第2章 分子结构与性质（知识清单）化学沪科版选择性必修2

该高中化学知识清单系统梳理“分子结构与性质”单元内容，涵盖共价分子空间结构、VSEPR模型、杂化轨道理论、分子极性、分子间作用力及配位化合物与超分子等核心范畴，搭建从结构测定方法到理论应用的递进式学习支架。 清单通过“易错点剖析+方法总结”构建知识体系，如标注“电子对构型与分子构型混淆”等易错点，总结键角判断、配合物组成分析等通法，结合Cu²+与氨水反应实验现象培养科学思维和探究能力。设计“相似相溶规律表”“氢键与范德华力比较表”，不同基础学生可高效掌握，教师能据此精准设计教学活动。

第二章 分子结构与性质 第一节 共价分子的空间结构 一 分子结构 （1） 分子结构的测定 1．早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构。如今，科学家应用 红外光谱、晶体X射线衍射 等现代仪器和方法测定分子的结构。 2．红外光谱工作原理 （1）原理：分子中的原子不是固定不动的，而是不断震动的。红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的 振动频率 相同的红外线，再记录到谱图上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种 化学键 或官能团的信息。 （2）红外光谱仪原理示意图 例如，通过红外光谱仪测得某未知物的红外光谱图如下，发现有 O—H、C—H、和C—O 的震动吸收。可初步推测该未知产物中含有羟基。 【注】根据红外光谱图可以初步判断分子中化学键或官能团的类型。 2． 共价分子的空间结构 （1） 多样的分子空间结构 单原子分子、双原子分子 不存在空间结构，多原子存在空间结构。 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 直线形 O===C===O 180° H2O V形 105° 四原子 分子 CH2O 平面 三角形 120° NH3 三角锥形 107° 五原子 分子 CH4 四面体形 109°28′ 【注】①分子组成相似的分子，空间结构不一定相似，如NH3是三角锥形，而 BCl3是平面三角形。 ②空间结构相同的分子，键角不一定相同。如CH4和P4均为正四面体结构，但CH4键角为109°28′，而P4为60°。 3． 价层电子对互斥模型（VSEPR模型） （1） 价层电子对互斥理论 分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。 VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子的孤电子对。 （2） 中心原子上价层电子对的计算 （1）价层电子对 （2）计算 ①σ键电子对的计算 由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中，O有2对σ键电子对，NH3分子中，N有 3 对σ键电子对。 ②中心原子上的孤电子对的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) 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 。 对于正离子：a＝ 中心原子的价电子数－离子的电荷数 。 对于负离子：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 。 （3）VSEPR模型与分子或离子的空间结构 σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数VSEPR模型分子或离子的空间结构。 分子或离子 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR 模型名称 分子或离子 的空间结构名称 CO2、BeCl2 0 2 直线形 直线形 SO2、PbCl2 1 3 平面三角形 V形 CO、BF3 0 3 平面三角形 平面三角形 H2O、H2S 2 4 四面体形 V形 NH3、NF3 1 4 四面体形 三角锥形 CH4、CCl4 0 4 正四面体形 正四面体形 （4）价层电子对之间的斥力 ①电子对间夹角越小，斥力越大。 ②分子中电子对之间的斥力大小顺序：孤电子对—孤电子对 > 孤电子对—成键电子对 > 成键电子对—成键电子对。 ③由于三键、双键比单键包含的电子多，所以斥力大小顺序：三键 > 双键 >单键。 【注】①孤电子对对成键电子对的排斥作用会挤压周围的化学键，使键与键之间的键角变小，如H2O的键角105°，NH3的键角107°。 ②中心原子的价层电子都用于形成共价键分子，其空间结构与VSEPR模型相同，如CO2、CH4。 ③中心原子上有孤电子对时，分子的空间结构与VSEPR模型不同，如SO2、NH3。 ④价层电子对互斥模型对分子的空间结构的预测少有事物，但它不能预测以过渡金属为原子的分子。 （3） 杂化轨道理论简介 1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成 在形成CH4分子时，碳原子的一个 2s 轨道和三个 2p 轨道发生混杂，形成4个能量相等的 sp3杂化轨道。4个 sp3 杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个C—H σ 键，所以4个C—H键是等同的。 2．杂化轨道的形成及其特点 【注】①原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子不可能发生杂化。 ②只有能量相近的轨道才能发生杂化。 ③杂化后原子轨道数目不变，且杂化轨道的能量相同。 ④杂化后轨道的伸展发向、形状发生改变，使原子形成的共价键更牢固。但相同杂化形式的杂化轨道形状完全相同。 3．杂化轨道类型及其空间结构 （1）sp3杂化轨道 sp3杂化轨道是由 1 个s轨道和 3 个p轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间的夹角是109°28′，空间结构为 正四面体形 (如下图所示)。 （2）sp2杂化轨道 sp2杂化轨道是由 1 个s轨道和 2 个p轨道杂化而成的。sp2杂化轨道间的夹角是 120° ，呈 平面三角形 (如下图所示)。 （3）sp杂化轨道 sp杂化轨道是由 1 个s轨道和 1 个p轨道杂化而成的。sp杂化轨道间的夹角是 180° ，呈 直线形 (如下图所示)。 【注】①sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。 ②有机物中碳原子杂化类型的判断：饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原子采取sp杂化。 4.VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 杂化轨道类型 VSEPR模型 典型分子 空间结构 sp CO2 直线形 sp2 SO2 V形 sp3 H2O V形 sp2 SO3 平面三角形 sp3 NH3 三角锥形 4． 杂化轨道类型的判断方法 （1） 根据杂化轨道数目判断 对于ABm型分子（或离子），中心原子A的价层电子对数为其杂化轨道数。可先确定分子或离子的VSEPR模型，然后确定中心原子的杂化轨道类型。