第20讲 化学键 分子的空间结构(学用讲义)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word（提升版）

该高中化学高考复习学案系统整合了化学键、分子空间结构及大π键三大核心考点，按“概念辨析-理论应用-综合拓展”逻辑构建知识体系，通过理解应用题、易错辨析等问题设计，引导学生自主梳理化学键类型、杂化轨道理论等知识，形成结构化认知框架。 亮点在于诊断性自测与科学思维培养，如开篇设置物质化学键分类题、电子式书写练习，结合杂化类型判断方法、键角比较策略等方法指导，辅以高考真题演练，助力学生自主诊断薄弱点，提升证据推理与模型认知能力，教师可依学情精准指导，实现个性化复习。

第20讲　化学键　分子的空间结构 1.了解化学键的形成和表示方法，能说出微粒间作用的主要类型、特征和实质。 2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 3.能根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论，分析常见微粒的空间结构。 考点1　化学键 1.化学键概念与分类 【理解应用】 有以下物质：①O2　②金刚石　③NaBr　④H2SO4 ⑤Na2CO3　⑥NH4Cl　⑦NaHSO4　⑧Ne ⑨Na2O2　⑩NaOH。 其中只含有共价键的是　　　　　　（填序号，下同）；只含有离子键的是　　　　　；既含有共价键又含有离子键的是　　　　　　　；属于共价化合物的是　　　 　；属于离子化合物的是　　　　。 2.电子式 （1）常见物质或微粒电子式的书写 原子 钠原子：　　　　氯原子：　　　　 简单离子 铝离子：　　　　氟离子：　　　　 复杂离子 铵根离子：　　　　　 氢氧根离子：　　　　　 离子化合物 氯化镁：　　　　　　　　　　　　 过氧化钠：　　　　　　　　　　　 非金属单质 氮气：　　　　　 共价化合物 二氧化碳：　　　　　　　 过氧化氢：　　　　　　　 （2）用电子式表示化合物的形成过程 离子化合物 （如NaCl） 共价化合物 （如HCl） H×＋·︰︰ 3.共价键 （1）本质和特征 （2）分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“　　　　”重叠 π键 电子云“　　　　”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 　　　键 共用电子对　　　偏移 　　　键 共用电子对　　　偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有　　共用电子对 双键 原子间有　　共用电子对 三键 原子间有　　共用电子对 （3）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 　　　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 注意 （1）因s轨道是球形的，故s轨道和s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 （2）两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键 4.共价键的键参数 （1）概念 （2）键参数对分子性质的影响 ①键能越大，键长越短，分子越稳定。 ② 【理解应用】 下列说法中正确的是　　　　（填序号）。 ①（2024·甘肃高考）N2O中N—O键比N—N键更易断裂 ②（2024·北京高考）依据F、Cl、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱 易错辨析 （1）（2024·江苏高考）H2O2中既含离子键又含共价键。（　　） （2）（2024·黑吉辽高考）F2的共价键类型：p-p σ键。（　　） （3）（2024·湖北高考）用电子云轮廓图示意p-p π键的形成： 。（　　） （4）（2024·甘肃高考）PH3和H2S的电子式分别为H︰︰H和H︰︰H。（　　） （5）（2024·浙江高考）用电子式表示KCl的形成过程：。（　　） （6）（2023·北京高考）F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能。（　　） （7）（2024·江西高考）1 mol [NCN]2－中含有的π键数为4NA。（　　） 考向1　化学用语 1.下列化学用语或图示表达正确的是（　　） A.（2026·四川德阳五中开学考）用电子式表示MgCl2的形成过程为 B.（2026·陕西师大附中开学考）Cl—Cl中σ键的示意图： C.（2026·云南临沧月考）甲基的电子式：·︰H D.（2026·四川南山中学开学考）H2中共价键的电子云图： 2.下列化学用语或图示表达正确的是（　　） A.CO2的电子式为︰︰C︰ B.2-丁烯的反式结构为 C.氮气的电子式：N︙︙N D.硼原子最高能级的电子云轮廓图： 化学用语的正误判断方法——三步判断法 考向2　共价键类型及数目判断 3.下列说法不正确的是（设NA为阿伏加德罗常数的值）（　　） A.（2026·贵阳联考）4.4 g CO2中含有的π键数目为0.2NA B.（2026·保定定州中学开学考）1 mol H2C2O4（乙二酸）中含有7 mol σ键 C.（2026·秦皇岛昌黎第一中学月考）0.1 mol中含有的σ键数目为0.3NA D.（2026·安徽滁州期末）0.5 mol三聚三氧化硫分子（）中含有σ键数目为6NA 根据数量规则计算σ键和π键数 （1）数量规则：一般来说，共价单键是σ键，共价双键是σ＋π键，共价三键是σ＋2π键。 （2）典型实例 物质 N2 CO2 C2H2 N2F2 结构式 N≡N OCO H—C≡C—H F—NN—F σ键数 1 2 3 3 π键数 2 2 2 1 考向3　键参数及其应用 4.下列有关共价键知识的判断正确的是（　　） A.（2023·湖北高考）键能：N2＜O2＜F2 B.（2023·山东高考）石墨层间插入F得到层状结构化合物（CF）x，（CF）x中C—C的键长比C—F短 C.（2023·北京高考）金刚石、石墨、石墨炔，这三种物质中均有碳碳原子间的σ键 D.（2023·北京高考）F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能，与F和Cl的电负性有关 5.下列关于物质结构与性质的说法正确的是（　　） A.（2026·江西赣州开学考）键的极性：H—Cl＞P—H B.（2025·河南焦作联考）键长：C≡C＞CC C.（2026·宜春丰城九中开学考）C—C键能大于Si—Si键能，F—F键能也大于Cl—Cl键能 D.（2026·安徽马鞍山联考）键长：C—Si＜Si—Si，熔点：SiC＜Si 共价键的形成与稳定性 （1）在结构相似的情况下，键长越短，键能越大，越稳定，键合时倾向于形成更稳定的共价键。例如稳定性：C—C＞Si—Si。 （2）特殊情况：①键长短，键能小的情况，如键能：E（F—F）＜E（Cl—Cl），这是由于F—F键长短，原子核的斥力增加使F—F不稳定所致。②由于受环境的影响，相同的化学键，断裂时所需的能量不同，例如 化学键 NH2—H NH—H N—H 键能/（kJ·mol－1） 436 397 339 （3）一般sp3杂化轨道以正四面体结构（键角为109°28'）比较稳定，如果键角变小，键的张力变大，稳定性会降低。例如白磷（P4）（，键角为60°）较活泼。 考点2　分子的空间结构 1.价层电子对互斥（VSEPR）模型 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 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） 说明：①a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＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②x表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③b表示与中心原子结合的原子　　　　　　　　　　　　　　（氢为　　，其他原子＝　　　　　　　　　　。如氧和氧族元素中的S、Se等均为2，卤族元素均为1） 价层电子对的空间结构 分子中的价层电子对由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间结构。如价层电子对数分别为2、3、4时，价电子对的几何分布分别为　　　　　、　　　　　　、　　　　　　　　 实例 SOCl2的空间结构的判断： SOCl2的中心原子为S，σ键电子对数为　　，孤电子对数为×（6－1×2－2×1）＝1，价层电子对数为4，这些价层电子对互相排斥，形成四面体形的VSEPR模型，由于中心原子上有1个孤电子对，则SOCl2的空间结构为　　　　 2.杂化轨道理论 （1）常见的三种杂化轨道类型 （2）杂化轨道数目的判断 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，计算公式：杂化轨道数＝　　　　　　　　＋　　　　　　　　　　　＝中心原子的价层电子对数。 （3）VSEPR模型与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 名称 分子（离 子）空间 结构名称 BeCl2 2 2 0 sp CO2 BF3 3 3 0 SO2 2 1 CH4 4 4 0 NH3 3 1 三角锥形 H2O 2 2 C N 【理解应用】 ①LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中阴离子的空间结构是　　　　　　，中心原子的杂化类型为　　　　。 ②SO2的VSEPR模型为　　　　　　；SO3的中心原子的杂化类型为　　　　。 