原子）。 镜像　 不能叠合　 四个不同基团或原子　 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.非极性分子中，一定含有非极性共价键。 （ × ） 2.碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键。 （ × ） 3.⁠为手性分子。 （ × ） 4.卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物（即CX4）的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。 （ × ） 5.BCl3与NCl3均为三角锥形，为极性分子。 （ × ） 6.H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。 （ × ） 7.可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子之间形成了氢键。 （ × ） × × × × × × × 2.已知：三氟乙酸（CF3COOH）的酸性大于三氯乙酸（CCl3COOH）的酸性。下列对于该事实的解释不正确的是 （　　） A.CF3COOH的相对分子质量小于CCl3COOH的 B.氟的电负性强于氯的电负性 C.CF3COOH分子中羧基上的羟基更易电离出H＋ D.F—C的极性强于Cl—C的极性 解析　酸性的强弱与相对分子质量的大小没有直接关系，故A错误。 答案　A 题组二　范德华力、氢键及其对物质性质的影响 3.下列有关氢键的说法正确的是 （　　） A.HF溶液中存在三种类型的氢键 B.⁠的沸点比⁠的低 C.H2O的稳定性高，是因为水分子间存在氢键 D.⁠形成分子内氢键，故⁠比⁠难电离 解析　HF溶液中HF与HF、H2O与H2O、HF与H2O之间均存在氢键，氢键类型有如下4种：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O，A项错误；⁠形成分子间氢键，而⁠形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，故⁠的沸点比⁠的高，B项错误；H2O的稳定性高，是因为水分子中H—O的键能大，而氢键影响物理性质，C项错误；⁠相对于⁠，苯环上多了一个—COO－，羟基上与氧结合的氢原子能与羧基上氧原子形成氢键，使其更难电离出H＋，D项正确。故选D。 答案　D 4.按要求回答下列问题： （1）HCHO分子的空间结构为 　　　　⁠形，它与氢气的加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是（须指明加成产物是何物质） 　  　⁠。  （2）S位于周期表中第 　　　　⁠族，该族元素的氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是 　　 　　⁠，H2O比H2Te沸点高的原因是 　  。  （3）有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是  　⁠。  （4）氨是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因： 　 。  （5）H2S在乙醇中的溶解度小于H2O的原因是  　⁠。  答案　（1）平面三角　加成产物CH3OH分子之间能形成氢键　 （2）ⅥA　二者均为分子晶体且结构相似，H2Te的相对分子质量比H2S的大，范德华力更强　二者均为分子晶体，H2O分子间存在氢键　 （3）硅烷为分子晶体，随相对分子质量的增大，范德华力增强，沸点升高　 （4）氨分子间存在氢键，分子间作用力大，易液化　 （5）H2O与乙醇分子间可形成氢键 ⁠ 范德华力、氢键和共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用粒子 分子 氢原子与氟、氮或氧原子（分子内，分子间） 原子 强度比较 共价键＞氢键＞范德华力 范德华力 氢键 共价键 影响其 强度的 因素 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大 ②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 对于X—H…Y，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，键能越大 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 范德华力 氢键 共价键 对物质 性质的 影响 ①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质熔、沸点升高，如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4（CI4在168℃下分解） ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3　 ②分子内氢键使物质的熔、沸点降低 ①影响分子的稳定性 ②共价键的键能越大，分子稳定性越强 题组三　分子的溶解性和手性 5.（1）CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是 　　　　⁠（填“极性”或“非极性”）分子。  （2）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni（CO）4，呈正四面体结构。Ni（CO）4易溶于下列物质中的 　　　　⁠（填字母）。  a.水 b.CCl4 c.C6H6（苯） d.NiSO4溶液 （3）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因：  　⁠。  （4）下列分子中若有手性分子，请用“*”标出其手性碳原子；若无手性分子，此小题不必作答。 a.⁠ b.⁠ c.⁠ d.CH3CHClCH2CHO 解析　（1）CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律可推知，CrO2Cl2是非极性分子。 （2）由常温下Ni（CO）4易挥发可知，Ni（CO）4为共价化合物，由Ni（CO）4为正四面体形可知，Ni（CO）4为非极性分子，根据“相似相溶”规律可推知，Ni（CO）4易溶于CCl4和苯。 （3）从有机化合物与H2O分子间能否形成氢键的角度思考其原因。 （4）手性碳原子必须是连有4个不同的原子或原子团的碳原子。 答案　（1）非极性　 （2）bc　 （3）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键，而CH4、HCOOCH3与水分子间难形成氢键 （4）a.⁠ d.CH3HClCH2CHO （4）a. d.CH3HClCH2CHO ⁠ [对应学生用书P109] 1.（2022·高考海南卷）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键的键长比I—I键短 C.CH3COOH分子中只有σ键 D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱 解析　A.HCl为共价化合物，H原子和Cl原子间形成共用电子对，其电子式为︰，A错误；B.原子半径Cl＜I，故键长Cl—Cl＜I—I，B正确；C.CH3COOH分子中，羧基的碳氧双键中含有π键，C错误；D.电负性Cl＞I， －Cl能使－COOH上的H原子具有更大的活动性，因此ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强，D错误。故选B。 答案　B 2.（2022·高考湖北卷）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N︙︙P︰︰ 解析　A.磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；B.磷酰三叠氮分子含有三个P—N键及一个PO双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；C.磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确；D.NPO为共价化合物，则电子式为︰N︙︙P︰︰，D项错误。故选C。 答案　C 题组一　化学键与物质类型的关系 1.化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是(　　) A.KOH中既含有离子键也含有共价键，属于离子化合物 B.N2属于单质，不存在化学键 C.MgCl2中既含有离子键，又含有共价键 D.NH4Cl中含有共价键，又全部由非金属元素组成，属于共价化合物 解析　N2中存在共价键；MgCl2中只含有离子键；NH4Cl中虽然含有共价键，又全部由非金属元素组成，但也含有离子键，属于离子化合物。故选A。 答案　A 题组二　电子式的相关判断 4.写出下列物质的电子式。 (1)—OH____________，OH－____________，H3O＋____________，NH______________； (2)HClO____________，CCl4_____________，CO2_____________，N2H4_____________； (3)Na2S___________，NaH____________，NaBH4_____________，Na2O2____________。 答案　(1) (2) (3) 2.(1)在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，B原子杂化轨道的类型是________杂化；NO的空间结构为________，氮的杂化方式为________杂化。 (2)H2SeO3的中心原子杂化类型是________，SeO的空间结构是________。 (3)B(OCH3)3中B采用的杂化类型是________。写出两个与B(OCH3)3具有相同空间结构的分子或离子________。 (4)松脂酸铜中π键的个数为________；加“*”碳原子的杂化方式为________。 解析　(3)B(OCH3)3中B最外层有3个电子，采用的轨道杂化类型是sp2，发生sp2杂化的分子或离子有SO3、CO。(4)一个碳碳双键或碳氧双键含有一个π键，一个松脂酸铜中两个有机链，每个有机链含有三个双键，因此一个松脂酸铜含有六个π键。加“*”碳原子形成四个单键，需要四个杂化轨道，因此该碳原子的杂化方式为sp3。 答案　(1)sp2　直线形　sp　(2)sp3　三角锥形　 (3)sp2　SO3、CO(其他合理答案均可)　(4)6　sp3 题组一　分子的极性和化学键的极性 1.S2Cl2的分子结构与H2O2相似，如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A.S2Cl2是极性分子 B.S2Cl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构 C.S2Cl2分子中既含有极性键又含有非极性键 D.S2Cl2的相对分子质量比H2O2大，熔、沸点高 解析　该分子中，电荷的分布是不均匀的、不对称的，正负电荷中心不重合，所以是极性分子，故A正确；硫原子形成了2对共用电子对，最外层有6个电子，故硫原子满足8电子稳定结构，氯原子形成了1个共用电子对，氯原子最外层有7个电子，所以氯原子满足8电子稳定结构，故B正确；S2Cl2分子中S—S键为非极性键，S—Cl键为极性键，故C正确；H2O2分子间可以形成氢键，其熔、沸点高于S2Cl2，故D错误。故选D。 答案　D 3.(2023·高考山东卷)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： (1)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为________，HOF水解反应的产物为________(填化学式)。 (2)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键的键长并说明原因__________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)常温常压下HOF为无色气体，说明其沸点低，可推知固态HOF为分子晶体；F的电负性大于O，HOF中的F显－1价，则HOF水解时发生反应：＋H2O=== HF＋H2O2，故水解产物为HF、H2O2。(2)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(∏)，由ClO2中存在∏可以推断，其中Cl原子只能提供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个电子处于互相平行的轨道中形成大π键，Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键，Cl与另一个O形成的是普通的共价键(σ键，这个O只提供了一个电子参与形成大π键)，Cl的价层电子对数为3，则Cl原子的轨道杂化方式为sp2；Cl2O 中心原子为O，根据价层电子对的计算公式可知价层电子对数＝2＋＝4，因此，Cl2O的杂化方式为sp3；ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl—O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键。 答案　(1)分子晶体　HF和H2O2 (2)sp2　>　ClO2中存在大π键，Cl2O中仅存在Cl—O σ键，所以ClO2中Cl—O键的键长更短 4.(2023·高考山东卷)石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是(　　) A.与石墨相比，(CF)x导电性增强 B.与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C.(CF)x中C—C的键长比C—F短 D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 解析　石墨中的碳原子为sp2杂化，平面内存在大π键，导电性强，插入F后，碳原子为sp3杂化，层状结构改变，且破坏了大π键，导电性减弱，A错误；相比石墨中的大π键，(CF)x中C原子只形成σ键，键能更大，更难与O2反应，B正确；碳原子的半径大于氟原子的半径，因此C—C的键长比C—F长，C错误；每个碳原子与3个碳原子和1个氟原子相连，则1 mol (CF)x中含有x mol C—F与x mol C—C，共含有x mol共价单键，D错误。故选B。 答案　B 5.(2023·高考新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]＋为平面结构。下列说法正确的是(　　) A.该晶体中存在N—H…O氢键 B.基态原子的第一电离能：C<N<O C.基态原子未成对电子数：B<C<O<N D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 解析　A项，由题图可知晶体中存在N—H…O氢键，正确。B项，同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素原子的p轨道处于半充满稳定状态，其第一电离能大于第ⅥA族的，则基态原子的第一电离能：N>O>C，错误。C项，基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1，未成对电子数为1；基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2；基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数为2；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，未成对电子数为3；则基态原子未成对电子数：B<C＝O<N，错误。D项，由题图可知，O、B原子均为sp3杂化，[C(NH2)3]＋为平面结构，N原子应为sp2杂化，错误。故选A。 答案　A $$