专题03 化学键 分子结构与性质（知识清单）（全国通用）2026年高考化学一轮复习讲练测

专题03 化学键 分子结构与性质 目录 01知识脑图·学科框架速建 02考点精析·知识能力全解 【知能解读01】化学键 【知能解读02】共价键及键参数 【知能解读03】分子的空间结构 【知能解读04】分子间作用力 分子的性质 【知能解读05】配位键 超分子 03 攻坚指南·高频考点突破 【重难点突破01】化学键与物质类别的关系 【重难点突破02】电子式的书写与判断 【重难点突破03】键参数及其应用 【重难点突破04】分子空间构型 【重难点突破05】分子的性质 【重难点突破06】配位键和配合物 04 避坑锦囊·易混易错诊疗 【易混易错01】有关化学键易错点 【易混易错02】共价键及键参数易混易错点 【易混易错03】分子（离子）的空间结构判断易混易错点 【易混易错04】有关分子的性质的易混易错点 【易混易错05】有关配合物的易混易错点 05 通法提炼·高频思维拆解 【方法技巧01】中心原子杂化类型与分子(或离子)空间结构的判断 【方法技巧02】键角大小的比较 【方法技巧03】分子的性质比较 01 化学键 1．化学键 (1)化学键的定义及分类 ①定义：________的原子间的________的相互作用称为化学键。 ②分类：化学键分为离子键、共价键和金属键。 (2)离子键、共价键的比较 离子键 共价键 非极性键 极性键 概念 带相反电荷________之间的相互作用 原子间通过__________所形成的相互作用 成键粒子 成键实质 共用电子对________任何一方原子 共用电子对_______一方原子 形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；或者铵根离子与酸根离子之间形成离子键 ________元素原子之间成键 ________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 2．化学键与物质的类别 (1)离子化合物与共价化合物 项目 离子化合物 共价化合物 定义 含有________的化合物 只含有________的化合物 构成微粒 化学键类型 一定含有________，可能含有________ 只含有________ 物质类别 ①强碱 ②绝大多数盐 ③金属氧化物 ①含氧酸 ②弱碱 ③气态氢化物 ④非金属氧化物 ⑤极少数盐，如AlCl3 ⑥大多数有机物 (2)化学键类型与物质类别的判断 3．化学键的符号表征——电子式 (1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的________ (价层电子)的式子。 (2)电子式书写方法 ①原子：元素符号周围标明元素原子的最外层电子，如：氧原子：________；氖原子：________。 ②简单阳离子：直接来用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。 ③简单阴离子：用“[　]”将最外层电子数括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。如：O2-：________；Cl-：________。 ④离子化合物：分别写出阴、阳离子的电子式，如NaCl：___________；Na2O：____________。 ⑤共价分子：将共用电子对写在两原子之间，每个原子的未成键电子也应写出，如N2：________；H2O：________。 (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：________________________。 4．物质变化过程中的化学键变化 (1)发生化学反应： ①化学反应过程中反应物中________被破坏，产物中有新化学键的形成，如H2与Cl2反应生成HCl，H2、Cl2中的化学键被破坏，形成HCl中的化学键。 ②化学反应时，并不是反应物中________化学键都被破坏，如反应Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl中，Na2SO4、BaCl2中的离子键被破坏，但SO中共价键未被破坏。 (2)离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物电离阴、阳离子。 (3)共价化合物的溶解或熔化过程 ①溶解： ②熔化： (4)单质的熔化或溶解过程 ①由分子构成的固体单质，如I2的升华、P4的熔化，只破坏____________，而不破坏________。 ②由原子构成的单质，如金刚石、晶体硅，熔化时破坏________。 ③对于某些活泼的非金属单质，溶于水后能与水反应，其分子内________被破坏，如Cl2、F2等。 5．化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 ①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度____、熔点____，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。 ②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也________。 (2)对化学性质的影响 ①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很________。 ②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易________。 【跟踪训练】 1．下列各组物质中化学键的类型和化合物的类型都相同的是(　　) A．CaCl2　Na2O　HI B．H2O　NaNO3　NH3 C．MgCl2　NaOH　NH4Cl D．H2SO4　H2S　CO2 2．有以下8种物质：①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2 ⑧NH4Cl 请用上述物质的序号填空： (1)不存在化学键的是________。 (2)只存在极性共价键的是________。 (3)只存在非极性共价键的是________。 (4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是________。 (5)只存在离子键的是________。 (6)既存在离子键又存在共价键的是________。 (7)属于离子化合物的是__________。 3．写出下列物质的电子式： NaCl　　　　 NaOH　　　　 MgCl2　　　 NH4Cl　　　 Na2O　　　 Na2O2　　　 HCl　　　 CO2　　　 NH3　　　 HClO　　　 H2O2　　　 N2　　　 4．在下列变化中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是(　　) A．将NH3通入水中 B．氢氧化钠熔化 C．将HBr通入水中 D．硫酸氢钾溶于水 02 共价键及键参数 1．共价键 (1)共价键的本质和特征： 共价键是原子间通过____________所形成的相互作用，其特征是具有________和________。（氢气中s-sσ键无方向性） 2．共价键的分类 (1)根据成键原子轨道重叠方式可分为σ键和π键。 ①σ键的形成 H2的σ键的形成： HCl的σ键的形成： Cl2的σ键的形成： ②π键的形成 ③大π键的形成 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同。 (2)σ键与π键的比较 键型 σ键 π键 成键方向 沿轴方向“________” 平行或“________” 电子云形状 轴对称 镜面对称 牢固程度 键强度大，不易断裂 键强度较小，容易断裂 旋转 ________旋转 ________旋转 成键判断规律 共价单键全是σ键，共价双键中一个是σ键，另一个是π键；共价三键中一个是σ键，另两个是π键 (3)根据共价键的极性与否可分为极性共价键(简称极性键)和非极性共价键(简称非极性键)。 极性键产生的原因是成键的两个原子电负性不同，共用电子对向电负性______的元素偏移，造成共价键正、负电中心不重合。非极性键成键的元素相同。 (4)根据成键原子形成共用电子对的数目可分为共价单键、共价双键和共价三键。 2．键参数 (1)键能：指________中1 mol化学键解离成________所吸收的能量。键能的单位是________。键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。 (2)键长： ①键长指构成化学键的两个原子的________。因此________决定化学键的键长，________越小，共价键的键长越短。 ②键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越_____，表明共价键越________。 (3)键角： 指在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。多原子分子的键角一定，表明共价键具有________性。键角是描述分子________的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 【跟踪训练】 1．甲、乙、丙三种有机物的结构如下： 甲： 乙：CH2===CH2 丙：CH2===CHCN (1)甲分子中有_____个σ键，_____个π键。 (2)乙分子中____(填“有”或“没有”)极性键，______(填“是”或“不是”)极性分子。 (3)丙分子中σ键与π键的数目之比为______。 2．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。 (1)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________。 (2)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______个σ键，________个π键。 3．Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是___________________________________________________。 4．硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/ (kJ·mol－1) 347.7 413.4 351 226 318 452 (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 _______________________________________________________________________________。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________________________________ _______________________________________________________________________________。 03 分子的空间结构 1．价层电子对互斥模型 (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________，体系的能量________。 ②孤电子对排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角________。 (2)价层电子对数的计算 价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数 说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数； 中心原子的孤电子对数＝(a－xb)，其中 a．a表示中心原子的________。 对于主族元素：a＝________________________。 对于阳离子：a＝_______________________________________。 对于阴离子：a＝________________________________________。 b．x表示与中心原子结合的________。 c．b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为____，其他原子＝__________________。如氧和氧族元素中的S、Se等均为____，卤族元素均为____)。 (3)VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系 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 模型名称 分子(或离子) 空间结构 实例 2 2 0 直线形 BeCl2 3 3 0 三角形 BF3 2 1 SO2 4 4 0 四面体形 CH4 3 1 NH3 2 2 H2O 2．杂化轨道理论 (1)杂化轨道理论概述 中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、________相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。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)杂化理论要点 ①只有能量________的轨道才能杂化(如ns、np)。 ②原子轨道的杂化只有在形成________的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。 ③杂化前后轨道数目________。 ④杂化后轨道的________、________发生改变。 ⑤杂化结果：成键数目有些会增多，比如C原子通过杂化最多形成4个共价键；成键更加稳定，sp杂化轨道是不对称哑铃形，以“大头”通过头碰头方式(重叠程度更高)形成σ键，共价键一般更加稳定。 (3)杂化轨道的类型 ①sp杂化轨道：由____个s轨道和_____个p轨道杂化而成，杂化轨道间的夹角为________，呈________，如BeCl2。 ②sp2杂化轨道：由_____个s轨道和_____个p轨道杂化而成，杂化轨道间的夹角为________，呈________，如BF3。 ③sp3杂化轨道：由_____个s轨道和_____个p轨道杂化而成，杂化轨道间的夹角为________，呈____________，如CH4。 (4)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式： 杂化轨道数＝______________________＋______________________＝______________________。 (5)杂化轨道类型与分子(或离子)空间结构的关系 分子(或离子)(A为中心原子) 中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子(或离子)的空间结构 实例 AB2 0 BeCl2 1 SO2 2 H2O AB3 0 BF3 1 NH3 AB4 0 CH4 杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。 3．等电子原理 (1)等电子原理： 原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。 (2)常见的等电子体 等电子类型 常见等电子体 空间结构 2原子10电子 N2，CN-，C22-，NO＋ 直线形 2原子14电子 F2，O22-，Cl2 直线形 3原子16电子 CO2，N2O，CNO-，N3-，NO2+，SCN-，HgCl2，BeCl2 直线形 3原子18电子 O3，SO2，NO2- V形 4原子8电子 NH3，PH3，CH3−，H3O＋ 三角锥形 4原子24电子 SO3，CO32-，NO3-，BO33-，BF3 平面三角形 4原子26电子 SO32-，ClO3-，BrO3-，IO3-，XeO3 三角锥形 5原子8电子 CH4，SiH4，NH4+，PH4+，BH4- 正四面体形 5原子32电子 CCl4，SiF4，SiO44-，SO42-，ClO4- 正四面体形 7原子48电子 AlF63-，SiF62-，PF6-，SF6 八面体形 12原子30电子 C6H6，N3B3H6（俗称无机苯） 平面六边形 【跟踪训练】 1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　) A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H6与C2H2 2．用价层电子对互斥模型判断下列微粒中心原子的价层电子对数。 微粒 AsH3 H3O＋ H2Se CO SO2 BF3 价层电子对数 3．判断下列物质中心原子的杂化方式。 (1)PCl3分子中，P的杂化方式为________。 (2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是______、_______。 (3)HOCH2CN分子中碳原子的杂化轨道类型是________。 (4)丙烯腈分子(H2C==CH—C≡N)中碳原子杂化轨道类型为________。 (5)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2O===3NH＋B3O＋9H2 B3O的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________。 4．(1)指出下列粒子的空间结构。 ①H2S________；②BeF2________；③PF3________；④SO3 ________。 (2)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间结构为________。 (3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。 (4)SO的空间结构是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。 5．(1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“＝”)。 ①BF3 NCl3，H2O CS2。 ②H2O NH3 CH4，SO3 SO。 ③H2O H2S，NCl3 PCl3。 ④NF3 NCl3，PCl3 PBr3。 (2)在CH2O分子中，键角∠HCO (填“>”“<”“＝”)∠HCH。