【教材挖掘】 〔人教选择性必修2〕一些分子的空间结构模型，其中给出了P4、P4O6、P4O10的分子空间结构模型（如图所示）。完成下列填空： ①P4O10是　　　　（填“非极性”或“极性”）分子；②P4O10分子中所有的键角　　　　（填“相等”或“不相等”），其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③11 g P4O6含P—O键的数目为　　　　NA。 3.等电子体 （1）基本观点 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（空间结构和化学键类型）及相近的性质。 （2）确定等电子体的方法（举例） 变换过程中注意电荷改变，并伴有元素种类的改变。 易错辨析 （1）（2024·湖北高考）VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同。（　　） （2）（2024·浙江高考）SO2的价层电子对互斥（VSEPR）模型：。（　　） （3）（2024·河北高考）NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构。（　　） （4）（2024·湖北高考）sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成。（　　） （5）（2024·江苏高考）石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2。（　　） 考向1　价层电子对互斥模型 1.下列关于VSEPR模型判断正确的是（　　） A.（2023·湖南高考）NH3的VSEPR模型： B.（2023·北京高考）NH3的VSEPR模型： C.（2023·浙江6月选考）AlCl3的VSEPR模型： D.（2023·湖北高考）CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 考向2　中心原子杂化类型的判断 2.下列有关杂化轨道的判断正确的是（　　） A.（2023·江苏高考）N和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2 B.（2023·重庆高考）NCl3和NH3中的N均为sp2杂化 C.（2023·北京高考）金刚石、石墨、石墨炔，这三种物质中的碳原子都是sp3杂化 D.（2024·甘肃高考）苯和苯酚中C的杂化方式相同 3.（1）（2024·浙江1月选考）H2N—NH2＋H＋H2N—N，其中—NH2的N原子杂化方式为　　　　；将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是N。比较氧化性强弱：N　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）HNO3；写出A中阴离子的结构式：　　　　　（已知：＋H2O）。 （2）（2024·山东高考）[BMIM]＋B（如图）是MnOx晶型转变的诱导剂。B的空间结构为　　　　；[BMIM]＋中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为　　　　。 （3）（2024·北京高考）SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 SnCl2分子的VSEPR模型名称是　　　　。SnCl4的Sn—Cl键是由锡的　　　　轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 判断分子或离子中心原子杂化类型的常用方法 （1）根据杂化轨道的空间结构判断 ①若杂化轨道在空间的分布为四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 （2）根据中心原子的价层电子对数判断 ①若中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化。 ②若中心原子的价层电子对数为3，是sp2杂化。 ③若中心原子的价层电子对数为2，是sp杂化。 （3）对于有机物分子中的碳原子，若是饱和碳原子，则是sp3杂化；若形成一个双键，则是sp2杂化；若形成一个三键或两个双键，则是sp杂化。 考点3　大π键 1.含义 三个及以上原子构成的分子或离子中，在同一平面或直线形成共价键时，原子有相互平行的未参与杂化的p轨道电子，可以连贯在一起构成π型化学键，称为大π键（或离域π键或共轭大π键）。 2.形成条件 参与原子共面或共线，有未杂化的p轨道（s轨道和杂化轨道不能参与，氢原子不参与）。 3.表示方法 ，其中下标n代表成键的原子数（或参与的p轨道数），上标m代表形成大π键的电子数，原则m≤2n。 4.判断方法 （1）题给信息认定。 （2）空间结构原子共面（或共直线）。 （3）有未杂化p轨道（主要是sp2、sp杂化的原子，非sp3杂化的原子）。 5.共用电子数分析方法 （1）分析方法 ①大π键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的电子数目总和。 ②判断出中心原子的杂化方式，并画出价层电子轨道表示式。未参与成键的杂化轨道，优先填充两个电子，形成孤电子对，杂化轨道中的电子不参与形成大π键。 ③根据配位原子的价层电子轨道表示式，判断配位原子中未参与成键且垂直于该分子或离子平面的p轨道中电子数目（单电子优先形成π键）。 （2）示例 推测C中的大π键为　　　　。 分析：根据价层电子对互斥模型判断C为平面三角形结构，中心C原子为sp2杂化，价层电子轨道表示式为 ，每个O原子有两个单电子，三个O分别用一个单电子与中心C原子形成三个C—O σ键，另一个单电子参与形成大π键，形成两个负电荷的电子也参与形成大π键。则C中的大π键的电子总数为1＋3＋2＝6，表示为。 6.常见分子（或离子）中的大π键 分子（或离子） 大π键 C6H6（苯） CH2CH—CHCH2 N、C、SO3 CO2、SO2、SCN－、N、、N2O、O3 1.（2025·河北衡水二中期末）离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM＋结构如图所示（五元环为平面结构，与苯分子相似。大π键可用符号表示，m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数）。下列说法正确的是（　　） A.EMIM＋结构中存在大π键 B.1 mol EMIM＋含有61 mol电子 C.所有C原子与N原子的杂化方式相同 D.分子中∠HCH为109°28' 2.分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。CO2中大π键的符号为　　　　。 3.回答下列问题： （1）（2025·福建漳州一中期末）物质X常温下为液体，是MnOx晶型转变的诱导剂。大π键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大π键的原子个数和电子数，如苯中的大π键可表示为。物质X的阳离子中的N采取sp2杂化，则阳离子中存在的大π键可表示为　　　　。 （2）（2026·山东德州开学考）配体中含有与苯类似的大π键，则N原子的价层孤电子对占据　　　　轨道。 （3）（2026·安徽合肥二中月考）已知噻吩（）为平面结构，其分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为），则噻吩分子中的大π键应表示为　　　　　　　　　，噻吩分子中硫原子的杂化类型为　　　　　　　　。 1.（2025·重庆高考7题）三种氮氧化物的结构如图所示： 下列说法正确的是（　　） A.氮氮键键能：N2O＞N2O3 B.熔点：N2O3＞N2O4 C.分子极性：N2O4＞N2O D.N—N—O键角：a＞b 2.（2025·山东高考7题）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.的空间构型为V形 C.NaN3为含有共价键的离子化合物 D.的中心N原子所有价电子均参与成键 3.（2025·黑吉辽蒙3题）Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O＋H2O2HClO。下列说法正确的是（　　） A.反应中各分子的σ键均为p-p 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 4.（2024·天津高考10题）白磷（P4）在高温下可分解为P2，即P4（g）2P2（g）。已知P4中P—P的键能为209 kJ·mol－1，P2中P≡P的键能为523 kJ·mol－1。下列说法错误的是（　　） A.P4晶体为分子晶体 B.P2分子中含有σ键和π键 C.P4与P2互为同素异形体 D.根据键能估算上述反应的 ΔH＝－208 kJ·mol－1 5.下列说法正确的有　　　　（填选项）。 A.（2025·湖北高考）磷单质通常不以P2形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 B.（2025·安徽高考）反应F2＋H2OHOF＋HF中有非极性键的断裂和形成 C.（2025·湖北高考）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 D.（2025·北京高考）BF3的VSEPR模型： E.（2025·四川高考）C的VSEPR模型和空间结构都为平面三角形 F.（2025·湖南高考）N的空间结构为平面三角形 G.（2025·云南高考）Na2[Be（OH）4]中Be原子的杂化方式为sp3 H.（2025·河北高考）有机物　 M（）中碳原子都是sp2杂化 6.