第二章 分子结构与性质 同步讲义 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

分子结构与性质 一、共价键 1. σ键和π键 σ键 π键 轨道重叠方式 “头碰头” “肩并肩” 形成过程 s­s型： s­p型： p­p型： p­p π键： 对称类型 轴对称 镜面对称 旋转情况 可绕键轴旋转而不破坏化学键 不能绕键轴旋转 轨道重叠程度 大 小 键的强度 轨道重叠程度较大，强度较大，较牢固 轨道重叠程度较小，不如σ键牢固，易断裂 注意事项 ① 单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。 ② σ键能单独形成，而π键不能单独形成，必须先形成σ键才能形成π键。 ③ 共价键形成时，电子云总是尽可能的沿着重叠程度最大的方向进行重叠，所以绝大多数共价键都具有方向性，但是s­s型σ键不具有方向性。 ④ 稀有气体均属于单原子分子，分子间不存在共价键。 题型一 共价键 1. 下列关于σ键和π键的说法不正确的是（ ） A．σ键能单独形成，π键不能单独形成 B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C．双键中一定有一个σ键，一个π键，三键中一定有一个σ键，两个π键 D．s-s σ键与s-p σ键的电子云对称性不同 2. 计算1 mol下列粒子中σ键和π键数目（用NA表示） （1）CO2 ________、________。 （2）NCl3 ________、________。 （3）C2H5OH ________、________。 （4）________、________。 （5） ________、________。 2. 键参数—键能、键长与键角 （1） 基本概念： （2） 键参数对分子性质的影响： 注意： ① 键长越短，键能越大，分子越稳定。 ② 键长的比较方法： a. 根据原子半径比较，成键原子的原子半径越小，键长越短。例如：HF比HCl更稳定。 b. 根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长＞双键键长＞三键键长。 题型二 键参数—键能、键长与键角 1. 下列有关说法不正确的是（ ） A．键长和键角共同决定了分子的稳定性 B．HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大 C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D．H2O、PH3、SiH4分子的稳定性依次减弱 二、分子的空间结构 1. 价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 （1） 价层电子对互斥模型认为，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。 （2） 价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数 其中：a是中心原子的价电子数（阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数），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） VSEPR模型考虑σ键电子对和中心原子上的孤电子对的相互排斥，空间结构模型则只考虑σ键电子对间的相互排斥而忽略了中心原子上的孤电子对。 （4）杂化轨道理论：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。 化学式 σ键电 子对数 中心原子上的 孤电子对数 价层电 子对数 VSEPR模型 空间结构模型 中心原子 杂化类型 CO2/CS2 BF3/HCHO NO/SO2 CH4 NH3 H2O （5）等电子体原理：原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相同的成键方式和空间结构模型，如N2与CO、CO2与N2O等。 题型三 价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 1. 指出下列分子或离子的空间结构模型和中心原子的杂化类型。 （1）PCl3 ________________________________。 （2）HCN ________________________________。 （3）SiH4 ________________________________。　 （4）SO ________________________________。 （5）ClO ________________________________。 （6）ClO ________________________________。 （7）SiO ________________________________。 （8）NH ________________________________。 （9）H3O＋ ________________________________。 2. 回答下列问题： （1）AsCl3分子的立体构型为__________，其中As的杂化轨道类型为__________。 （2）I离子的立体构型为__________，中心原子的杂化形式为__________。 （3）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。 （4）LiAlH4阴离子的空间构型为________，中心原子的杂化形式为________。 （5）ZnCO3阴离子的空间构型为________，C原子的杂化形式为________。 （6）依据VSEPR理论推测S2O32-的空间构型为_______，中心原子S的杂化方式为______。 （7）KNO3中NO3-的立体构型为____________，写出与NO3-互为等电子体的另一种阴离子的化学式：____________。 3. 下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是（ ） A．乙醛 B.丙烯腈 C．甲醛 D.丙炔 注意：有机物中的C是没有孤电子对的。 1. 回答下列问题： （1）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_______、_______。 （2）呋喃()分子中，碳原子和氧原子的杂化方式分别为________、________；1 mol吡咯()分子中含有________mol σ键，分子中N采用杂化方式为________。 （3）下列物质的结构中S原子的杂化方式是________；组成元素在C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________。 2. 键角大小的比较 （1） 通常根据分子的空间结构模型即可判断键角大小： 直线形（180°）＞平面三角形（120°）＞正四面体形（109°28′）＞三角锥形（107°18′）＞V形（104.5°）。 注意： ① 孤电子对的排斥力比σ键更强。孤电子对数越多，键角越小。 ② P4和CH4虽然都是正四面体形分子，但P4键角为60°，CH4键角为109°28′。 （2） 排斥力：三键>双键>单键。例如乙烯分子中：键角①(121.3°)＞键角②(117.4°)。 （3） 考虑电负性的影响。 ① 键角：NH3＞PH3＞AsH3；H2O＞H2S＞H2Se。 ② 键角：NF3＜NCl3＜NBr3；NF3＜NH3；OF2＜H2O。 （4）考虑配体体积的影响：配体体积越大，电子云占据空间越大，对成键电子斥力越强，导致键角越小。 ① 键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3) 题型四 键角大小的比较 1. 下列分子或离子中，键角由大到小排列正确的是（ ） ① ②NH3 ③H2O ④BF3 ⑤CO2 A．⑤④①②③ B．⑤①④②③ C．④①②⑤③ D．③②④①⑤ 2. 下列有关分子空间结构的说法正确的是（ ） A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C．分子中键角的大小：BeCl2>SO3>NH3>CCl4 D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有孤电子对 3. 下列判断正确的是（ ） A．PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等 B．NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3 C．CO2分子的键角是120° D．PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 3. 大π键（离域π键） （1） 表达形式：πmn，m为参与形成大π键的原子个数（注意H不参与形成大大π键），n为参与形成大π键的电子个数。 （2） 计算方法：若m≤3，则n=4；若m≥4，则n=6。 （3） 实例： 大π键 实例 CO2、、SO2、O3、NO、NO2+ CO32-、SO3、NO 、、、 、 三、分子结构与物质的性质 1. 极性分子和非极性分子 （1） 基本概念： （2） 判断方法： ① 对于双原子分子来说，两个原子相同则为非极性分子，两个原子不同则为极性分子。如H2、O2是非极性分子；HCl、CO是极性分子。 ② 对于ABn型分子来说，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。如BCl3、CO2是非极性分子；SO2、NF3是极性分子。 题型五 极性分子和非极性分子 1. H2O2具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，氧原子在书的夹缝上。下列说法不正确的是（ ） A．H2O2分子中既含极性键，又含非极性键 B．H2O2为极性分子 C．H2O2分子中的两个O原子均是杂化 D．H2O2分子中既有σ键，又有π键 2. 下列各组都是只由极性键构成的极性分子的是（ ） A．CH2=CHCH3和 B．和 C．和 D．和 3. 下列各组物质中，属于只由极性键构成的极性分子的是（ ） A．NH3和H2S B．CH4和Br2 C．BF3和CO2 D．BeCl2和HCl （3）键的极性会对物质的化学性质有影响，例如酸性： ① 三氟乙酸（CF3COOH）>三氯乙酸（CCl3COOH）； ② 三氯乙酸（CCl3COOH）>二氯乙酸（CHCl2COOH）>氯乙酸（CH2ClCOOH）； ③ 甲酸（HCOOH）>乙酸（CH3COOH）>丙酸（CH3CH2COOH）（烃基均为推电子基团）。 2. 分子间作用力 （1） 范德华力和氢键： 范德华力 氢键 存在 分子间普遍存在 由已经与电负性很大的原子（N、O、F）形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子（N、O、F）之间的作用力，表示形式为X—H···Y，这三个原子不一定在同一直线上。 常见含有氢键的物质有NH3、H2O和HF。 特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性 对物质性质的影响 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。 如熔沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4。 ②分子的极性越大，范德华力越大，熔沸点越高。 如熔沸点：CO>N2 分子间氢键会使物质的熔沸点升高， 分子内氢键会使物质的熔沸点降低。 如熔、沸点： H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 强度 化学键＞氢键＞范德华力 注意事项 ①只有在分子充分接近时范德华力才会显著存在，如固体和液体物质中范德华力比较强，而在气体物质中范德华力就比较微弱。 ②范德华力和氢键不属于化学键。 ③分子在进行固液气三态转化时会破坏分子间作用力，包括范德华力和氢键，如固态冰→液态水→水蒸气时，会破坏范德华力和氢键，其中以氢键为主；分子在进行分解时会破坏共价键，如水分解为氢气和氧气时会破坏H—O键。 ④1个H2O中有2个氢键，1个NH3和HF均只含1个氢键。 三者熔沸点大小比较：H2O>HF>NH3。 题型六 范德华力和氢键 1. 下列有关范德华力的叙述正确的是（ ） A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力比化学键强度弱 C．NaCl晶体中存在范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 2. 关于氢键，下列说法中正确的是（ ） A．氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 C．含氢原子的物质之间均可形成氢键 D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 3. 下列各组物质能形成分子间氢键的是（ ） A．HClO4和 B．和 C．和 D．和HI 4. 若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是（ ） A．氢键；极性键；非极性键 B．氢键；氢键；极性键 C．氢键；极性键；极性键 D．极性键；氢键；非极性键 5. 下列说法中正确的是（ ） A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大 D．所有分子中均含有氢键 3. 溶解性 （1）相似相溶原理：极性分子与极性分子互溶，非极性分子和非极性分子互溶。如CH4和CCl4互溶，H2O和H2S互溶，但CH4就难溶于H2O。 （2）若溶剂和溶质之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。如NH3可1:700溶于H2O。 （3）若溶剂和溶质之间可以发生反应，则溶质的溶解度增大。如Cl2易溶于NaOH溶液。 （4）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。 题型七 溶解性 1. 下列现象不能用相似相溶原理解释的是（ ） A．甲烷不溶于水 B．氯化氢易溶于水 C．单质碘易溶于苯 D．氯气易溶于NaOH溶液 2. 根据“相似相溶”规则和实际经验，下列叙述不正确的是（ ） A．白磷(P4)易溶于CS2，也易溶于水 B．NaCl易溶于水，难溶于CCl4 C．碘易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，难溶于CCl4 3. 下列现象与氢键有关的是（ ） ①HF的熔、沸点比HCl的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④HF、NH3都极易溶于水 ⑤水分子高温下也很稳定 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②③⑤ D．①②③④ 4. 下列说法不正确的是（ ） A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键 C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释 D．甲烷可与水形成氢键这种化学键 4. 分子的手性 （1） 基本概念：连有4个不同的原子或原子团的碳原子，叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子，手性碳原子的前提是饱和碳原子。一般在手性碳原子旁边标注*。如甘油醛： 题型八 分子的手性 1. 中含有 个手性碳原子。 2. 中含有 个手性碳原子。 5. 无机含氧酸的酸性 （1）无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强。 酸性：HNO3>HNO2，HClO4>HClO3>HClO2>HClO。 （2）酸的元数=酸中羟基上的氢原子个数，如HClO4为一元酸，H2SO4为二元酸，H3PO4为三元酸。 题型九 无机含氧酸的酸性 1. 已知含氧酸可用通式(HO)mROn来表示，一般而言，该式中n大的是强酸，n小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是（ ） A．HClO2　　　　　 　　　B．H2SeO3 C．H3BO3 D．HMnO4 题型十 分子的结构与物质的性质综合练习 1. 下列各项比较中前者高于后者的是（ ） A．CCl4和SiCl4的熔点 B．对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛( )的沸点 C．I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度 D．NH3和HF的沸点 2. 下列对分子及其性质的解释中，不正确的是（ ） A．液态氟化氢分子间存在氢键，所以氟化氢的沸点比氯化氢高 B．