理由是 。 04 分子间作用力 分子的性质 1．分子间作用力 (1)范德华力 ①定义及实质：分子间普遍存在作用力称为范德华力，其实质是________作用。 ②特征：范德华力很弱，比化学键的键能____________数量级。 ③对物质性质的影响： a．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，物质的熔点、沸点______，硬度______； b．一般来说，__________相似的物质，随着____________的增加，范德华力逐渐______。 (2)氢键 ①氢键的形成 a．氢键是由已经与________很大的原子形成共价键的_____原子(如水分子中的氢)与另一个________很大的原子(如水分子中的氧)之间的________。 b．氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，比化学键的键能________数量级。 c．表示方法：通常用X—H…Y—表示氢键，其中X、Y为N、O、F，“—”表示的________，“…”表示形成的________。 HF分子间的氢键 乙酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构 邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键 ②氢键的类型 分子间氢键(如)。 分子内氢键(如，其分子内氢键可表示为)。 ③氢键对物质性质的影响： a．氢键对物质熔、沸点的影响 存在着分子间氢键的物质一般具有________的熔点和沸点。 能形成分子内氢键的物质的熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的____。如邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点________邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 b．氢键的存在引起密度的变化 由于水分子之间的氢键，水结冰时体积变大而密度________；冰融化成水时，体积变小而密度________；在接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成“缔合分子”，导致这种水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量____。 2．键的极性和分子的极性 (1)键的极性 由________原子形成的共价键，电子对会发生________，是极性键，极性键中的两个键合原子，一个显正电性（δ+），一个负电性（δ-）。 由________原子形成的共价键，电子对不发生________，是非极性键。 (2)分子的极性 ①极性分子和非极性分子 极性分子：分子的正电中心与负电中心________，使分子的某一个部分呈正电性（δ+）另一部分呈负电性（δ-）。 非极性分子：分子的正电中心与负电中心________。 ②键的极性与分子的极性之间的关系 a．只含非极性键的分子一定是________分子。 b．含有极性键的分子，当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是_______分子，否则是_____分子。 (3)键的极性对物质化学性质的影响 键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的________而实现的，羧基中羟基的极性越大，越________电离出H＋，则羧酸的酸性________。 ①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中羟基的极性________，则羧酸的酸性________。 a．CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，这是由于氟的电负性________氯的电负性，C—F的极性________C—Cl，导致三氟乙酸分子的羧基中的O—H的极性________，更易电离出氢离子。 b．羧酸分子中羧基所连基团中电负性大的原子越多，酸性越强，如酸性：CH2ClCOOH_____ CHCl2COOH_____CCl3COOH。 ②烃基(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________。如酸性：HCOOH____CH3COOH____C2H5COOH。 3．分子的性质 (1)分子的溶解性 ①“相似相溶”的规律： a．非极性溶质一般能溶于________溶剂，极性溶质一般能溶于________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________。 b．随着溶质分子中憎水基的增大，溶质在水中的溶解度________。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________。 (2)分子的手性 ①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为________，却在三维空间里________的现象。 ②手性分子：具有____________的分子。 ③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个________的原子或原子团的碳原子。如。 (3)无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO______HClO2______HClO3 ______HClO4。 【跟踪训练】 1．下列说法正确的是(　　) A．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键 B．“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，不可能形成氢键 C．萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点 D．卤素单质、碱金属单质的熔、沸点均随着摩尔质量的增大而升高 2．(1)如图为S8的结构，S原子的杂化类型为________，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为　　　　　 　　　　　　。 (2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序是_______________。 (3)①基态Si原子价层电子排布式为____________；SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si原子采取的杂化类型为________。 ②甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________________ _____________________________。 3．有关分子的溶解性，解答下列各题： (1)H2O2难溶于CS2，简要说明理由_________________________________________。 (2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是______________________________________。 4．有关物质的熔、沸点，解答下列问题。 (1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是____，原因是： ________________________________________________________________________。 (2)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(111 ℃)，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________，原因是______________________________________________________。 5．下列说法不正确的是( ) A. 存在对映异构现象 B. 分子与分子中均含有手性碳原子 C. 分子中含有2个手性碳原子 D. 与足量H2反应后的有机产物中含有3个手性碳原子 05 配位键 超分子 1．配位键 (1)定义：由一个原子单方面提供________，而另一个原子提供________而形成的共价键，即“电子对给予—接受”键，是一类特殊的共价键。 (2)表示方法： 如NH4+中配位键表示为： 2．配位化合物 (1)概念：金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些__________(称为配体或配位体)以________结合形成的化合物。 (2)配合物的组成 配合物由中心原子或离子(提供________)和配体(提供________)组成，分成内界和外界。如[Cu(NH3)4]SO4可表示为 ①中心原子或离子：配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。 ②配体：配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO等。 ③配位原子：指配体中________同中心离子配合的原子，如NH3中的N原子、H2O分子中的O原子。 ④配位数：________同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数，如[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4。 (3)实验探究配合物的制备 实验1：①向盛有4 mL 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol·L－1氨水，观察现象。 ②向实验①的试管中继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象。 ③再向实验②的试管中加入8 mL 95%乙醇(极性较小的溶剂)，并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。 实验现象和有关离子方程式或原因分析： 实验①中得到________。________________________________________________。 实验②中________________，得到____________。________________________________________。 实验③中________________。________________________________________________。 实验2：向盛有少量0.1mol·L-1的FeCl3溶液的试管中滴加1滴0.1mol·L-1的KSCN溶液，观察实验现象。 实验现象：________________________。 原因分析：Fe3＋与SCN－可形成血红色配离子。 实验3：向盛有少量0.1mol·L-1的NaCl溶液的试管中滴加几滴0.1mol·L-1的AgNO3溶液，产生难溶与水的白色的AgCl沉淀，再滴入1mol·L-1的氨水，观察实验现象。 实验现象：白色沉淀________，得到________________。 原因分析：________________________。 3．超分子 (1)概念：超分子是由两种或两种以上的分子通过________________形成的分子聚集体。 (2)超分子内分子间的作用力 多数人认为，超分子内部分子之间通过________相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 (3)超分子的两个重要特征是分子识别和自组装。 (4)超分子的应用：在分子水平上进行分子设计，有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。 【跟踪训练】 1．填写下表 配合物 内界 外界 中心离(原)子 配位数 [Ag(NH3)2]OH K3[Fe(CN)6] [Co(NH3)5Cl]Cl2 Ni(CO)4 — — 2．(1)在[Ag(NH3)2]＋中________的______原子提供孤电子对，_______提供空轨道。 (2)Co的氯化物与氨水反应可形成配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为_______，含1 mol[CoCl(NH3)5]Cl2的溶液中加入足量的AgNO3溶液，生成________AgCl沉淀。 3．回答下列问题： (1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子，请写出生成此配离子的离子方程式：________________________________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有__________。1 mol该阳离子中含σ键个数为________。 (2)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：________________________________________________。 (3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。下列说法不正确的是_________(填字母)。 a．[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是N元素 b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3 c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、共价键和配位键 d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H 键角 e．SO的空间结构为正四面体形 f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子 g．NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2 4．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( ) A．第一电离能：C<O B．“杯酚”分子中存在大π键 C．“杯酚”与C60形成氢键 D．C60与金刚石晶体类型不同 5．冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用，并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。12-冠-4与锂离子作用而不与钠离子、钾离子作用；18-冠-6与钾离子作用(如图)，还可与重氮盐作用，但不与锂离子或钠离子作用。下列说法错误的是( ) A．18-冠-6中C和O的杂化轨道类型相同 B．18-冠-6与钾离子作用，不与锂离子或钠离子作用，这反映了超分子“分子识别”的特征 C．18-冠-6与钾离子作用反映了超分子“自组装”的特征 D．冠醚与碱金属离子作用的原理与其可作相转移催化剂的原理有关 01 化学键与物质类别的关系 除稀有气体中没有化学键外，其他物质都存在化学键。 化学键与物质的类别之间的关系可概括为： (1)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。 (2)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。 (3)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。 (4)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。 (5)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。 (6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。 (7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。 【跟踪训练】 1．下列有关化学键的叙述正确的是( ) A．NaOH仅含离子键 B．CuFeS2中存在离子键 C．17 g过氧化氢中含NA个非极性共价键(设NA为阿伏加德罗常数的值) D．维勒合成尿素，CO(NH2)2和NH4CNO含有化学键类型相同 2．下列每组物质中含有的化学键类型相同的是( ) A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2 C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3 3．有下列10种物质：①CaCl2；②NaOH；③Na2O2；④NH4Cl；⑤H2O2；⑥AlCl3；⑦CO2；⑧O2；⑨H2S；⑩Na2SO4。 (1)只含离子键的物质有____________(填写序号，下同)，只含共价键的物质有____________。 (2)属于离子化合物的有____________，属于共价化合物的有____________。 (3)含极性键的离子化合物有____________，含非极性键的共价化合物有______。 02 电子式的书写与判断 (1)同一原子的电子式不要既用“·”又用“×”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要混用(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“×”。 (2)单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。 (3)在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。 (4)不要漏写未成键的电子，如N2写成N⋮⋮N是错误的。 (5)不要弄错原子间的连接，如HClO分子中H与O相连。 (6)在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。 【跟踪训练】 1．下列表达正确的是( ) A．NH4H的电子式为 B．