内容正文:
第六单元
物质结构 元素周期律
1
第24讲
化学键 分子结构与性质
2
1.认识离子键、共价键的本质;了解共价键具有饱和性和方向性;知
道共价键可分为极性共价键和非极性共价键;共价键的键能、键长
和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
2.知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力,了解分子内氢键
和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。
3.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中
键的极性、分子的空间结构密切相关。
复习目标
3
01
考点一 化学键
02
考点二 分子的空间结构
03
考点三 分子间作用力与物质性质
04
经典真题·明考向
05
课时跟踪训练
夯实必备知识
提升关键能力
夯实必备知识
提升关键能力
夯实必备知识
提升关键能力
4
考点一
化学键
5
1.化学键
(1)化学键的定义及分类
共价键
极性键
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6
(2)离子键和共价键的比较
离子键 共价键
非极性键 极性键
成键粒子 ____________ ______
成键实质 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
形成条件 活泼________与活泼______经电子得失,形成离子键;铵根离子与酸根离子之间形成离子键 共用电子对不发生偏移 共用电子对发
生偏移
阴、阳离子
原子
非金属
金属
夯实必备知识
7
离子键 共价键
非极性键 极性键
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
续表
夯实必备知识
8
(3)离子化合物和共价化合物
项目 离子化合物 共价化合物
定义 由________构成的化合物 以____________形成分
子的化合物
构成微粒 ____________ ______
化学键类型 一定含有________,可能含
有________ 只含有________
离子键
共用电子对
阴、阳离子
原子
离子键
共价键
共价键
夯实必备知识
9
2.共价键
(1)特征
具有________和________。
饱和性
方向性
夯实必备知识
10
(2)分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨
道重叠方式 键 轨道“________”重叠
键 轨道“________”重叠
形成共价键的电子对
是否偏移 极性键 共用电子对______偏移
非极性键 共用电子对________偏移
原子间共用电子对的
数目 单键 原子间有一对共用电子
双键 原子间有两对共用电子
三键 原子间有三对共用电子
头碰头
肩并肩
发生
不发生
夯实必备知识
11
(3)键参数
①概念
键能
键长
键角
夯实必备知识
12
②键参数对分子性质的影响
.键能越____,键长越____,分子越稳定。
.
大
短
稳定性
空间结构
夯实必备知识
13
3.电子式
(1)电子式概念
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
(2)电子式的书写
夯实必备知识
14
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物:左边是原子的电子式,右边
是离子化合物的电子式,中间用“ ”连接,
相同的原子或离子不合并,用弯箭头表示出
电子的转移情况。
如 。
②共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间
用“ ”连接,不必标出电子的转移。如 _ __________________。
夯实必备知识
15
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)[2024·江苏卷] 中既含离子键又含共价键( )
×
[解析] 是共价化合物,其中只含共价键,错误。
(2)[2024·广东卷] 天然气液化过程中形成了新的化学键( )
×
[解析] 天然气液化的过程是气态变为液态,是物理变化,无新的化
学键形成,错误。
(3)[[2024· 黑吉辽卷]的共价键类型: 键( )
√
夯实必备知识
16
(4)[2024·浙江卷] 中共价键的电子云图: ( )
√
(5)[2024·湖北卷] 用电子云轮廓图示意 键的形成:
( )
√
(6)[2024·湖南卷] 分子中 键的形成:
( )
√
夯实必备知识
17
(7)[2024·甘肃卷] 和 的电子式分别为 和 ( )
×
[解析] 中磷原子和每个氢原子共用一对电子,中心 原子的价层
电子对数为,孤电子对数为1, 的电子式
为 ,错误。
夯实必备知识
18
(8)[2024·北京卷] 的电子式: ( )
×
[解析] 是共价化合物,其电子式为 ,错误。
(9)[2024·湖北卷] 用电子式表示 的形成: ( )
√
(10)[2024·浙江卷] 用电子式表示 的形成过程:
( )
√
夯实必备知识
19
题组一 化学键与物质类别、变化
1.某团队已成功研制出碱金属与形成的球碳盐 ,实验测知
该物质为离子化合物,具有良好的超导性。下列有关分析正确的是
( )
A. 中只有离子键
B. 中既含有离子键又含有共价键
C.该晶体在熔融状态下不导电
D.与 互为同素异形体
√
提升关键能力
20
[解析] 和之间形成离子键, 中C原子和C原子之间形成
共价键,A错误,B正确;
根据题给信息,该物质为离子化合物,在熔融状态下能导电,
C错误;
属于单质, 属于原子,二者不互为同素异形体,D错误。
提升关键能力
21
2.[2025·湖北部分重点高中联考] 下表物质与其所含化学键类型、所
属化合物类型完全正确的一组是( )
选项 A B C D
物质
化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键
化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物
B
提升关键能力
22
[解析] 中和 之间只存在离子键,不存在共价键,属于
离子化合物,A错误;
分子中、原子之间和、 原子之间均只存在共价键,属于共
价化合物,C错误;
中和 之间存在离子键,、 原子之间存在共价键,属
于离子化合物,D错误。
提升关键能力
23
3.在下列变化中: 升华;②烧碱熔化;