CH4、CO2、BF3都是含有极性键的非极性分子 C．乳酸()分子中含有两个手性碳原子 D．因为非羟基氧原子数目逐渐减少，所以酸性HClO4>H2SO4>H3PO4 3. 下列对分子的性质的解释中，正确的是（ ） A．在水中的溶解度很小，是由于属于极性分子 B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子，该碳原子是杂化 C．碘易溶于四氯化碳，难溶于水都可用“相似相溶”原理解释 D．甲烷可以形成甲烷水合物，是因为甲烷分子与水分子之间形成了氢键 学科网（北京）股份有限公司 $分子结构与性质 一、共价键 1.σ键和π键 σ键 π键 轨道重叠方式 “头碰头” “肩并肩” ©→一®→@→@用 g-g型： H一H的s-sσ键的形成 p翻，6→=&→6→恩 ppπ键： 形成过程 H一Cl的s-pσ键的形成 8+-8-8→8y p-pπ键的形成 Pp型： %→%-68 C一Cl的p-po键的形成 对称类型 轴对称 镜面对称 旋转情况 可绕键轴旋转而不破坏化学键 不能绕键铀旋转 轨道重叠程度 大 小 键的强度 轨道重叠程度较大，强度较大，较牢固 轨道重叠程度较小，不如σ键牢固，易断裂 ①单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。 ②σ键能单独形成，而键不能单独形成，必须先形成σ键才能形成键。 注意事项 ③共价键形成时，电子云总是尽可能的沿着重叠程度最大的方向进行重叠，所以绝大 多数共价键都具有方向性，但是$-s型σ键不具有方向性。 ④稀有气体均属于单原子分子，分子间不存在共价键。 题型一共价键 1.下列关于σ键和π键的说法不正确的是() A.σ键能单独形成，π键不能单独形成 B.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C.双键中一定有一个o键，一个π键，三键中一定有一个σ键，两个π键 D.s-So键与spσ键的电子云对称性不同 2.计算1mol下列粒子中o键和π键数目（用Na表示) (1)C02 (2)NCI3 (3)C2HsOH 0 (4) CHCH,COCH CH,-C-CH,CH,OH (5) C=CH 2.键参数一键能、键长与键角 (1)基本概念： 键能 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 键长 一形成共价键的两个原子之间的核间距 键角 在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角 (2)键参数对分子性质的影响： 键能 键 决定，分子的稳定性 键长 决定分子的立体构型 决定，分子的性质 键角 注意： ①键长越短，键能越大，分子越稳定。 ②键长的比较方法： a.根据原子半径比较，成键原子的原子半径越小，键长越短。例如：H亚比HC1更稳定。 b.根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。 题型二键参数一键能、键长与键角 1.下列有关说法不正确的是() A.键长和键角共同决定了分子的稳定性 B.HCI、HBr、HⅡ分子中的键长依次增大 C.H2O、HS、H2Se分子中的键能依次减小 D.HO、PH3、SH4分子的稳定性依次减弱 二、分子的空间结构 1.价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 (1)价层电子对互斥模型认为，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。 (2)价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数 价 σ键电子对数 中心原子结合的原子数 电 对 中心原子上的孤电子对数 2(a-xb) 其中：α是中心原子的价电子数（阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数），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)VSEPR模型考虑σ键电子对和中心原子上的孤电子对的相互排斥，空间结构模型则只考虑σ键电子对 间的相互排斥而忽略了中心原子上的孤电子对。 (4)杂化轨道理论：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。 σ键电 中心原子上的 价层电 中心原子 化学式 VSEPR模型 空间结构模型 子对数 孤电子对数 子对数 杂化类型 CO2/CS2 BF/HCHO NO2/SO2 CH4 NH; H2O (5)等电子体原理：原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相同的成键方式和空间结构模型，如N2 与C0、C02与N20等。 题型三价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 1.指出下列分子或离子的空间结构模型和中心原子的杂化类型。 (1)PCl3 (2)HCN (3)SiH (4)S03 (5)C1O3 (6)C1O (7)SiO (8)NL (9)H0+ 2.回答下列问题： (1)AsC1,分子的立体构型为 ,其中As的杂化轨道类型为 (2)I离子的立体构型为 中心原子的杂化形式为 (3)CO2和CHOH分子中C原子的杂化形式分别为 和 (4)LiAIH4阴离子的空间构型为 ,中心原子的杂化形式为 (5)ZnCo3阴离子的空间构型为 C原子的杂化形式为 (6)依据VSEPR理论推测S2O32的空间构型为 ,中心原子$的杂化方式为 (7)NO,中NO3的立体构型为 写出与NO,互为等电子体的另一种阴离子的化学式： 3.下列分子所含原子中，既有p杂化，又有s即杂化的是() H A.乙醛 H B.丙烯腈H D.丙烘 注意：有机物中的C是没有孤电子对的。 1.回答下列问题： (1)乙二胺（H2NCH2CH2NH)是一种有机化合物，分子中氨、碳的杂化类型分别是 H (2)呋喃( )分子中，碳原子和氧原子的杂化方式分别为 ;1mol吡咯 分子中含有 molo键，分子中N采用杂化方式为 (3)下列物质的结构中S原子的杂化方式是 ;组成元素在C、N、O三种元素的第一电离能由大 到小的顺序是 H COOH CH3 CH3 2.键角大小的比较 (1)通常根据分子的空间结构模型即可判断键角大小： 直线形(180)>平面三角形(120°)>正四面体形(10928')>三角锥形(10718)>V形(104.5°)。 注意： ①孤电子对的排斥力比σ键更强。孤电子对数越多，键角越小。 ②P4和CH4虽然都是正四面体形分子，但P4键角为60°，CL键角为10928。 (2)排斥力：三键>双键>单键。例如乙烯分子中：键角①121.3)>键角②(117.4)。 H H CC-C H H (3)考虑电负性的影响。 ①键角：NH≥PH≥AsH:HO>HS>HSe。 ②键角：NF<NCl,<NBIr:NE≤NH:OF,≤HQ。 (4)考虑配体体积的影响：配体体积越达，电子云占据空间越大，对成键电子斥力越强，导致键角越小。 ①键角：NH3>NHOH>NH(CH) 题型四键角大小的比较 1.下列分子或离子中，键角由大到小排列正确的是() ①NH ②NH ③H20 ④BF3 ⑤C0z A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤ 2.下列有关分子空间结构的说法正确的是() A.HClO、BF3、NC1分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B.P4和CCL4都是正四面体形分子且键角都为109°28 C.分子中键角的大小：BeCl2>SO,>NH>CCl4 D.BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有 孤电子对 3.下列判断正确的是() A.PCL分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等 B.NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH>PH>NH3 C.C02分子的键角是120° D.PCl3、PCL5都是三角锥形的分子 3.大π键（离域π键) (1)表达形式：兀m",m为参与形成大键的原子个数（注意H不参与形成大大π键），n为参与形成大π键的 电子个数。 (2)计算方法：若m≤3，则n=4:若m≥4，则n=6。 (3)实例： 大π键 实例 元对 CO2、、SO2、O3、NO2、NO2 π C032、SO3、NO3 元 ◆ πg ◆○ 三、分子结构与物质的性质 1.