H2S的电子式可表示为 C．用电子式表示Na2O的形成过程为2Na×＋ D．CO2电子式为 2．据某期刊报道，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电子式 C．CO2的电子式 D．NaClO的电子式 3．下列化学用语正确的有___________ ①过氧化氢的电子式： ②三氯化硼的电子式： ③H3O＋的电子式： ④NaHS的阴离子的电子式： ⑤硫化钾的电子式： ⑥N2H4的结构式： ⑦PCl5的结构式： ⑧BF的电子式： 03 键参数及其应用 (1)共价键的形成 ①只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而会形成离子键。 ②原子形成共价键时优先形成σ键，成键原子半径越大，越难形成π键，如Si等难形成双键。 (2)σ键与π键的判断方法 ①依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。 ②依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。 ③依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。 ④由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 ⑤σ键的数目＝单键数＋双键数＋三键数＋配位键数(配位键为σ键)。 ⑥π键的数目＝双键数＋三键数×2。 (3)极性键与非极性键的判断 ①看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 ②看电子对的偏移：共用电子对有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。 ③看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。 【跟踪训练】 1．下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是( ) A．都是σ键，没有π键 B．都是π键，没有σ键 C．除H2O外，都含π键 D．除HCN外，都是σ键 2．柠檬酸是一种重要的有机酸，存在于柠檬、柑橘、菠萝等水果中，其结构简式如图所示。 (1)从原子间共用电子对数目看，柠檬酸中存在______________。 (2)从共用电子对的偏移看，柠檬酸含有的极性键有__________________________，含有的非极性键有_______。 (3)1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键为______mol，含有π键数目为_____NA。 3．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 B．Cl—Cl的键长比I—I短 C．CH3COOH分子中只有σ键 D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱 4．已知几种共价键的键能如下： 化学键 H—N N≡N Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol－1) 391 946 328 431 下列说法错误的是( ) A．键能：N≡N>N===N>N—N B．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝－431 kJ·mol－1 C．H—N键能小于H—Cl键能，故NH3的沸点高于HCl D．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝－202 kJ·mol－1 04 分子空间构型 VSEPR模型与杂化轨道理论及微粒空间结构的关系 实例 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 中心原子杂化轨道类型 VSEPR模型 分子(离子) 空间结构 BeCl2、CS2 2 2 0 sp 直线形 直线形 BF3、SO3、CO 3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形 O3、SO2 2 1 sp2 V形 SnCl4、PO、NH 4 4 0 sp3 正四面体形 正四面体形 PH3、SO 3 1 sp3 三角锥形 H2S、I 2 2 sp3 V形 【跟踪训练】 1．下列描述正确的是(　　) A．CS2为V形的极性分子 B．ClO的空间结构为平面三角形 C．SF6中有6对完全相同的成键电子对 D．SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化 2．根据价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的中心原子的价层电子对数及空间结构正确的是( ) 选项 分子或离子 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 分子或离子的空间结构 A NO 4 四面体形 V形 B BF3 3 平面三角形 三角锥形 C SOCl2 4 四面体形 三角锥形 D ClO 3 平面三角形 平面三角形 3．V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。 (1)SO2分子中S原子价层电子对数是______，分子的空间结构为________；气态SO3为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 (2)SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为________。 05 分子的性质 (1)键的极性与分子极性的关系 (2)分子间作用力对物质性质的影响 ①范德华力的影响因素有分子的极性和分子的相对分子质量。 ②范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质，范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。 ③一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 ④氢键主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等，形成分子间氢键，其熔点、沸点升高。 ⑤氢键对物质的溶解、电离过程产生影响，形成分子间氢键，物质的溶解性增大。 【跟踪训练】 1．某科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键说法不正确的是( ) A．由于氢键的存在，HF的稳定性强于H2S B．由于氢键的存在，乙醇比二甲醚(CH3—O—CH3)更易溶于水 C．由于氢键的存在，沸点：HF>HI>HBr>HCl D．由于氢键的存在，冰能浮在水面上 2．下列物质的性质变化与范德华力有关的是( ) A．按H2、N2、O2、Cl2的顺序，单质的熔、沸点依次升高 B．按F、Cl、Br、I的顺序，卤族元素的气态氢化物的稳定性逐渐减弱 C．按H2S、H2Se、H2Te的顺序，其还原性逐渐增强 D．按AsH3、PH3、NH3的顺序，其稳定性逐渐增强 3．已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大，其中沸点较高的是________，请画出上述两种物质形成氢键的情况：_____________________________________。 06 配位键和配合物 (1)配合物的组成 ①有的配合物没有外界。如五羰基合铁Fe(CO)5、四羰基合镍Ni(CO)4。 ②有的配合物有多种配体。如[Cu(NH3)2(H2O)2]SO4、[Co(SO4)(NH3)5]Br、[Co(NH3)5Br]SO4。 (2)判断中心原子(或离子)的配位数 ①配位数就是配位体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。 ②若是由单齿配体(1个配体提供1个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目。 ③若是由双齿配体(1个配体提供2个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目×2。 (3)比较配位键的稳定性 一般情况下，与同种金属原子(或离子)形成配位键时，配位原子的电负性越小，形成配位键就越稳定。例如，电负性：N<O，则配离子的稳定性：[Cu(NH3)4]2＋>[Cu(H2O)4]2＋。 【跟踪训练】 1．下列关于配合物(NH4)2[PtCl6]、[Cd(NH3)4](OH)2的说法正确的是( ) A．两种配合物均含有两种配位体 B．两种配合物中的中心离子的配位数均为6 C．1 mol [Cd(NH3)4]2＋含有4 mol配位键 D．向(NH4)2[PtCl6]的水溶液中加入硝酸银稀溶液，立即生成大量白色沉淀 2．复兴号高铁车体用到Mn、Co等元素。Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，下列说法正确的是( ) A．Mn原子的配位数为3 B．CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是N原子 C．CH3CN中C原子的杂化类型为sp2、sp3 D．CH3CN中σ键和π键数目之比为3∶2 3．Fe为过渡金属元素，在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4，该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是( ) A．该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4 B．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区 C．1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 mol沉淀 D．该配合物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构 3． Fe3＋的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与H2O、SCN－、Cl－、F－等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色的[Fe(H2O)6]3＋、红色的[Fe(SCN)6]3－、黄色的[FeCl4]－、无色的[FeF6]3－。某同学按如图步骤完成实验： 已知Fe3＋与SCN－、F－在溶液中存在以下平衡：Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－(红色)；Fe3＋＋6F－[FeF6]3－(无色) 下列说法不正确的是( ) A. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由Fe3＋水解产物的颜色引起的 B. F－与Fe3＋的配位能力强于SCN－ C. 为了能观察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3＋的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 D. 向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 01 有关化学键易错点 (1)物质中并不一定都存在化学键，如He等稀有气体分子。 (2)离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。 (3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 (3)认为物质在熔化时都破坏化学键，如HCl、S等熔化时不破坏化学键。 (4)认为物质中均含化学键，如稀有气体中不含化学键。 (5)认为金属与非金属之间不能形成共价键，如AlCl3中存在共价键。 (6)认为离子化合物中不存在共价键，如NaOH中存在共价键。 (7)认为共价化合物中存在离子键，根据离子化合物定义，若含离子键一定是离子化合物。 (8)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但只由非金属元素形成的含有原子团的某些物质中也可能存在离子键，如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等。 (9)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有化学键的断裂不一定是化学变化，如HCl溶于水、熔融NaCl、粉碎石灰石等。 (10)强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物及其过氧化物中存在离子键，这些物质都为离子化合物。 (11)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；共价化合物在熔融条件时不电离，所以熔融状态时能导电的化合物一定是离子化合物。 【跟踪训练】 易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引作用。( ) (2)某些金属与非金属原子间也能形成共价键。( ) (3)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，多个原子形成的化合物可能包含离子键。( ) (4)所有物质均含有化学键。( ) (5)有化学键断裂的变化一定是化学变化。( ) (6)某元素原子的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。( ) (7)化学反应的实质是化学键的断裂。( ) (8)Na元素与O元素形成的化合物中只含有离子键。( ) (9)氢元素与其他元素可形成共价化合物，也可形成离子化合物。( ) (10)离子化合物中可能含共价键，共价化合物中可能含离子键。( ) (11)由非金属元素组成的化合物中只含共价键。( ) (12)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键。( ) (13)含有离子键的化合物中，一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( ) (14)NH4Br的电子式：。( ) 02 共价键及键参数易混易错点 (1)分子的稳定性与分子内的化学键有关。 (2)碳碳三键含有1个σ键和2个π键，碳碳双键含有1个σ键和1个π键，由于碳原子σ键键能大于π键键能，故碳碳三键、碳碳双键的键能小于碳碳单键的3倍和2倍。 (3)键长为形成化学键的两个原子之间的核间距。 (4)正四面体的P4键角为60°，不是109°28′。 (5)共价键具有方向性，但s-sσ键无方向性。 (6)两个原子之间形成共价键时，先形成σ键再形成π键。 (7)共价键的成键原子可能是金属和非金属原子，如AlCl3中为共价键。 (8)σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。 【跟踪训练】 易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。( ) (2)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍。( ) (3)键长等于成键两原子的半径之和。( ) (4)正四面体结构的分子的键角一定是109°28′。( ) (5)s轨道只能形成σ键，p轨道可形成σ键或π键。( ) (6)任何物质都存在化学键，任何共价键都具有方向性。( ) (7)两个原子之间可以只形成σ键，也可以只形成π键。( ) (8)硅原子间难以形成双键而碳原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p-p π键。( ) (9)共价键的成键原子只能是非金属原子。( ) (11)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。( ) (12) 分子中有5个σ键和1个π键。( ) (13)H与O形成分子式是H2O而不是H3O的原因是共价键有饱和性。( ) (14)N2分子中σ键与π键的个数比是2∶1。( ) 03 分子（离子）的空间结构判断易混易错点 (1)价层电子对互斥模型说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，两者的空间结构一致； ②当中心原子有孤电子对时，两者的空间结构不一致。 (2)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。 (3)杂化轨道是由同一个原子中能量相近的原子轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道，杂化前的原子轨道数目和杂化后形成的杂化轨道数目不变，但能量改变。 (4)四原子分子不是都为平面三角形或三角锥形。如H2O2分子的构型类似于一本打开的书，两个氧原子在两页书的交接处，两个H原子分别在翻开的书的两页上，如图1所示；再如白磷(P4)分子为正四面体形，如图2所示。 (5)五原子分子不都是正四面体结构，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子不相同，四个原子电子云的排斥力不同，使四个键的键角不全相等，所以并不是正四面体结构。 【跟踪训练】 (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)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。( √ ) (3)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。( ) (4)只要分子空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。( ) (5)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同。( ) (6)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。( ) (7)H2O2中氧原子为sp杂化。