③溶于水;④溶于水;⑤ 溶于水;
⑥ 溶于水。(填序号)
未发生化学键破坏的是______,仅发生离子键破坏的是______,仅
发生共价键破坏的是____,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏
的是____。
①⑤
②③
④
⑥
提升关键能力
24
[解析] 升华属于物理变化,化学键未被破坏;②烧碱熔化电离
出阴、阳离子,离子键被破坏; 溶于水电离出阴、阳离子,
离子键被破坏; 溶于水电离出阴、阳离子,共价键被破坏;
溶于水属于物理变化,化学键未被破坏; 溶于水生成
和 ,离子键和共价键均被破坏;据此分析作答。
根据以上分析可知,未发生化学键破坏的是①⑤;仅发生离子键破
坏的是②③;仅发生共价键破坏的是④;既发生离子键破坏,又发
生共价键破坏的是⑥。
提升关键能力
25
题组二 共价键类型及键参数
4.下列常见分子中键、 键判断正确的是( )
A.1个丙炔分子中有6个键、2个 键
B.与结构相似,分子中 键与 键数目之比为
C.与结构相似,分子中键与 键数目之比为
D.已知反应 ,若该反应中
有断裂,则形成的 键数目为(设 为阿伏伽德罗常
数的值)
√
提升关键能力
26
[解析] 丙炔的结构简式为,故1个丙炔分子中有6个 键、
2个 键,A正确;
与结构相似,分子中 键与 键数目之比为,B错误;
与结构相似, 分子中含有1个和1个,
因此1个分子中含有6个 键和3个键,键与 键的数
目之比为 ,C错误;
若该反应中有断裂,即参与反应,则生成
, 中含有,形成 键的数目是 ,D错误。
提升关键能力
27
5.[2025·重庆卷] 三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是( )
A.氮氮键的键能: B.熔点:
C.分子的极性: D.的键角:
√
提升关键能力
28
[解析] 由图中数据可知,氮氮键的键长: ,则氮氮键的
键能: ,A正确;
二者均为分子构成的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,
熔点越高,熔点: ,B错误;
提升关键能力
29
为对称的平面结构,极性较弱,而 结构不对称,正负电中
心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性: ,
C错误;
结构中右侧原子的孤电子对数为1,该原子采取 杂化,而
中心原子的孤电子对数为0,价层电子对数为3,也采取 杂
化,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,
故键角 ,D错误。
提升关键能力
30
题组三 电子式书写
6.下列化学用语使用正确的是( )
A. 的电子式:
B. 的电子式:
C. 的电子式:
D. 形成过程:
√
提升关键能力
31
[解析] 是离子化合物,其电子式为 ,A错误;
是离子化合物,和之间是离子键, 的氧原子之间
为非极性共价键,B正确;
分子中C、 原子之间存在2个共用电子对,其电子式为
,C错误;
是离子化合物,形成过程中存在电子得失,表示为
,D错误。
提升关键能力
32
7.正确书写电子式:
(1)_ _______,_________,_ _________,
_ ___________;
(2)_ ___________,_ __________, ______________,
_ ____________;
提升关键能力
33
(3)_ _____________,__________, _____________,
_ _________________。
提升关键能力
34
考点二
分子的空间结构
35
1.应用价层电子对互斥模型推测分子空间结构
(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孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。
夯实必备知识
36
(2)用价层电子对互斥模型推测分子或
离子的空间结构的关键是判断分子或
离子中的中心原子上的价层电子对数。
[注意]多重键只计其中的 键电子对,不计 键电子对。
其中 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), 是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
(氢为1,其他原子等于“该原子的价电子数”), 是与中心原子结
合的原子数。
夯实必备知识
37
(3)利用价层电子对互斥模型比较键角的大小
比较方法 具体规律
① 比较中心原子的价层
电子对数 中心原子的价层电子对数越小,键角越大
② 比较中心原子的孤电
子对数 中心原子的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
③ 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
④ 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
夯实必备知识
38
(4)价层电子对数和分子或离子空间结构的关系
价层电
子对数 键电
子对数 孤电子
对数 模型名
称 分子或离子空
间结构名称 实例
2 2 0 ________ ________
3 3 0 ____________ 平面三角形
2 1 _____
4 4 0 __________ 正四面体形
3 1 __________
2 2 _____
直线形
直线形
平面三角形
形
四面体形
三角锥形
形
夯实必备知识
39
[微点拨]价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构,
而分子或离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,二者的空间结构一致。
(2)当中心原子有孤电子对时,二者的空间结构不一致。
夯实必备知识
40
2.杂化轨道理论
(1)理论要点
当原子成键时,其价层原子轨道相互混杂,形成能量相同且与原轨
道数相等的杂化轨道。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。
夯实必备知识
41
(2)杂化轨道与分子空间结构的关系
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例
2 直线形
3 ____________
4 ____________
平面三角形
正四面体形
夯实必备知识
42
(3)判断中心原子杂化轨道类型的方法
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
②根据杂化轨道之间的夹角判断
杂化轨道之间的夹角
杂化轨道类型
夯实必备知识
43
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
平面三角形
直线形
形 有2个孤电子对
有1个孤电子对
夯实必备知识
44
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)[2024·湖北卷] 理论认为 模型与分子的空间结构相同
( )
×
[解析] 模型是价层电子对的空间结构模型,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,当中心原子无
孤电子对时,二者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,二者
空间结构不同,错误。
夯实必备知识
45
(2)[2024·浙江卷] 的价层电子对互斥 模型: ( )
√
(3)[2024·河北卷] 中的阴、阳离子有相同的 模型和空
间结构( )
√
[解析] 中的中心 原子上的孤电子对数为
,价层电子对数为4,的中心 原子上
的孤电子对数为 ,价层电子对数为4,则二
者的 模型和空间结构均为正四面体形,正确。
夯实必备知识
46
(4)[2024·湖北卷] 杂化轨道由1个轨道和3个 轨道混杂而成( )
√
(5)[2024·河北卷] 在、石墨、金刚石中,碳原子有、和
三种杂化方式( )
×
[解析] 、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、 、
,共有2种杂化方式,错误。
(6)[2024·江苏卷] 石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由
转变为 ( )
×
[解析] 石墨中碳原子轨道的杂化类型为 ,金刚石中碳原子轨道的
杂化类型为,石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由
转变为 ,错误。
夯实必备知识
47
(7)[2023·河北卷] 若 型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化
方式也相同( )
×
[解析] 和分子的空间构型均为形,但前者中心原子为 杂
化,后者中心原子为 杂化,错误。
夯实必备知识
48
题组一 价层电子对互斥模型及其应用
1.[2023·湖北卷] 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。
下列说法正确的是( )
A.和的 模型均为四面体
B.和 的空间构型均为平面三角形
C.和 均为非极性分子
D.与 的键角相等
√
提升关键能力
49
[解析] 甲烷分子的中心C原子的价层电子对数为4,水分子的中心 原子的
价层电子对数也为4,所以二者的 模型都是四面体,A正确;
中心原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1, 中心C原子的
价层电子对数为3,孤电子对数为0,所以 的空间构型为三角锥形,
的空间构型为平面三角形,B错误;
为正四面体结构,为非极性分子,中心 原子的价层电子对数为5,
有1个孤电子对,为极性分子,C错误;
和分子中,中心 原子的孤电子对数不相等,孤电子对数越多,
对成键电子对的排斥力越大,所以二者键角不相等,D错误。
提升关键能力
50
2.(1)比较键角大小:气态___(填“ ”“ ”或“”) ,原因是
_______________________________________________________。
的空间结构为平面三角形,的空间结构为三角锥形
[解析] 中 原子的价层电子对数为3,孤电子对数为0,分子的
空间结构为平面三角形,键角为 ;中 原子的价层电子
对数为4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,键角小于 。
提升关键能力
51
(2)比较和 分子中的键角大小并给出相应解释: __________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_______________________________________ 。
[解析] 中 原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0,空间结构
为正四面体形;水分子中 原子的价层电子对数为4,孤电子对数为2,
分子的空间结构为形,故 的键角大于水分子。
的键
角大于,中 原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0,离
子的空间结构为正四面体形,分子中 原子的价层电子对数为4,
孤电子对数为2,分子的空间结构为 形
提升关键能力
52
(3)、、 键角由大到小的顺序为__________________。
[解析] 、、分子中的中心原子都是 杂化,都有1个
孤电子对,中心原子的电负性越大,成键电子对之间的斥力越大,
键角越大,故键角由大到小的顺序为 。
提升关键能力
53
题组二 中心原子杂化类型的判断
3.下列说法正确的是( )
A.下列三种物质中的碳原子都是 杂化
B.的 模型为
C.的空间结构: 形
D.(无机苯)的结构与苯类似,分子中B原子和 原子的杂化方
式相同
√
提升关键能力
54
[解析] 金刚石中所有碳原子均采用 杂化,石墨中所有碳原子均
采用杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用 杂化,碳碳三键上
的碳原子采用杂化,A错误;
氨分子的 模型是四面体形,B错误;
的空间结构为直线形,C错误;
(无机苯)的结构与苯类似,分子中B原子和 原子的杂化方式
相同,D正确。
提升关键能力
55
4.[2025·山西太原模拟] 下表中各粒子、粒子对应的空间结构及解释
均正确的是( )
选项 粒子 空间结构 解释
A 直线形 原子采取 杂化
B 形 原子采取 杂化
C 三角锥形 C原子采取 杂化
D 直线形 C原子采取 杂化且C原子的
价电子均参与成键
√
提升关键能力
56
[解析] 中原子的价层电子对数为 ,孤电子对
数为2,原子采取杂化,空间结构为形,A错误;
中 原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,原
子采取 杂化,空间结构为形,B错误;
中C原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,
C原子采取 杂化,空间结构为平面三角形,C错误;
中C原子采取 杂化,未参与杂化的价电子均参与形成 键,空
间结构为直线形,D正确。
提升关键能力
57
考点三
分子间作用力与物质
性质
58
1.范德华力与物质的性质
实质 范德华力的实质是电性作用,无________和________
影响因素 ①一般来说,组成和结构相似的物质,随着_________
_____的增大,范德华力逐渐增大;
②相对分子质量相近的分子,分子的极性越大,范德
华力______
范德华力与
物质性质 范德华力主要影响物质的熔沸点、硬度等物理性质。
范德华力越大,物质的熔沸点______,硬度______
饱和性
方向性
相对分子
质量
越大
越高
越大
夯实必备知识
59
2.氢键与物质的性质
(1)表示及特征
很大
氢原子
很大
饱和
方向
夯实必备知识
60
(2)强弱及对物质性质的影响
较弱
大
降低
升高
升高
夯实必备知识
61
3.分子的性质
(1)分子的极性
①非极性分子、极性分子
非极性
极性
夯实必备知识
62
②键的极性对化学性质的影响
羧酸的酸性可用的大小来衡量,相同条件下 越小,酸性______。
羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。
.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是因为氟的电负性______氯的电
负性,的极性大于的极性,使的极性大于 的极性,
导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性______,更易电离出氢离子。
.烃基(符号 )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______,则甲酸的酸性大于乙酸的酸
性,乙酸的酸性大于丙酸的酸性。
越强
大于
更大
越大
越小
越弱
夯实必备知识
63
(2)溶解性
①“相似相溶”的规律
非极性溶质一般能溶于____________,极性溶质一般能溶于_________
___。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,氢键作用力越大,则溶质
的溶解性______。
非极性溶剂
极性溶剂
越好
②随着溶质分子中憎水基个数的增大,溶质在水中的溶解度减小。如
甲醇、乙醇和水以任意比例互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
③如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如 等。
夯实必备知识
64
(3)分子的手性
镜像
不能重叠
手性异构体
原子或基
团
夯实必备知识
65
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)[2023·河北卷] 和都是既含 键又含 键的非极性分子
( )
×
(2)[2023·海南卷] 是由极性键构成的极性分子( )
√
(3)[2024·湖北卷] 甘油是黏稠液体,是由于甘油分子间的氢键较强
( )
√
[解析] 1个甘油分子中有3个羟基,且 元素的电负性较大,分子间可
以形成较多的氢键,其分子间的作用力较强,因此甘油是黏稠液体,
正确。
夯实必备知识
66
(4)[2024·安徽卷] 羟胺 分子间氢键的强弱:
( )
√
[解析] 的电负性大于,的极性大于 ,故羟胺分子间氢
键的强弱: ,正确。
(5)[2023·江苏卷] 分子之间形成氢键,故 的热稳定性比
的高( )
×
[解析] 的热稳定性比 的高,主要原因为氧氢键的键能
高于硫氢键,和 分子之间形成氢键无关,错误。
夯实必备知识
67
(6)[2023·湖南卷] 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点( )
√
[解析] 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,分子间氢键可以使物质的沸点升高,因此邻羟基苯甲醛的沸点
低于对羟基苯甲醛的沸点,正确。
(7)[2023·河北卷] 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方
向性( )
×
[解析] 冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构,
表明了氢键通常具有方向性,干冰的结构表现为分子密堆积,范德
华力没有方向性,错误。
夯实必备知识
68
题组一 分子间作用力及其对物质性质的影响
1.下列说法错误的是( )
A.甘油和水可以任意比例互溶的原因之一为甘油与水形成分子间氢键
B.的沸点高于,是因为氢键强弱:
C.氢氟酸水溶液中氢键的类型有、、 、
D. 比 熔点低的原因是前者形成分子内氢键,后者形成
分子间氢键
√
提升关键能力
69
[解析] 甘油为丙三醇,因其能与水形成分子间氢键,故可与水以任
意比例互溶,A正确;
的沸点比高是因为等物质的量的 和 ,前者比后者含有
的氢键数目多,而氢键强弱: ,B错误;
氢氟酸水溶液中共有两种不同的氢原子,可以分别与、 原子形成
氢键,故氢氟酸水溶液中氢键类型有四种,C正确;
邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,
分子内氢键使分子熔点降低,分子间氢键使分子熔点升高,D正确。
提升关键能力
70
2.请填空:
(1)吡啶( )在水中的溶解度远大于苯,主要原因是①___________
______________________,②_________________________________
_________。
吡啶能与分子形成分子间氢键
吡啶和均为极性分子,而苯为非
极性分子
[解析] 吡啶为极性分子,吡啶中含 原子,可与水形成分子间氢键。
提升关键能力
71
(2)固态氟化氢中存在形式,画出 的链状结构:
_ ________________。
[解析] 固态氟化氢分子间存在氢键,故 的链状结构
为 。
提升关键能力
72
(3)甲醇的沸点介于水和甲硫醇 之间,
其原因是___________________________________________________
_______________________。
甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且等物质