极性分子和非极性分子 (1)基本概念： 极性分子 正电中心和负电中心不重合 键的极性的向量和不等于零 分子 正电中心和负电中心重合， 非极性分子 键的极性的向量和等于零 (2)判断方法： ①对于双原子分子来说，两个原子相同则为非极性分子，两个原子不同则为极性分子。如H2、O2是非 极性分子；HCl、C0是极性分子。 ②对于AB型分子来说，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。如BCl3、CO2是非极性分子；SO2、NF3是极性分子。 题型五极性分子和非极性分子 1.H02具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，氧原子在书的夹缝上。下列说法不正 确的是() A.HO2分子中既含极性键，又含非极性键 B.H202为极性分子 C.HO2分子中的两个0原子均是sp杂化 D.HO2分子中既有σ键，又有π键 2.下列各组都是只由极性键构成的极性分子的是() A.CH=CHCH,和CO, B.CCl4和H,S C.H,O和H D.H,O2和CS2 3.下列各组物质中，属于只由极性键构成的极性分子的是() A.NH3和H2S B.CH和Br2 C.BF3和CO2 D.BeCl2和HCI (3)键的极性会对物质的化学性质有影响，例如酸性： ①三氟乙酸(CF;COOH)>三氯乙酸(CCI:COOH): ②三氯乙酸(CCL,COOH)>二氯乙酸(CHC,COOH)>氯乙酸(CH2CICOOH): ③甲酸(HCOOH)>乙酸(CH:COOH)>丙酸(CH,CH2 COOH)(烃基均为推电子基团)。 2.分子间作用力 (1)范德华力和氢键： 范德华力 氢键 由已经与电负性很大的原子(N、O、F) 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大 的原子(N、O、F)之间的作用力，表示 存在 分子间普遍存在 形式为X一H·Y,这三个原子不一定在 同一直线上。 常见含有氢键的物质有H、H0和亚。 特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性 分子间氢键会使物质的熔沸点升高， ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大， 分子内氢键会使物质的熔沸点降低。 范德华力越大，熔沸点越高。 对物质性 如熔、沸点： 如熔沸点：F2<Cl<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4。 质的影响 H2O>H2S,HF-HCI,NHPH: ②分子的极性越大，范德华力越大，熔沸点越高。 COOH 如熔沸点：CO>N2 HO -COOH HO 强度 化学键>氢键>范德华力 ①只有在分子充分接近时范德华力才会显著存在，如固体和液体物质中范德华力比较强，而 在气体物质中范德华力就比较微弱。 ②范德华力和氢键不属于化学键。 ③分子在进行固液气三态转化时会破坏分子间作用力，包括范德华力和氢键，如固态冰→液 注意事项 态水→水蒸气时，会破坏范德华力和氢键，其中以氢键为主；分子在进行分解时会破坏共价 键，如水分解为氢气和氧气时会破坏H一0键。 ④1个H0中有2个氢键，1个NH和H亚均只含1个氢键。 三者熔沸点大小比较：H,O>亚>NH。 题型六范德华力和氢键 1.下列有关范德华力的叙述正确的是() A.范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B.范德华力比化学键强度弱 C.NaCl晶体中存在范德华力 D.范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 2.关于氢键，下列说法中正确的是（) A.氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 C.含氢原子的物质之间均可形成氢键 D.HO是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 3.下列各组物质能形成分子间氢键的是() A.HClO4和H,SO4 B.CH,COOH和H,Se C.C,H,OH和NaOH D.HO2和Π 4.若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主 要的相互作用依次是() A.氢键；极性键：非极性键 B.氢键：氢键；极性键 C.氢键；极性键；极性键 D.极性键；氢键：非极性键 5.下列说法中正确的是() A.卤化氢中，以HF沸点最高，是由于F分子间存在氢键 B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 C.H2O的沸点比F的沸点高，是由于水中氢键键能大 D.所有分子中均含有氢键 3.溶解性 (1)相似相溶原理：极性分子与极性分子互溶，非极性分子和非极性分子互溶。如CH4和CC14互溶，H,O 和H2S互溶，但CH4就难溶于HO。 (2)若溶剂和溶质之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。如NH,可1：700溶于HO。 (3)若溶剂和溶质之间可以发生反应，则溶质的溶解度增大。如Cl2易溶于NaOH溶液。 (4)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。 题型七溶解性 1.下列现象不能用相似相溶原理解释的是（) A.甲烷不溶于水 B.氯化氢易溶于水 C.单质碘易溶于苯 D.氯气易溶于NaOH溶液 2.根据“相似相溶”规则和实际经验，下列叙述不正确的是() A.白磷P4)易溶于CS2,也易溶于水 B.NaCl易溶于水，难溶于CC4 C.碘易溶于苯，微溶于水 D.卤化氢易溶于水，难溶于CCL4 3.下列现象与氢键有关的是() ①HF的熔、沸点比HCI的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④HF、NH3都极易溶于水 ⑤水分子高温下也很稳定 A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④ 4.下列说法不正确的是（) A.HCI、Br、Ⅱ的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B.H2O的熔、沸点高于HS是由于H2O分子之间存在氢键 C.I2易溶于CC4可以用相似相溶原理解释 D.甲烷可与水形成氢键这种化学键 分子结构与性质 一、共价键 1. σ键和π键 σ键 π键 轨道重叠方式 “头碰头” “肩并肩” 形成过程 s­s型： s­p型： p­p型： p­p π键： 对称类型 轴对称 镜面对称 旋转情况 可绕键轴旋转而不破坏化学键 不能绕键轴旋转 轨道重叠程度 大 小 键的强度 轨道重叠程度较大，强度较大，较牢固 轨道重叠程度较小，不如σ键牢固，易断裂 注意事项 ① 单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。 ② σ键能单独形成，而π键不能单独形成，必须先形成σ键才能形成π键。 ③ 共价键形成时，电子云总是尽可能的沿着重叠程度最大的方向进行重叠，所以绝大多数共价键都具有方向性，但是s­s型σ键不具有方向性。 ④ 稀有气体均属于单原子分子，分子间不存在共价键。 题型一 共价键 1. 下列关于σ键和π键的说法不正确的是（ ） A．σ键能单独形成，π键不能单独形成 B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C．双键中一定有一个σ键，一个π键，三键中一定有一个σ键，两个π键 D．s-s σ键与s-p σ键的电子云对称性不同 【答案】D 2. 计算1 mol下列粒子中σ键和π键数目（用NA表示） （1）CO2 ________、________。2NA　2NA （2）NCl3 ________、________。3NA　0 （3）C2H5OH ________、________。8NA　0 （4）________、________。13NA 1NA （5） ________、________。14NA 3NA 2. 键参数—键能、键长与键角 （1） 基本概念： （2） 键参数对分子性质的影响： 注意： ① 键长越短，键能越大，分子越稳定。 ② 键长的比较方法： a. 根据原子半径比较，成键原子的原子半径越小，键长越短。例如：HF比HCl更稳定。 b. 根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长＞双键键长＞三键键长。 