如ClO3-、ClO4-的价层电子对数为4，则杂化轨道数均为4。 （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°28′，则中心原子发生sp3杂化； 若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生sp2杂化； 若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生sp杂化。 （3） 根据共价键类型判断 没有形成π键，为sp3杂化：CH4 形成一个π键，为sp2杂化：CH2==CH2 形成两个π键，为sp杂化：CH≡CH、O==C==O （4） 有机物中碳原子杂化类型的判断： 饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原子采取sp杂化。 （5） 取代法 （1）如(CH3)3N可看作三个甲基取代了NH3分子中的三个氢原子而得，所以其分子中氮原子采用采取sp3杂化。 （2）CH3CH==CH2分子可以看作乙烯基取代了CH4分子中的一个氢原子而得，则甲基中碳原子为sp3杂化，也可看作甲基取代了CH2==CH2分子中的一个氢原子而得，故两个不饱和碳为sp2杂化。 第二节 分子结构与物质的性质 一、共价键的极性 （一） 键的极性和分子的极性 （1）键的极性 分类 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同 元素的原子 同种 元素的原子 电子对 发生偏移 不发生偏移 成键原子 的电性 一个原子呈正电性(δ＋) 一个原子呈负电性(δ－) 呈电中性 【注】①根据元素电负性的大小判断键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子显负价，电负性小的原子显正价。 ②电负性差值越大的两原子形成的共价键极性越强。 （2） 分子的极性 分子有极性分子和非极性分子。分子的极性与分子的空间结构及分子中键的极性有关。 （3） 键的极性与分子极性之间的关系 ①只含非极性键的分子一定是 非极性 分子（O3除外）。 ②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为 非极性 分子，否则为 极性 分子。 ③极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子，只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。 例如： （4） 分子极性的判断方法 （1）只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。 （2）含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。 （3）含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的是极性分子。 （4）判断ABn型分子极性的经验规律： ①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。 ②若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。 如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。 （2） 键的极性对化学性质的影响 （1）键的极性对有机酸的酸性大小的影响 羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示。 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 结论：①烃基（R—）是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的烃基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，酸性HCOOH >CH3COOH>CH3CH2COOH。 ②与羧基（—COOH）相连的C—X（X为卤素原子）的极性越大，羧酸的酸性越大；C—X的数量越多，羧酸的酸性越大，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。 2． 范德华力 （1） 分子间的作用力——范德华力 （1）概念：物质的分子之间存在着 相互作用力 ，把这类分子间作用力称为范德华力。 （2）特征： ①)范德华力广泛存在于分子之间，由分子构成的液态和固态物质，范德华力存在于相邻的分子之间；由分子构成的气态物质，只有分子相互接近时才存在范德华力。 ②范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。 ③范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。 （3）影响因素： ①一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量 越大 ，范德华力 越大 ； ②相对分子质量相同或相近时，分子的极性 越大 ，范德华力也 越大 。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO>N2。 ③分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，如 对二甲苯< 间二甲苯 < 邻二甲苯。 （4）范德华力对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。范德华力越大，物质的熔沸点越高。如：F2<Cl2<Br2<I2。 【注】范德华力主要影响物质的物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。 3． 氢键及其对物质性质的影响 （1） 氢键的概念、形成条件及表示方法 （1）概念：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。 （2）形成条件： ①H原子与电负性很大的X原子形成强的极性键，如H2O中的O原子。 ② 与H原子形成氢键的Y原子的电负性必须很大，如NH3中的N原子。 ③X、Y的原子半径要小，以减小形成氢键的空间阻力。 综上所述，能形成氢键的元素一般为N、O、F。 （3）表示方法：氢键的通式可用X—H…Y—表示。式中X和Y表示 F、O、N ，“—”表示 共价键 ，“…”表示 氢键 。 【注】一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。 （2） 氢键的特征 （1） 氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键 弱 ，比范德华力 强 。 （2）氢键具有一定的方向性和饱和性 X—H与Y形成分子间氢键时，氢原子只能与一个Y原子形成氢键，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定 (如下图)。 （3） 氢键的类型 (1) 分子间 氢键，如水中O—H…O。 (2) 分子内 氢键，如（邻羟基苯甲醛）。 4．