的量时水比甲醇的氢键多
[解析] 水和甲醇均能形成分子间氢键,沸点较高,且 能
形成氢键,只能形成 氢键,物质的量相等
时,水比甲醇的氢键多,故水的沸点比甲醇高,甲硫醇不能形成分
子间氢键,其沸点较低。
提升关键能力
73
(4)比 沸点高的原因是_________________________________
___________________________________________。
二者均为分子晶体且结构相似,
的相对分子质量比的大,范德华力更强
[解析] 和 都是分子晶体,分子间都不能形成氢键,二者结构
相似,的相对分子质量比 的大,范德华力更强,故沸点更高。
提升关键能力
74
(5)常温下,为深红色液体,能与、 等互溶,据此可
判断 是________(填“极性”或“非极性”)分子。
非极性
[解析] 、 都是非极性溶剂,根据“相似相溶”规律知,
是非极性分子。
提升关键能力
75
(6)金属镍粉在气流中轻微加热,生成无色挥发性液体 ,
呈正四面体结构。 易溶于下列物质中的____(填字母)。
A.水 B. C.苯 D. 溶液
[解析] 由易挥发知,为共价化合物,由 为正
四面体结构知, 为非极性分子,根据“相似相溶”规律知,
易溶于 和苯。
√
√
提升关键能力
76
题组二 共价键、分子极性的关系及对物质性质的影响
3.[2025·北京十二中模拟] 结构决定性质,下列事实对应的解释不正
确的是( )
选项 事实 解释
A 酸性: 电负性:
B 沸点: 键能:
C 稳定性: 非金属性:
D 在水中的溶解性: 分子极性:
√
提升关键能力
77
[解析] 的电负性比大,吸电子效应更强,使 酸性强于
,A解释正确;
沸点高于是因为 分子间存在氢键,而非键能更大,
B解释错误;
的非金属性强于,导致 比更稳定,C解释正确;
为极性分子, 为非极性分子,根据“相似相溶”规律,极性分子
更易溶于极性溶剂水,D解释正确。
提升关键能力
78
4.[2024·湖北武汉部分重点中学联考] 某课题组合成 纳米材
料提高了有机硅单体合成反应的选择性和产率,化学反应如下:
下列有关叙述正确的是( )
A.甲分子是正四面体形的非极性分子
B.丙分子中含有3种极性键
C.催化剂中元素的第一电离能:
D.物质的沸点:甲 丙
√
提升关键能力
79
[解析] 甲分子中的4个共价键不完全相同,
呈四面体结构,是极性分子,A错误;
丙分子中含有3种极性键,分别为、 、,B正确;
三种元素中的第一电离能最大,、 基态原子价层电子排布分
别为、, 易失去一个电子变为的全充满结构,
则的第一电离能大于 ,C错误;
甲和丙分子之间都存在范德华力,丙的相对分子质量大于甲,则甲
分子间的范德华力小于丙,故沸点:甲 丙,D错误。
提升关键能力
80
题组三 手性分子
5.下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.
√
提升关键能力
81
[解析] 手性碳原子是指有机物分子中连有4个不同原子或原子团的碳
原子,图中标“*”的碳原子均为手性碳原子:
、 、 ,
中不含手性碳原子,故选C。
提升关键能力
82
6.丙氨酸 分子为手性分子,它存
在手性异构体,如图所示:
下列关于丙氨酸的两种手性异构体和Ⅱ
的说法正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有相同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,其分子的性质也相同
√
提升关键能力
83
[解析] Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子,都是极性分子,分子
中都含有极性键和非极性键 ,二者互为手性异构体,具有相
同的化学性质、不完全相同的物理性质,B正确。
提升关键能力
84
经典真题·明考向
85
1.[2023·山东卷] 下列分子属于极性分子的是( )
A. B.
C. D.
√
86
[解析] 中C上的孤电子对数为, 键电子对
数为2,价层电子对数为2, 的空间结构为直线形,分子中正负电
中心重合,属于非极性分子,A项不符合题意;
中 上的孤电子对数为, 键电子对数为3,
价层电子对数为4,的空间结构为三角锥形,分子中正负电中心
不重合, 属于极性分子,B项符合题意;
中 上的孤电子对数为,键电子对数为3,价
层电子对数为3, 的空间结构为平面正三角形,分子中正负电中
心重合, 属于非极性分子,C项不符合题意;
中 上的孤电子对数为,键电子对数为4,价
层电子对数为4, 的空间结构为正四面体形,分子中正负电中心
重合, 属于非极性分子,D项不符合题意。
2.[2025·黑吉辽内蒙古卷] 化学家用无机物甲 成功制备了
有机物乙,开创了有机化学人工合成的新纪元。其中 、
、、原子序数依次增大,、、同周期,基态、 原子均有2
个单电子。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:
B.甲中不存在配位键
C.乙中 键和 键的数目比为
D.甲和乙中杂化方式分别为和
√
89
[解析] 为有机物,基态、原子均有2个单电子,、 分
别为第ⅣA族和第族元素,、、 同周期、原子序数依次增大,
又因为为无机物,为有机物,所以、、 分别为
C、、,、、、原子序数依次增大,能形成,则
为,综上所述,、、、分别为、C、、。C、、 同周
期,同一周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅤA
族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能 ,
故A错误;
90
甲为,中 原子提供1个孤电子对,与1个 提供的空轨
道形成配位键,故B错误;
乙为 ,其中有4个、2个、碳氧原子之间有1个
键,则一个 中有7个键、1个键,键与键的数目比为
,故C错误;
甲为,其中的C原子与原子形成三键、C原子与 原子形成
单键,键电子对数为2,无孤电子对,C原子采取 杂化,乙为
,其中的C原子形成3个 键,即 键电子对数为3,无孤电
子对,C原子采取 杂化,故D正确。
3.[2025·河南卷] 我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料,
其由原子序数依次增大的五种短周期元素、、、和 组成。基
态原子的轨道中电子总数比轨道中电子数多1, 所在族的族序
数等于的质子数,基态和 原子的原子核外均只有1个未成对电子,
且二者核电荷数之和为 的4倍。下列说法正确的是( )
A.为极性分子 B. 为共价晶体
C.原子半径: D.1个分子中有2个 键
√
92
[解析] 、、、和为原子序数依次增大的短周期元素,基态
原子的轨道中电子总数比轨道中电子数多1,则是; 所在族的
族序数等于的质子数,则是B,所以是C;基态和 原子的原子
核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为 的4倍,即质子
数之和为20,所以是,是。 的空间结构为平面正三角形,
结构对称,属于非极性分子,A错误;
是离子晶体,B错误;
同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原
子半径逐渐增大,则原子半径:,C错误;
分子中含有氮氮三键,包含1个键和2个 键,D正确。
93
4.[2024·湖南卷] 通过理论计算方法优化了 和的分子结构,和
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.为非极性分子, 为极性分子
B.第一电离能:
C.和 所含电子数目相等
D.和分子中C、B和均为 杂化
√
94
[解析] 由所给分子结构图可知,和 呈平面六元并环结构,正电中
心与负电中心重合,都是非极性分子,A错误;
同周期元素,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,故B正确;
95
由所给分子结构可知, 分子式为,分子式为,
1个分子、1个 分子均含156个电子,故和 所含电
子数目相等,C正确;
由所给分子结构可知,和分子中C、B和均与三个原子成键,
和 分子呈平面六元并环结构,故
和分子中C、B和均为 杂化,
D正确。
96
5.[2024·浙江卷] 中的原子均通过 杂化轨道成键,与
溶液反应元素均转化成 。下列说法不正确的是( )
A. 分子结构可能是
B. 与水反应可生成一种强酸
C.与溶液反应会产生
D.沸点低于相同结构的
√
97
[解析] 该结构中,同时连接两个原子的 原子形成了两个共价键,
因此其中1个应为配位键,提供孤电子对,中的 原子均通
过杂化轨道成键, 不具备空轨道来接受孤电子对,因此
结构是错误的,故A错误;
与水反应可生成 ,是一种强酸,故B正确;
98
与溶液反应, 元素均转化成,元素的化合
价升高,根据得失电子守恒可知, 元素的化合价降低,会有生
成,故C正确;
的相对分子质量大于,因此 的范德华力更大,
沸点更高,故D正确。
99
课时跟踪训练
100
考点一 化学键
1.[2025·辽宁抚顺六校联考] 已知
, 的酸性比
强。下列有关说法正确的是( )
A. 的电子式为
B.的键长、键能都比 大
C.分子中只有 键
D.的酸性比 强
√
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101
[解析] 是共价化合物,其电子式为 ,A错误;
原子半径小于原子,则的键长比短,B错误;
分子中含有键和键,键存在于中,C错误;
的电负性大于 ,的吸电子能力强于,故
的酸性比 强,D正确。
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102
2.[2024·河北沧州部分学校联考] 分子与 分子的空间结构相同,
下列关于和 的说法正确的是( )
A.和分子中都含有键和 键
B.和 的空间结构均为平面三角形
C.中的键角小于中 的键角
D.中的键能大于中 的键能
√
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103
[解析] 分子中只存在、分子中只存在,故只含
键,不存在键,A错误;
和 的中心原子价层电子对数均为 ,都含1个孤
电子对,则其空间结构均为三角锥形,B错误;
由于的电负性大于,所以中成键电子对偏向 的程度大于
中成键电子对偏向的程度, 分子中成键电子对之间的排斥作用
力大于,故的键角大于,C正确;
原子半径大于原子,则中的键长大于中的键长,
的键能小于 ,D错误。
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3.[2025·辽宁鞍山四校联考] 下列事实可用键能数据解释的是( )
A.热稳定性强于
B.的沸点高于
C.乙醇在水中的溶解度大于二甲醚
D.分子的极性大于
√
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[解析] 的键长小于,则的键能大于,所以
稳定性强,A正确;
的沸点高于,是由于 的分子间作用力强,B错误;
乙醇与水分子间形成氢键,使乙醇在水中的溶解度大于二甲醚,C错误;
是三角锥形分子, 是平面三角形分子,前者是极性分子,后者是
非极性分子,分子的极性与分子空间结构有关,与键能无关,D错误。
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4.(1)[2023·湖北卷节选] 导致比 易水解的因素有_____
(填标号)。
键极性更大
的原子半径更大
键键能更大
有更多的价层轨道
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[解析] 极性更大,则更易断裂,因此,比 易水
解,有关;
的原子半径更大,因此, 中的共用电子对更加偏向于,从而
导致极性更大,且 原子更易受到水电离出的的进攻,因
此比易水解, 有关;
通常键能越大,化学键越稳定且不易断裂,因此,键能更大不
能说明 更易断裂,故不能说明比易水解,无关;
有更多的价层轨道,因此更易与水电离出的形成化学键,从而
导致比 易水解, 有关。
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(2)[2022·湖南卷节选] 富马酸亚铁 是一
种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示。富马
酸分子中键与 键的数目比为______。
[解析] 由结构模型可知,富马酸的结构简式为 ,
分子中的单键为键,双键中含有1个键和1个键,则分子中 键和
键的数目比为 。
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考点二 分子的空间结构
5.[2024·湖北武汉二模] 磷的两种含氧酸的结构信息如图所示,下列
说法正确的是( )
A.二者 键数目均为6
B.磷原子均为 杂化
C.二者中心 原子的价电子数不同
D.分子间均存在氢键
√
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[解析] 由图可知,分子中的键数目为7,A错误;
和分子中磷原子的价层电子对数都为4, 原子的杂化方
式都为,B错误;
和中 原子的价电子数均为5,C错误;
和 分子中都存在羟基,都能形成分子间氢键,D正确。
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6.[2024·河北邯郸一模] 已知:硫代硫酸根离子 可看作是
中的一个原子被原子取代的产物, 作为配体可提供孤
电子对与形成 。下列有关说法正确的是( )
A.与 的键角相等
B.与 的空间结构相同
C.是极性分子,故 易溶于水
D. 作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
√
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[解析] 中心原子的价层电子对数为 ,则
的空间结构为平面正三角形,而中心 原子的价层电子对数
为 ,则其空间结构为三角锥形,故二者
的键角不相等,A错误;
的空间结构为三角锥形,而 中心原子的价层电子对数为
,则其空间结构为四面体形,即
二者的空间结构不相同,B错误;
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是非极性分子,但由于与水会发生反应,故 在水中溶解度
大,易溶于水,C错误;
的中心 原子价层电子对数为4且不含孤电子对,则中心原子不
能作配位原子,端基 原子含有孤电子对,能作配位原子,即 作
为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对,D正确。
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7.[2025·江西名校联盟模拟] 对于反应
,下列叙述错误的是
( )
A. 的空间结构为正四面体形
B.的 模型:
C. 是只含极性键的极性分子
D.和中的原子都采用 杂化
√
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[解析] 的价层电子对数为4,孤电子对数为0,空间结构为正
四面体形,A正确;
的价层电子对数为 ,其模型为
,B错误;
的中心 原子上的价层电子对数为 ,空间结构为
三角锥形,分子中正、负电荷中心不重合,为极性分子,C正确;
和中的 原子的价层电子对数均为4,则原子都采用
杂化,D正确。
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8.(1)[2023·湖南卷节选] 为乙醚,比较分子中的 键角
大小:___(填“ ”“ ”或“ ”),其原因是_
___________________________________________________________
_______________________。
中为杂化,为平面结构,而中为杂化,为四面体结构
[解析] 分子中的键角: ,其
原因是中为杂化,为平面结构,而 中
为杂化,为四面体结构,杂化轨道的夹角小于 杂化轨道。
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(2)[2023·山东卷节选] 中心原子为,中心原子为 ,二者
均为形结构,但中存在大键。中 原子的轨道杂化
方式为____;键角___键角(填“ ”“ ”或“ ”)。
比较与中 的键长并说明原因: ____________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________ 。
分子中 的键
长小于中的键长,分子中既存在键,又存在大 键,
原子轨道重叠的程度较大,而只存在键,因此中 的
键长较小
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[解析] 由中存在可以推断,其中 原子提供1对电子,有一
个原子提供1个电子,另一个 原子提供1对电子,这5个电子处于相
互平行的轨道中形成大键,原子提供孤电子对与其中一个 原
子形成配位键,与另一个原子形成的是普通的共价键 键,这个
原子只提供了一个电子参与形成大 键,则 原子还有1个孤电子
对,原子的价层电子对数为3,原子的轨道杂化方式为;
中心原子为,原子的价层电子对数为 ,有2个孤电
子对,因此,原子的杂化方式为 ,根据价层电子对互斥模型可
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知,价层电子对数时, 模型为四面体形,价层电子对数
时,模型为平面三角形,杂化的键角一定大于 的,
因此,虽然和均为形结构,但 键角大于
键角,孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这
个结论。分子中既存在键,又存在大 键,原子轨道重叠的程
度较大,而只存在键,因此中 的键长较小。
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考点三 分子间作用力与物质的性质
9.[2024·河北石家庄新乐一中模拟] 下列各组物质性质的比较,结论
正确的是( )
A.在水中的溶解度:
B.沸点:
C.分子的极性:
D.酸性:
√
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[解析] 卤代烃难溶于水、乙醇与水互溶,所以溶解度:
,A错误;
形成分子间氢键, 形成分子内氢键,所以沸
点:前者 后者,B正确;
的空间结构为平面三角形,为非极性分子, 的空间结构为三
角锥形,为极性分子,分子极性:,C错误;
原子电负性大于,使吸电子能力大于 ,导致三氟乙酸
中羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以酸性
,D错误。
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10.[2025·浙江强基联盟联考] 是常用的氧化剂,其分子结构如
图所示,下列有关说法不正确的是( )
A.电子式为 ,结构式为
B.含有极性共价键和非极性共价键,是非极性分子
C.沸点:
D.分子间存在氢键
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[解析] 的结构式为,两个 原子之间为单键,每个
原子与一个 原子形成单键,且每个 原子有两个孤电子对,所给电
子式正确,A正确;
中为极性共价键, 为非极性共价键,但分子结构不对
称,正、负电中心不重合,
为极性分子,B错误;
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与均能形成分子间氢键, 的相对分子质量更大,分
子间范德华力更强,沸点更高,C正确;
中含, 电负性大且有孤电子对,分子间可形成氢键,
D正确。
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11.[2025·湖南卷] 下列有关物质性质的解释错误的是( )
性质 解释
A 酸性: 是推电子基团
B 熔点: 的体积大于
C 熔点: 比 的金属性弱
D 沸点: 分子间存在氢键
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[解析] 是推电子基团,使乙酸中羟基的极性减弱,导致乙酸
的酸性弱于甲酸,A解释正确;
的体积大于 ,导致其硝酸盐中离子的相互作用较弱,
熔点更低,B解释正确;
的熔点高于是因为其金属键更强,而不是因为 的金属性比钠
弱,金属性是金属失电子的能力,与金属熔点无关,C解释错误;
分子间存在的氢键使其沸点反常地高于 ,D解释正确。
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12.[2025·江西名校联盟模拟] 我国某科学团队利用二维氮化硼陶瓷片
在特定方向上具有超高热导的性质造出一款新型热界面材料。以天
然硼砂为起始物,可制备得到和 ,如图所示。下列叙述错误
的是( )
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A.硼酸分子间存在氢键
B.与 都具有极性键,但前者为极性分子后者为非极性分子
C.平面二维氮化硼中,B、都为 杂化
D.分子与 分子的键角,后者大于前者
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[解析] 硼酸分子之间能形成分子间氢键,也能形成类似分子内氢键
的结构,A正确;
是由极性键构成的极性分子,中心 原子上有一个孤电子对,为
杂化, 是由极性键构成的非极性分子,其中心B原子上没有孤
电子对,为 杂化,正、负电中心重合,B正确;
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平面二维氮化硼与石墨结构相似,采取杂化,C正确;
的空间结构是三角锥形,的空间结构也是三角锥形,但电
负性 ,成键电子对更靠近于,故的键角大于 的键角,
D错误。
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13.[2025·湖北卷] 下列关于物质性质或应用解释错误的是( )
选项 性质或应用 解释
A 石蜡油的流动性比水的差 石蜡油的分子间作用力比水的小
B 溶于水显碱性 可结合水中的质子
C 可以氧化 中 显正电性
D 石墨作为润滑剂 石墨层间靠范德华力维系
√
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[解析] 石蜡油的成分主要是高碳烷烃,相对分子质量大,分子间作
用力大,导致黏度大,因此石蜡油的流动性比水小的原因是分子间
作用力比水分子间作用力大,A错误;
中心 原子上有一个孤电子对,能与水提供的结合,从而释放
,因此 溶于水显碱性,B正确;
的电负性大于,中显负电性,显正电性, 中显负电性,
中容易转移电子给中,因此 可以氧化 ,C正确;
石墨是层状结构,石墨层间靠范德华力维系,范德华力较弱,导致层
与层之间容易滑动,故石墨具有润滑性,D正确。
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14.氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式
为 ,它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___。
1
[解析] 氯元素基态原子核外电子排布式是 ,只有
轨道含一个未成对电子,未成对电子数为1。
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(2)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化轨道类型为_________,羰基碳原
子的杂化轨道类型为____。
、
[解析] 根据氯吡苯脲的结构简式知,有2个氮原子形成3个单键,孤
电子对数为1,属于杂化;另1个氮原子形成双键,是 杂化;
羰基碳原子形成2个单键和1个双键,为 杂化。
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(3)查文献可知,可用氯 氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成
氯吡苯脲。
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂____个 键,断裂____个
键(设 为阿伏伽德罗常数的值)。
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[解析] 由于键比 键更稳定,根据化学方程式看出,断裂的化学
键为异氰酸苯酯分子中的中的键和氯 氨基吡啶分
子中的,故每生成氯吡苯脲,断裂键和
键,即个键和个 键。
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(4)膨大剂能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有、 、
等。
①请用共价键知识解释分子比 分子稳定的原因:__________
____________________。
的
键能大于的键能
[解析] 、属于同周期元素,的原子半径小于, 的键长小
于的键长,的键能大于的键能,故分子比
分子稳定;
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②、、 分子的空间结构分别是_______________________,
中心原子的杂化类型分别是_____________。
形、三角锥形、直线形
、、
[解析] 分子中原子的价层电子对数 ,孤电子对
数为2,为形结构,原子采用杂化;分子中 原子的价层电
子对数,孤电子对数为1,为三角锥形结构, 原子
采用杂化;分子中C原子的价层电子对数 ,
不含孤电子对,是直线形结构,C原子采用 杂化。
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