题型二 键参数—键能、键长与键角 1. 下列有关说法不正确的是（ ） A．键长和键角共同决定了分子的稳定性 B．HCl、HBr、HI分子中的键长依次增大 C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 D．H2O、PH3、SiH4分子的稳定性依次减弱【答案】A 二、分子的空间结构 1. 价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 （1） 价层电子对互斥模型认为，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。 （2） 价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数 其中：a是中心原子的价电子数（阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数），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） VSEPR模型考虑σ键电子对和中心原子上的孤电子对的相互排斥，空间结构模型则只考虑σ键电子对间的相互排斥而忽略了中心原子上的孤电子对。 （4）杂化轨道理论：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。 化学式 σ键电 子对数 中心原子上的 孤电子对数 价层电 子对数 VSEPR模型 空间结构模型 中心原子 杂化类型 CO2/CS2 2 0 2 直线形 直线形 sp BF3/HCHO 3 0 3 平面三角形 平面三角形 sp2 NO/SO2 2 1 3 V形 sp2 CH4 4 0 4 四面体形 正四面体形 sp3 NH3 3 1 4 三角锥形 sp3 H2O 2 2 4 V形 sp3 （5）等电子体原理：原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相同的成键方式和空间结构模型，如N2与CO、CO2与N2O等。 题型三 价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 1. 指出下列分子或离子的空间结构模型和中心原子的杂化类型。 （1）PCl3 ________________________________。三角锥形、sp3 （2）HCN ________________________________。直线形、sp （3）SiH4 ________________________________。正四面体形、sp3　 （4）SO ________________________________。三角锥形、sp3 （5）ClO ________________________________。三角锥形、sp3 （6）ClO ________________________________。正四面体形、sp3 （7）SiO ________________________________。平面三角形、sp2 （8）NH ________________________________。正四面体形、sp3 （9）H3O＋ ________________________________。三角锥形、sp3 2. 回答下列问题： （1）AsCl3分子的立体构型为__________，其中As的杂化轨道类型为__________。 （2）I离子的立体构型为__________，中心原子的杂化形式为__________。 （3）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。 （4）LiAlH4阴离子的空间构型为________，中心原子的杂化形式为________。 （5）ZnCO3阴离子的空间构型为________，C原子的杂化形式为________。 （6）依据VSEPR理论推测S2O32-的空间构型为_______，中心原子S的杂化方式为______。 （7）KNO3中NO3-的立体构型为____________，写出与NO3-互为等电子体的另一种阴离子的化学式：____________。 【答案】（1）三角锥形　sp3　 （2）V形　sp3　 （3）sp　sp3　 （4）正四面体　sp3 （5）平面三角形　sp2 （6）（与硫酸根互为等电子体）四面体形　sp3 （7）平面三角形　CO 3. 下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是（ ） A．乙醛 B.丙烯腈 C．甲醛 D.丙炔 注意：有机物中的C是没有孤电子对的。【答案】A 1. 回答下列问题： （1）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_______、_______。 （2）呋喃()分子中，碳原子和氧原子的杂化方式分别为________、________；1 mol吡咯()分子中含有________mol σ键，分子中N采用杂化方式为________。 （3）下列物质的结构中S原子的杂化方式是________；组成元素在C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________。 【答案】（1）sp3　sp3 （2）sp2　sp3　10　sp3 （3）sp3　N>O>C 2. 键角大小的比较 （1） 通常根据分子的空间结构模型即可判断键角大小： 直线形（180°）＞平面三角形（120°）＞正四面体形（109°28′）＞三角锥形（107°18′）＞V形（104.5°）。 注意： ① 孤电子对的排斥力比σ键更强。孤电子对数越多，键角越小。 ② P4和CH4虽然都是正四面体形分子，但P4键角为60°，CH4键角为109°28′。 （2） 排斥力：三键>双键>单键。例如乙烯分子中：键角①(121.3°)＞键角②(117.4°)。 （3） 考虑电负性的影响。 ① 键角：NH3＞PH3＞AsH3；H2O＞H2S＞H2Se。 ② 键角：NF3＜NCl3＜NBr3；NF3＜NH3；OF2＜H2O。 （4）考虑配体体积的影响：配体体积越大，电子云占据空间越大，对成键电子斥力越强，导致键角越小。 ① 键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3) 题型四 键角大小的比较 1. 下列分子或离子中，键角由大到小排列正确的是（ ） ① ②NH3 ③H2O ④BF3 ⑤CO2 A．⑤④①②③ B．⑤①④②③ C．④①②⑤③ D．③②④①⑤ 【答案】A 2. 下列有关分子空间结构的说法正确的是（ ） A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B．P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C．分子中键角的大小：BeCl2>SO3>NH3>CCl4 D．BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有孤电子对 【答案】D B．P4键角是60°；C．BeCl2＞SO3＞CCl4＞NH3。 3. 下列判断正确的是（ ） A．PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等 B．NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3 C．CO2分子的键角是120° D．PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 【答案】A B．；C．180°；D．是三角双锥形结构（两个金字塔摞一起）。 3. 大π键（离域π键） （1） 表达形式：πmn，m为参与形成大π键的原子个数（注意H不参与形成大大π键），n为参与形成大π键的电子个数。 （2） 计算方法：若m≤3，则n=4；若m≥4，则n=6。 （3） 实例： 大π键 实例 CO2、、SO2、O3、NO、NO2+ CO32-、SO3、NO 、、、 、 三、分子结构与物质的性质 1. 极性分子和非极性分子 （1） 基本概念： （2） 判断方法： ① 对于双原子分子来说，两个原子相同则为非极性分子，两个原子不同则为极性分子。如H2、O2是非极性分子；HCl、CO是极性分子。 ② 对于ABn型分子来说，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。如BCl3、CO2是非极性分子；SO2、NF3是极性分子。 题型五 极性分子和非极性分子 1. H2O2具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，氧原子在书的夹缝上。下列说法不正确的是（ ） A．H2O2分子中既含极性键，又含非极性键 B．H2O2为极性分子 C．H2O2分子中的两个O原子均是杂化 D．H2O2分子中既有σ键，又有π键 【答案】D D．H2O2分子中只有单键，所以只有σ键，没有π键，D错误。 2. 下列各组都是只由极性键构成的极性分子的是（ ） A．CH2=CHCH3和 B．和 C．和 D．和 【答案】C 【解析】A．丙烯有非极性键，属于极性分子；D．H2O2为书页形，属于极性分子。 3. 下列各组物质中，属于只由极性键构成的极性分子的是（ ） A．NH3和H2S B．CH4和Br2 C．BF3和CO2 D．BeCl2和HCl 【答案】A （3）键的极性会对物质的化学性质有影响，例如酸性： ① 三氟乙酸（CF3COOH）>三氯乙酸（CCl3COOH）； ② 三氯乙酸（CCl3COOH）>二氯乙酸（CHCl2COOH）>氯乙酸（CH2ClCOOH）； ③ 甲酸（HCOOH）>乙酸（CH3COOH）>丙酸（CH3CH2COOH）（烃基均为推电子基团）。 2. 分子间作用力 （1） 范德华力和氢键： 范德华力 氢键 存在 分子间普遍存在 由已经与电负性很大的原子（N、O、F）形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子（N、O、F）之间的作用力，表示形式为X—H···Y，这三个原子不一定在同一直线上。 常见含有氢键的物质有NH3、H2O和HF。 特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性 对物质性质的影响 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。 如熔沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4。 ②分子的极性越大，范德华力越大，熔沸点越高。 如熔沸点：CO>N2 分子间氢键会使物质的熔沸点升高， 分子内氢键会使物质的熔沸点降低。 如熔、沸点： H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 强度 化学键＞氢键＞范德华力 注意事项 ①只有在分子充分接近时范德华力才会显著存在，如固体和液体物质中范德华力比较强，而在气体物质中范德华力就比较微弱。 ②范德华力和氢键不属于化学键。 ③分子在进行固液气三态转化时会破坏分子间作用力，包括范德华力和氢键，如固态冰→液态水→水蒸气时，会破坏范德华力和氢键，其中以氢键为主；分子在进行分解时会破坏共价键，如水分解为氢气和氧气时会破坏H—O键。 ④1个H2O中有2个氢键，1个NH3和HF均只含1个氢键。 三者熔沸点大小比较：H2O>HF>NH3。 题型六 范德华力和氢键 1. 下列有关范德华力的叙述正确的是（ ） A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力比化学键强度弱 C．NaCl晶体中存在范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 【答案】B 2. 关于氢键，下列说法中正确的是（ ） A．氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 C．含氢原子的物质之间均可形成氢键 D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 【答案】B D．因为O-H键的稳定性强，D错误。 3. 下列各组物质能形成分子间氢键的是（ ） A．HClO4和 B．和 C．和 D．和HI 【答案】A C．NaOH是离子化合物，不能形成分子间氢键，C错误。 4. 若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是（ ） A．氢键；极性键；非极性键 B．氢键；氢键；极性键 C．氢键；极性键；极性键 D．极性键；氢键；非极性键 【答案】B 5. 下列说法中正确的是（ ） A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大 D．所有分子中均含有氢键 【答案】A　B项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高；C项，水中形成氢键比HF中形成氢键多，使水的沸点比HF的沸点高；D项，X—H…Y的三个原子不一定在一条直线上。 3. 溶解性 （1）相似相溶原理：极性分子与极性分子互溶，非极性分子和非极性分子互溶。如CH4和CCl4互溶，H2O和H2S互溶，但CH4就难溶于H2O。 （2）若溶剂和溶质之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。如NH3可1:700溶于H2O。 （3）若溶剂和溶质之间可以发生反应，则溶质的溶解度增大。如Cl2易溶于NaOH溶液。 （4）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。 题型七 溶解性 1. 下列现象不能用相似相溶原理解释的是（ ） A．甲烷不溶于水 B．氯化氢易溶于水 C．单质碘易溶于苯 D．氯气易溶于NaOH溶液 【答案】D 2. 根据“相似相溶”规则和实际经验，下列叙述不正确的是（ ） A．白磷(P4)易溶于CS2，也易溶于水 B．NaCl易溶于水，难溶于CCl4 C．碘易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，难溶于CCl4 【答案】A A．白磷易溶于非极性溶剂CS2，但难溶于极性溶剂水，故A错误。 3. 下列现象与氢键有关的是（ ） ①HF的熔、沸点比HCl的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④HF、NH3都极易溶于水 ⑤水分子高温下也很稳定 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②③⑤ D．①②③④ 【答案】D ③冰的密度比液态水的密度小，水分子的排列更规则，形成的氢键更多。 4. 下列说法不正确的是（ ） A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键 C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释 D．甲烷可与水形成氢键这种化学键 【答案】D 4. 分子的手性 （1） 基本概念：连有4个不同的原子或原子团的碳原子，叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子，手性碳原子的前提是饱和碳原子。一般在手性碳原子旁边标注*。如甘油醛： 题型八 分子的手性 1. 中含有 个手性碳原子。【答案】8个 2. 中含有 个手性碳原子。【答案】5个 5. 无机含氧酸的酸性 （1）无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强。 酸性：HNO3>HNO2，HClO4>HClO3>HClO2>HClO。 （2）酸的元数=酸中羟基上的氢原子个数，如HClO4为一元酸，H2SO4为二元酸，H3PO4为三元酸。 题型九 无机含氧酸的酸性 1. 已知含氧酸可用通式(HO)mROn来表示，一般而言，该式中n大的是强酸，n小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是（ ） A．HClO2　　　　　 　　　B．H2SeO3 C．H3BO3 D．HMnO4 【答案】 D　把选项中的化学式改写成A.ClO(OH)，B.SeO(OH)2，C.B(OH)3，D.MnO3(OH)，其m依次为1,1,0,3，m最大的是HMnO4，则HMnO4酸性最强。 题型十 分子的结构与物质的性质综合练习 1. 下列各项比较中前者高于后者的是（ ） A．CCl4和SiCl4的熔点 B．对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛( )的沸点 C．I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度 D．NH3和HF的沸点 【答案】B 2. 下列对分子及其性质的解释中，不正确的是（ ） A．液态氟化氢分子间存在氢键，所以氟化氢的沸点比氯化氢高 B．CH4、CO2、BF3都是含有极性键的非极性分子 C．乳酸()分子中含有两个手性碳原子 D．因为非羟基氧原子数目逐渐减少，所以酸性HClO4>H2SO4>H3PO4 【答案】C 3. 下列对分子的性质的解释中，正确的是（ ） A．在水中的溶解度很小，是由于属于极性分子 B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子，该碳原子是杂化 C．碘易溶于四氯化碳，难溶于水都可用“相似相溶”原理解释 D．甲烷可以形成甲烷水合物，是因为甲烷分子与水分子之间形成了氢键 【答案】C A．是非极性分子；B．杂化；D．甲烷不能与水形成氢键，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $分子结构与性质 一、共价键 1.c键和π键 σ键 π键 轨道重叠方式 “头碰头” “肩并肩” ©→一西→@翅>用 g-s型： H一H的s-sσ键的形成 ppπ键： sp型：O→-C○→096 H CI H CI HCI 形成过程 8+-8-8→8 H一CI的s-pσ键的形成 p一pπ键的形成 CICICI p型：→55→ Cl一CI的p-pσ键的形成 对称类型 轴对称 镜面对称 旋转情况 可绕键轴旋转而不破坏化学键 不能绕键轴旋转 轨道重叠程度 小 键的强度 轨道重叠程度较大，强度较大，较牢固 轨道重叠程度较小，不如σ键牢固，易断裂 ①单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。 ②σ键能单独形成，而键不能单独形成，必须先形成σ键才能形成键。 注意事项 ③共价键形成时，电子云总是尽可能的沿着重叠程度最大的方向进行重叠，所以绝大 多数共价键都具有方向性，但是$-s型σ键不具有方向性。 ④稀有气体均属于单原子分子，分子间不存在共价键。 题型一共价键 1.下列关于σ键和π键的说法不正确的是() A.σ键能单独形成，π键不能单独形成 B.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C.双键中一定有一个σ键，一个π键，三键中一定有一个σ键，两个π键 D.s-sσ键与spō键的电子云对称性不同 【答案】D 2.计算1mol下列粒子中o键和π键数目（用Na表示) (1)C02 。2WA2N (2)NCI3 。3Na0 (3)C2HsOH 。8Na0 0 (4) CHCH,CO-CH 。13NA1NA CH,-C-CH,CH,OH (5) C=CH 。14NA3NA 2.键参数一键能、键长与键角 (1)基本概念： 键能 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量 键长 一形成共价键的两个原子之间的核间距 键角 在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角 (2)键参数对分子性质的影响： 键能 键 决定，分子的稳定性 键长 决定分子的立体构型 决定，分子的性质 键角 注意： ①键长越短，键能越大，分子越稳定。 ②键长的比较方法： a.根据原子半径比较，成键原子的原子半径越小，键长越短。例如：H亚比HC1更稳定。 b.根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。 题型二键参数一键能、键长与键角 1.下列有关说法不正确的是() A.键长和键角共同决定了分子的稳定性 B.HCl、HBr、H分子中的键长依次增大 C.HO、HS、HSe分子中的键能依次减小 D.HO、PH3、SH4分子的稳定性依次减弱【答案】A 二、分子的空间结构 1.价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 (1)价层电子对互斥模型认为，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。 (2)价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数 价 σ键电子对数 中心原子结合的原子数 电 对 中心原子上的孤电子对数 之(a-xb) 其中：α是中心原子的价电子数（阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数），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)VSEPR模型考虑σ键电子对和中心原子上的孤电子对的相互排斥，空间结构模型则只考虑σ键电子对 间的相互排斥而忽略了中心原子上的孤电子对。 (4)杂化轨道理论：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。 σ键电 中心原子上的 价层电 中心原子 化学式 VSEPR模型 空间结构模型 子对数 孤电子对数 子对数 杂化类型 CO2/CS2 0 2 直线形 直线形 p BF3/HCHO 3 0 3 平面三角形 sp2 平面三角形 NO2/SO2 2 1 3 V形 卫 CH 4 0 4 正四面体形 p NH; 3 四面体形 三角锥形 p H2O 2 2 V形 p (5)等电子体原理：原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相同的成键方式和空间结构模型，如N 与C0、C02与N20等。 题型三价层电子对互斥模型和杂化轨道理论简介 1.指出下列分子或离子的空间结构模型和中心原子的杂化类型。 (1)PCl3 。 三角锥形、即3 (2)HCN 直线形、p (3)SiH 。正四面体形、即 (4)S03 。三角锥形、p3 (5)C1O3 。三角锥形、sp3 (6)C104 正四面体形、sp3 (7)SiO 平面三角形、p (8)NH4 正四面体形、sp (9)H0+ 三角锥形、p 2.回答下列问题： (1)AsC1,分子的立体构型为 其中As的杂化轨道类型为 (2)I离子的立体构型为 中心原子的杂化形式为 (3)C02和CHOH分子中C原子的杂化形式分别为 和 (4)LiAIH4阴离子的空间构型为 中心原子的杂化形式为 (5)ZnC03阴离子的空间构型为 C原子的杂化形式为 (6)依据VSEPR理论推测S2O32的空间构型为 ,中心原子S的杂化方式为。 (7)NO,中NO,的立体构型为 写出与NO,互为等电子体的另一种阴离子的化学式： 【答案】(1)三角锥形即3 (2)V形sp3 (3)sp sp3 (4)正四面体p (5)平面三角形p2(6)(与硫酸根互为等电子体)四面体形s即3(7)平面三角形C0? 3.下列分子所含原子中，既有$p杂化，又有p2杂化的是() H A.乙醛 B.丙烯腈H 注意：有机物中的C是没有孤电子对的。【答案】A 1.回答下列问题： (1)乙二胺(HNCH2CHNH)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 H (2)呋喃( )分子中，碳原子和氧原子的杂化方式分别为 :1mol吡咯 分子中含有 molo键，分子中N采用杂化方式为 (3)下列物质的结构中S原子的杂化方式是 ;组成元素在C、N、O三种元素的第一电离能由大 到小的顺序是 H COOH -N- CH3 NiS CH3 【答案】(1)p3p3 (2)p2p310sp3 (3)p3N>O>C 2.键角大小的比较 (1)通常根据分子的空间结构模型即可判断键角大小： 直线形(180°)>平面三角形(120°)>正四面体形(109°28)>三角锥形(10718)>V形(104.5°)。 注意： ①孤电子对的排斥力比σ键更强。孤电子对数越多，键角越小。 ②P,和CH4虽然都是正四面体形分子，但P4键角为60°，CL键角为10928。 (2)排斥力：三键>双键>单键。例如乙烯分子中：键角①(121.3)>键角②(117.4)。 H H C-C H H (3)考虑电负性的影响。 ①键角：NH,>PH>AsH:H,O>HS>HSe。 ②键角：NF3≤NC≤NBr3:NF3≤NH:OF2≤HQ。 (4)考虑配体体积的影响：配体体积越大，电子云占据空间越大，对成键电子斥力越强，导致键角越小。 ①键角：NH3>NHOH>NH(CH) 题型四键角大小的比较 1.下列分子或离子中，键角由大到小排列正确的是() ①NH ②NH ③H20 ④BF3 ⑤C02 A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤ 【答案】A 2.下列有关分子空间结构的说法正确的是() A.HCIO、BF,、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B.P4和CCl4都是正四面体形分子且键角都为10928 C.