氢键对物质性质的影响 （1）当形成 分子间 氢键时，物质的熔、沸点将 升高 。 （2）当形成 分子内 氢键时，物质的熔、沸点将 下降 。 （3）氢键也影响物质的 溶解 。如NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键，且都是极性分子。 （4）对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大。如液态水密度>固态的密度。 （5）氢键对物质电离性质的影响：如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。 4． 溶解性 （1） 相似相溶规律 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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。 【注】CO、NO等极性分子均难溶于水，不少盐类（如AgCl、PbSO4、BaSO4等）也难溶于水，H2、N2难溶于水也难溶于苯等。 （2） 影响物质溶解性的因素 （1）外界因素：主要有 温度 、 压强 等。 ①温度：一般，温度越高，固体物质的溶解度越大。（Ca(OH)2、气体除外）。 ②压强：一般，压强越大，气体溶解度越大。 （2）氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越 好 。 （3）分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越 大 。如乙醇与水 互溶 ，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 （4）溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会 增大 。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度 增大 。 5． 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 的分子叫做手性分子。 如乳酸()分子。 【总结】范德华力、氢键、化学键的比较 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种作用力 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 作用粒子 分子 H与N、O、F 原子 特征 无方向性和饱和性 有方向性和饱和性 有方向性和饱和性 强度 共价键>氢键>范德华力 影响强度的因素　 ①随分子极性的增大而增大 ②组成和结构相似的分子构成的物质，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，作用越强 成键原子半径和共用电子对数目。键长越短，键能越大，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大，物质的熔、沸点升高。如CF4<CCl4<CBr4 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 ②分子内存在氢键时，降低物质的熔、沸点 共价键键能越大，分子稳定性越强 第三节 配位化合物和超分子 一． 配合物 （一） 配位键 （1）概念：成键原子一方提供 孤电子对 ，另一方提供 空轨道 形成的共价键。 【注】配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的，而其他的共价键的共用电子对是由成键双方提供的。 （2）配位键的形成条件 ①成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。 ②成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。 (3) 配位键同样具有饱和性和方向性 。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。 （二）配位化合物 （1）配合物的概念：把金属离子或原子(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 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。 （2）配合物的形成 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，滴加乙醇后析出 深蓝 色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ 溶液变血红色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 白色的AgCl沉淀消失，得到澄清的无色溶液 AgCl＋2NH3＝[Ag(NH3)_2]Cl 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH3)4]2＋为例，NH3分子中氮原子的孤电子对进入Cu2＋的 空轨道 ，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过 共用氮原子提供的孤电子对 形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为。 （3）配合物的组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如下图所示： ①中心原子是 提供空轨道接受孤电子对 的原子。中心原子一般都是带正电荷的正离子(此时又叫中心离子)，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 ②配体是 提供孤电子对 的负离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中 直接同中心原子配位 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。 ③配位数是直接与中心原子形成的 配位键 的数目。如[Fe(CN)6]4－中配位数为 6 。 （三）配合物的形成对物质性质的影响 （1）溶解性的影响：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶于含过量Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。 （2）颜色的改变：当简单离子形成配离子时，颜色常发生变化，根据颜色的变化可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子方程式如下： Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n]3－n(n＝1～6)。 （3）稳定性增强：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。如血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，使血红蛋白失去输送O2的功能，从而导致人体CO中毒。 （四）配合物内界中共价键数目的判断 若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的 共价键数 乘以该 配体的个数 ，此外，还要加上 中心原子与配体形成的配位键 ，这也是σ键。例如： 配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的共价键数为3×4＋4＋2＝18 。 【拓展】配位键与共价键的关系 ①形成过程不同：配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中一方提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。 ②配位键与普通共价键的实质相同。它们都被成键原子双方共用，如在NH中有三个普通共价键、一个配位键，但四者是完全相同的。 ③同普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子中(如NH)。 2． 超分子 1．概念：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。 【注】超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 2．超分子的实例 （1）分离C60和C70 （2）冠醚识别碱金属离子 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子 （3）超分子两个的重要特征—— 分子识别 、 自组装 。 易错点一 共价键稳定性强弱的判断方法 ①根据原子半径和共用电子对数目判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 ②根据键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。 ③根据键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键所消耗的能量越多。 ④根据电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。 易错点二 价层电子对互斥理论 ①确定中心原子：通常是分子中原子数较少或电负性较小的那个原子。 ②计算中心原子的价层电子对数：价层电子对数 = (中心原子价电子数 + 配位原子提供的电子数 ± 离子电荷数) / 2 ③根据价电子对数确定电子对的空间构型：这决定了电子对（包括孤对电子和成键电子对）在空间的排布方式。 ④根据中心原子的孤电子对数确定分子的真实空间构型：在电子对空间构型的基础上，忽略孤对电子，只看原子在空间的位置。 杂化轨道类型 VSEPR模型 典型分子 空间结构 sp CO2 直线形 sp2 SO2 V形 sp3 H2O V形 sp2 SO3 平面三角形 sp3 NH3 三角锥形 易错点三 混淆“电子对构型”与“分子构型” ①H₂O：电子对构型是四面体（4对电子），但分子构型是V形。因为有两对是孤对电子，看不见。 ②NH₃：电子对构型是四面体，但分子构型是三角锥形。 易错点四 认为“含有极性键的分子一定是极性分子”而忽略分子空间对称性对极性的影响。 ①双原子分子：含极性键 → 极性分子（如HCl）。 ②多原子分子： A. 若空间结构对称（如CO₂、CH₄）→ 非极性分子 B. 若空间结构不对称（如H₂O、NH₃）→ 极性分子 C. 注意特例：O₃含有非极性键但是极性分子。 易错点五 混淆氢键与化学键和错误比较范德华力与氢键的强弱。 ①氢键是特殊的分子间作用力，只存在于含N、O、F与H之间。 ②强度顺序：共价键 > 氢键 > 范德华力。 ③氢键有方向性和饱和性，范德华力没有。 方法一 溶解性的“相似相溶”规律 【解题通法】 1. 极性溶质易溶于极性溶剂（如水与乙醇）。 2. 非极性溶质易溶于非极性溶剂（如碘与CCl₄）。 3. 考虑氢键：能形成分子间氢键的溶质更易溶于水（如NH₃）。 4. 考虑反应：若溶质与水反应（如SO₂），溶解度增大。 【典型例题】下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．CCl4和CBr4的熔点 B．邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点 C．O3和O2在水中的溶解度 D．ClCH2COOH和CCl3COOH的酸性 【答案】C 【解析】A．四氯化碳和四溴化碳都是分子晶体，后者的相对分子质量大于前者，则前者的熔点于低于后者，A不符合题意； B．邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的分子间作用力小于对羟基苯甲醛，沸点低于对羟基苯甲醛，B不符合题意； C． 臭氧与二氧化硫是等电子体，二氧化硫中心原子的孤电子对数为，价层电子对数为3，分子的空间构型为V形， 是结构不对称的极性分子，而氧气是非极性分子，所以由相似相溶原理可知，臭氧在水中的溶解度大于氧气，C符合题意； D．氯原子是吸电子基，会使羧酸分子中羟基的极性增强，电离出氢离子的能力增强，酸性增强，所以一氯乙酸的酸性弱于三氯乙酸，D不符合题意； 故选C。 方法二 手性分子的识别 【解题通法】 1. 找手性碳原子：连有四个不同原子或基团的碳。 2. 判断是否具有旋光异构体：若分子无对称面/对称中心，可能是手性分子。 3. 典型例子：乳酸分子具有手性异构体。 【典型例题】2022年Nobel Prize in Chemistry授予了“点击化学和生物正交化学”。环辛烯衍生物A与四嗪B的生物正交反应过程为 下列说法错误的是 A．A中有一个手性碳 B．B中杂环上四个氮原子共平面 C．C的结构简式为 D．D存在对映异构体，且苯环上的一氯代物有3种 【答案】D 【解析】A．连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，A中连接醇羟基的碳原子为手性碳原子，所以含有一个手性碳原子，碳碳双键两端连接相同原子在同侧为顺式结构，A中为顺式结构，故A正确； B．B中杂环和苯环结构相似，含有大π键，所以B中杂环上四个氮原子共平面，故B正确； C．A和B发生D-A反应生成C，C失去2个N原子生成D，根据A、B、D的结构简式确定C的结构简式为 ，故C正确； D．pH为苯基，D的两个苯环上一共有6种氢原子，所以其苯环上的一氯代物有6种，故D错误； 故答案选D。 方法三 配合物的组成与配位键的本质 【解题通法】 1. 配位键是一种特殊共价键：一方提供孤电子对，一方提供空轨道。 2. 配合物组成：中心原子（金属离子）+ 配体（提供孤电子对）。 3. 配位数：直接与中心原子形成的配位键数目。 4. 典型反应：如Cu²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ 【典型例题】关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法错误的是 A．此配合物为离子化合物 B．配位体是Cl-和H2O，配位数是6 C．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+ D．1 mol该配合物与足量硝酸银反应能得到287 g白色沉淀 【答案】C 【解析】A．该配合物由内界配离子和外界Cl-通过离子键结合，属于离子化合物，A正确； B．配位体是Cl-和H2O，内界中1个Cl-和5个H2O参与配位，配位数为6，B正确； C．配离子是[TiCl(H2O)5]2+，电荷为+2，内界还有一个Cl-，故中心离子是Ti3+而非Ti4+，C错误； D．1 mol该配合物外界Cl-为2 mol，与足量硝酸银反应生成2 mol AgCl（内界Cl-不参与反应），沉淀质量为，D正确； 故答案选C。 方法四 键角大小的判断 【解题通法】 1. 孤电子对斥力 > 成键电子对 → 孤电子对越多，键角越小（如H₂O < NH₃ < CH₄）。 2. 多重键斥力更大：三键 > 双键 > 单键。 3. 空间构型相同但中心原子不同时，键角可能不同（如CH₄与SiH₄）。 【典型例题】向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量，先产生蓝色沉淀后溶解，得到透明的深蓝色溶液：再加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管内壁，析出深蓝色的晶体，其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12 NA B．实验中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 C．将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 D．[Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角比NH3中要大 【答案】A 【解析】A．每个NH3分子含有3个N-H σ键，4个NH3分子提供12个σ键；同时每个NH3与Cu2+形成1个配位键（也属于σ键），共4个，则1个[Cu(NH3)4]2+中总σ键数为12+4=16，因此1 mol该离子含16 NA个σ键，A错误； B．用玻璃棒摩擦试管壁可提供结晶所需的晶核，促进晶体析出，B正确； C．丙醇与乙醇类似，能降低溶液极性，减小晶体溶解度，故能析出晶体，C正确； D．NH3中N的孤对电子参与配位后，电子对之间的排斥力减小，键角增大，D正确； 故选A。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 分子结构与性质 第一节 共价分子的空间结构 一 分子结构 （1） 分子结构的测定 1．早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构。如今，科学家应用 等现代仪器和方法测定分子的结构。 2．红外光谱工作原理 （1）原理：分子中的原子不是固定不动的，而是不断震动的。红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的 相同的红外线，再记录到谱图上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种 或官能团的信息。 （2）红外光谱仪原理示意图 例如，通过红外光谱仪测得某未知物的红外光谱图如下，发现有 的震动吸收。可初步推测该未知产物中含有羟基。 【注】根据红外光谱图可以初步判断分子中化学键或官能团的类型。 2． 共价分子的空间结构 （1） 多样的分子空间结构 不存在空间结构，多原子存在空间结构。 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 180° H2O 105° 四原子 分子 CH2O 120° NH3 107° 五原子 分子 CH4 【注】①分子组成相似的分子，空间结构不一定相似，如NH3是三角锥形，而 BCl3是平面三角形。 ②空间结构相同的分子，键角不一定相同。如CH4和P4均为正四面体结构，但CH4键角为109°28′，而P4为60°。 3． 价层电子对互斥模型（VSEPR模型） （1） 价层电子对互斥理论 分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互 的结果。 VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子的孤电子对。 （2） 中心原子上价层电子对的计算 （1）价层电子对 （2）计算 ①σ键电子对的计算 由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中，O有 对σ键电子对，NH3分子中，N有 对σ键电子对。 ②中心原子上的孤电子对的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) a．a表示中心原子的 。 对于主族元素：a＝ 。 对于正离子：a＝ 。 对于负离子：a＝ ＋ 。 b．x表示 。 c．b表示与中心原子结合的原子 ，氢为 ，其他原子＝ 。 （3）VSEPR模型与分子或离子的空间结构 σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数VSEPR模型分子或离子的空间结构。 分子或离子 孤电子对数 价层电子对数 VSEPR 模型名称 分子或离子 的空间结构名称 CO2、BeCl2 0 2 直线形 直线形 SO2、PbCl2 1 3 平面三角形 V形 CO、BF3 0 3 平面三角形 平面三角形 H2O、H2S 2 4 四面体形 V形 NH3、NF3 1 4 四面体形 三角锥形 CH4、CCl4 0 4 正四面体形 正四面体形 （4）价层电子对之间的斥力 ①电子对间夹角越小，斥力越大。 ②分子中电子对之间的斥力大小顺序：孤电子对—孤电子对 > 孤电子对—成键电子对 > 成键电子对—成键电子对。 ③由于三键、双键比单键包含的电子多，所以斥力大小顺序：三键 > 双键 >单键。 【注】①孤电子对对成键电子对的排斥作用会挤压周围的化学键，使键与键之间的键角变小，如H2O的键角105°，NH3的键角107°。 ②中心原子的价层电子都用于形成共价键分子，其空间结构与VSEPR模型相同，如CO2、CH4。 ③中心原子上有孤电子对时，分子的空间结构与VSEPR模型不同，如SO2、NH3。 ④价层电子对互斥模型对分子的空间结构的预测少有事物，但它不能预测以过渡金属为原子的分子。 （3） 杂化轨道理论简介 1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成 在形成CH4分子时，碳原子的一个 轨道和三个 轨道发生混杂，形成4个能量相等的 杂化轨道。4个 杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个C—H 键，所以4个C—H键是等同的。 2．杂化轨道的形成及其特点 【注】①原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子不可能发生杂化。 ②只有能量相近的轨道才能发生杂化。 ③杂化后原子轨道数目不变，且杂化轨道的能量相同。 ④杂化后轨道的伸展发向、形状发生改变，使原子形成的共价键更牢固。但相同杂化形式的杂化轨道形状完全相同。 3．杂化轨道类型及其空间结构 （1）sp3杂化轨道 sp3杂化轨道是由 个s轨道和 个p轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间的夹角是109°28′，空间结构为 (如下图所示)。 （2）sp2杂化轨道 sp2杂化轨道是由 个s轨道和 个p轨道杂化而成的。sp2杂化轨道间的夹角是 ，呈 (如下图所示)。 （3）sp杂化轨道 sp杂化轨道是由 个s轨道和 个p轨道杂化而成的。sp杂化轨道间的夹角是 ，呈 (如下图所示)。 【注】①sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。 ②有机物中碳原子杂化类型的判断：饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原子采取sp杂化。 4.VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 杂化轨道类型 VSEPR模型 典型分子 空间结构 sp CO2 直线形 sp2 SO2 V形 sp3 H2O V形 sp2 SO3 平面三角形 sp3 NH3 三角锥形 4． 杂化轨道类型的判断方法 （1） 根据杂化轨道数目判断 对于ABm型分子（或离子），中心原子A的价层电子对数为其杂化轨道数。可先确定分子或离子的VSEPR模型，然后确定中心原子的杂化轨道类型。如ClO3-、ClO4-的价层电子对数为4，则杂化轨道数均为4。 （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°28′，则中心原子发生sp3杂化； 若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生sp2杂化； 若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生sp杂化。 （3） 根据共价键类型判断 没有形成π键，为sp3杂化：CH4 形成一个π键，为sp2杂化：CH2==CH2 形成两个π键，为sp杂化：CH≡CH、O==C==O （4） 有机物中碳原子杂化类型的判断： 饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原子采取sp杂化。 （5） 取代法 （1）如(CH3)3N可看作三个甲基取代了NH3分子中的三个氢原子而得，所以其分子中氮原子采用采取sp3杂化。 （2）CH3CH==CH2分子可以看作乙烯基取代了CH4分子中的一个氢原子而得，则甲基中碳原子为sp3杂化，也可看作甲基取代了CH2==CH2分子中的一个氢原子而得，故两个不饱和碳为sp2杂化。 第二节 分子结构与物质的性质 一、共价键的极性 （一） 键的极性和分子的极性 （1）键的极性 分类 极性共价键 非极性共价键 成键原子 元素的原子 元素的原子 电子对 发生偏移 不发生偏移 成键原子 的电性 一个原子呈正电性(δ＋) 一个原子呈负电性(δ－) 呈电中性 【注】①根据元素电负性的大小判断键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子显负价，电负性小的原子显正价。 ②电负性差值越大的两原子形成的共价键极性越强。 （2） 分子的极性 分子有极性分子和非极性分子。分子的极性与分子的空间结构及分子中键的极性有关。 （3） 键的极性与分子极性之间的关系 ①只含非极性键的分子一定是 分子（O3除外）。 ②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为 分子，否则为 分子。 ③极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子，只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。 例如： （4） 分子极性的判断方法 （1）只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。 （2）含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。 （3）含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的是极性分子。 （4）判断ABn型分子极性的经验规律： ①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。 ②若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。 如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。 （2） 键的极性对化学性质的影响 （1）键的极性对有机酸的酸性大小的影响 羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示。 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 结论：①烃基（R—）是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的烃基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，酸性HCOOH >CH3COOH>CH3CH2COOH。 ②与羧基（—COOH）相连的C—X（X为卤素原子）的极性越大，羧酸的酸性越大；C—X的数量越多，羧酸的酸性越大，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。 2． 范德华力 （1） 分子间的作用力——范德华力 （1）概念：物质的分子之间存在着 ，把这类分子间作用力称为范德华力。 （2）特征： ①)范德华力广泛存在于分子之间，由分子构成的液态和固态物质，范德华力存在于相邻的分子之间；由分子构成的气态物质，只有分子相互接近时才存在范德华力。 ②范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。 ③范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。 （3）影响因素： ①一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量 ，范德华力 ； ②相对分子质量相同或相近时，分子的极性 ，范德华力也 。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO>N2。 ③分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，如 对二甲苯< 间二甲苯 < 邻二甲苯。 （4）范德华力对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。范德华力越大，物质的熔沸点越高。如：F2<Cl2<Br2<I2。 【注】范德华力主要影响物质的物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。 3． 氢键及其对物质性质的影响 （1） 氢键的概念、形成条件及表示方法 （1）概念：氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的 (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。 （2）形成条件： ①H原子与电负性很大的X原子形成强的极性键，如H2O中的O原子。 ② 与H原子形成氢键的Y原子的电负性必须很大，如NH3中的N原子。 ③X、Y的原子半径要小，以减小形成氢键的空间阻力。 综上所述，能形成氢键的元素一般为N、O、F。 （3）表示方法：氢键的通式可用X—H…Y—表示。式中X和Y表示 ，“—”表示 ，“…”表示 。 【注】一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。 （2） 氢键的特征 （1） 氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键 ，比范德华力 。 （2）氢键具有一定的方向性和饱和性 X—H与Y形成分子间氢键时，氢原子只能与一个Y原子形成氢键，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定 (如下图)。 （3） 氢键的类型 (1) 氢键，如水中O—H…O。 (2) 氢键，如（邻羟基苯甲醛）。 4．氢键对物质性质的影响 （1）当形成 氢键时，物质的熔、沸点将 。 （2）当形成 氢键时，物质的熔、沸点将 。 （3）氢键也影响物质的 。如NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键，且都是极性分子。 （4）对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大。如液态水密度>固态的密度。 （5）氢键对物质电离性质的影响：如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。 4． 溶解性 （1） 相似相溶规律 非极性溶质一般能溶于 溶剂，极性溶质一般能溶于 溶剂。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。 【注】CO、NO等极性分子均难溶于水，不少盐类（如AgCl、PbSO4、BaSO4等）也难溶于水，H2、N2难溶于水也难溶于苯等。 （2） 影响物质溶解性的因素 （1）外界因素：主要有 、 等。 ①温度：一般，温度越高，固体物质的溶解度越大。（Ca(OH)2、气体除外）。 ②压强：一般，压强越大，气体溶解度越大。 （2）氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越 。 （3）分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越 。如乙醇与水 ，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 （4）溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会 。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度 。 5． 分子的手性 （1） 手性异构体 具有完全相同的 和 的一对分子，如同左手与右手一样互为 ，却在三维空间里不能 ，互称手性异构体(或对映异构体)。 （2） 手性分子 有 的分子叫做手性分子。 如乳酸()分子。 【总结】范德华力、氢键、化学键的比较 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种作用力 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 作用粒子 分子 H与N、O、F 原子 特征 无方向性和饱和性 有方向性和饱和性 有方向性和饱和性 强度 共价键>氢键>范德华力 影响强度的因素　 ①随分子极性的增大而增大 ②组成和结构相似的分子构成的物质，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，作用越强 成键原子半径和共用电子对数目。键长越短，键能越大，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大，物质的熔、沸点升高。如CF4<CCl4<CBr4 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 ②分子内存在氢键时，降低物质的熔、沸点 共价键键能越大，分子稳定性越强 第三节 配位化合物和超分子 一． 配合物 （一） 配位键 （1）概念：成键原子一方提供 ，另一方提供 形成的共价键。 【注】配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的，而其他的共价键的共用电子对是由成键双方提供的。 （2）配位键的形成条件 ①成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H2O、HF、CO等；离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。 ②成键原子另一方能提供空轨道。如H＋、Al3＋、B及过渡金属的原子或离子。 (3) 。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。 （二）配位化合物 （1）配合物的概念：把金属离子或原子(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 结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、NH4Cl等均为配合物。 （2）配合物的形成 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现 ，氨水过量后沉淀逐渐 ，滴加乙醇后析出 色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O 溶液 白色的AgCl沉淀消失，得到澄清的无色溶液 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子[Cu(NH3)4]2＋为例，NH3分子中氮原子的 进入Cu2＋的 ，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过 形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为 。 （3）配合物的组成 配合物[Cu(NH3)4]SO4其组成如下图所示： ①中心原子是 的原子。中心原子一般都是带正电荷的正离子(此时又叫中心离子)，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 ②配体是 的负离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配体中 的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子等。 ③配位数是直接与中心原子形成的 的数目。如[Fe(CN)6]4－中配位数为 。 （三）配合物的形成对物质性质的影响 （1）溶解性的影响：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶于含过量Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。 （2）颜色的改变：当简单离子形成配离子时，颜色常发生变化，根据颜色的变化可以判断是否有配离子生成。如Fe3＋与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子方程式如下： Fe3＋＋nSCN－===[Fe(SCN)n]3－n(n＝1～6)。 （3）稳定性增强：配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。如血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，使血红蛋白失去输送O2的功能，从而导致人体CO中毒。 （四）配合物内界中共价键数目的判断 若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的 乘以该 ，此外，还要加上 ，这也是σ键。例如： 。 【拓展】配位键与共价键的关系 ①形成过程不同：配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中一方提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。普通共价键的共用电子对是由成键原子双方共同提供的。 ②配位键与普通共价键的实质相同。它们都被成键原子双方共用，如在NH中有三个普通共价键、一个配位键，但四者是完全相同的。 ③同普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子中(如NH)。 2． 超分子 1．概念：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。 【注】超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 2．超分子的实例 （1）分离C60和C70 （2）冠醚识别碱金属离子 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子 （3）超分子两个的重要特征—— 、 。 易错点一 共价键稳定性强弱的判断方法 ①根据原子半径和共用电子对数目判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 ②根据键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越多。 ③根据键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键所消耗的能量越多。 ④根据电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。 易错点二 价层电子对互斥理论 ①确定中心原子：通常是分子中原子数较少或电负性较小的那个原子。 ②计算中心原子的价层电子对数：价层电子对数 = (中心原子价电子数 + 配位原子提供的电子数 ± 离子电荷数) / 2 ③根据价电子对数确定电子对的空间构型：这决定了电子对（包括孤对电子和成键电子对）在空间的排布方式。 ④根据中心原子的孤电子对数确定分子的真实空间构型：在电子对空间构型的基础上，忽略孤对电子，只看原子在空间的位置。 杂化轨道类型 VSEPR模型 典型分子 空间结构 sp CO2 直线形 sp2 SO2 V形 sp3 H2O V形 sp2 SO3 平面三角形 sp3 NH3 三角锥形 易错点三 混淆“电子对构型”与“分子构型” ①H₂O：电子对构型是四面体（4对电子），但分子构型是V形。因为有两对是孤对电子，看不见。 ②NH₃：电子对构型是四面体，但分子构型是三角锥形。 易错点四 认为“含有极性键的分子一定是极性分子”而忽略分子空间对称性对极性的影响。 ①双原子分子：含极性键 → 极性分子（如HCl）。 ②多原子分子： A. 若空间结构对称（如CO₂、CH₄）→ 非极性分子 B. 若空间结构不对称（如H₂O、NH₃）→ 极性分子 C. 注意特例：O₃含有非极性键但是极性分子。 易错点五 混淆氢键与化学键和错误比较范德华力与氢键的强弱。 ①氢键是特殊的分子间作用力，只存在于含N、O、F与H之间。 ②强度顺序：共价键 > 氢键 > 范德华力。 ③氢键有方向性和饱和性，范德华力没有。 方法一 溶解性的“相似相溶”规律 【解题通法】 1. 极性溶质易溶于极性溶剂（如水与乙醇）。 2. 非极性溶质易溶于非极性溶剂（如碘与CCl₄）。 3. 考虑氢键：能形成分子间氢键的溶质更易溶于水（如NH₃）。 4. 考虑反应：若溶质与水反应（如SO₂），溶解度增大。 【典型例题】下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．CCl4和CBr4的熔点 B．邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点 C．O3和O2在水中的溶解度 D．ClCH2COOH和CCl3COOH的酸性 方法二 手性分子的识别 【解题通法】 1. 找手性碳原子：连有四个不同原子或基团的碳。 2. 判断是否具有旋光异构体：若分子无对称面/对称中心，可能是手性分子。 3. 典型例子：乳酸分子具有手性异构体。 【典型例题】2022年Nobel Prize in Chemistry授予了“点击化学和生物正交化学”。环辛烯衍生物A与四嗪B的生物正交反应过程为 下列说法错误的是 A．A中有一个手性碳 B．B中杂环上四个氮原子共平面 C．C的结构简式为 D．D存在对映异构体，且苯环上的一氯代物有3种 方法三 配合物的组成与配位键的本质 【解题通法】 1. 配位键是一种特殊共价键：一方提供孤电子对，一方提供空轨道。 2. 配合物组成：中心原子（金属离子）+ 配体（提供孤电子对）。 3. 配位数：直接与中心原子形成的配位键数目。 4. 典型反应：如Cu²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ 【典型例题】关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法错误的是 A．此配合物为离子化合物 B．配位体是Cl-和H2O，配位数是6 C．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+ D．1 mol该配合物与足量硝酸银反应能得到287 g白色沉淀 方法四 键角大小的判断 【解题通法】 1. 孤电子对斥力 > 成键电子对 → 孤电子对越多，键角越小（如H₂O < NH₃ < CH₄）。 2. 多重键斥力更大：三键 > 双键 > 单键。 3. 空间构型相同但中心原子不同时，键角可能不同（如CH₄与SiH₄）。 【典型例题】向CuSO4溶液中逐滴加入浓氨水至过量，先产生蓝色沉淀后溶解，得到透明的深蓝色溶液：再加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管内壁，析出深蓝色的晶体，其组成为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有的σ键数为12 NA B．实验中用玻璃棒摩擦试管壁是为了引入晶核 C．将乙醇换成丙醇也能析出深蓝色晶体 D．[Cu(NH3)4]2+中H-N-H的键角比NH3中要大 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $