第一部分 主题四 高频考点2 化学键、杂化轨道和分子空间结构-【金版教程】2026年高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书word

大二轮专题复习冲刺方案　化学 化学键、杂化轨道和分子空间结构 1．化学键与物质类别的关系 (1)从以上可以看出，离子化合物一定含有离子键，离子键只能存在于离子化合物中。 (2)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质中。 (3)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，如NaCl；熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物，如HCl。 2．共价键 (1)σ键和π键：π键的重叠程度小，不牢固；σ键的重叠程度大，比较牢固；两原子形成共价键时，先“头碰头”形成σ键，再“肩并肩”形成π键。单键都是σ键，双键有1个σ键和1个π键，三键有1个σ键和2个π键。 (2)配位键与配合物 ①配位键与配体 含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、CO、F－、Cl－、Br－、I－、SCN－、CN－等。当配体中有两种原子含孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。 ②配位数的判断 配位数为中心离子(或原子)周围的配位原子的个数。如[Ag(NH3)2]OH、[Ag(CN)2]－、[Cu(NH3)4]SO4、[Cu(H2O)4]2＋、[Zn(NH3)4]2＋、[Zn(CN)4]2－、K3[Fe(SCN)6]、[FeF6]3－等配合物或配离子中Ag＋的配位数为2，Cu2＋与Zn2＋的配位数均为4，Fe3＋的配位数为6。 注意：配位数不一定等于配体的数目，除非配体是单齿的，若含有双齿配体时，如 [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2＋中Cu2＋的配位数为4，但配体数为2。 3．分子的空间结构 (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，两者的结构一致。 ②当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。 价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR 分子空间结构 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 平面 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面 体形 四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O (2)运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子的空间结构，但要注意判断其价层电子对数，对ABm型分子或离子，其价层电子对数的判断方法为 n＝×(中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m±电荷数)。 4．中心原子杂化轨道类型的判断 (1)根据中心原子价层电子对数判断 中心原子价层电子对数 2 3 4 杂化轨道类型 sp sp2 sp3 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 杂化轨道之间的夹角 109°28′ 120° 180° 杂化轨道类型 sp3 sp2 sp (3)根据分子或离子的空间结构判断 分子或离子的空间结构 杂化类型 四面体形或三角锥形 sp3 平面三角形 sp2 直线形 sp V形 有2个孤电子对 sp3 有1个孤电子对 sp2 5.判断ABn型分子的极性 一般情况下，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，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。如CH4中C为－4价，碳元素化合价的绝对值等于其所在的主族序数，则CH4为非极性分子；NH3中N为－3价，但氮元素为第ⅤA族元素，氮元素化合价的绝对值不等于其所在的主族序数，则NH3为极性分子。 判断VSEPR模型及空间结构,的思维模型) 1．(2025·黑吉辽蒙卷，3)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O＋H2O===2HClO。下列说法正确的是(　　) A．反应中各分子的σ键均为p­p σ键 B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C．Cl—O键长小于H—O键长 D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对 答案：B 解析：反应中各分子中Cl—O键是sp3­p σ键，H—O键是s­sp3 σ键，A错误；Cl的原子半径大于H的，Cl—O键长应大于H—O键长，C错误；HClO分子中Cl的最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余6个价电子形成3个孤电子对，D错误。 2．(2025·甘肃卷，9)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a)，该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物：(CH3)4N＋被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是(　　) A．主体分子存在分子内氢键 B．主客体分子之间存在共价键 C．磺酸基中的S—O键能比S===O小 D．(CH3)4N＋和(CH3)3N中N均采用sp3杂化 答案：B 解析：主体分子内羟基与磺酸基距离较近，磺酸基中含有羟基的结构，可以形成分子内氢键，A正确；主体与客体分子间通过非共价键形成超分子，B错误；已知单键的键能小于双键的，则S—O的键能比S===O的键能小，C正确；N原子价层电子数为5，(CH3)4N＋中N有4条σ键，失去1个电子形成阳离子，无孤电子对，采用sp3杂化，(CH3)3N中N有3条σ键，1个孤电子对，价层电子对数为4，采用sp3杂化，D正确。 3．(2024·湖北卷，5)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是(　　) A．VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同 B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D．sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 答案：A 4．(2024·湖南卷，9)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是(　　) A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能：B<C<N C．1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 答案：A 解析：由所给分子结构图可知，P和Q分子都为对称结构，正、负电中心重合，都是非极性分子，A错误；同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，B正确；由所给分子结构可知，P分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都含156个电子，故1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等，C正确；由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化，D正确。 高频考点作业 [三年真题集训] 1．(2025·江苏卷，4)在溶有15­冠­5()的有机溶剂中，苄氯()与NaF发生反应： 下列说法正确的是(　　) A．苄氯是非极性分子 B．电负性：χ(F)<χ(Cl) C．离子半径：r(F－)>r(Na＋) D．X中15­冠­5与Na＋间存在离子键 答案：C 解析：苄氯分子含有饱和C原子，且饱和碳原子连有三种不同的基团，分子空间结构不对称，故苄氯为极性分子，A错误；同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：χ(F)>χ(Cl)，B错误；电子层结构相同时，离子半径随原子序数增大而减小，故离子半径：r(F－)>r(Na＋)，C正确；15­冠­5是分子，与阳离子Na＋之间不存在离子键，D错误。 2．(2025·山东卷，7)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是(　　) A．NaN3的水溶液显碱性 B．N的空间构型为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N的中心N原子所有价电子均参与成键 答案：B 解析：NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐，N水解生成OH－，溶液显碱性，A正确；N与CO2是等电子体，两者结构相似，其中心原子均为sp杂化，空间构型均为直线形，B错误；NaN3为离子化合物(Na＋与N通过离子键结合)，N内部三个N原子以共价键连接，C正确；N的中心N原子上无孤电子对，所有价电子均参与成键，D正确。 3．(2025·甘肃卷，10)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6·3H2O材料。下列说法正确的是(　　) A．电负性：N<C<O B．原子半径：C<N<O C．I中所有I的孤电子对数相同 D．C3H8N中所有N—H键极性相同 答案：C 解析：电负性：C＜N＜O，A错误；原子半径：C＞N＞O，B错误；碘的价层电子数为7，I中心原子I与两个碘通过共用电子对形成共价键，则两边的碘存在3个孤电子对，中心原子I的孤电子对数是＝3，C正确；六元环内存在大π键，大π键具有吸电子效应，—H离大π键比较近，极性更大，D错误。 4．(2025·湖北卷，13)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是(　　) A．KNO3的熔点比K3PO4的低，因为KNO3的离子键更强 B．磷单质通常不以P2形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的H—O键极性小 D．P形成PF5而N形成NF3，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 答案：A 解析：离子晶体中离子键越强，熔点越高，因此KNO3的熔点比K3PO4的低是因为K3PO4的离子键比KNO3的更强，A错误。 5．(2024·安徽卷，8)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该物质中Ni为＋2价 B．基态原子的第一电离能：Cl>P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 答案：C 6．(2024·江西卷，2)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是(　　) A．分子的极性：SiH4>NH3 B．键的极性：H—Cl>H—H C．键角：H2O>CH4 D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH 答案：B 解析：SiH4为非极性分子，NH3为极性分子，故分子的极性：SiH4<NH3，A错误；H—Cl为极性键，H—H为非极性键，故键的极性：H—Cl>H—H，B正确；H2O、CH4中O、C均为sp3杂化，O有两个孤电子对，C无孤电子对，根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，知键角：H2O<CH4，C错误；C的原子半径大于N，则分子中三键的键长：HC≡N<HC≡CH，D错误。 7．(2024·河北卷，8)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是(　　) 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B CO2、CH2O、CCl4键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C CsCl晶体中Cs＋与8个Cl－配位，而NaCl晶体中Na＋与6个Cl－配位 Cs＋比Na＋的半径大 D 逐个断开CH4中的C—H键，每步所需能量不同 各步中的C—H键所处化学环境不同 答案：B 解析：CO2中C原子为sp杂化，键角为180°，CH2O中C原子为sp2杂化，键角大约为120°，CCl4中C原子为sp3杂化，键角为109°28′，三种物质中C原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关。 8．(2024·甘肃卷，14)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是(　　) A．相同条件下N2比O2稳定 B．N2O与NO的空间构型相同 C．N2O中N—O键比N—N键更易断裂 D．N2O中σ键和大π键的数目不相等 答案：D 解析：N2O中σ键和大π键的数目均为2，D不正确。 9．(2023·河北卷，10)下列说法正确的是(　　) A．CH4的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体 B．若AB2型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同 C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 D．CO2和CCl4都是既含σ键又含π键的非极性分子 答案：A 解析：H2O中O的价层电子对数为2＋＝4，孤电子对数为2，H2O的空间构型为V形，SO2中S的价层电子对数为2＋＝3，孤电子对数为1，SO2的空间构型为V形，但H2O中O的杂化方式为sp3，SO2中S的杂化方式为sp2，B错误；范德华力不存在方向性和饱和性，C错误；CO2的结构式为O===C===O，每个双键含1个σ键和1个π键，CCl4中只存在σ键，D错误。 10．(2023·北京卷，1)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(　　) A．三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B．三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电 答案：A 解析：金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B错误；金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合型晶体，C错误；金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D错误。 [一年模拟演练] 11．(2025·南京六校联合调研)下列说法不正确的是(　　) A．NaF晶体中存在Na＋和F－间强烈的相互作用 B．SiF4是含有极性键的非极性分子 C．HClO中含有离子键和共价键 D．NCl3中N原子的杂化类型为sp3 答案：C 12．(2025·湖北省七市州高三联合调研)类比法是一种学习化学的重要方法。下列说法正确的是(　　) A．CH4中碳为－4价，则SiH4中硅也为－4价 B．NF3为三角锥形分子，则BF3也为三角锥形分子 C．CCl3COOH酸性强于CH3COOH，则CF3COOH酸性强于CH3COOH D．Br—Br的键能大于I—I，则F—F的键能大于Cl—Cl 答案：C 解析：电负性：C>H>Si，故甲烷中C元素为－4价，硅烷中Si元素为＋4价，A错误；NF3的中心原子N的价层电子对数为3＋×(5－3×1)＝4，含有1个孤电子对，故NF3为三角锥形结构，而BF3的中心原子B的价层电子对数为3＋×(3－3×1)＝3，有3个成键电子对，无孤电子对，故BF3为平面三角形结构，B错误；—CCl3、—CF3为吸电子基团，而甲基为推电子基团，前者使羧基中O—H键的极性增强，羧基更容易电离出H＋，酸性较强，C正确；F原子半径过小，导致原子核间排斥力增大，故F—F键能比Cl—Cl键能小，D错误。 13．(2025·陕西省高考适应性检测)物质的结构决定性质，下列关于物质的结构和性质的说法正确的是(　　) A．SO3是极性分子，故SO3易溶于水 B．AgCl溶于氨水，是由于AgCl与NH3·H2O反应生成了可溶性配合物[Ag(NH3)2]Cl C．CF3COOH的酸性比CCl3COOH的酸性弱 D．晶体硅用碳原子取代部分硅原子，会导致该晶体导电性增强 答案：B 解析：三氧化硫是非极性分子，水为极性分子，三氧化硫易溶于水是因为其能与水反应生成硫酸，A错误；F的电负性比Cl的强，CF3COOH中的羧基更容易电离出H＋，故CF3COOH的酸性比CCl3COOH的酸性强，C错误；晶体硅用碳原子取代部分硅原子，形成的是共价晶体SiC，导电性没有增强，D错误。 14．(2025·衡水二中高三质检)聚乙二醇(PEG)有良好的生物相容性，在水中可与H3O＋形成氢键，由“中性聚合物”转变为超分子“聚电解质”，下列说法错误的是(　　) A．PEG中C和O的杂化方式相同 B．H3O＋的VSEPR模型为四面体形 C．键角：H2O>H3O＋ D．电负性：O>C>H 答案：C 解析：H2O和H3O＋的中心原子杂化方式均为sp3，H2O中O有两个孤电子对，H3O＋中O有一个孤电子对，由于孤电子对与孤电子对之间的斥力大于孤电子对与σ键电子对之间的斥力，故键角：H3O＋>H2O，C错误。 15．(2025·甘肃省高三高考诊断)下列说法正确的是(　　) A．键能：C—C>Si—Si，则硬度：石墨>晶体硅 B．CO2与SiO2分子中σ键和π键的数目相等 C．SiCl4与BH的空间结构相同 D．H—N—H键角：NH3>NH3BH3 答案：C 解析：Si的原子半径大于C，则C—C键的键长小于Si—Si键，故C—C键的键能大于Si—Si键，Si是共价晶体，硬度较大，石墨为层状结构，质地柔软，硬度较小，故硬度：石墨<晶体硅，A错误；SiO2为共价晶体，不存在单个分子，且无π键，B错误；NH3中N原子含1个孤电子对，NH3BH3中的N原子不含孤电子对，由于孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对与成键电子对之间的斥力，故NH3中H—N—H的键角小于NH3BH3中H—N—H的键角，D错误。 16．(2025·武汉市高三调研考试)结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是(　　) 选项 事实 原因解释 A H2O的键角大于H2S O的电负性大于S B 顺­2­丁烯的沸点高于反­2­丁烯的沸点 前者分子极性大于后者 C [Cu(NH3)4]2＋的稳定性强于[Cu(H2O)4]2＋ 前者配体的稳定性强于后者 D 吡咯()中所有原子均共面 分子中C与N均为sp2杂化 答案：C 解析：O的电负性大于S，则H2O中成键电子对比H2S中成键电子对更靠近中心原子，故H2O中成键电子对间的排斥作用大于H2S中成键电子对间的排斥作用，H2O的键角更大，A正确；顺­2­丁烯为极性分子，而反­2­丁烯为非极性分子，极性分子的正、负电荷中心不重叠，分子间作用力更大，故其沸点较高，B正确；配离子稳定性与配体稳定性大小无关，因为电负性：N<O，N更易给出电子对，更有利于形成稳定的配位键，故[Cu(NH3)4]2＋的稳定性强，C错误；因为环上的C、N原子均为sp2杂化，故吡咯中所有原子共平面，D正确。 12 学科网（北京）股份有限公司 $