( ) (8)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构( ) 04 有关分子的性质的易混易错点 (1)稳定性指的是化学性质，受化学键强弱影响，分子间作用力影响的是物理性质。 (2)一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 (3)范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，范德华力越强，物质的熔点、沸点越高。 (4)分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。 (5)范德华力与氢键的对比 范德华力 氢键 a．各种分子间均有 b．与相对分子质量、分子极性有关 c．无方向性、饱和性 d．作用很微弱，只影响熔、沸点等物理性质 a．有N—H、O—H、F—H的分子才有氢键 b．有分子间氢键与分子内氢键两种 c．有方向性、饱和性 d．比范德华力稍强，只影响熔、沸点等物理性质 【跟踪训练】 (1)极性分子中可能含有非极性键。( ) (2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。( ) (3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。( ) (4)氢键具有方向性和饱和性。( ) (5)H2O2分子间存在氢键。( ) (6)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。( ) (7)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点显著升高。( ) (8)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。( ) 05 有关配合物的易混易错点 (1)单核配体的确认要注意是否带有电荷，如F－、Cl－等，如配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，中心离子为Co3＋，配体是Cl－和NH3，而不是氯原子。 (2)高考中常考有关配合物的结构示意图，不考虑空间结构，但要注意配体中的配位原子一定要与中心原子或中心离子直接相连。如[Cu(NH3)4]2＋中NH3中N原子为配位原子，所以N原子必须要与铜离子直接相连。 (3)配位数就是配位体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。 ①若是由单齿配体(1个配体提供1个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目。 ②若是由双齿配体(1个配体提供2个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目×2。 (4)一般情况下，与同种金属原子(或离子)形成配位键时，配位原子的电负性越小，形成配位键就越稳定。例如，电负性：N<O，则配离子的稳定性：[Cu(NH3)4]2＋>[Cu(H2O)4]2＋。 【跟踪训练】 (1)配位键实质上是一种特殊的共价键(　　) (2)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子(　　) (3)有配位键的化合物就是配位化合物(　　) (4)配位化合物都很稳定(　　) (5)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀(　　) (6)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的(　　) (7)H3O＋和CH4中均存在配位键。( ) (8)配位键强弱取决于配体给电子能力，给电子能力越弱，配位键越强。( ) (9)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为14NA。( ) (10)配位化合物中都含有配位键，故含有配位键的化合物都是配合物。( ) 01 中心原子杂化类型与分子(或离子)空间结构的判断 1．中心原子杂化类型的判断 (1)根据中心原子价层电子对数判断 中心原子的价层电子对数依次为4、3、2，杂化类型依次为sp3、sp2、sp。 (2)根据“杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数”进行判断 ①C原子 2个σ键：sp杂化；3个σ键：sp2杂化；4个σ键：sp3杂化。如CH3CH3中的碳原子采取sp3杂化；乙烯和甲醛中的碳原子采取sp2杂化；苯环中的碳原子采取sp2杂化；乙炔分子中碳原子采取sp杂化。 ②N原子 2个σ键：sp2杂化；3个σ键：sp3杂化。 如H—N===N—H中N原子形成2个σ键，还有1个孤电子对，N原子的杂化类型为sp2。 ③O原子或S原子 2个σ键：sp3杂化。如H2O2的分子结构式为H—O—O—H，O原子形成2个σ键，还有2个孤电子对，O原子的杂化类型为sp3。 2．分子(或离子)空间结构的判断 价层电子对数 如OF2空间结构的判断：O原子的价层电子对数：＝4(sp3杂化)。氧原子形成2个σ键，有2个孤电子对，OF2的空间结构呈V形。 【跟踪训练】 1．有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球棍模型如图所示：(X)，(Y)。下列说法错误的是( ) A．X的组成为CH B．Y的组成为CH C．X的价层电子对数为4 D．Y中键角小于120° 2．下列离子的中心原子的杂化方式与其他三种不同的是( ) A．CO　 B．PO　 C．SO　 D．SO 3．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间结构正确的是( ) 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 A H2O sp 直线形 直线形 B BBr3 sp2 平面三角形 三角锥形 C PCl3 sp2 四面体形 平面三角形 D CO sp2 平面三角形 平面三角形 02 键角大小的比较 比较键角大小的基本方法 比较方法 具体规律 比较中心原子价层电子对数 中心原子价层电子对数越少，键角越大 比较中心原子的孤电子对数 中心原子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 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 【跟踪训练】 1．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 2．用价层电子对互斥模型可以预测空间结构，也可以推测键角大小，下列判断不正确的是( ) A．SO2、CS2、BeCl2都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，NF3键角小于109°28′ C．CH2O、SO3都是平面三角形的分子 D．NH3、PCl3都是三角锥形的分子 3．(1)H3BO3 分子中的O—B—O的键角________(填“大于”“等于”或“小于”) BH中的H—B—H的键角，判断依据是____________________________________________________。 (2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N________(填“>”“<”或“＝”)Si—N—Si，原因是___________ _______________________________________________________。 (3)SeO中Se—O的键角比SeO3的键角______(填“大”或“小”)，原因是___________________________ _________________________________________________________。 03 分子的性质比较 1．分子间作用力对物质性质的影响 (1)范德华力的影响因素有分子的极性和分子的相对分子质量。 (2)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质，范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。 (3)一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 (4)氢键主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等，形成分子间氢键，其熔点、沸点升高。 (5)氢键对物质的溶解、电离过程产生影响，形成分子间氢键，物质的溶解性增大。 2．影响分子溶解性的因素 (1)首先考虑有无氢键，如氨气极易溶于水，主要是氨气与水分子之间形成氢键。 (2)若无氢键，则考虑“相似相溶”原理，如HCl极易溶于水，HCl与水分子之间不存在氢键，所以考虑HCl与水分子均为极性分子，根据“相似相溶”，HCl易溶于水。 (3) 最后考虑分子是否与水反应，如Cl2既不是极性分子，也不能与水分子形成氢键，但氯气能溶于水，是因为氯气能与水发生反应。 【跟踪训练】 1．下列说法正确的是( ) A．NH3极易溶于水主要是因为NH3分子间存在氢键 B．易溶于水是因为该分子与水分子之间能形成氢键 C．维生素C()含碳原子较多，故难溶于水 D． A()在水中的溶解性比B()在水中的溶解性好 2．下列说法错误的是( ) A．HCl、HBr、HI熔、沸点依次升高 B．H3BO3晶体中存在的作用力只有共价键 C．H2S的沸点低于H2O D．胍()分子间能够形成氢键 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 化学键 分子结构与性质 目录 01知识脑图·学科框架速建 02考点精析·知识能力全解 【知能解读01】化学键 【知能解读02】共价键及键参数 【知能解读03】分子的空间结构 【知能解读04】分子间作用力 分子的性质 【知能解读05】配位键 超分子 03 攻坚指南·高频考点突破 【重难点突破01】化学键与物质类别的关系 【重难点突破02】电子式的书写与判断 【重难点突破03】键参数及其应用 【重难点突破04】分子空间构型 【重难点突破05】分子的性质 【重难点突破06】配位键和配合物 04 避坑锦囊·易混易错诊疗 【易混易错01】有关化学键易错点 【易混易错02】共价键及键参数易混易错点 【易混易错03】分子（离子）的空间结构判断易混易错点 【易混易错04】有关分子的性质的易混易错点 【易混易错05】有关配合物的易混易错点 05 通法提炼·高频思维拆解 【方法技巧01】中心原子杂化类型与分子(或离子)空间结构的判断 【方法技巧02】键角大小的比较 【方法技巧03】分子的性质比较 01 化学键 1．化学键 (1)化学键的定义及分类 ①定义：相邻的原子间的强烈的相互作用称为化学键。 ②分类：化学键分为离子键、共价键和金属键。 (2)离子键、共价键的比较 离子键 共价键 非极性键 极性键 概念 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 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对不偏向任何一方原子 共用电子对偏向一方原子 形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；或者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 2．化学键与物质的类别 (1)离子化合物与共价化合物 项目 离子化合物 共价化合物 定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物 构成微粒 阴、阳离子 原子 化学键类型 一定含有离子键，可能含有共价键 只含有共价键 物质类别 ①强碱 ②绝大多数盐 ③金属氧化物 ①含氧酸 ②弱碱 ③气态氢化物 ④非金属氧化物 ⑤极少数盐，如AlCl3 ⑥大多数有机物 (2)化学键类型与物质类别的判断 3．化学键的符号表征——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(价层电子)的式子。 (2)电子式书写方法 ①原子：元素符号周围标明元素原子的最外层电子，如：氧原子：；氖原子：。 ②简单阳离子：直接来用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。 ③简单阴离子：用“[　]”将最外层电子数括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。如：O2-：；Cl-：。 ④离子化合物：分别写出阴、阳离子的电子式，如NaCl：；Na2O：。 ⑤共价分子：将共用电子对写在两原子之间，每个原子的未成键电子也应写出，如N2： ；H2O：。 (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：。 4．物质变化过程中的化学键变化 (1)发生化学反应： ①化学反应过程中反应物中化学键被破坏，产物中有新化学键的形成，如H2与Cl2反应生成HCl，H2、Cl2中的化学键被破坏，形成HCl中的化学键。 ②化学反应时，并不是反应物中所有的化学键都被破坏，如反应Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl中，Na2SO4、BaCl2中的离子键被破坏，但SO中共价键未被破坏。 (2)离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物电离阴、阳离子。 (3)共价化合物的溶解或熔化过程 ①溶解： ②熔化： (4)单质的熔化或溶解过程 ①由分子构成的固体单质，如I2的升华、P4的熔化，只破坏分子间作用力，而不破坏化学键。 ②由原子构成的单质，如金刚石、晶体硅，熔化时破坏共价键。 ③对于某些活泼的非金属单质，溶于水后能与水反应，其分子内共价键被破坏，如Cl2、F2等。 5．化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 ①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。 ②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也较高。 (2)对化学性质的影响 ①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很稳定。 ②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。 【跟踪训练】 1．下列各组物质中化学键的类型和化合物的类型都相同的是(　　) A．CaCl2　Na2O　HI B．H2O　NaNO3　NH3 C．MgCl2　NaOH　NH4Cl D．H2SO4　H2S　CO2 答案　D 解析　CaCl2、Na2O都是离子化合物，且都含有离子键，HI是共价化合物，只含有共价键，故A项错误；H2O、NH3都是共价化合物，都只含有共价键，NaNO3是离子化合物，含有离子键和共价键，故B项错误；MgCl2、NaOH、NH4Cl都是离子化合物，但MgCl2中只含有离子键，NaOH、NH4Cl中除了离子键还含有共价键，故C项错误；H2SO4、H2S、CO2都是共价化合物，都只含有共价键，故D项正确。 2．有以下8种物质：①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2 ⑧NH4Cl 请用上述物质的序号填空： (1)不存在化学键的是________。 (2)只存在极性共价键的是________。 (3)只存在非极性共价键的是________。 (4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是________。 (5)只存在离子键的是________。 (6)既存在离子键又存在共价键的是________。 (7)属于离子化合物的是__________。 答案　(1)①　(2)②　(3)③　(4)④　(5)⑤　(6)⑥⑦⑧　(7)⑤⑥⑦⑧ 3．写出下列物质的电子式： NaCl　　　　 NaOH　　　　 MgCl2　　　 NH4Cl　　　 Na2O　　　 Na2O2　　　 HCl　　　 CO2　　　 NH3　　　 HClO　　　 H2O2　　　 N2　　　 【答案】 4．在下列变化中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是(　　) A．将NH3通入水中 B．氢氧化钠熔化 C．将HBr通入水中 D．硫酸氢钾溶于水 答案　D 解析　NH3通入水中生成NH3·H2O，只破坏了共价键，A不符合题意；NaOH熔化后电离生成Na＋、OH－，只破坏了离子键，B不符合题意；HBr通入水中发生电离，只破坏了共价键，C不符合题意；KHSO4溶于水电离出K＋、H＋和SO，既破坏了离子键又破坏了共价键，D符合题意。 02 共价键及键参数 1．共价键 (1)共价键的本质和特征： 共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，其特征是具有方向性和饱和性。（氢气中s-sσ键无方向性） 2．共价键的分类 (1)根据成键原子轨道重叠方式可分为σ键和π键。 ①σ键的形成 H2的σ键的形成： HCl的σ键的形成： Cl2的σ键的形成： ②π键的形成 ③大π键的形成 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同。 (2)σ键与π键的比较 键型 σ键 π键 成键方向 沿轴方向“头碰头” 平行或“肩并肩” 电子云形状 轴对称 镜面对称 牢固程度 键强度大，不易断裂 键强度较小，容易断裂 旋转 可以旋转 不可以旋转 成键判断规律 共价单键全是σ键，共价双键中一个是σ键，另一个是π键；共价三键中一个是σ键，另两个是π键 (3)根据共价键的极性与否可分为极性共价键(简称极性键)和非极性共价键(简称非极性键)。 极性键产生的原因是成键的两个原子电负性不同，共用电子对向电负性大的元素偏移，造成共价键正、负电中心不重合。非极性键成键的元素相同。 (4)根据成键原子形成共用电子对的数目可分为共价单键、共价双键和共价三键。 2．键参数 (1)键能：指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能的单位是kJ·mol－1。键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值。 (2)键长： ①键长指构成化学键的两个原子的核间距。因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 ②键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越，表明共价键越稳定。 (3)键角： 指在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 【跟踪训练】 1．甲、乙、丙三种有机物的结构如下： 甲： 乙：CH2===CH2 丙：CH2===CHCN (1)甲分子中有_____个σ键，_____个π键。 (2)乙分子中____(填“有”或“没有”)极性键，______(填“是”或“不是”)极性分子。 (3)丙分子中σ键与π键的数目之比为______。 答案 (1)8 2 (2)有 不是 (3)2:1 解析　(1)单键由1个σ键形成，双键由1个σ键和1个π键形成，甲分子中有8个σ键，C===C、C===O键上共有2个π键； (2)乙分子中含有C—H极性键，乙烯分子的正负电荷中心重合，不是极性分子； (3)丙分子—CN键为CN，三键含有1个σ键和2个π键，分子中σ键与π键的数目之比为6∶3＝2∶1。 2．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。 (1)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________。 (2)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______个σ键，________个π键。 答案　(1)1∶1　(2)3　1 3．Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是___________________________________________________。 答案　Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键，不易形成双键或三键 4．硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/ (kJ·mol－1) 347.7 413.4 351 226 318 452 (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 _______________________________________________________________________________。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成 (2)C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定。而Si—H的键能却小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O 03 分子的空间结构 1．价层电子对互斥模型 (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孤电子对排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)价层电子对数的计算 价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数 说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数； 中心原子的孤电子对数＝(a－xb)，其中 a．a表示中心原子的价电子数。 对于主族元素：a＝原子的最外层电子数。 对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数。 对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值)。 b．x表示与中心原子结合的原子数。 c．b表示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＝8－该原子的价电子数。如氧和氧族元素中的S、Se等均为2，卤族元素均为1)。 (3)VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系 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 模型名称 分子(或离子) 空间结构 实例 2 2 0 直线形 直线形　 BeCl2 3 3 0 三角形 平面三角形　 BF3 2 1 V形　 SO2 4 4 0 四面体形 正四面体形　 CH4 3 1 三角锥形　 NH3 2 2 V形　 H2O 2．杂化轨道理论 (1)杂化轨道理论概述 中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。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)杂化理论要点 ①只有能量相近的轨道才能杂化(如ns、np)。 ②原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。 ③杂化前后轨道数目不变。 ④杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变。 ⑤杂化结果：成键数目有些会增多，比如C原子通过杂化最多形成4个共价键；成键更加稳定，sp杂化轨道是不对称哑铃形，以“大头”通过头碰头方式(重叠程度更高)形成σ键，共价键一般更加稳定。 (3)杂化轨道的类型 ①sp杂化轨道：由1个s轨道和1个p轨道杂化而成，杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形，如BeCl2。 ②sp2杂化轨道：由1个s轨道和2个p轨道杂化而成，杂化轨道间的夹角为120°，呈平面三角形，如BF3。 ③sp3杂化轨道：由1个s轨道和3个p轨道杂化而成，杂化轨道间的夹角为109°28’，呈正四面体形，如CH4。 (4)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式： 杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数＝中心原子的价层电子对数。 (5)杂化轨道类型与分子(或离子)空间结构的关系 分子(或离子)(A为中心原子) 中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子(或离子)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 1 sp3　 三角锥形 NH3 AB4 0 sp3 正四面体形 CH4 杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。 3．等电子原理 (1)等电子原理： 原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。 (2)常见的等电子体 等电子类型 常见等电子体 空间结构 2原子10电子 N2，CN-，C22-，NO＋ 直线形 2原子14电子 F2，O22-，Cl2 直线形 3原子16电子 CO2，N2O，CNO-，N3-，NO2+，SCN-，HgCl2，BeCl2 直线形 3原子18电子 O3，SO2，NO2- V形 4原子8电子 NH3，PH3，CH3−，H3O＋ 三角锥形 4原子24电子 SO3，CO32-，NO3-，BO33-，BF3 平面三角形 4原子26电子 SO32-，ClO3-，BrO3-，IO3-，XeO3 三角锥形 5原子8电子 CH4，SiH4，NH4+，PH4+，BH4- 正四面体形 5原子32电子 CCl4，SiF4，SiO44-，SO42-，ClO4- 正四面体形 7原子48电子 AlF63-，SiF62-，PF6-，SF6 八面体形 12原子30电子 C6H6，N3B3H6（俗称无机苯） 平面六边形 【跟踪训练】 1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(　　) A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H6与C2H2 答案　B 解析　CO2中C形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个σ键，孤电子对数＝＝1，为sp2杂化，故A错误；CH4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个σ键，孤电子对数＝＝1，为sp3杂化，故B正确；BeCl2中Be形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，BF3中B形成3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化，故C错误；C2H6中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，故D错误。 2．用价层电子对互斥模型判断下列微粒中心原子的价层电子对数。 微粒 AsH3 H3O＋ H2Se CO SO2 BF3 价层电子对数 4 4 4 3 3 3 解析　AsH3中心原子的价层电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4；H3O＋的中心原子的价层电子对数＝3＋ ×(6－1－3×1)＝4；H2Se中心原子的价层电子对数＝2＋ ×(6－2×1)＝4；CO中心原子的价层电子对数＝3＋×(4＋2－3×2)＝3；SO2分子中，S原子价层电子对数＝＋2＝3；BF3分子中中心硼原子的价层电子对数＝＋3＝3。 3．判断下列物质中心原子的杂化方式。 (1)PCl3分子中，P的杂化方式为________。 (2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是______、_______。 (3)HOCH2CN分子中碳原子的杂化轨道类型是________。 (4)丙烯腈分子(H2C==CH—C≡N)中碳原子杂化轨道类型为________。 (5)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2O===3NH＋B3O＋9H2 B3O的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________。 答案　(1)sp3杂化　(2)sp3　sp3　(3)sp3和sp　(4)sp2、sp　(5)sp3　sp2 4．(1)指出下列粒子的空间结构。 ①H2S________；②BeF2________；③PF3________；④SO3 ________。 (2)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间结构为________。 (3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。 (4)SO的空间结构是________，其中硫原子的杂化轨道类型是________。 答案　(1)V形　直线形　三角锥形　平面三角形 (2)120°　sp2　正四面体形 (3)三角锥形　sp3 (4)正四面体形　sp3 解析　(3)NH3分子中σ键数为3，孤电子对数为1，价层电子对数为4，N原子采用sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，N2H4中氮原子与NH3中氮原子杂化类型相同，均为sp3杂化。 5．(1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“＝”)。 ①BF3 NCl3，H2O CS2。 ②H2O NH3 CH4，SO3 SO。 ③H2O H2S，NCl3 PCl3。 ④NF3 NCl3，PCl3 PBr3。 (2)在CH2O分子中，键角∠HCO (填“>”“<”“＝”)∠HCH。理由是 。 答案　(1)①＞　＜　②＜　＜　＞　③＞　＞　④＜　＜　(2)＞　π键斥力大于σ键斥力 04 分子间作用力 分子的性质 1．分子间作用力 (1)范德华力 ①定义及实质：分子间普遍存在作用力称为范德华力，其实质是电性作用。 ②特征：范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。 ③对物质性质的影响： a．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，物质的熔点、沸点越高，硬度越大； b．一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 (2)氢键 ①氢键的形成 a．氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 b．氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，比化学键的键能小1～2个数量级。 c．表示方法：通常用X—H…Y—表示氢键，其中X、Y为N、O、F，“—”表示的共价键，“…”表示形成的氢键。 HF分子间的氢键 乙酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构 邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键 ②氢键的类型 分子间氢键(如)。 分子内氢键(如，其分子内氢键可表示为)。 ③氢键对物质性质的影响： a．氢键对物质熔、沸点的影响 存在着分子间氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。 能形成分子内氢键的物质的熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。如邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 b．氢键的存在引起密度的变化 由于水分子之间的氢键，水结冰时体积变大而密度变小；冰融化成水时，体积变小而密度变大；在接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成“缔合分子”，导致这种水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 2．键的极性和分子的极性 (1)键的极性 由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键，极性键中的两个键合原子，一个显正电性（δ+），一个负电性（δ-）。 由相同原子形成的共价键，电子对不发生偏移，是非极性键。 (2)分子的极性 ①极性分子和非极性分子 极性分子：分子的正电中心与负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性（δ+）另一部分呈负电性（δ-）。 非极性分子：分子的正电中心与负电中心重合。 ②键的极性与分子的极性之间的关系 a．只含非极性键的分子一定是非极性分子。 b．含有极性键的分子，当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，否则是极性分子。 (3)键的极性对物质化学性质的影响 键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。 ①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越强。 a．CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，C—F的极性大于C—Cl，导致三氟乙酸分子的羧基中的O—H的极性更大，更易电离出氢离子。 b．羧酸分子中羧基所连基团中电负性大的原子越多，酸性越强，如酸性：CH2ClCOOH< CHCl2COOH < CCl3COOH。 ②烃基(R—)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。如酸性：HCOOH>CH3COOH>C2H5COOH。 3．分子的性质 (1)分子的溶解性 ①“相似相溶”的规律： a．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。 b．随着溶质分子中憎水基的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (2)分子的手性 ①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合的现象。 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，连有四个不同的原子或原子团的碳原子。如。 (3)无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO<HClO2<HClO3 < HClO4。 【跟踪训练】 1．下列说法正确的是(　　) A．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键 B．“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，不可能形成氢键 C．萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点 D．卤素单质、碱金属单质的熔、沸点均随着摩尔质量的增大而升高 答案　C 解析　甲烷分子与水分子间不能形成氢键，A错误；“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也可能形成氢键，B错误；卤素单质随着摩尔质量的增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高，碱金属单质的熔沸点随着摩尔质量的增大而降低，D错误。 2．(1)如图为S8的结构，S原子的杂化类型为________，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为　　　　　 　　　　　　。 (2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序是_______________。 (3)①基态Si原子价层电子排布式为____________；SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si原子采取的杂化类型为________。 ②甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________________ _____________________________。 答案 (1)sp3　S8相对分子质量比二氧化硫大，分子间范德华力强 (2)NH3>AsH3>PH3　 (3)①3s23p2　sp3　②甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成，且水比甲醇的氢键多 3．有关分子的溶解性，解答下列各题： (1)H2O2难溶于CS2，简要说明理由_________________________________________。 (2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是______________________________________。 答案　(1)H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2 (2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子，且都能与H2O形成氢键 4．有关物质的熔、沸点，解答下列问题。 (1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是____，原因是： ________________________________________________________________________。 (2)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(111 ℃)，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________，原因是______________________________________________________。 答案　(1)A　A易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高 (2)苯胺分子间存在氢键 (3)H2O＞CH3OH＞CO2＞H2　H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大 5．下列说法不正确的是( ) A. 存在对映异构现象 B. 分子与分子中均含有手性碳原子 C. 分子中含有2个手性碳原子 D. 与足量H2反应后的有机产物中含有3个手性碳原子 答案 D 解析 该分子中与羧基相连的C原子为手性碳原子，存在对映异构体，A正确；两分子中与氧原子相连的C原子均为手性碳原子，B正确；该分子中与“Br”和“COOCH3”相连的C原子均为手性碳原子，C正确；与足量H2反应生成(标*的C原子为手性碳原子)，有4个手性碳原子，D错误。 05 配位键 超分子 1．配位键 (1)定义：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予—接受”键，是一类特殊的共价键。 (2)表示方法： 如NH4+中配位键表示为： 2．配位化合物 (1)概念：金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物。 (2)配合物的组成 配合物由中心原子或离子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，分成内界和外界。如[Cu(NH3)4]SO4可表示为 ①中心原子或离子：配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。 ②配体：配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO等。 ③配位原子：指配体中直接同中心离子配合的原子，如NH3中的N原子、H2O分子中的O原子。 ④配位数：直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数，如[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4。 (3)实验探究配合物的制备 实验1：①向盛有4 mL 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液的试管里滴加几滴1 mol·L－1氨水，观察现象。 ②向实验①的试管中继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象。 ③再向实验②的试管中加入8 mL 95%乙醇(极性较小的溶剂)，并用玻璃棒摩擦试管壁，观察实验现象。 实验现象和有关离子方程式或原因分析： 实验①中得到蓝色沉淀。Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH。 实验②中沉淀逐渐溶解，得到深蓝色溶液。Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 实验③中析出深蓝色晶体。[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓。 实验2：向盛有少量0.1mol·L-1的FeCl3溶液的试管中滴加1滴0.1mol·L-1的KSCN溶液，观察实验现象。 实验现象：溶液颜色变红。 原因分析：Fe3＋与SCN－可形成血红色配离子。 实验3：向盛有少量0.1mol·L-1的NaCl溶液的试管中滴加几滴0.1mol·L-1的AgNO3溶液，产生难溶与水的白色的AgCl沉淀，再滴入1mol·L-1的氨水，观察实验现象。 实验现象：白色沉淀消失，得到澄清的无色溶液。 原因分析：AgCl+2NH3===[Ag(NH3)2]++Cl-。 3．超分子 (1)概念：超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 (2)超分子内分子间的作用力 多数人认为，超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 (3)超分子的两个重要特征是分子识别和自组装。 (4)超分子的应用：在分子水平上进行分子设计，有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。 【跟踪训练】 1．填写下表 配合物 内界 外界 中心离(原)子 配位数 [Ag(NH3)2]OH [Ag(NH3)2]＋ OH－ Ag＋ 2 K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3－ K＋ Fe3＋ 6 [Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)5Cl]2＋ Cl－ Co3＋ 6 Ni(CO)4 — — Ni 4 2．(1)在[Ag(NH3)2]＋中NH3的N原子提供孤电子对，Ag＋提供空轨道。 (2)Co的氯化物与氨水反应可形成配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为21NA，含1 mol[CoCl(NH3)5]Cl2的溶液中加入足量的AgNO3溶液，生成2 molAgCl沉淀。 3．回答下列问题： (1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子，请写出生成此配离子的离子方程式：________________________________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有__________。1 mol该阳离子中含σ键个数为________。 (2)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：________________________________________________。 (3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。下列说法不正确的是_________(填字母)。 a．[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是N元素 b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3 c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、共价键和配位键 d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H 键角 e．SO的空间结构为正四面体形 f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子 g．NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2 答案　(1)Cu2＋＋4H2O===[Cu(H2O)4]2＋　共价键、配位键　12NA (2)　(3)ag 解析　(1)Cu2＋提供空轨道，H2O分子中的O原子提供孤电子对形成配离子[Cu(H2O)4]2＋。 (3)电负性：O＞N，a不正确；[Cu(NH3)4]SO4中SO与[Cu(NH3)4]2＋以离子键结合，NH3、SO中含有共价键，[Cu(NH3)4]2＋中含有配位键，c正确；NH3分子内N原子有1个孤电子对，H2O分子中O原子有2个孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H键角小于NH3分子中H—N—H键角，d正确；SO中S原子采取sp3杂化，故SO的空间结构为正四面体形，e正确；[Cu(NH3)4]2＋中N原子提供孤电子对，f正确；NH3中N为sp3杂化，g不正确。 4．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( ) A．第一电离能：C<O B．“杯酚”分子中存在大π键 C．“杯酚”与C60形成氢键 D．C60与金刚石晶体类型不同 答案 C 解析　同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，C处于第ⅣA族，O处于第ⅥA族，则第一电离能C<O，A正确；“杯酚”分子中含多个苯环，苯环内均存在大π键，B正确；“杯酚”与C60之间只存在范德华力，未形成氢键，C错误；C60属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，二者晶体类型不同，D正确。 5．冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用，并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。12-冠-4与锂离子作用而不与钠离子、钾离子作用；18-冠-6与钾离子作用(如图)，还可与重氮盐作用，但不与锂离子或钠离子作用。下列说法错误的是( ) A．18-冠-6中C和O的杂化轨道类型相同 B．18-冠-6与钾离子作用，不与锂离子或钠离子作用，这反映了超分子“分子识别”的特征 C．18-冠-6与钾离子作用反映了超分子“自组装”的特征 D．冠醚与碱金属离子作用的原理与其可作相转移催化剂的原理有关 答案 C 解析　18-冠-6中C和O都是sp3杂化，A项正确；18-冠-6与钾离子作用，不与锂离子或钠离子作用，反映了超分子“分子识别”的特征，故B项正确，C项错误；由于冠醚是皇冠状分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，把无机物带入有机物中，它可以作为相转移催化剂也是基于这个原理，D项正确。 01 化学键与物质类别的关系 除稀有气体中没有化学键外，其他物质都存在化学键。 化学键与物质的类别之间的关系可概括为： (1)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。 (2)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。 (3)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。 (4)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。 (5)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。 (6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。 (7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。 【跟踪训练】 1．下列有关化学键的叙述正确的是( ) A．NaOH仅含离子键 B．CuFeS2中存在离子键 C．17 g过氧化氢中含NA个非极性共价键(设NA为阿伏加德罗常数的值) D．维勒合成尿素，CO(NH2)2和NH4CNO含有化学键类型相同 答案 B 解析　NaOH中O和H之间是共价键，故A项错误；CuFeS2中各元素以离子形式存在，化学键类型为离子键，故B项正确；每个过氧化氢分子中含有1个非极性共价键，17 g过氧化氢的物质的量为0.5 mol，故17 g过氧化氢中含有0.5NA个非极性共价键，故C项错误；CO(NH2)2只含共价键，NH4CNO属于离子化合物，含有离子键，故D项错误。 2．下列每组物质中含有的化学键类型相同的是( ) A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2 C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3 答案 C 解析　A项，NaCl中只含离子键，HCl和H2O中只有共价键，NaOH中既含离子键又含共价键；B项，Cl2、HCl、SO2中只含共价键，Na2S中只含离子键；C项，均只含共价键；D项，Na2O2含离子键、共价键，H2O2、H2O、O3中只含共价键。 3．有下列10种物质：①CaCl2；②NaOH；③Na2O2；④NH4Cl；⑤H2O2；⑥AlCl3；⑦CO2；⑧O2；⑨H2S；⑩Na2SO4。 (1)只含离子键的物质有____________(填写序号，下同)，只含共价键的物质有____________。 (2)属于离子化合物的有____________，属于共价化合物的有____________。 (3)含极性键的离子化合物有____________，含非极性键的共价化合物有______。 答案 (1)① ⑤⑥⑦⑧⑨ (2)①②③④⑩ ⑤⑥⑦⑨ (3)②④⑩ ⑤ 02 电子式的书写与判断 (1)同一原子的电子式不要既用“·”又用“×”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要混用(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“×”。 (2)单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。 (3)在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是相隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起。 (4)不要漏写未成键的电子，如N2写成N⋮⋮N是错误的。 (5)不要弄错原子间的连接，如HClO分子中H与O相连。 (6)在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“―→”前是原子的电子式，“―→”后是物质的电子式。 【跟踪训练】 1．下列表达正确的是( ) A．NH4H的电子式为 B．H2S的电子式可表示为 C．用电子式表示Na2O的形成过程为2Na×＋ D．CO2电子式为 答案 D 解析　NH4H的电子式为 A项错误；H2S为共价化合物，电子式应为，B项错误；C项中箭头后面两个钠离子不能合并，正确的表达方法为，故错误，D项二氧化碳的电子式表达正确。 2．据某期刊报道，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电子式 C．CO2的电子式 D．NaClO的电子式 答案 D 解析　NaClO是离子化合物，其电子式为，D错误。 3．下列化学用语正确的有___________ ①过氧化氢的电子式： ②三氯化硼的电子式： ③H3O＋的电子式： ④NaHS的阴离子的电子式： ⑤硫化钾的电子式： ⑥N2H4的结构式： ⑦PCl5的结构式： ⑧BF的电子式： 答案 ①③④⑦⑧ 解析　硼原子最外层只有3个电子，BCl3的电子式为，故②错误；在离子化合物中阴、阳离子应相间排布，则硫化钾的电子式应为，故⑤错误；在N2H4中，N与N之间是单键，故⑥错误。 03 键参数及其应用 (1)共价键的形成 ①只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而会形成离子键。 ②原子形成共价键时优先形成σ键，成键原子半径越大，越难形成π键，如Si等难形成双键。 (2)σ键与π键的判断方法 ①依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。 ②依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。 ③依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。 ④由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 ⑤σ键的数目＝单键数＋双键数＋三键数＋配位键数(配位键为σ键)。 ⑥π键的数目＝双键数＋三键数×2。 (3)极性键与非极性键的判断 ①看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 ②看电子对的偏移：共用电子对有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。 ③看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。 【跟踪训练】 1．下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是( ) A．都是σ键，没有π键 B．都是π键，没有σ键 C．除H2O外，都含π键 D．除HCN外，都是σ键 答案 C 解析　HCN的结构式为CHN，既有σ键也有π键；CO2的结构式为COO，既有σ键也有π键；H2O的结构式是H—O—H，只含σ键；CO(NH2)2中含有碳氧双键，故既有σ键也有π键；C2H4中含有碳碳双键，既有σ键也有π键；故选C。 2．柠檬酸是一种重要的有机酸，存在于柠檬、柑橘、菠萝等水果中，其结构简式如图所示。 (1)从原子间共用电子对数目看，柠檬酸中存在______________。 (2)从共用电子对的偏移看，柠檬酸含有的极性键有__________________________，含有的非极性键有_______。 (3)1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键为______mol，含有π键数目为_____NA。 答案 (1)单键、双键　(2)H—O、O—C、C===O、C—H　 C—C　(3)7 3 3．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 B．Cl—Cl的键长比I—I短 C．CH3COOH分子中只有σ键 D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱 答案 B 解析　HCl是共价化合物，其电子式为，A错误；Cl原子半径小于I，则Cl—Cl的键长比I—I短，B正确；CH3COOH分子中含有σ键和π键，π键存在于C===O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错误。 4．已知几种共价键的键能如下： 化学键 H—N N≡N Cl—Cl H—Cl 键能/(kJ·mol－1) 391 946 328 431 下列说法错误的是( ) A．键能：N≡N>N===N>N—N B．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝－431 kJ·mol－1 C．H—N键能小于H—Cl键能，故NH3的沸点高于HCl D．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝－202 kJ·mol－1 答案 C 解析　三键键长<双键键长<单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：N≡N>N===N>N—N，A正确；据H—Cl键能推知，H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的焓变ΔH＝－431 kJ·mol－1，B正确；NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能形成分子间氢键，键能不影响其沸点，C错误；根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，则2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－202 kJ·mol－1，D正确。 04 分子空间构型 VSEPR模型与杂化轨道理论及微粒空间结构的关系 实例 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 中心原子杂化轨道类型 VSEPR模型 分子(离子) 空间结构 BeCl2、CS2 2 2 0 sp 直线形 直线形 BF3、SO3、CO 3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形 O3、SO2 2 1 sp2 V形 SnCl4、PO、NH 4 4 0 sp3 正四面体形 正四面体形 PH3、SO 3 1 sp3 三角锥形 H2S、I 2 2 sp3 V形 【跟踪训练】 1．下列描述正确的是(　　) A．CS2为V形的极性分子 B．ClO的空间结构为平面三角形 C．SF6中有6对完全相同的成键电子对 D．SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化 答案　C 解析　CS2与CO2的分子结构相似，是直线形的非极性分子，A错误；中心原子Cl有一个孤电子对，所以ClO的空间结构为三角锥形，B错误；S有6个电子，正好与6个F形成6个共价键，C正确；SiF4中Si有四个σ键，SO中S原子形成3个σ键，还有一个孤电子对，所以Si、S均是sp3杂化，D错误。 2．根据价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的中心原子的价层电子对数及空间结构正确的是( ) 选项 分子或离子 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 分子或离子的空间结构 A NO 4 四面体形 V形 B BF3 3 平面三角形 三角锥形 C SOCl2 4 四面体形 三角锥形 D ClO 3 平面三角形 平面三角形 答案 C 解析　NO中N原子的价层电子对数为3，有1个孤电子对，则VSEPR模型为平面三角形，离子的空间结构是V形，A错误；BF3中B原子的价层电子对数是3，不含孤电子对，则VSEPR模型为平面三角形，分子的空间结构是平面三角形，B错误；SOCl2中S原子的价层电子对数是4，有1个孤电子对，则VSEPR模型为四面体形，分子的空间结构是三角锥形，C正确；ClO中Cl原子的价层电子对数是4，有1个孤电子对，则VSEPR模型为四面体形，离子的空间结构是三角锥形，D错误。 3．V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。 (1)SO2分子中S原子价层电子对数是______，分子的空间结构为________；气态SO3为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 (2)SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为________。 答案　(1)3　V形　sp2　(2)sp3 解析　(2)SO3的三聚体环状结构中，S原子形成4个σ键，则S原子采取sp3杂化。 05 分子的性质 (1)键的极性与分子极性的关系 (2)分子间作用力对物质性质的影响 ①范德华力的影响因素有分子的极性和分子的相对分子质量。 ②范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质，范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。 ③一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 ④氢键主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等，形成分子间氢键，其熔点、沸点升高。 ⑤氢键对物质的溶解、电离过程产生影响，形成分子间氢键，物质的溶解性增大。 【跟踪训练】 1．某科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键说法不正确的是( ) A．由于氢键的存在，HF的稳定性强于H2S B．由于氢键的存在，乙醇比二甲醚(CH3—O—CH3)更易溶于水 C．由于氢键的存在，沸点：HF>HI>HBr>HCl D．由于氢键的存在，冰能浮在水面上 答案 A 解析　由于电负性：F>S，则氢化物的稳定性：HF>H2S，与氢键无关，A错误；乙醇与水分子之间能形成氢键，增大了乙醇在水中的溶解度，二甲醚不能与水形成氢键，故乙醇比二甲醚更易溶于水，B正确；HF能形成氢键，其沸点在第ⅦA族元素形成的氢化物中最高，HI、HBr、HCl只存在范德华力，且相对分子质量逐渐减小，范德华力逐渐减弱，其沸点逐渐降低，故沸点：HF>HI>HBr>HCl，C正确；由于氢键的存在，水结成冰后体积膨胀，密度变小，冰能浮在水面上，D正确。 2．下列物质的性质变化与范德华力有关的是( ) A．按H2、N2、O2、Cl2的顺序，单质的熔、沸点依次升高 B．按F、Cl、Br、I的顺序，卤族元素的气态氢化物的稳定性逐渐减弱 C．按H2S、H2Se、H2Te的顺序，其还原性逐渐增强 D．按AsH3、PH3、NH3的顺序，其稳定性逐渐增强 答案 A 解析　按H2、N2、O2、Cl2的顺序，相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，故单质的熔、沸点依次升高，A正确；按F、Cl、Br、I的顺序，元素的非金属性逐渐减弱，故卤族元素的气态氢化物的稳定性逐渐减弱，与共价键有关，B错误；元素的非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱，非金属性：S>Se>Te，则按H2S、H2Se、H2Te的顺序，其还原性逐渐增强，与范德华力无关，C错误；非金属性：As<P<N，故按AsH3、PH3、NH3的顺序，其稳定性逐渐增强，与范德华力无关，D错误。 3．已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大，其中沸点较高的是________，请画出上述两种物质形成氢键的情况：_____________________________________。 答案　对羟基苯甲醛　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： 06 配位键和配合物 (1)配合物的组成 ①有的配合物没有外界。如五羰基合铁Fe(CO)5、四羰基合镍Ni(CO)4。 ②有的配合物有多种配体。如[Cu(NH3)2(H2O)2]SO4、[Co(SO4)(NH3)5]Br、[Co(NH3)5Br]SO4。 (2)判断中心原子(或离子)的配位数 ①配位数就是配位体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。 ②若是由单齿配体(1个配体提供1个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目。 ③若是由双齿配体(1个配体提供2个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目×2。 (3)比较配位键的稳定性 一般情况下，与同种金属原子(或离子)形成配位键时，配位原子的电负性越小，形成配位键就越稳定。例如，电负性：N<O，则配离子的稳定性：[Cu(NH3)4]2＋>[Cu(H2O)4]2＋。 【跟踪训练】 1．下列关于配合物(NH4)2[PtCl6]、[Cd(NH3)4](OH)2的说法正确的是( ) A．两种配合物均含有两种配位体 B．两种配合物中的中心离子的配位数均为6 C．1 mol [Cd(NH3)4]2＋含有4 mol配位键 D．向(NH4)2[PtCl6]的水溶液中加入硝酸银稀溶液，立即生成大量白色沉淀 答案 C 解析　(NH4)2[PtCl6]、[Cd(NH3)4](OH)2的配位体分别为Cl－、NH3，A错误；Pt4＋的配位数为6，Cd2＋的配位数为4，B错误；Cd2＋与NH3之间形成配位键(Cd—NH3)，则1 mol [Cd(NH3)4]2＋含有4 mol配位键，C正确；(NH4)2[PtCl6]在水中电离生成NH和[PtCl6]2－，而[PtCl6]2－很难电离，故加入AgNO3溶液，不产生白色沉淀，D错误。 2．复兴号高铁车体用到Mn、Co等元素。Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]，下列说法正确的是( ) A．Mn原子的配位数为3 B．CH3CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是N原子 C．CH3CN中C原子的杂化类型为sp2、sp3 D．CH3CN中σ键和π键数目之比为3∶2 答案 B 解析　由化学式可知，配合物中锰原子为中心原子，一氧化碳和CH3CN为配体，配位数为6，故A错误；CH3CN的结构简式为CH3C≡N，与锰原子配位时，提供孤电子对的是形成碳氮三键的氮原子，故B正确；CH3CN的结构简式为CH3C≡N，分子中单键碳原子为sp3杂化、三键碳原子为sp杂化，故C错误；CH3CN的结构简式为CH3C≡N，分子中单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，σ键和π键数目之比为5∶2，故D错误。 3．Fe为过渡金属元素，在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4，该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是( ) A．该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4 B．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区 C．1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 mol沉淀 D．该配合物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构 答案 A 解析　配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26，因为中心离子Fe2＋的最外层有14个电子(3s23p63d6)，配体为NO和H2O，每个配体只提供一对电子，因此，14＋2＋2n＝26，所以n＝5。由分析可知，n＝5，故该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4，A正确；该配合物所含的非金属元素中，H位于元素周期表s区，N、O、S均位于p区，B不正确；[Fe(NO)(H2O)5]SO4属于配合物，其内界[Fe(NO)(H2O)5]2＋较稳定，不与Ba(OH)2发生反应，但是其外界中的硫酸根离子可以与Ba(OH)2反应，因此，1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应只能生成1 mol硫酸钡沉淀，C不正确；该配合物中阳离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6，但是，由于有两种不同的配体，因此其空间结构不可能是正八面体结构，D不正确。 3． Fe3＋的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与H2O、SCN－、Cl－、F－等形成配离子使溶液显色。如：显浅紫色的[Fe(H2O)6]3＋、红色的[Fe(SCN)6]3－、黄色的[FeCl4]－、无色的[FeF6]3－。某同学按如图步骤完成实验： 已知Fe3＋与SCN－、F－在溶液中存在以下平衡：Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－(红色)；Fe3＋＋6F－[FeF6]3－(无色) 下列说法不正确的是( ) A. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由Fe3＋水解产物的颜色引起的 B. F－与Fe3＋的配位能力强于SCN－ C. 为了能观察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3＋的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 D. 向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 答案 C 解析 [Fe(H2O)6]3＋为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，原因可能是Fe3＋发生水解生成红褐色Fe(OH)3，与浅紫色[Fe(H2O)6]3＋形成混合体系，使溶液呈黄色，A正确；加入NaF后溶液Ⅱ由红色变为无色，说明[Fe(SCN)6]3－转变为[FeF6]3－，反应更易生成[FeF6]3－，说明F－与Fe3＋的配位能力强于SCN－，B正确；为了观察到浅紫色，需要除去红褐色，即抑制铁离子的水解，所以可向溶液中加稀硝酸，加稀盐酸会生成黄色的[FeCl4]－，C错误；向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，可使平衡Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－正向移动，溶液可能再次变为红色，D正确。 01 有关化学键易错点 (1)物质中并不一定都存在化学键，如He等稀有气体分子。 (2)离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。 (3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。 (3)认为物质在熔化时都破坏化学键，如HCl、S等熔化时不破坏化学键。 (4)认为物质中均含化学键，如稀有气体中不含化学键。 (5)认为金属与非金属之间不能形成共价键，如AlCl3中存在共价键。 (6)认为离子化合物中不存在共价键，如NaOH中存在共价键。 (7)认为共价化合物中存在离子键，根据离子化合物定义，若含离子键一定是离子化合物。 (8)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但只由非金属元素形成的含有原子团的某些物质中也可能存在离子键，如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等。 (9)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有化学键的断裂不一定是化学变化，如HCl溶于水、熔融NaCl、粉碎石灰石等。 (10)强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物及其过氧化物中存在离子键，这些物质都为离子化合物。 (11)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；共价化合物在熔融条件时不电离，所以熔融状态时能导电的化合物一定是离子化合物。 【跟踪训练】 易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引作用。( × ) (2)某些金属与非金属原子间也能形成共价键。( √ ) (3)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，多个原子形成的化合物可能包含离子键。( √ ) (4)所有物质均含有化学键。( × ) (5)有化学键断裂的变化一定是化学变化。( × ) (6)某元素原子的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。( × ) (7)化学反应的实质是化学键的断裂。( × ) (8)Na元素与O元素形成的化合物中只含有离子键。( × ) (9)氢元素与其他元素可形成共价化合物，也可形成离子化合物。( √ ) (10)离子化合物中可能含共价键，共价化合物中可能含离子键。( × ) (11)由非金属元素组成的化合物中只含共价键。( × ) (12)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键。( × ) (13)含有离子键的化合物中，一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( √ ) (14)NH4Br的电子式：。( × ) 02 共价键及键参数易混易错点 (1)分子的稳定性与分子内的化学键有关。 (2)碳碳三键含有1个σ键和2个π键，碳碳双键含有1个σ键和1个π键，由于碳原子σ键键能大于π键键能，故碳碳三键、碳碳双键的键能小于碳碳单键的3倍和2倍。 (3)键长为形成化学键的两个原子之间的核间距。 (4)正四面体的P4键角为60°，不是109°28′。 (5)共价键具有方向性，但s-sσ键无方向性。 (6)两个原子之间形成共价键时，先形成σ键再形成π键。 (7)共价键的成键原子可能是金属和非金属原子，如AlCl3中为共价键。 (8)σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。 【跟踪训练】 易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。( √ ) (2)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍。( × ) (3)键长等于成键两原子的半径之和。( × ) (4)正四面体结构的分子的键角一定是109°28′。( × ) (5)s轨道只能形成σ键，p轨道可形成σ键或π键。( √ ) (6)任何物质都存在化学键，任何共价键都具有方向性。( × ) (7)两个原子之间可以只形成σ键，也可以只形成π键。( × ) (8)硅原子间难以形成双键而碳原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p-p π键。( √ ) (9)共价键的成键原子只能是非金属原子。( × ) (11)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。( √ ) (12) 分子中有5个σ键和1个π键。( × ) (13)H与O形成分子式是H2O而不是H3O的原因是共价键有饱和性。( √ ) (14)N2分子中σ键与π键的个数比是2∶1。( × ) 03 分子（离子）的空间结构判断易混易错点 (1)价层电子对互斥模型说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，两者的空间结构一致； ②当中心原子有孤电子对时，两者的空间结构不一致。 (2)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。 (3)杂化轨道是由同一个原子中能量相近的原子轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道，杂化前的原子轨道数目和杂化后形成的杂化轨道数目不变，但能量改变。 (4)四原子分子不是都为平面三角形或三角锥形。如H2O2分子的构型类似于一本打开的书，两个氧原子在两页书的交接处，两个H原子分别在翻开的书的两页上，如图1所示；再如白磷(P4)分子为正四面体形，如图2所示。 (5)五原子分子不都是正四面体结构，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子不相同，四个原子电子云的排斥力不同，使四个键的键角不全相等，所以并不是正四面体结构。 【跟踪训练】 (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)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。( √ ) (3)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。( × ) (4)只要分子空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。( √ ) (5)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同。( √ ) (6)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。( √ ) (7)H2O2中氧原子为sp杂化。( × ) (8)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构( × ) 04 有关分子的性质的易混易错点 (1)稳定性指的是化学性质，受化学键强弱影响，分子间作用力影响的是物理性质。 (2)一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 (3)范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，范德华力越强，物质的熔点、沸点越高。 (4)分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。 (5)范德华力与氢键的对比 范德华力 氢键 a．各种分子间均有 b．与相对分子质量、分子极性有关 c．无方向性、饱和性 d．作用很微弱，只影响熔、沸点等物理性质 a．有N—H、O—H、F—H的分子才有氢键 b．有分子间氢键与分子内氢键两种 c．有方向性、饱和性 d．比范德华力稍强，只影响熔、沸点等物理性质 【跟踪训练】 (1)极性分子中可能含有非极性键。( √ ) (2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。( × ) (3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。( × ) (4)氢键具有方向性和饱和性。( √ ) (5)H2O2分子间存在氢键。( √ ) (6)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。( × ) (7)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点显著升高。( × ) (8)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。( × ) 05 有关配合物的易混易错点 (1)单核配体的确认要注意是否带有电荷，如F－、Cl－等，如配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，中心离子为Co3＋，配体是Cl－和NH3，而不是氯原子。 (2)高考中常考有关配合物的结构示意图，不考虑空间结构，但要注意配体中的配位原子一定要与中心原子或中心离子直接相连。如[Cu(NH3)4]2＋中NH3中N原子为配位原子，所以N原子必须要与铜离子直接相连。 (3)配位数就是配位体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。 ①若是由单齿配体(1个配体提供1个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目。 ②若是由双齿配体(1个配体提供2个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目×2。 (4)一般情况下，与同种金属原子(或离子)形成配位键时，配位原子的电负性越小，形成配位键就越稳定。例如，电负性：N<O，则配离子的稳定性：[Cu(NH3)4]2＋>[Cu(H2O)4]2＋。 【跟踪训练】 (1)配位键实质上是一种特殊的共价键(　√　) (2)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子(　√　) (3)有配位键的化合物就是配位化合物(　×　) (4)配位化合物都很稳定(　×　) (5)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀(　×　) (6)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的(　√　) (7)H3O＋和CH4中均存在配位键。( × ) (8)配位键强弱取决于配体给电子能力，给电子能力越弱，配位键越强。( × ) (9)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为14NA。( × ) (10)配位化合物中都含有配位键，故含有配位键的化合物都是配合物。( × ) 01 中心原子杂化类型与分子(或离子)空间结构的判断 1．中心原子杂化类型的判断 (1)根据中心原子价层电子对数判断 中心原子的价层电子对数依次为4、3、2，杂化类型依次为sp3、sp2、sp。 (2)根据“杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数”进行判断 ①C原子 2个σ键：sp杂化；3个σ键：sp2杂化；4个σ键：sp3杂化。如CH3CH3中的碳原子采取sp3杂化；乙烯和甲醛中的碳原子采取sp2杂化；苯环中的碳原子采取sp2杂化；乙炔分子中碳原子采取sp杂化。 ②N原子 2个σ键：sp2杂化；3个σ键：sp3杂化。 如H—N===N—H中N原子形成2个σ键，还有1个孤电子对，N原子的杂化类型为sp2。 ③O原子或S原子 2个σ键：sp3杂化。如H2O2的分子结构式为H—O—O—H，O原子形成2个σ键，还有2个孤电子对，O原子的杂化类型为sp3。 2．分子(或离子)空间结构的判断 价层电子对数 如OF2空间结构的判断：O原子的价层电子对数：＝4(sp3杂化)。氧原子形成2个σ键，有2个孤电子对，OF2的空间结构呈V形。 【跟踪训练】 1．有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球棍模型如图所示：(X)，(Y)。下列说法错误的是( ) A．X的组成为CH B．Y的组成为CH C．X的价层电子对数为4 D．Y中键角小于120° 答案 C 解析　由题图可知，X为平面三角形结构，其碳原子应该有3对价层电子对，其组成为CH，A项正确，C项错误；Y为三角锥形结构，其碳原子应该有4对价层电子对，其组成为CH。 2．下列离子的中心原子的杂化方式与其他三种不同的是( ) A．CO　 B．PO　 C．SO　 D．SO 答案 A 解析　CO的中心C原子价层电子对数为3，则采取sp2杂化；PO的中心P原子价层电子对数为4，SO的中心S原子价层电子对数为4，则P、S原子采取sp3杂化；SO的中心S原子价层电子对数为3＋(6＋2－3×2)＝4，则S原子采取sp3杂化。 3．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间结构正确的是( ) 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 A H2O sp 直线形 直线形 B BBr3 sp2 平面三角形 三角锥形 C PCl3 sp2 四面体形 平面三角形 D CO sp2 平面三角形 平面三角形 答案 D 解析　H2O中心原子O原子形成2个σ键，含有孤电子对数为＝2，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化，价层电子对互斥模型为正四面体，而分子的空间结构为V形，故A错误；BBr3中心原子B原子形成3个σ键，含有孤电子对数为＝0，则杂化轨道数为3，采取sp2杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，而分子的空间结构为平面三角形，故B错误；PCl3中心原子P原子形成3个σ键，含有孤电子对数为＝1，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化，价层电子对互斥模型为正四面体，而分子的空间结构为三角锥形，故C错误；CO中心原子C原子形成3个σ键，含有孤电子对数为＝0，则杂化轨道数为3，采取sp2杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，而离子的空间结构为平面三角形，故D正确。 02 键角大小的比较 比较键角大小的基本方法 比较方法 具体规律 比较中心原子价层电子对数 中心原子价层电子对数越少，键角越大 比较中心原子的孤电子对数 中心原子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 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 【跟踪训练】 1．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 答案 C 解析　PH3和NH3分子中只存在P—H、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，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。 2．用价层电子对互斥模型可以预测空间结构，也可以推测键角大小，下列判断不正确的是( ) A．SO2、CS2、BeCl2都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，NF3键角小于109°28′ C．CH2O、SO3都是平面三角形的分子 D．NH3、PCl3都是三角锥形的分子 答案 A 解析　SO2中S的价层电子对数＝2＋＝3，且含有1对孤电子对，所以SO2为V形结构，而CS2、BeCl2则为直线形结构，A错误；BF3中价层电子对数＝3＋＝3，所以为平面三角形结构，键角为120°；NF3中价层电子对数＝3＋＝4，且含有1对孤电子对，所以NF3为三角锥形结构，由于孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以NF3的键角小于109°28′，B正确；CH2O中C原子形成3个σ键，C原子为sp2杂化，故为平面三角形结构；SO3中的中心原子是sp2杂化，故形成的都是平面三角形的分子，C正确；NH3、PCl3中价层电子对数＝3＋＝4，且含有1对孤电子对，所以NH3、PCl3为三角锥形结构，D正确。 3．(1)H3BO3 分子中的O—B—O的键角________(填“大于”“等于”或“小于”) BH中的H—B—H的键角，判断依据是____________________________________________________。 (2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N________(填“>”“<”或“＝”)Si—N—Si，原因是___________ _______________________________________________________。 (3)SeO中Se—O的键角比SeO3的键角______(填“大”或“小”)，原因是___________________________ _________________________________________________________。 答案　(1)大于　H3BO3分子中的B采取sp2杂化，而BH中的B采取sp3杂化，sp2杂化形成的键角大于sp3杂化 (2)>　N原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si—N—Si键角较小 (3)小　SeO中中心Se原子采取sp3杂化，键角为109°28′，SeO3中中心Se原子采取sp2杂化，键角为120° 03 分子的性质比较 1．分子间作用力对物质性质的影响 (1)范德华力的影响因素有分子的极性和分子的相对分子质量。 (2)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质，范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。 (3)一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 (4)氢键主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等，形成分子间氢键，其熔点、沸点升高。 (5)氢键对物质的溶解、电离过程产生影响，形成分子间氢键，物质的溶解性增大。 2．影响分子溶解性的因素 (1)首先考虑有无氢键，如氨气极易溶于水，主要是氨气与水分子之间形成氢键。 (2)若无氢键，则考虑“相似相溶”原理，如HCl极易溶于水，HCl与水分子之间不存在氢键，所以考虑HCl与水分子均为极性分子，根据“相似相溶”，HCl易溶于水。 (3) 最后考虑分子是否与水反应，如Cl2既不是极性分子，也不能与水分子形成氢键，但氯气能溶于水，是因为氯气能与水发生反应。 【跟踪训练】 1．下列说法正确的是( ) A．NH3极易溶于水主要是因为NH3分子间存在氢键 B．易溶于水是因为该分子与水分子之间能形成氢键 C．维生素C()含碳原子较多，故难溶于水 D． A()在水中的溶解性比B()在水中的溶解性好 答案 B 解析 NH3极易溶于水主要是因为NH3能与水形成分子间氢键，A错误；维生素C中含有较多的羟基，羟基具有亲水性，维生素C易溶于水，C错误；B中含有羟基可以和水分子形成氢键，在水中的溶解度大于A，D错误。 2．下列说法错误的是( ) A．HCl、HBr、HI熔、沸点依次升高 B．H3BO3晶体中存在的作用力只有共价键 C．H2S的沸点低于H2O D．胍()分子间能够形成氢键 答案 B 解析 HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，A正确；H3BO3晶体中存在的作用力除了共价键，还存在分子间作用力，B错误；H2O分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键，H2S的沸点低于H2O，C正确；胍分子中H原子与N原子相连，可以与另外一个分子中的N原子形成氢键，D正确。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$