按要求完成下列填空： （1）（2025·北京高考）NH3分子中H—N—H键角小于109°28'，从结构角度解释原因： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）（2024·全国甲卷）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是　　　　，硅原子的杂化轨道类型为　　　　。 （3）（2024·上海高考）已知AlBr3可二聚为如图所示的二聚体： ①该二聚体中存在的化学键类型为　　　（填字母）。 A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.金属键 ②将该二聚体溶于CH3CN中生成[Al（CH3CN）2Br2]Br（结构如图所示），已知配离子的结构为四面体形，则其中心原子的杂化方式为　　　　，1 mol该配合物中有　　　　mol σ键。 Br－ 热点题型7　键角大小的判断和比较 键角比较的方法 （1）先看中心原子杂化类型，sp＞sp2＞sp3。 （2）杂化类型相同时，看中心原子的孤电子对数，孤电子对数越多，键角越小。排斥力大小：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）杂化类型和中心原子的孤电子对数相同时，看原子电负性（以AXn为例）： ①中心原子不同，配位原子相同，中心原子电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的斥力越大，键角越大。 ②中心原子相同，配位原子不同，配位原子电负性越大，成键电子对离中心原子越远，成键电子对之间的斥力越小，键角也就越小。 （4）看化学键类型：双键间斥力＞双键与单键间斥力＞单键间斥力，如HCHO中角OC—H＞角H—C—H。 1.（2026·重庆南开中学开学考）SCl2、S2Cl2的结构式如图，下列有关说法错误的是（　　） A.硫氯键的键能：SCl2＞S2Cl2 B.键角：α＜β C.沸点：SCl2＞S2Cl2 D.SCl2和S2Cl2分子中S原子的杂化方式相同 2.回答下列问题： （1）比较键角大小：气态SeO3分子　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）Se，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）H2O中O和S中S均为sp3杂化，比较H2O中H—O—H键角和S中O—S—O键角的大小并解释原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）Si—N—Si，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）两种三角锥形气态氢化物膦（PH3）和氨（NH3）的键角分别为93.6°和107°，试分析PH3的键角小于NH3的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）NH3分子中∠HNH键角为107°，Cu2＋在过量浓氨水中生成配离子[Cu（NH3）4]2＋，其中的∠HNH键角　　　　（填“变大”“变小”或“不变”），原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：完成课后作业　第六章　第20讲 答案 第20讲　化学键　分子的空间结构 考点1 必备知识 1.共价键　极性键 理解应用：①②④　③　⑤⑥⑦⑨⑩　④　③⑤⑥⑦⑨⑩ 2.（1）Na·　︰︰　Al3＋　[︰︰]－　[H︰︰H]＋　[︰︰H]－　[︰︰]－Mg2＋[︰︰]－　 Na＋[︰︰]2－Na＋　∶N︙︙N∶　 ︰︰︰C︰︰　H︰︰H 3.（1）共用电子对　饱和性　（2）头碰头　肩并肩　极性　 发生　非极性　不发生　一个　两个　三个　（3）可以　不可以 4.（1）键能　键长　键角 理解应用：①② 易错辨析 　（1）×　（2）√　（3）√　（4）×　（5）√　（6）√　（7）× 关键能力 1.C　MgCl2为离子化合物，镁原子失去电子，氯原子得到电子，用电子式表示MgCl2的形成过程为，A错误；Cl—Cl的σ键为两个Cl原子的3p轨道沿键轴方向头碰头重叠形成，图示为p轨道形成的π键，B错误；H2中的共价键为s-s σ键，电子云图应体现两氢原子s轨道重叠后电子云密度的分布（中间密度大、两端小），，D错误。 2.D　CO2的电子式为︰︰C︰，A错误；2-丁烯的反式结构要求双键两端相同基团（甲基）处于异侧，题目图示中两个甲基在双键同侧，为顺式结构，B错误；氮气分子中，每个N原子最外层有5个电子，形成三键后各有1个孤电子对，电子式为︰N︙︙N︰，C错误；硼原子电子排布为1s22s22p1，最高能级为2p，p能级电子云轮廓图为哑铃形，D正确。 3.C　CO2分子中含2个碳氧双键，每个双键含1个π键，4.4 g CO2为0.1 mol，含0.2 mol π键，即0.2NA，A正确；H2C2O4结构简式为HOOC—COOH，单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，故1个HOOC—COOH分子中含有7个σ键，1 mol H2C2O4分子中含有7 mol σ键，B正确；1个中（结构式为）含有1个碳碳σ键、4个碳氢σ键和2个碳氧σ键，因此0.1 mol中含有的σ键数目一共有0.7NA，C错误；一个该分子中含有的σ键为12，则0.5 mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为0.5 mol×12×NA·mol－1＝6NA，D正确。 4.C　N2中含有N≡N，键能较大，A错误；C的原子半径比F的大，故C—C的键长比C—F长，B错误；原子间成键，优先形成σ键，C正确；F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F键不稳定，因此F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能，与电负性无关，D错误。 5.A　Cl的电负性大于P，则H—Cl键极性更强，A正确；三键的键能更高，键长更短，B错误；F—F键的键长比Cl—Cl键短，但键能却比Cl—Cl键小，因为氟原子的半径很小，因而F—F键键长比Cl—Cl键键长短，但也是由于F—F键键长短，两个氟原子在形成共价键时，原子核之间的距离就小，排斥力大，因此键能比Cl—Cl键能小，C错误；碳化硅和单晶硅均属于共价晶体，原子半径：C＜Si，键长：C—Si＜Si—Si，共价键的牢固程度：C—Si＞Si—Si，故熔点：SiC＞Si，D错误。 考点2 必备知识 1.价电子数　原子的最外层电子数　中心原子的价电子数－离子的电荷数　中心原子的价电子数＋离子的电荷数（绝对值）　与中心原子结合的原子数　最多能接受的电子数　 1　8－该原子的价电子数　直线形　平面三角形　四面体形　3　三角锥形 2.（1）1个s轨道　1个p轨道　180°　直线　1个s轨道　 2个p轨道　120°　平面三角形　1个s轨道　3个p轨道　109°28'　四面体形　（2）中心原子的孤电子对数　中心原子的σ键个数　（3）直线形　直线形　sp2　平面三角形　 平面三角形　V形　sp3　四面体形　正四面体形　 V形　3　3　0　sp2　平面三角形　平面三角形　4　4　 0　sp3　正四面体形　正四面体形 理解应用：①正四面体形　sp3　②平面三角形　sp2 教材挖掘：①非极性　②不相等　P4O10中存在P—O单键和PO双键，键角不等　③0.6 易错辨析 　（1）×　（2）√　（3）√　（4）√　（5）× 关键能力 1.D　氨分子的VSEPR模型是四面体形，A、B错误；AlCl3中中心原子Al上没有孤电子对，其价层电子对互斥模型为平面三角形，C错误；甲烷和水分子的中心原子的价层电子对数均为4，其VSEPR模型都是四面体，D正确。 2.D　均为sp3杂化，A错误；NCl3和NH3的中心原子上均有一个孤电子对，N均为sp3杂化，B错误；金刚石中的碳都是sp3杂化，石墨中的碳都是sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳是sp2杂化，碳碳三键上的碳是sp杂化，C错误；苯和苯酚中都含有苯环，苯环属于平面形结构，都是sp2杂化，D正确。 3.（1）sp3　＞　　 （2）正四面体形　sp2　（3）平面三角形　sp3杂化 解析：（1）—NH2中N的价层电子对数为3＋＝4，故杂化方式为sp3；将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是N，则A为NO2HS2O7，N为硝酸失去一个OH－，得电子能力更强，氧化性更强，故氧化性强弱：N＞HNO3；阴离子为HS2，根据已知可知其结构式为。（2）B中B形成4个σ键（其中有1个配位键），为sp3杂化，空间结构为正四面体形；咪唑环存在大π键，N原子形成3个σ键，杂化方式为sp2。（3）SnCl2中Sn的价层电子对数为2＋×（4－2×1）＝3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形；SnCl4中Sn的价层电子对数为4＋×（4－4×1）＝4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp3杂化，则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 考点3 关键能力 1.A　EMIM＋中含1个五元环，五个原子均为sp2杂化，未杂化的p轨道肩并肩形成大π键，两个N原子各提供一对电子，EMIM＋带一个正电荷，故大π键的电子数目为3＋4－1＝6，形成了的大π键，A正确；EMIM＋带一个正电荷，可表示为C6N2，1 mol EMIM＋共含60 mol电子，B错误；分子中的碳原子存在sp2和sp3两种杂化方式，N原子为sp2杂化，C错误；分子中有四面体结构，但无正四面体结构，故∠HCH不为109°28'，D错误。 