分子中键角的大小：BeCl>SO>NH>CCl4 D.BF2分子中，中心原子Be的价层电子对数等于2，其空间结构为直线形，成键电子对数等于2，没有 孤电子对 【答案】DB.P4键角是60°：C.BeCL2>SO,>CCL4>NH3o 3.下列判断正确的是() A.PC,分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等 B.NH3、PH、AsH3键角由大到小的顺序为AsH>PH3>NH3 C.C02分子的键角是120° D.PCl,、PCL都是三角锥形的分子 【答案】AB.NH>PH3>AsH;C.180°；D.PCl,是三角双锥形结构（两个金字塔摞一起）。 3.大π键（离域π键) (I)表达形式：m",m为参与形成大键的原子个数（注意H不参与形成大大π键），n为参与形成大π键的 电子个数。 (2)计算方法：若m≤3，则n=4:若m≥4，则n=-6。 (3)实例： 大π键 实例 CO2、、SO2、O3、NO2、NO2 π CO32、SO3、NO3 元 元8 三、分子结构与物质的性质 1.极性分子和非极性分子 (1)基本概念： 极性分子 正电中心和负电中心不重合 键的极性的向量和不等于零 分子 正电中心和负电中心重合， 非极性分子 键的极性的向量和等于零 (2)判断方法： ①对于双原子分子来说，两个原子相同则为非极性分子，两个原子不同则为极性分子。如H2、O2是非 极性分子；HC1、CO是极性分子。 ②对于AB型分子来说，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子： 若不等，则为极性分子。如BCI,、CO2是非极性分子；SO2、NF3是极性分子。 题型五极性分子和非极性分子 1.HO2具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，氧原子在书的夹缝上。下列说法不正 确的是() A.HO2分子中既含极性键，又含非极性键 B.H2O2为极性分子 C.H2O2分子中的两个O原子均是$p杂化 D,HO2分子中既有σ键，又有π键 【答案】DD.HO2分子中只有单键，所以只有σ键，没有π键，D错误。 2.下列各组都是只由极性键构成的极性分子的是() A.CH=CHCH和CO2 B.CCl4和HS C.H,O和H D.H,O2和CS 【答案】C【解析】A.丙烯有非极性键，属于极性分子；D.HO2为书页形，属于极性分子。 3.下列各组物质中，属于只由极性键构成的极性分子的是() A.NH3和HS B.CH和BI2 C.BF3和CO2 D.BeCl2和HCl 【答案】A (3)键的极性会对物质的化学性质有影响，例如酸性： ①三氟乙酸(CF,COOH)>三氯乙酸(CCI3COOH): ②三氯乙酸(CCl,COOH)>二氯乙酸(CHCI2COOH)>氯乙酸(CH2CICOOH): ③甲酸(HCOOH)>乙酸(CH:COOH)>丙酸(CH:CH2COOH)(烃基均为推电子基团)。 2.分子间作用力 (1)范德华力和氢键： 范德华力 氢键 由已经与电负性很大的原子(N、O、F) 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大 的原子(N、O、F)之间的作用力，表示 存在 分子间普遍存在 形式为X一H·Y,这三个原子不一定在 同一直线上。 常见含有氢键的物质有H、H0和亚。 特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性 分子间氢键会使物质的熔沸点升高， ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大， 分子内氢键会使物质的熔沸点降低。 范德华力越大，熔沸点越高。 对物质性 如熔、沸点： 如熔沸点：F2<Cl<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4。 质的影响 H2O>H2S,HF-HCI,NHPH: ②分子的极性越大，范德华力越大，熔沸点越高。 COOH 如熔沸点：CO>N2 HO -COOH HO 强度 化学键>氢键>范德华力 ①只有在分子充分接近时范德华力才会显著存在，如固体和液体物质中范德华力比较强，而 在气体物质中范德华力就比较微弱。 ②范德华力和氢键不属于化学键。 ③分子在进行固液气三态转化时会破坏分子间作用力，包括范德华力和氢键，如固态冰→液 注意事项 态水→水蒸气时，会破坏范德华力和氢键，其中以氢键为主；分子在进行分解时会破坏共价 键，如水分解为氢气和氧气时会破坏H一0键。 ④1个H0中有2个氢键，1个NH和H亚均只含1个氢键。 三者熔沸点大小比较：H,O>亚>NH。 题型六范德华力和氢键 1.下列有关范德华力的叙述正确的是() A.范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B.范德华力比化学键强度弱 C.NaCl晶体中存在范德华力 D.范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 【答案】B 2.关于氢键，下列说法中正确的是() A.氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 C.含氢原子的物质之间均可形成氢键 D.HO是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 【答案】BD.因为OH键的稳定性强，D错误。 3.下列各组物质能形成分子间氢键的是() A.HClO4和H,SO4 B.CH,COOH和H,Se C.C,H,OH和NaOH D.H,O2和Ⅲ 【答案】AC.NaOH是离子化合物，不能形成分子间氢键，C错误。 4.若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氢气和氧气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主 要的相互作用依次是() A.氢键；极性键；非极性键 B.氢键：氢键：极性键 C.氢键；极性键；极性键 D.极性键；氢键；非极性键 【答案】B 5.下列说法中正确的是() A.卤化氢中，以F沸点最高，是由于亚分子间存在氢键 B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 C.HO的沸点比F的沸点高，是由于水中氢键键能大 D.所有分子中均含有氢键 【答案】AB项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高：C项，水中形成氢键比HF 中形成氢键多，使水的沸点比F的沸点高：D项，X一H…Y的三个原子不一定在一条直线上。 3.溶解性 (1)相似相溶原理：极性分子与极性分子互溶，非极性分子和非极性分子互溶。如CH4和CC14互溶，H,O 和H2S互溶，但CH4就难溶于H2O。 (2)若溶剂和溶质之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。如NH,可1：700溶于H20。 (3)若溶剂和溶质之间可以发生反应，则溶质的溶解度增大。如Cl2易溶于NaOH溶液。 (4)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。 题型七溶解性 1.下列现象不能用相似相溶原理解释的是() A.甲烷不溶于水 B.氯化氢易溶于水 C.单质碘易溶于苯 D.氯气易溶于NaOH溶液 【答案】D 2.根据“相似相溶”规则和实际经验，下列叙述不正确的是() A.白磷P4)易溶于CS2,也易溶于水 B.NaCI易溶于水，难溶于CCl4 C.碘易溶于苯，微溶于水 D.卤化氢易溶于水，难溶于CCl4 【答案】AA.白磷易溶于非极性溶剂CS2,但难溶于极性溶剂水，故A错误。 3.下列现象与氢键有关的是() ①HF的熔、沸点比HCI的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④HF、NH,都极易溶于水 ⑤水分子高温下也很稳定 A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④ 【答案】D③冰的密度比液态水的密度小，水分子的排列更规则，形成的氢键更多。 4.下列说法不正确的是（) A.HCI、HBr、Ⅱ的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B.HO的熔、沸点高于HS是由于HO分子之间存在氢键 C.I2易溶于CC14可以用相似相溶原理解释 D.甲烷可与水形成氢键这种化学键 【答案】D