2. 3.（1）　（2）sp2杂化　（3）　sp2 解析：（1）环上碳、氮原子均进行了sp2杂化且均有3个σ键，则大π键由2个氮原子和3个碳原子组成，每个碳原子有1个电子、每个氮原子有2个电子参与形成大π键，由于还带一个单位正电荷，则共有6个电子形成大π键，可表示为。（2）苯中碳为sp2杂化，配体中含有与苯类似的大π键，则N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道。（3）噻吩为平面结构，S原子提供1个孤电子对，其余4个碳原子各提供1个电子形成大π键，表示为；噻吩为平面结构，噻吩分子中硫原子的杂化类型为sp2杂化。 【真题演练】 1.A　氮氮键的键长：N2O＜N2O3，则氮氮键的键能：N2O＞N2O3，A项正确；N2O3、N2O4均为由分子构成的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，故熔点：N2O3＜N2O4，B项错误；N2O4为对称的平面结构，其正、负电荷中心重合，为非极性分子，而N2O结构不对称，正、负电荷中心不能重合，为极性分子，故分子极性：N2O4＜N2O，C项错误；N2O3中键角a处N原子的孤电子对数为＝1，而N2O4中N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，则键角：a＜b，D项错误。 2.B　由HN3为一元弱酸可知，易水解：＋H2OHN3＋OH－，故NaN3的水溶液呈碱性，A正确；与CO2互为等电子体，故其空间构型为直线形，B错误；中存在共价键，Na＋与以离子键结合，C正确；由的空间构型为直线形知，其中心N原子的杂化方式为sp杂化，孤电子对数为0，故中心N原子所有价电子均参与成键，D正确。 3.B　水分子中的H—O σ键和HClO中的H—O σ键均为s-sp3 σ键，A错误；Cl2O中O的价层电子对数为2＋＝4，H2O中O的价层电子对数为2＋＝4，HClO中O的价层电子对数为2＋＝4，故反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；原子半径：H＜Cl，故Cl—O键长大于H—O键长，C错误；HClO的电子式为H︰︰︰，故Cl的价电子层有3个孤电子对，D错误。 4.D　白磷由白磷分子构成，则P4晶体为分子晶体，A正确；P2中含有P≡P键，三键中含有1个σ键和2个π键，B正确；P4与P2是磷元素的两种单质，二者互为同素异形体，C正确；反应P4（g）2P2（g）的ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝209 kJ·mol－1×6－523 kJ·mol－1×2＝＋208 kJ·mol－1，D错误。 5.ACDEFG 解析：氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N键，磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P键，因此倾向于形成P4四面体结构，A正确；反应①中F—F非极性键断裂，但没有非极性键的形成，B错误；氮价层仅有2s和2p轨道，NF3的中心原子N形成sp3杂化后有3个σ键和1个孤电子对，磷有3d轨道可参与sp3d杂化，且原子半径大，能容纳5个配体，故形成PF5，C正确；BF3分子中B原子的价层电子对数为3＋（3－1×3）＝3，无孤电子对，其空间结构和VSEPR模型均为平面三角形，D正确；C中心原子C的价层电子对数是3＋＝3，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，实际空间结构也为平面三角形，E正确；N的中心N原子价层电子对数是3＋＝3，采用sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，F正确；Na2[Be（OH）4]中Be原子与4个羟基形成4个σ键，没有孤电子对，只有4个成键电子对，因此，其杂化方式为sp3，G正确；M中环上碳原子和羧基上的碳原子均为sp2杂化，甲基碳原子为sp3杂化，H错误。 6.（1）NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，故NH3分子中H—N—H的键角小于正四面体键角109°28'　（2）C　sp3　（3）①A　②sp3　14 解析：（2）该物质中含有H、C、Si元素，其中C的电负性最大；Si形成4个σ键，杂化轨道类型为sp3。（3）①根据该二聚体的结构可知，Br和Al以极性共价键相结合，A符合题意。②配离子为四面体形结构，中心原子Al采取sp3杂化，其中配体为CH3CN和Br－，1个共价单键含1个σ键，1个碳氮三键中含有1个σ键和2个π键，故1 mol该配合物中含有14 mol σ键。 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $