第03讲 分子结构与性质 化学键(复习讲义)(山东专用) 2027年高考化学一轮复习讲练测

2026-07-06
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摘要:

该高中化学高考复习讲义聚焦分子结构与性质专题,涵盖化学键与电子式、分子空间结构、分子性质、配位键与超分子等核心考点,按知识解构-考向破译-真题溯源逻辑构建体系。通过命题透视研判趋势,思维建模搭建框架,考点精讲拆解核心,真题训练感知考向,助力学生系统突破难点。 讲义突出科学思维与化学观念培养,创新设计“易错提醒”“解题妙招”等模块,如电子式书写六误区归纳、杂化类型四方法判断,强化解题范式。分层设置考向例题与变式训练,配合真题溯源精准对接高考,有效提升学生应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰路径。

内容正文:

第03讲 分子结构与性质 化学键 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 化学键与电子式 知识解构 知识点1 化学键及其分类 知识点2 化学键与物质类别的关系 知识点3 电子式 知识点4 共价键及其分类 键参数 考向破译 考向1 化学键类型和数目的判断 考向2 电子式的判断 考向3 键参数的辨析 考点二 分子的空间结构 知识解构 知识点1 价层电子对互斥(VSEPR)模型 知识点2 杂化轨道理论 知识点3 等电子原理 考向破译 考向1 原子杂化轨道类型的判断 考向2 微粒空间结构的判断 考向3 键角的大小比较 考点三 分子的空间结构 知识解构 知识点1 分子的极性 知识点2 分子间作用力 知识点3 分子的溶解性 知识点3 分子的手性 考向破译 考向1 考查共价键的极性和分子极性的判断 考向2 手性原子的判断 考向3 分子性质的综合分析 考点四 配位键、配合物和超分子 知识解构 知识点1 配位键及其形成条件 知识点2 配位化合物 知识点3 超分子 考向破译 考向1 考查配位键、配合物及其性质 考向2 考查超分子的结构、性质及其应用 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学键与电子式 山东卷T9,2分;山东卷T11,4分;山东卷T16(3),3分 山东卷T7,2分 山东卷T9,2分 分子的空间结构 山东卷T1,2分;山东卷T7,2分;山东卷T11,4分;山东卷T16(3),3分 山东卷T16(2)②,2分 山东卷T16(3),3分 分子结构与物质的性质 山东卷T7,2分;山东卷T8,2分;山东卷T16(2)(3)(4),9分 山东卷T16(4),2分 配位键、配合物和超分子 山东卷T9,2分;山东卷T16 山东卷T16(2)③,2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码: 分析近3年的山东高考化学试题,可以看出对于本讲内容考查较多,分值也较大,涉及的知识点覆盖全面,无论是选择题还是综合题都有考查,选择题中甚至有3道单独考查。重点考查化学键、杂化类型、空间构型这几个重要考点。 ►复习目标: 1.能说出微粒间作用(离子键、共价键和分子间作用力等)的主要类型、特征和实质。 2.能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别;能说明典型物质的成键类型。 3.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构,能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构。 4.能利用电负性判断共价键的极性,能根据共价分子的结构特点说明简单分子的某些性质;能说明分子间作用力对物质熔、沸点等性质的影响,能列举含有氢键的物质及其性质特点。 5.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性,并据此对分子的一些典型性质及其应用做出解释。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 6.能从微粒的空间排布及其相互作用的角度对生产、生活、科学研究中的简单案例进行分析,举例说明物质结构研究的应用价值。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 化学键 知●识●解●构 知识点1 化学键及其分类 1.化学键的概念:使离子相结合或原子相结合的 。根据成键粒子和粒子间的相互作用,可分为 键和 键、 键。 2.化学键的分类 3.离子键、共价键、金属键 (1)概念 ①离子键:带相反电荷离子之间的 。 ②共价键:原子间通过 所形成的强烈相互作用。 ③金属键:金属阳离子、自由电子所形成的强烈相互作用。 (2)对比 化学键类型 离子键 共价键 金属键 非极性键 极性键 配位键 成键本质 阴阳离子 的相互作用 共用电子对 金属阳离子与自由电子的强烈相互作用 共用电子对无偏向 共用电子对有偏向 共用电子对由一方提供 成键规律 活泼金属与 活泼非金属相结合 同种 非金属原子 不同 非金属原子 一方有孤对电子 一方有空轨道 金属元素 或不同的金属元素 形成物质 离子化合物 非金属单质 共价化合物 金属单质和合金 形成晶体 离子晶体 分子晶体或原子晶体 金属晶体 键的强弱 衡量 晶格能 键能或键长 原子化热 决定 因素 离子电荷越 ,半径越 ,离子键就越强 键长越 ,键能越 ,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定 金属阳离子电荷越 ,半径越 ,金属键越强 特征 方向性 无 有 无 饱和性 无 有 无 知识点2 化学键与物质类别的关系 1.离子化合物与共价化合物 (1)离子化合物与共价化合物的比较 项目 离子化合物 共价化合物 定义 含有 的化合物 只含有 的化合物 构成微粒 化学键类型 一定含有 ,可能含有 只含有 物质类别 ①强碱②绝大多数盐③金属氧化物 个例:NaH、CaC2、Mg3N2 ①含氧酸②弱碱③非金属气态氢化物④非金属氧化物⑤极少数盐,如AlCl3⑥多数有机物 (2)离子化合物和共价化合物的判断方法 化学键类型 含离子键的化合物一定是离子化合物 只含共价键的化合物一定是共价化合物 化合物类型 大多数金属氧化物、强碱、大多数盐是离子化合物(例外:AlCl3) 一般非金属氢化物、非金属氧化物、有机化合物(有机盐除外)是共价化合物 化合物性质 熔融状态下能导电的为离子化合物 熔融状态下不能导电的为共价化合物 得分速记 I.熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物,如HCl。 II.①含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。 ②含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。 ③离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键,只有共价键。 2.化学键与物质类别的关系 (1)只含有极性共价键的物质一般是不同种 形成的共价化合物,如SiO2、HCl、CH4等。 (2)只含有非极性共价键的物质是同种 元素形成的单质,如Cl2、P4、金刚石等。 (3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。 (4)只含 键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。 (5)既有 键又有 键的物质,如NaOH、K2SO4等;既有 键又有 共价键的物质,如Na2O2等。 (6)仅由非金属元素形成的离子化合物,如 等。 (7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如 等。 3.化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 ①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度 _、熔点 _,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。 ②NaCl等部分离子化合物,也有很强的离子键,故熔点也_ __。 (2)对化学性质的影响 ①N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2性质很_ __。 ②H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易_ __。 (3)物质熔化、溶解时化学键的变化 ①离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子, 键被破坏。 ②共价化合物的溶解过程 A.有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内 键被破坏,如CO2和SO2等。 B.有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的 被破坏,如HCl、H2SO4等。 C.某些共价化合物溶于水后,其分子内的 键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 ③单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的 键破坏,如Cl2、F2等。 知识点3 电子式 1.概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子或离子的 的式子。 2.电子式的书写 用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可以表示共价化合物、离子化合物及其形成过程。电子式的书写遵循以下原则: 粒子的种类 电子式的表示方法 注意事项 举例 原子 元素符号周围标有价电子 价电子少于4时以 电子分布,多于4时多出部分以 分布 阳 离 子 单核 离子符号 右上方标明电荷 Na+ 多核 元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布 用“[ ]”,并标明电荷 阴 离 子 单核 元素符号周围合理分布价电子及所得电子 用“[ ]”,右上方标明电荷 多核 元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子 相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷 单 质 及 化 合 物 离子化合 物 用阳离子电子式和阴离子电子式组成 同性不相邻,离子合理分布 单质及共 价化合物 各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况 原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷 3.用电子式表示化合物的形成过程 ①离子化合物:左边是 的电子式,右边是 的电子式,中间用“―→”连接,相同的原子或离子不合并。如: ②共价化合物:左边是 的电子式,右边是 的电子式,中间用“―→”连接。 如: 4.陌生电子式书写方法 ①确定该物质是属于 化合物还是 化合物; ②确定该物质中各原子的 方式; ③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求,分析各原子共用电子对的情况; ④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析,书写电子式。 易错提醒 电子式书写常见的6大误区 内容 实例 误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为,应写为 误区2 化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数 NaCl误写为,应写为;HF误写为,应写为 误区3 书写不规范,错写共用电子对 N2的电子式误写为或或应写为 误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为,应写为 误区5 不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构 CH的电子式误写为,应写为 误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式应为; CaC2的电子式应为 知识点4 共价键及其分类 键参数 1.共价键的定义、本质与特征 (1)定义:原子间通过共用电子对( 的重叠)所形成的化学键。 (2)本质:在原子之间形成 (电子云的重叠)。 (3)特征:具有 和 。 得分速记 (1)共价键的方向性决定着分子的 ; (2)共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的 或以共价键连接的 数目。 (3)不是所有的共价键都有方向性,如 σ键,没有方向性。 2.共价键的分类 (1)根据成键原子轨道的重叠方式可分为σ键和π键 ①形成过程 σ键 H2的σ键形成: HCl的σ键形成: Cl2的σ键形成: π键 大π键 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合,形成了一个以6个碳原子为中心的大π键,这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同 ②σ键与π键的比较 键型 σ键 π键 成键方向 “ ” “ ” 电子云形状 牢固程度 键强度 , 断裂 键强度 , 断裂 旋转 旋转 旋转 成键判断规律 共价单键是 键,共价双键中有 σ键, 是π键;共价三键中有 σ键, π键 (2)其它分类 分类依据 类型 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 对共用电子对 双键 原子间有 对共用电子对 三键 原子间有 对共用电子对 3.共价键的键参数及其应用 概念 键参数对分子性质的影响 键长 分子中两个成键原子核间距离 反映共价键的强弱和分子的稳定性 键能 在101.3 kPa,298 K条件下,拆开1 mol共价键所需的能量。单位kJ·mol-1 键长越短,键能越大,化学键越强,形成的分子越稳定 键角 多原子分子中两个共价键之间的夹角 描述分子的空间构型和分子的极性 说明 键能与反应热:ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 考●向●破●译 考向1 化学键类型和数目的判断 例1按要求填写下列空白。 ① 1 mol [Zn(NH3)4]2+中含有的σ键的数目为______NA ② 分子中,σ键和π键的数目之比为__________ ③ 1 mol (Me为—CH3)中含有_____mol π键 ④ N2H4·2HCl为离子化合物,1 mol N2H4·2HCl中含有_____mol σ键 【变式训练1·变载体】我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是 A.CO2只含有非极性共价键 B.0.5 mol HCHO含有1 mol σ键 C.HCHO、CO2分子中只含有σ键 D.H2O中含有极性键 【变式训练2·变载体】下列说法正确的是 A.H2N—C≡N分子中含3个σ键 B.1 mol [CuⅡ(OH)(NH3)]+中含有4 mol σ键 C.1 mol N2H4分子中π键数目为NA(设NA为阿伏加德罗常数的值) D.CH3CHO分子中σ键与π键的数目之比为6∶1 【变式训练3·变载体】NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.含K+数目为0.1NA的KOH溶液浓度为0.1mol/L B.60 gSiO2中Si-O共价键的数目为2NA C.2 mol[Ag(NH3)2]OH中含σ键个数为18NA D.4.4 gCO2中心原子的价层电子对数为0.4NA 考向2 电子式的书写 例2下列说法正确的是 A.N2的电子式为N⋮⋮N B.HClO的电子式为H∶∶∶ C.NH4Cl的电子式为 D.CS2的电子式为∶∶C∶∶ 【变式训练1·变载体】高铁酸钠是一种新型高效净水剂,其制备原理为。下列说法正确的是 A.NaOH中只含有离子键 B.的VSEPR模型为 C.NaClO的电子式为 D.基态铁原子的价层电子轨道表示式为 思维建模 陌生电子式分析方法 ①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物; ②确定该物质中各原子的成键方式; ③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求,分析各原子共用电子对的情况; ④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析,书写电子式。 【变式训练2·变载体】(2026·山东济南·模拟预测)下列化学用语表示正确的是 A.的VSEPR模型: B.醛基的电子式: C.中共价键的电子云轮廓图: D.基态S原子的价电子轨道表示式: 考向3 键参数的辨析 例3由键能数据大小,不能解释下列事实的是 化学键 C—H Si—H C=O C—O Si—O C—C Si—Si 键能/kJ·mol-1 411 318 799 358 452 346 222 A.稳定性:CH4>SiH4 B.键长:C=O<C—O C.熔点:CO2<SiO2 D.硬度:金刚石>晶体硅 【变式训练1·变载体】下列有关共价键参数的比较中,不正确的是 A.键能: B.键长: C.分子中的键角: D.乙烯分子中碳碳键的键能:键>键 考点二 分子的空间结构 知●识●解●构 知识点1 价层电子对互斥(VSEPR)模型 思路:先确定中心原子上的价层电子对数,得到含有孤电子对的VSEPR模型,再根据存在孤电子对的情况最后确定分子的立体构型。 1.模型要点 (1)价层电子对在空间上彼此相距最 时,排斥力最 ,体系的能量最 。 (2)孤电子对与成键电子对的排斥力较 ,孤电子对越 ,排斥力越 ,键角越 。 2.判断分子中的中心原子的价层电子对数的方法 方法I: 其中:a是中心原子的 (阳离子要 电荷数、阴离子要 电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能 ,x是与中心原子结合的 。 方法II: 其中:配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按不提供价电子计算;阴离子加上电荷数、阳离子减去电荷数。 3.价层电子对互斥理论与分子构型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 实例 2 3 4 易错提醒 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,两者的空间结构 ; (2)当中心原子有孤电子对时,两者的空间结构 。 知识点2 杂化轨道理论 1.理论要点 当原子成键时,中心原子的若干 的、不同类型的原子电子轨道 ,形成与原轨道数 且能量 的杂化轨道。杂化轨道数 ,轨道间的夹角 ,形成分子的空间结构 。 2.中心原子的杂化轨道类型与微粒空间结构的关系 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 sp sp2 sp3 3.由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对,所以有关系式: 杂化轨道的数目=中心原子上的 +中心原子的 (与中心原子直接相连的原子个数)=中心原子的价层电子对数 4.分子(ABn型)、离子(AB型)的空间结构分析示例 实例 价层电子对数(即杂化轨道数) σ键电子对数 孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型 分子或离子 的空间结构 BeCl2 2 CO2 BF3 3 SO2 CH4 4 NH3 H2O CO 3 NH 4 得分速记 判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法 (1)根据VSEPR模型、中心原子价层电子对数判断 如(ABm型)中心原子的价层电子对数为4,中心原子的杂化轨道类型为sp3;价层电子对数为3,中心原子的杂化轨道类型为sp2;价层电子对数为2,中心原子的杂化轨道类型为sp。 (2)根据等电子体原理进行判断 如CO2是直线形分子,SCN-、N与CO2是等电子体,所以分子的空间结构均为直线形,结构式类似,中心原子均采用sp杂化。 (3)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 没有π键的为sp3杂化,如CH4中的C原子;含1个π键的为sp2杂化,如甲醛中的C原子以及苯环中的C原子;含2个π键的为sp杂化,如二氧化碳分子和乙炔分子中的碳原子。 知识点3 等电子原理 1.含义: 相同、 相同的分子(或离子)互为等电子体。 2.特点:等电子体具有相似的 (立体结构和化学键类型)及相近的 。 3.确定等电子体的方法 同主族代换或同周期相邻元素替换,交换过程中注意电荷变化。 4.常见的等电子体汇总 等电子类型 常见等电子体 空间结构 2原子10电子 N2,CN-,C22-,NO+ 2原子14电子 F2,O22-,Cl2 3原子16电子 CO2,N2O,CNO-,N3-,NO2+,SCN-,HgCl2,BeCl2(g) 3原子18电子 O3,SO2,NO2- 4原子8电子 NH3,PH3,CH3−,H3O+ 4原子24电子 SO3(g),CO32-,NO3-,BO33-,BF3 4原子26电子 SO32-,ClO3-,BrO3-,IO3-,XeO3 5原子8电子 CH4,SiH4,NH4+,PH4+,BH4- 5原子32电子 CCl4,SiF4,SiO44-,SO42-,ClO4- 7原子48电子 AlF63-,SiF62-,PF6-,SF6 12原子30电子 C6H6,N3B3H6(俗称无机苯) 考●向●破●译 考向1 原子杂化轨道类型的判断 例1(2026·山东济宁·二模)某有机合成中间体的分子结构如下图所示,已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z原子中s能级电子数为p能级电子数的二倍,M、Q处于元素周期表的对角线位置,下列说法正确的是 A.分子中元素杂化方式为 B.阴离子的空间结构为直线形 C.同周期中第一电离能比小的元素有5种 D.该分子晶体中存在分子间氢键 解题妙招 “四方法”判断中心原子的杂化类型 (1)根据杂化轨道的空间结构 ①直线形—sp,②平面三角形—sp2,③四面体形—sp3。 (2)根据杂化轨道间的夹角 ①109°28′—sp3,②120°—sp2,③180°—sp。 (3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子) 2对—sp杂化,3对—sp2杂化,4对—sp3杂化。 (4)根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子) ①含C有机化合物:2个σ—sp,3个σ—sp2,4个σ—sp3。 ②含N化合物:2个σ—sp2,3个σ—sp3。 ③含O(S)化合物:2个σ—sp3。 【变式训练1】(2026·山东潍坊·三模)(多选)DPPH自由基常用于抗氧化活性测定,固态时可稳定数年,其结构如图所示,分子中所有原子共平面。下列说法错误的是 A.第一电离能: B.键长小于键长 C.、和硝基原子均有孤对电子 D.原子采取杂化,其余原子采取杂化 考向2 微粒空间结构的判断 例2下列各组微粒的空间构型相同的是 ①和 ②和 ③和 ④和 ⑤和 ⑥和 ⑦和 A.全部 B.除④⑥⑦以外 C.③④⑤⑥ D.②④⑤⑥ 解题妙招 判断分子或离子立体构型“三步曲” 第一步:确定中心原子上的价层电子对数 第二步:确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能地相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。 第三步:分子立体构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。 【变式训练1】下列有关分子结构的描述正确的是 A.的空间结构为三角锥形 B.的VSEPR模型为形 C.分子为直线形,分子中键和键的个数比为 D.为正四面体形分子,能与水分子形成分子间氢键 【变式训练2·变载体】(2026·山东东营·三模)两个碳原子之间共享一个电子可形成碳碳单电子σ键(用表示)。六苯乙烷衍生物通过单电子氧化得到深紫色晶体,结构如图。已知NA表示阿伏伽德罗常数。 下列说法错误的是 A.通过X射线衍射可以测出单电子σ键的键长 B.的空间结构为V形 C.σ键的键能: D.1 mol阳离子中,sp2杂化的碳原子数为36NA 考向3 键角大小的比较 例3下列关于Cl-、ClO2、ClO和ClO的说法不正确的是 A.Cl-提供孤电子对与Cu2+可形成CuCl B.ClO2属于共价化合物 C.ClO的空间结构为三角锥形 D.ClO的键角比ClO的键角大 【变式训练1·变考法】(2026·山东菏泽·二模)物质结构决定性质。下列对物质性质差异解释错误的是 选项 性质差异 主要原因 A 的键角(约107°)大于(约93.5°) 分子间存在氢键,分子间无氢键 B 配离子稳定性: 氮元素的电负性小于氧元素 C 熔点: 的体积大于 D 可以氧化 中O显正电性 解题妙招 键角大小的比较 1.依据杂化方式和空间结构比较 答题策略 键角大小规律:直线形平面三角形正四面体形三角锥形形 答题模板 中心原子采取杂化,键角为,而中心原子采取杂化,键角为 应用举例 元素与元素位于同一主族,键角小于的原因:的中心原子采用杂化,键角为;的中心原子采用杂化,键角为 2.杂化方式相同,孤电子对数不同 答题策略 键角大小规律:中心原子上孤电子对数越多,孤电子对对成键电子对的斥力越大,键角越小 答题模板 分子中无孤电子对,分子中含有1个孤电子对,分子中含有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小 应用举例 已知、、三种分子中,键角由大到小的顺序是,原因为中无孤电子对,中含有1个孤电子对,中含有2个孤电子对,它们对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小 3.中心原子不同,配位原子相同 答题策略 键角大小规律:中心原子的电负性越大,键角越大 答题模板 原子的电负性较大,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 应用举例 的键角的键角,原因:中心原子的电负性大于,成键电子对之间的距离较小,成键电子对之间的斥力较大,的键角较大 4.中心原子相同,配位原子不同 答题策略 键角大小规律:配位原子的电负性越大,键角越小 答题模板 中心原子相同,配体原子的电负性较大,成键电子对离中心原子较远,成键电子对之间的排斥力较小,因而键角较小 应用举例 的键角的键角,原因:的电负性比大,中成键电子对离中心原子较远,成键电子对之间的排斥力较小,因而键角较小 5.三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序 三键—三键 三键—双键 双键—双键 双键—单键 单键—单键。乙烯分子(如下图)中键角 键角的原因是斥力大小:双键—单键 单键—单键。 6.配体体积对键角的影响 配体体积越大,电子云占据空间越大,对成键电子对的斥力越强,导致键角减小。如键角:。 【变式训练2·变载体】(2026·山东·模拟预测)已知为极性分子,其中心原子为原子,在催化剂作用下可分解为和;为平面形分子,易双聚。下列关于含氮化合物的说法错误的是 A.中键比键更易断裂 B.氧化性: C.的空间构型为形 D.分子键角大于 考点三 分子结构与物质的性质 知●识●解●构 知识点1 分子的极性 1.非极性分子与极性分子的比较 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心 的分子 正电中心和负电中心 的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 不 2.非极性分子与分子极性的判断 3.键的极性与分子的极性 分子类型 典型分子 键的极性 空间结构 分子极性 三原子分子 H2O、H2S、SO2 极性键 V形 极性分子 CS2、CO2 极性键 直线形 非极性分子 四原子分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 BF3、SO3 极性键 平面三角形 非极性分子 P4 非极性键 正四面体形 非极性分子 五原子分子 CH3Cl 极性键 四面体形 极性分子 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 4.键的极性对化学性质的影响 (1)有机羧酸的酸性 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸 三氯乙酸 氟的电负性 氯的电负性,的极性 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 电离出氢离子 三氯乙酸 二氯乙酸 氯乙酸 的极性的极性的极性,极性越 ,羧基中的羟基的极性就越 ,就越 电离出氢离子 甲酸 乙酸 丙酸 烃基是 基团,烃基 推电子效应 ,使羧基中的羟基的极性 ,羧酸的酸性 (2)无机含氧酸分子的酸性 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 ,R的正电性越 ,使R—O—H中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越 电离出H+,酸性越 , 如酸性:HClO HClO2 HClO3 HClO4。 知识点2 分子间作用力 1.分子间作用力 (1)概念:物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。 (2)分类:分子间作用力最常见的是 和 。 (3)强弱:范德华力 氢键 化学键。 2.范德华力 实质 电性作用,无 和 影响因素 a.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 ; b.相对分子质量相近的分子,分子的极性 ,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、硬度等物理性质,范德华力越强,物质的熔、沸点越高,硬度越大 3. 氢键 形成 由已经与 的原子形成共价键的 与另一个电负性很大的原子之间的作用力 表示方法 a. 、为电负性 的原子,一般为 ; b. 、可以相同,也可以不同; c. “—”表示 ,“…”表示 特征 具有一定的 和 分类 分子 氢键和分子 氢键 对物质性质的影响 氢键使物质的熔、沸点 ,而 氢键使物质的熔、沸点 ;氢键对物质的电离和溶解度等也有影响 知识点3 分子的溶解性 1.“相似相溶”规律 ①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。 ②分子结构相似的物质 互溶。 2.氢键对分子溶解性的影响 若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度 。 3. 溶质分子中憎水基 时,溶质在水中的溶解度明显 ,如乙醇能与水互溶,而戊醇在水中的溶解度较小。 知识点4 分子的手性 1.手性异构体与手性分子 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 ,却在三维空间里不能 ,互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫做 。 2.手性分子的成因 当 不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时,这个碳原子是 原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠,因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为 ,用*C来表示,如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。 3.手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。含有一个手性碳原子的分子是手性分子。 4.手性分子的用途 (1)构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质 。 (2)生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。 考●向●破●译 考向1 共价键的极性和分子极性的判断 例1下列说法正确的是 A.键的极性:Cl—I<Br—I B.P4为极性分子 C.IF3是由极性键构成的非极性分子 D.CCl4和CO2均为含有极性键的非极性分子 【变式训练1】下列有关元素单质或化合物的说法不正确的是 A.是由极性键构成的非极性分子 B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C.逐个断开中键,每步所需能量相同 D.和的基态原子未成对电子数相等 【变式训练2·变载体】(2026·山东·模拟预测)某高性能捕获材料金属有机框架(MOF-5)由原子序数依次增大的前四周期元素、、、组成,原子序数存在关系:,其结构如图所示。下列说法正确的是 A.电负性: B.属于非极性分子 C.元素属于区元素 D.晶体中存在极性键、非极性键、氢键三种化学键 解题妙招 分子极性的判断方法 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子,如H2、P4等。 (2)含极性键的双原子分子一定是极性分子,如HCl、CO等。 (3)ABn(n≥2)型分子: ①根据分子结构判断 若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形等),极性键的极性向量和等于零时,为非极性分子,否则是极性分子。如CH4、CO2等含有极性键,是非极性分子;H2O、NH3等含有极性键,是极性分子。 ②利用孤电子对判断 若中心原子A中无孤电子对,则为非极性分子;若有孤电子对,则为极性分子。 ③利用化合价判断 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。 考向2 手性原子的判断 例2下列说法错误的是 A.存在对映异构现象 B.分子与分子中均含有手性碳原子 C.分子中含有2个手性碳原子 D.与足量H2反应后的有机产物分子中含有3个手性碳原子 【变式训练1·变载体】(2026·山东威海·二模)Hamigeran A存在于多种天然产物和药物分子中,且具有良好的生物活性,其结构简式如图所示。下列关于Hamigeran A的说法错误的是 A.借助红外光谱可检测分子中的官能团 B.1个分子中含有4个手性碳原子 C.一定条件下可发生水解和消去反应 D.1 mol该物质最多可与 【变式训练2·变载体】(2026·山东济南·模拟预测)某有机物M的结构如图所示,下列有关该有机物说法错误的是 A.含有4种含氧官能团 B.1 mol M最多能消耗4 mol NaOH C.既能形成分子间氢键也能形成分子内氢键 D.与足量加成后的产物中含有6个手性碳原子 考向3 分子性质的综合分析 例3(1)能以任意比与水混溶,原因是___________________________________。 (2)相同条件下,的沸点比的高,其主要原因是______________________。 (3)噻吩()、吡咯)是类似于苯的芳香族化合物,环中的五个原子形成了大π键。噻吩中C原子和S原子的杂化方式分别为______________。噻吩难溶于水,吡咯能溶于水,原因是_________________________________________________。 (4)比较对硝基苯酚()与对氨基苯酚(),熔点较高的是____________(填名称),原因是________________________________________________________________________。 【变式训练2·变题型】(2026·山东威海·二模)易溶于水,除a.属于离子型配合物;b.配离子具有强极性:c.为易水合阴离子三点原因外,还有一个重要的原因是_________________。 【变式训练2·变题型】的结构如图所示(Me为甲基)。 ①的杂化方式为 (填标号)。 a.        b.        c.        d. ②该配合物在中的溶解度 (填“大于”或“小于”)在水中的溶解度,原因是 。 考点四 配位键、配合物和超分子 知●识●解●构 知识点1 配位键及其形成条件 1. 配位键的相关概念 (1)定义:属于“电子对给予-接受”键,由一个原子提供 (分子或离子中没有跟其他原子 的电子对称孤电子对)与另一个 的原子形成的共价键。配位键属于 键。 (2)配位键的形成:成键原子一方提供 ,另一方提供 形成共价键。 (3)配位键的表示:常用“ ”来表示配位键,箭头指向 的原子,如NH可表示为,在NH中,虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程 ,但是一旦形成之后,4个共价键就 。 2.配位键的形成条件: a.配体有 ,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。 b.中心原子有 ,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 3.配位键的特征: 配位键同样具有 和 。一般来说,多数过渡金属的原子或离子形成的配位键数目基本不变,如形成2个配位键,形成4个配位键。 知识点2 配位化合物 1.概念:金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些 (称为配体或配位体) 以 结合形成的化合物。 2.配合物的形成(必做实验) 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 ③、 溶液变血红色 ④ 白色的沉淀消失,得到澄清的无色溶液 ⑤ 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子为例,分子中氮原子的孤电子对进入的 ,与分子中的氮原子通过 形成配位键。配离子可表示为。 3.组成:如[Cu(NH3)4]SO4: (1)中心原子:提供 接受 的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的金属离子(此时又叫中心离子),过渡元素最常见,如:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+。 (2)配位体:含有并 的分子或离子,即电子对的 。常见的配位体:H2O、NH3、SCN-、CO、N2、X-、OH-、CN-。 (3)配位原子:配体中 的原子叫配位原子,如:H2O中的O原子,NH3中的N原子。 (4)配离子:由 组成的离子叫做配离子,如:[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+。 (5)配位数:作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的 ,即 称为配位数。如:[Cu(NH3)4]2+的配位数为4,[Ag(NH3)2]+的配位数为2。 (6)配离子的电荷数:配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的 。 (7)内界和外界:配合物分为内界和外界,其中 称为内界,与内界发生电性匹配的 称为外界,如:[Cu(NH3)4]SO4 的内界是[Cu(NH3)4]2+,外界是SO,配合物在水溶液中电离成 和 两部分。 即:[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2++SO,而内界很难 ,其电离程度 ,[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3。 4.螯合物 螯合物是配合物的一种,具有 的配合物叫螯合物或内配合物。一种配位体有两个或两个以上的配位原子同时与一个中心离子结合,螯合物中配体数目少,形成环状结构较简单配合物稳定,而且形成的环越 越 ,其中以 环或 环最为稳定。在螯合物的结构中,一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。“螯”指螃蟹的大钳,此名称比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中心体。这种提供螯合物配体的试剂被称为螯合剂。 例:乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)与Cu2+形成如下的螯合物: 乙二胺分子中的氨基氮原子只提供孤电子对以满足中心离子的配位数。 氨基乙酸的酸根氧离子(H2N-CH2-COO—)与Cu2+形成如下的螯合物: 其中Cu2+离子的配位数仍旧是4,氧提供孤电子对与中心离子配位,又有负电荷可以中和中心离子的正电荷,生成中性分子的“内配盐”。 5.多齿配体、二茂铁、羰基化合物 如果一个配位体中有几个配位原子能直接和同一个金属离子配位,这种配体称为多齿配体,形成具有环状结构的配合物称为螯合物,如:乙二胺配体中有两个配位原子、乙二胺四乙酸(EDTA)配体中有6个配位原子。还有其他特殊配体:CO、环戊二烯基(C5)等含有π键的配位体形成的配合物,如二茂铁、金属羰基化合物。                  金属EDTA(乙二 Fe(C5H5)2二环戊 Ni(CO)4四羰 胺四乙酸)螯合物 二烯合铁(二茂铁) 基镍(楔形式) 得分速记 化学配合物的配位数可按如下方法判断: 1. 配合物的配位数等于配位原子及配位体的数目,有两种情况: (1)配位原子数目、配位体数目、中心离子与配位原子形成的配位键键数均相等,例如[Ag(NH3)2]NO3、[Cu(NH3)4]SO4、[Cu(H2O)4]2+、[Zn(NH3)4]2+、K3[Fe(SCN)6]、[FeF6]3-、Ni(CO)4、Fe(CO)5、[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2等配合物或配离子,它们配位体的数目以及中心离子与配位原子形成的配位键键数相等。其中Ag+离子的配位数为2,Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为4,Fe3+离子的配位数为6。Ni(CO)4、Fe(CO)5等羰基化合物中Ni、Fe原子的配位数分别为4、5,[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的配位数均为6。 (2)配位原子、配位体的数目均不等于中心离子与配位原子形成的配位键键数,例如[BF4]-、[B(OH)4]-、[AlCl4]-、[Al(OH)4]-等配离子中,B、Al原子均缺电子,它们形成的化学键,既有共价键,又有配位键,配位数与配位键的键数不相等,配位数均为4。又如Al2Cl6(下图)中Al原子的配位数为4。 2. 配位数等于配位原子的数目,但不等于配位体的数目 存在多基配体时有这种情况,例如[Cu(en)2]中的en是乙二胺(NH2CH2CH2NH2)的简写,属于双基配体,每个乙二胺分子有2个N 原子与Cu2+离子配位,故Cu2+离子的配位数是4而不是2。 3. 配合物的配位数可以按中心离子电荷数的两倍来计算 如果不知道配合物的化学式,一般可按此规律计算。例如前面提到的,Ag+离子的配位数为2,Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为4,Fe3+离子的配位数为6,等等。不过应注意,某些配合物不符合以上规律,如[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的电荷数分别为2、3,但配位数都是6。若配合物中的中心原子呈电中性,如金属的羰基化合物,其配位数只能在已知化学式的基础上判断。有些配合物,当中心离子(或原子)与不同量的配位体配合时,其配位数并不确定。配位数多少与中心离子和配体的性质(如电荷数、体积大小、电子层结构等)以及它们之间相互影响、配合物的形成条件(如浓度、温度等)有关。配位数由1到14均可能,其中最常见的配位数为4和6。例如硫氰合铁络离子随着配离子SCN-浓度的增大,中心离子Fe3+与SCN- 可以形成配位数为1~6的配合物:[Fe(SCN-)n]3-n(n=1~6)。 6.配合物的形成对性质的影响 ①溶解性:一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含过量的氯离子、溴离子、碘离子和氨的溶液中,形成可溶的配合物。如: ②颜色:当简单离子形成配合物时,颜色往往会发生变化。如黄色的铁离子溶液与硫氰酸根配合,就形成红色的溶液。 ③稳定性增强:对于配位化合物稳定性由配位键的强弱决定;配位键的强弱取决于配位体给电子的能力,配位体给出电子能力越强,则配位体与中心离子形成的配位键就越强,配合物也就越稳定,如:N元素电负性比O元素电负性小,N原子提供孤电子对的倾向更大,与Co2+形成的配位键更强。配位键的强弱还与中心粒子空轨道的 、空间 ,配体 等因素有关,如果形成环状配离子或配体体积较大,则空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子。 7.配合物的应用 超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。 (1)在生命体中的应用 (2)在生产生活中的应用 (3)在医药中的应用——抗癌药物、。 知识点3 超分子 1.定义:由两种或两种以上的分子通过 形成的分子聚集体。 得分速记 超分子定义中的分子是广义,包括离子。 2.微粒间作用力— :超分子内部分子之间通过非共价键结合,主要是静电作用、范德华力和氢键、疏水作用以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。 3.分子聚集体的大小:超分子这种分子聚集体,有的是有限的,有的是无限伸展的。 4.特征 (1)分子识别 (2)自组装:超分子组装的过程称为分子自组装(Molecular self-assembly),自组装过程(Self-organization)是使超分子产生高度有序的过程。 5.应用实例 (1) “杯酚”分离C60和C70:杯酚与C60通过范德华力相结合,通过尺寸匹配实现分子识别。向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂,溶解未装入“杯酚”的C70,过滤后分离C70;再向不溶物中加入氯仿,溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。 (2)冠醚识别碱金属离子:冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴,能与正离子,尤其是碱金属离子络合,并随环的大小不同而与不同的金属离子络合,利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金属离子匹配,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,因而成为有机反应中很好的催化剂。 (3)细胞和细胞器的双分子膜:细胞膜的两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团,头部会朝向水溶液一侧,从而实现自组装。 (4)DNA分子:核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的。 6.超分子的未来发展 通过对超分子研究,人们可以模拟生物系统,复制出一些新材料,如:新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。 考●向●破●译 考向1 配位键、配合物及其性质 例1许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力,能形成种类繁多的配合物,下列说法正确的是 A.1 mol 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀 B.1 mol 配合物Ni(CO)4中共有8 mol σ键 C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和SO D.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6 【变式训练1】(2026·山东威海·二模)为研究铜及其化合物的性质进行如下图所示探究实验。下列说法正确的是 A.①蓝色沉淀为,依据②③可证明为两性氢氧化物 B.②③中含铜微粒的稳定性: C.⑤产生少量气泡是因为铁钉在④中被钝化,与盐酸反应慢 D.⑥开始时铁置换出铜,形成原电池;后来速率减慢是因为铁钉表面逐渐被覆盖 【变式训练2·变情境】(2026·山东威海·二模)血红蛋白在平衡血液氧气输送等方面发挥着重要作用。其载氧后和载氧前的局部结构如下图所示。下列说法错误的是 A.人体吸入中毒的原因是血红蛋白开启了超分子识别功能 B.载氧前,血红蛋白中的只与咪唑环中的原子配位 C.载氧后,血红蛋白中的价层电子对数是6 D.已知咪唑环是平面结构,其中的大键表示为 考向2 超分子的结构、性质及其应用 例2葫芦脲是一类由甘脲与甲醛通过简单反应制备的大环化合物。葫芦脲结构的刚性很强,很难改变自身形状去适应客体分子。图1为葫芦[6]脲结构及其简化模型,图2为对甲基苯甲酸与葫芦脲作用示意图。下列说法错误的是 A.葫芦脲与客体分子的识别和组装过程具有高度的专一性 B.超分子是分子聚集体,包括离子 C.对甲基苯甲酸与葫芦[6]脲之间的作用力是配位键 D.葫芦脲空腔的内壁具有疏水性 【变式训练1】冠醚是一类皇冠状的分子,其中18-冠-6可以与形成超分子。制备18-冠-6的方法如图所示。下列说法正确的是 A.18-冠-6分子中碳原子都采用sp杂化 B.18-冠-6与之间通过离子键形成超分子 C.18-冠-6分子中所有原子一定共平面 D.该制备18-冠-6的反应类型为取代反应 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·山东卷)1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是 A.X→Y,键角增大 B.18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同 C.Z含手性碳原子 D.Z中存在共价键、离子键和氢键 2.(2026·山东卷)下列分子空间构型相同的一组是 A.CO2、CS2 B.BF3、NF3 C.HCN、HClO D.SO3、PCl3 3.(2026·湖南卷)消毒剂三氯异氰尿酸()能与H2O持续缓慢反应产生HClO。下列相关化学用语表述正确的是 A.三氯异氰尿酸的分子式:Cl3N3O3 B.HClO的电子式: C.基态Cl的价层电子排布式:3s23p5 D.H2O的空间填充模型: 4.(2026·陕晋青宁卷)某分子结构如图,其中W、X、Y和Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,W与X相邻,基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的两倍。下列说法错误的是 A.第一电离能:W>X B.键角:YX2>YX3 C.W、Z分别能与X形成多种化合物 D.最简单氢化物的酸性:Z>Y 5.(2026·湖南卷)对下列性质解释正确的是 性质 解释 A 酸性:HCl>HF 非金属性:F>Cl B 沸点:H2O>HF 氢键键能:HF>H2O C 沸点:正戊烷>新戊烷 分子间作用力:正戊烷>新戊烷 D 硬度:金刚石>石墨 碳碳键的键能:石墨>金刚石 6.(2026·河北卷)下列对宏观事实的微观解释错误的是 选项 宏观事实 微观解释 A 霓虹灯发光 电子从能量较高的轨道跃迁至能量较低的轨道时,以光的形式释放能量 B 常温下,苯酚能与溶液反应,而乙醇不能 苯环使羟基中O-H键极性变强 C 不溶于水,可溶于苯 水是极性分子,与苯均为非极性分子 D 某汽车防冻液(主要成分为水和乙二醇)的凝固点为-40℃ 乙二醇水溶液分子间的范德华力大于水分子间的范德华力 7.(2026·黑吉辽蒙卷)药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是 A.含有5个手性碳原子 B.含有分子内氢键 C.能使酸性溶液褪色 D.能发生水解反应 8.(2026·贵州卷)一种能有效检测重金属的荧光探针及其检测机理如图。 下列说法错误的是 A.Ⅰ不存在顺反异构体 B.Ⅰ中碳原子的杂化轨道类型为sp、 C.Ⅱ中汞元素的化合价为0 D.该探针不适合直接检测强酸性样品 9.(2026·贵州卷)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向CuSO4溶液中滴加过量氨水,溶液由蓝色变为深蓝色 稳定性: B 将NaCl溶液注入连有电流表的电解池中,接通直流电源,电流表指针偏转 C 将1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色 反应生成了丙烯 D 足量Zn分别与等体积、等pH的两种酸HA和HB充分反应,产生H2的物质的量:HA>HB 结合质子的能力:A-<B- 10.(2026·广东卷)结构决定性质。下列事实对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 热稳定性: 键能: B 酸性:乙酸>丙酸 推电子效应: C 沸点:邻羟基苯甲醛>水 邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键 D 在中的溶解度:苯 苯和为非极性分子,为极性分子 11.(2025·浙江1月卷)下列属于极性分子的是 A. B. C. D. 12.(2025·甘肃卷)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是 选项 事实 结构因素 A K与Na产生的焰色不同 能量量子化 B 的沸点高于 分子间作用力 C 金属有良好的延展性 离子键 D 刚玉的硬度大,熔点高 共价晶体 13.(2025·陕晋青宁卷)下列对物质性质的解释错误的是 选项 物质性质 解释 A 氯化钠熔点高于氯化铯 氯化钠离子键强于氯化铯 B 碘易溶于四氯化碳 碘和四氯化碳都是非极性分子 C 草酸氢钠溶液显酸性 草酸氢根离子水解程度大于电离程度 D 离子液体导电性良好 离子液体中有可移动的阴、阳离子 14.(2025·山东卷)用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是 A.的水溶液显碱性 B.的空间构型为V形 C.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 15.(2025·甘肃卷)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),该分子和客体分子可形成主客体包合物: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键能比小 D.和中N均采用杂化 16.(2025·江苏卷)在溶有15-冠()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应: 下列说法正确的是 A.苄氯是非极性分子 B.电负性: C.离子半径: D.X中15-冠与间存在离子键 17.(2025·山东卷)单质及其化合物应用广泛。回答下列问题: (2)尿素分子与形成配离子的硝酸盐俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。 ①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。 ②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。 ③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是 (填元素符号)。 18.(2024·全国甲卷)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题: (2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。 a.离子键    b.极性共价键    c.非极性共价键    d.配位键 (3)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 。 19.(2026·山东·高考真题)与(L)通过配位键形成多孔金属有机框架材料,其四方晶胞结构如图所示(晶胞参数,,原子略)。回答下列问题: (1)基态Cu原子的电子排布式为_____________;C,N,O,F中第二电离能最大的是_________。 (2)为平面分子,其中N原子采取的轨道杂化方式为_________,该分子的孤电子对数为_________。 (3)中_________;其在室温下可选择性吸附,但不吸附和。分子被吸附在晶胞顶点,与框架结构中的F原子存在如图所示静电作用,晶体中与一个分子产生该作用的F原子有___________个;不吸附和的原因是______________________________________。 (4)若阿伏加德罗常数的值为,则的对的理论吸附量为____。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第03讲 分子结构与性质 化学键 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 化学键与电子式 知识解构 知识点1 化学键及其分类 知识点2 化学键与物质类别的关系 知识点3 电子式 知识点4 共价键及其分类 键参数 考向破译 考向1 化学键类型和数目的判断 考向2 电子式的判断 考向3 键参数的辨析 考点二 分子的空间结构 知识解构 知识点1 价层电子对互斥(VSEPR)模型 知识点2 杂化轨道理论 知识点3 等电子原理 考向破译 考向1 原子杂化轨道类型的判断 考向2 微粒空间结构的判断 考向3 键角的大小比较 考点三 分子的空间结构 知识解构 知识点1 分子的极性 知识点2 分子间作用力 知识点3 分子的溶解性 知识点3 分子的手性 考向破译 考向1 考查共价键的极性和分子极性的判断 考向2 手性原子的判断 考向3 分子性质的综合分析 考点四 配位键、配合物和超分子 知识解构 知识点1 配位键及其形成条件 知识点2 配位化合物 知识点3 超分子 考向破译 考向1 考查配位键、配合物及其性质 考向2 考查超分子的结构、性质及其应用 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学键与电子式 山东卷T9,2分;山东卷T11,4分;山东卷T16(3),3分 山东卷T7,2分 山东卷T9,2分 分子的空间结构 山东卷T1,2分;山东卷T7,2分;山东卷T11,4分;山东卷T16(3),3分 山东卷T16(2)②,2分 山东卷T16(3),3分 分子结构与物质的性质 山东卷T7,2分;山东卷T8,2分;山东卷T16(2)(3)(4),9分 山东卷T16(4),2分 配位键、配合物和超分子 山东卷T9,2分;山东卷T16 山东卷T16(2)③,2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码: 分析近3年的山东高考化学试题,可以看出对于本讲内容考查较多,分值也较大,涉及的知识点覆盖全面,无论是选择题还是综合题都有考查,选择题中甚至有3道单独考查。重点考查化学键、杂化类型、空间构型这几个重要考点。 ►复习目标: 1.能说出微粒间作用(离子键、共价键和分子间作用力等)的主要类型、特征和实质。 2.能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别;能说明典型物质的成键类型。 3.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构,能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构。 4.能利用电负性判断共价键的极性,能根据共价分子的结构特点说明简单分子的某些性质;能说明分子间作用力对物质熔、沸点等性质的影响,能列举含有氢键的物质及其性质特点。 5.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性,并据此对分子的一些典型性质及其应用做出解释。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 6.能从微粒的空间排布及其相互作用的角度对生产、生活、科学研究中的简单案例进行分析,举例说明物质结构研究的应用价值。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 化学键 知●识●解●构 知识点1 化学键及其分类 1.化学键的概念:使离子相结合或原子相结合的强烈作用力。根据成键粒子和粒子间的相互作用,可分为离子键和共价键、金属键。 2.化学键的分类 3.离子键、共价键、金属键 (1)概念 ①离子键:带相反电荷离子之间的强烈相互作用。 ②共价键:原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用。 ③金属键:金属阳离子、自由电子所形成的强烈相互作用。 (2)对比 化学键类型 离子键 共价键 金属键 非极性键 极性键 配位键 成键本质 阴阳离子 的相互作用 共用电子对 金属阳离子与自由电子的强烈相互作用 共用电子对无偏向 共用电子对有偏向 共用电子对由一方提供 成键规律 活泼金属与 活泼非金属相结合 同种 非金属原子 不同 非金属原子 一方有孤对电子 一方有空轨道 金属元素 或不同的金属元素 形成物质 离子化合物 非金属单质 共价化合物 金属单质和合金 形成晶体 离子晶体 分子晶体或原子晶体 金属晶体 键的强弱 衡量 晶格能 键能或键长 原子化热 决定 因素 离子电荷越高,半径越小,离子键就越强 键长越短,键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定 金属阳离子电荷越大,半径越小,金属键越强 特征 方向性 无 有 无 饱和性 无 有 无 知识点2 化学键与物质类别的关系 1.离子化合物与共价化合物 (1)离子化合物与共价化合物的比较 项目 离子化合物 共价化合物 定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物 构成微粒 阴、阳离子 原子 化学键类型 一定含有离子键,可能含有共价键 只含有共价键 物质类别 ①强碱②绝大多数盐③金属氧化物 个例:NaH、CaC2、Mg3N2 ①含氧酸②弱碱③非金属气态氢化物④非金属氧化物⑤极少数盐,如AlCl3⑥多数有机物 (2)离子化合物和共价化合物的判断方法 化学键类型 含离子键的化合物一定是离子化合物 只含共价键的化合物一定是共价化合物 化合物类型 大多数金属氧化物、强碱、大多数盐是离子化合物(例外:AlCl3) 一般非金属氢化物、非金属氧化物、有机化合物(有机盐除外)是共价化合物 化合物性质 熔融状态下能导电的为离子化合物 熔融状态下不能导电的为共价化合物 得分速记 I.熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物,如HCl。 II.①含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。 ②含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。 ③离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中一定不含离子键,只有共价键。 2.化学键与物质类别的关系 (1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物,如SiO2、HCl、CH4等。 (2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质,如Cl2、P4、金刚石等。 (3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成,如H2O2、C2H4等。 (4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl等。 (5)既有离子键又有极性共价键的物质,如NaOH、K2SO4等;既有离子键又有非极性共价键的物质,如Na2O2等。 (6)仅由非金属元素形成的离子化合物,如NH4Cl、NH4NO3等。 (7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键,如AlCl3等。 3.化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 ①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度_大__、熔点_高__,就是因为其中的共价键很强,破坏时需消耗很多的能量。 ②NaCl等部分离子化合物,也有很强的离子键,故熔点也_较高__。 (2)对化学性质的影响 ①N2分子中有很强的共价键,故在通常状况下,N2性质很_稳定__。 ②H2S、HI等分子中的共价键较弱,故它们受热时易_分解__。 (3)物质熔化、溶解时化学键的变化 ①离子化合物的溶解或熔化过程 离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子键被破坏。 ②共价化合物的溶解过程 A.有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。 B.有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。 C.某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 ③单质的溶解过程 某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键破坏,如Cl2、F2等。 知识点3 电子式 1.概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子或离子的最外层电子的式子。 2.电子式的书写 用电子式可以表示原子、离子、单质分子,也可以表示共价化合物、离子化合物及其形成过程。电子式的书写遵循以下原则: 粒子的种类 电子式的表示方法 注意事项 举例 原子 元素符号周围标有价电子 价电子少于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布 阳 离 子 单核 离子符号 右上方标明电荷 Na+ 多核 元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布 用“[ ]”,并标明电荷 阴 离 子 单核 元素符号周围合理分布价电子及所得电子 用“[ ]”,右上方标明电荷 多核 元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子 相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷 单 质 及 化 合 物 离子化合 物 用阳离子电子式和阴离子电子式组成 同性不相邻,离子合理分布 单质及共 价化合物 各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况 原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷 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。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。 如: 4.陌生电子式书写方法 ①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物; ②确定该物质中各原子的成键方式; ③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求,分析各原子共用电子对的情况; ④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析,书写电子式。 易错提醒 电子式书写常见的6大误区 内容 实例 误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为,应写为 误区2 化合物类型不清楚,漏写或多写[ ]及错写电荷数 NaCl误写为,应写为;HF误写为,应写为 误区3 书写不规范,错写共用电子对 N2的电子式误写为或或应写为 误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为,应写为 误区5 不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构 CH的电子式误写为,应写为 误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式应为; CaC2的电子式应为 知识点4 共价键及其分类 键参数 1.共价键的定义、本质与特征 (1)定义:原子间通过共用电子对(电子云的重叠)所形成的化学键。 (2)本质:在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。 (3)特征:具有方向性和饱和性。 得分速记 (1)共价键的方向性决定着分子的空间结构; (2)共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以共价键连接的原子数目。 (3)不是所有的共价键都有方向性,如s­sσ键,没有方向性。 2.共价键的分类 (1)根据成键原子轨道的重叠方式可分为σ键和π键 ①形成过程 σ键 H2的σ键形成: HCl的σ键形成: Cl2的σ键形成: π键 大π键 苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合,形成了一个以6个碳原子为中心的大π键,这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同 ②σ键与π键的比较 键型 σ键 π键 成键方向 “头碰头” “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 能旋转 不能旋转 成键判断规律 共价单键是σ键,共价双键中有一个σ键, 另一个是π键;共价三键中有一个σ键,两个π键 (2)其它分类 分类依据 类型 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对 双键 原子间有两对共用电子对 三键 原子间有三对共用电子对 3.共价键的键参数及其应用 概念 键参数对分子性质的影响 键长 分子中两个成键原子核间距离 反映共价键的强弱和分子的稳定性 键能 在101.3 kPa,298 K条件下,拆开1 mol共价键所需的能量。单位kJ·mol-1 键长越短,键能越大,化学键越强,形成的分子越稳定 键角 多原子分子中两个共价键之间的夹角 描述分子的空间构型和分子的极性 说明 键能与反应热:ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 考●向●破●译 考向1 化学键类型和数目的判断 例1按要求填写下列空白。 ① 1 mol [Zn(NH3)4]2+中含有的σ键的数目为______NA ② 分子中,σ键和π键的数目之比为__________ ③ 1 mol (Me为—CH3)中含有_____mol π键 ④ N2H4·2HCl为离子化合物,1 mol N2H4·2HCl中含有_____mol σ键 【答案】①16 ②14∶3 ③3 ④7 ⑤ ⑥ 【变式训练1·变载体】我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是 A.CO2只含有非极性共价键 B.0.5 mol HCHO含有1 mol σ键 C.HCHO、CO2分子中只含有σ键 D.H2O中含有极性键 【答案】D 【解析】A项,CO2中只含有碳氧极性键,错误;B项,根据结构式可知,0.5 mol HCHO含有1.5 mol σ键,错误;C项,HCHO、CO2分子中既含有σ键,又含有π键,错误;D项,H2O中含有氢氧极性键,正确。 【变式训练2·变载体】下列说法正确的是 A.H2N—C≡N分子中含3个σ键 B.1 mol [CuⅡ(OH)(NH3)]+中含有4 mol σ键 C.1 mol N2H4分子中π键数目为NA(设NA为阿伏加德罗常数的值) D.CH3CHO分子中σ键与π键的数目之比为6∶1 【答案】D 【解析】A项,单键全是σ键,三键中有1个σ键,H2N—C≡N分子中含4个σ键,错误;B项,[CuⅡ(OH)(NH3)]+中有2个配位键,配位键属于σ键,OH-中的H—O键为σ键,NH3中的H—N键为σ键,1 mol [CuⅡ(OH)(NH3)]+中含有6 mol σ键,错误;C项,N2H4分子中全是单键,无π键,错误;D项,单键全是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,CH3CHO分子中σ键与π键的数目之比为6∶1,正确。 【变式训练3·变载体】NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.含K+数目为0.1NA的KOH溶液浓度为0.1mol/L B.60 gSiO2中Si-O共价键的数目为2NA C.2 mol[Ag(NH3)2]OH中含σ键个数为18NA D.4.4 gCO2中心原子的价层电子对数为0.4NA 【答案】C 【解析】A.未给出KOH溶液的体积,无法计算溶液的物质的量浓度,A错误; B.60 gSiO2的物质的量为1 mol,SiO2晶体中每个Si原子形成4个Si-O共价键,故1 molSiO2中Si-O键数目为4NA,B错误; C.每个[Ag(NH3)2]OH中,2个NH3含6个N-H σ键,2个Ag-N配位键属于σ键,OH-中含1个O-H σ键,共9个σ键,2 mol该物质含σ键个数为18NA,C正确; D.4.4 gCO2的物质的量为0.1 mol,CO2中心C原子的价层电子对数为2(σ键数为2,孤电子对数为0),故总价层电子对数为0.2NA,D错误; 故选C。 考向2 电子式的书写 例2下列说法正确的是 A.N2的电子式为N⋮⋮N B.HClO的电子式为H∶∶∶ C.NH4Cl的电子式为 D.CS2的电子式为∶∶C∶∶ 【答案】D 【解析】A项,N2的电子式为,错误;B项,HClO的电子式为,错误;C项,NH4Cl的电子式为,错误。 【变式训练1·变载体】高铁酸钠是一种新型高效净水剂,其制备原理为。下列说法正确的是 A.NaOH中只含有离子键 B.的VSEPR模型为 C.NaClO的电子式为 D.基态铁原子的价层电子轨道表示式为 【答案】C 【解析】A.中含有离子键和共价键,故A错误; B.的价电子对数为,其VSEPR模型为四面体形,不是V形,故B错误; C.NaClO为离子化合物,其电子式为,故C正确; D.Fe为26号元素,价电子排布式为,价层电子轨道表示式为,故D错误; 故选:C。 思维建模 陌生电子式分析方法 ①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物; ②确定该物质中各原子的成键方式; ③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求,分析各原子共用电子对的情况; ④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析,书写电子式。 【变式训练2·变载体】(2026·山东济南·模拟预测)下列化学用语表示正确的是 A.的VSEPR模型: B.醛基的电子式: C.中共价键的电子云轮廓图: D.基态S原子的价电子轨道表示式: 【答案】B 【解析】A.中心S原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,VSEPR模型为:,A错误; B.醛基中C与O形成双键,O核外有2对孤对电子,C与H形成单键,C还存在1个单电子用于连接其他基团,电子式为:,B正确; C.是两个Cl的p轨道头碰头重叠形成p-p σ键,电子云轮廓图为:,C错误; D.基态S原子价电子排布为,价电子轨道表示式为:,D错误; 故选B。 考向3 键参数的辨析 例3由键能数据大小,不能解释下列事实的是 化学键 C—H Si—H C=O C—O Si—O C—C Si—Si 键能/kJ·mol-1 411 318 799 358 452 346 222 A.稳定性:CH4>SiH4 B.键长:C=O<C—O C.熔点:CO2<SiO2 D.硬度:金刚石>晶体硅 【答案】C 【解析】A项,键能C—H>Si—H,则稳定性:CH4>SiH4,正确,不符合题意;B项,键能C=O>C—O,则键长:C=O<C—O,正确,不符合题意;C项,CO2是分子晶体,熔点由分子间作用力决定,与化学键无关;SiO2是共价晶体,共价晶体中键能越大,晶体的硬度越大,错误,符合题意;D项,键能C—C>Si—Si,则硬度:金刚石>晶体硅,正确,不符合题意。 【变式训练1·变载体】下列有关共价键参数的比较中,不正确的是 A.键能: B.键长: C.分子中的键角: D.乙烯分子中碳碳键的键能:键>键 【答案】C 【解析】A.键能:单键<双键<三键,键能:,故A项正确; B.同一主族元素,从上到下,原子半径增大,原子半径:,键长:,故B项正确; C.分子中O和中C都采取不等性杂化,分子中O上有两对孤电子对,分子中C上没有孤电子对,且电子对之间斥力大小顺序如下: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,分子中的键角:,分子中键角为105º,分子中键角为109º28´,故C项错误; D.键为“头碰头”重叠形成,强度大,键为“肩并肩”重叠形成,强度小,乙烯分子中碳碳键的键能:键>键,故D项正确; 答案选C。 考点二 分子的空间结构 知●识●解●构 知识点1 价层电子对互斥(VSEPR)模型 思路:先确定中心原子上的价层电子对数,得到含有孤电子对的VSEPR模型,再根据存在孤电子对的情况最后确定分子的立体构型。 1.模型要点 (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)孤电子对与成键电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。 2.判断分子中的中心原子的价层电子对数的方法 方法I: 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。 方法II: 其中:配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按不提供价电子计算;阴离子加上电荷数、阳离子减去电荷数。 3.价层电子对互斥理论与分子构型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2、CS2、BeCl2 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3、SO3、 NO3-、CO32- 2 1 V形 SO2、O3、NO2- 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4、CCl4、NH4+ 3 1 三角锥形 NF3、NH3、H3O+ 2 2 V形 H2O、H2S 易错提醒 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,两者的空间结构一致; (2)当中心原子有孤电子对时,两者的空间结构不一致。 知识点2 杂化轨道理论 1.理论要点 当原子成键时,中心原子的若干能量相近的、不同类型的原子电子轨道相互混杂,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。 2.中心原子的杂化轨道类型与微粒空间结构的关系 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2、CO2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3、CO sp3 4 109°28′ 四面体形 CH4、NH 3.由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对,所以有关系式: 杂化轨道的数目=中心原子上的孤电子对数+中心原子的σ键电子对数(与中心原子直接相连的原子个数)=中心原子的价层电子对数 4.分子(ABn型)、离子(AB型)的空间结构分析示例 实例 价层电子对数(即杂化轨道数) σ键电子对数 孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型 分子或离子 的空间结构 BeCl2 2 2 0 sp 直线形 直线形 CO2 直线形 直线形 BF3 3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形 SO2 2 1 V形 CH4 4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形 NH3 3 1 三角锥形 H2O 2 2 V形 CO 3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形 NH 4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形 得分速记 判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法 (1)根据VSEPR模型、中心原子价层电子对数判断 如(ABm型)中心原子的价层电子对数为4,中心原子的杂化轨道类型为sp3;价层电子对数为3,中心原子的杂化轨道类型为sp2;价层电子对数为2,中心原子的杂化轨道类型为sp。 (2)根据等电子体原理进行判断 如CO2是直线形分子,SCN-、N与CO2是等电子体,所以分子的空间结构均为直线形,结构式类似,中心原子均采用sp杂化。 (3)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 没有π键的为sp3杂化,如CH4中的C原子;含1个π键的为sp2杂化,如甲醛中的C原子以及苯环中的C原子;含2个π键的为sp杂化,如二氧化碳分子和乙炔分子中的碳原子。 知识点3 等电子原理 1.含义: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。 2.特点:等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。 3.确定等电子体的方法 同主族代换或同周期相邻元素替换,交换过程中注意电荷变化。 4.常见的等电子体汇总 等电子类型 常见等电子体 空间结构 2原子10电子 N2,CN-,C22-,NO+ 直线形 2原子14电子 F2,O22-,Cl2 直线形 3原子16电子 CO2,N2O,CNO-,N3-,NO2+,SCN-,HgCl2,BeCl2(g) 直线形 3原子18电子 O3,SO2,NO2- V形 4原子8电子 NH3,PH3,CH3−,H3O+ 三角锥形 4原子24电子 SO3(g),CO32-,NO3-,BO33-,BF3 平面三角形 4原子26电子 SO32-,ClO3-,BrO3-,IO3-,XeO3 三角锥形 5原子8电子 CH4,SiH4,NH4+,PH4+,BH4- 正四面体形 5原子32电子 CCl4,SiF4,SiO44-,SO42-,ClO4- 正四面体形 7原子48电子 AlF63-,SiF62-,PF6-,SF6 八面体形 12原子30电子 C6H6,N3B3H6(俗称无机苯) 平面六边形 考●向●破●译 考向1 原子杂化轨道类型的判断 例1(2026·山东济宁·二模)某有机合成中间体的分子结构如下图所示,已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z原子中s能级电子数为p能级电子数的二倍,M、Q处于元素周期表的对角线位置,下列说法正确的是 A.分子中元素杂化方式为 B.阴离子的空间结构为直线形 C.同周期中第一电离能比小的元素有5种 D.该分子晶体中存在分子间氢键 【答案】B 【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X成一个键且原子序数最小,则X为H;Y成三个键,且原子序数小于Z(C),则Y为B;Z原子中s能级电子数为p能级电子数的二倍,即Z的电子排布式为,且Z成四个键,则Z为C;M成三个键,Q成两个键,且M、Q处于元素周期表的对角线位置,则M为N,Q为S,据此分析: 【解析】A.分子中(B)形成3个键,没有孤电子对,价层电子对数为3,杂化方式为,A错误; B.阴离子为,结构式为,中心原子C形成2个键,无孤电子对,中心C原子sp杂化,所以的空间结构为直线形,B正确; C.Q为S,位于第三周期,第三周期元素第一电离能顺序为,所以同周期中第一电离能比S小的元素有4种,C错误; D.氢键是由已经与电负性很大(N/O/F)的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(N/O/F)之间形成的作用力。该分子晶体中只有,不符合形成氢键的条件,故该分子不存在分子间氢键,D错误; 故选B。 解题妙招 “四方法”判断中心原子的杂化类型 (1)根据杂化轨道的空间结构 ①直线形—sp,②平面三角形—sp2,③四面体形—sp3。 (2)根据杂化轨道间的夹角 ①109°28′—sp3,②120°—sp2,③180°—sp。 (3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子) 2对—sp杂化,3对—sp2杂化,4对—sp3杂化。 (4)根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子) ①含C有机化合物:2个σ—sp,3个σ—sp2,4个σ—sp3。 ②含N化合物:2个σ—sp2,3个σ—sp3。 ③含O(S)化合物:2个σ—sp3。 【变式训练1】(2026·山东潍坊·三模)(多选)DPPH自由基常用于抗氧化活性测定,固态时可稳定数年,其结构如图所示,分子中所有原子共平面。下列说法错误的是 A.第一电离能: B.键长小于键长 C.、和硝基原子均有孤对电子 D.原子采取杂化,其余原子采取杂化 【答案】CD 【解析】A.同周期第二周期元素,第一电离能从左到右总体增大,N原子的轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于O,因此第一电离能顺序为,A正确; B.的孤对电子与两侧苯环共轭,使键具有一定双键成分,键级更高;键长随键级增大而减小,因此键长小于键长,B正确; C.形成3个键,孤对电子参与苯环共轭,为杂化;形成2个键,剩余1对孤对电子+1个单电子,存在1对孤对电子,为杂化;硝基中的N形成3个键,无孤对电子,为杂化,C错误; D.形成2个键 和 1对孤对电子,价层电子对数为3,故为杂化(单电子处于未杂化的p轨道,保证共平面),不是杂化,D错误; 故选CD。 考向2 微粒空间结构的判断 例2下列各组微粒的空间构型相同的是 ①和 ②和 ③和 ④和 ⑤和 ⑥和 ⑦和 A.全部 B.除④⑥⑦以外 C.③④⑤⑥ D.②④⑤⑥ 【答案】D 【解析】①氨分子中氮原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,空间构型为三角锥形,水分子中的氧原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为2,空间构型为V形,两者空间构型不相同,故错误;②氨分子中氮原子和水合氢离子中氧原子的价层电子对数都为4,孤对电子对数都为1,空间构型都为三角锥形,两者的空间构型相同,故正确;③铵根离子中氮原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,空间构型为正四面体形,水合氢离子中氧原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,空间构型为三角锥形,两者的空间构型不相同,故错误;④臭氧和二氧化硫的原子个数和价电子数都相同,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,故正确;⑤二硫化碳中的碳原子和氯化铍中的铍原子的价层电子对数都为2,孤对电子对数都为0,空间构型都为直线形,故正确;⑥高硅酸跟离子中的硅原子和硫酸根离子中硫原子的价层电子对数都为4,孤对电子对数都为0,空间构型都为正四面体形,两者的空间构型相同,故正确;⑦三氟化硼和氯化铝为等电子体,空间构型都为平面三角形,则双聚氯化铝的分子组成与三氟化硼和氯化铝不相同,则空间构型与三氟化硼和氯化铝的空间构型一定不相同,故错误;②④⑤⑥正确,故选D。 解题妙招 判断分子或离子立体构型“三步曲” 第一步:确定中心原子上的价层电子对数 第二步:确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能地相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。 第三步:分子立体构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。 【变式训练1】下列有关分子结构的描述正确的是 A.的空间结构为三角锥形 B.的VSEPR模型为形 C.分子为直线形,分子中键和键的个数比为 D.为正四面体形分子,能与水分子形成分子间氢键 【答案】C 【解析】A.BF3分子中,价层电子对个数=3+(3-31)=3,空间结构为平面三角形,选项A错误;B.中价层电子对个数=2+(6-21)=4,且含有2个孤电子对,所以H2O的VSEPR模型为四面体形,选项B错误;C.分子为直线形,结构式为O=C=O,分子中键和键的个数比为,选项C正确;D.甲烷中C原⼦电负性不⼤,所以甲烷分⼦和⽔分⼦之间不能形成氢键,选项D错误;答案选C。 【变式训练2·变载体】(2026·山东东营·三模)两个碳原子之间共享一个电子可形成碳碳单电子σ键(用表示)。六苯乙烷衍生物通过单电子氧化得到深紫色晶体,结构如图。已知NA表示阿伏伽德罗常数。 下列说法错误的是 A.通过X射线衍射可以测出单电子σ键的键长 B.的空间结构为V形 C.σ键的键能: D.1 mol阳离子中,sp2杂化的碳原子数为36NA 【答案】B 【解析】A.X射线衍射可以测定晶体的微观结构,能够得到键长、键角等结构参数,因此可以测出单电子键的键长,A正确; B.计算中心原子的价层电子对数:键数为,孤电子对数,总对数为,价层电子对构型为三角双锥;对孤电子对占据三角双锥的赤道位置,个成键对位于轴向,因此的空间结构为直线形,不是V形,B错误; C.普通碳碳单键由个电子成键,成键作用更强;单电子键仅由个电子成键,成键作用更弱,因此键能:单电子键 < 碳碳单键,C正确; D.该阳离子中共含有个苯基,每个苯基中个碳原子均为杂化;两个中心碳原子均形成个键,为杂化,因此阳离子中杂化碳原子数为,D正确; 故选B。 考向3 键角大小的比较 例3下列关于Cl-、ClO2、ClO和ClO的说法不正确的是 A.Cl-提供孤电子对与Cu2+可形成CuCl B.ClO2属于共价化合物 C.ClO的空间结构为三角锥形 D.ClO的键角比ClO的键角大 【答案】D 【解析】A项,具有孤电子对的氯离子与具有空轨道的铜离子能通过配位键形成四氯合铜离子,正确;B项,ClO2中只含共价键,属于共价化合物,正确;C项,ClO中Cl的价电子对数=3+(7+1-2×3)=4,含有一个孤电子对,则离子的空间结构为三角锥形,正确;D项,ClO中Cl的价电子对数=2+(7+1-2×2)=4,含有两个孤电子对,则离子的空间结构为V形;ClO中Cl的价电子对数=3+(7+1-2×3)=4,含有一个孤电子对,则离子的空间结构为三角锥形,故ClO的键角比ClO的键角小,不正确。 【变式训练1·变考法】(2026·山东菏泽·二模)物质结构决定性质。下列对物质性质差异解释错误的是 选项 性质差异 主要原因 A 的键角(约107°)大于(约93.5°) 分子间存在氢键,分子间无氢键 B 配离子稳定性: 氮元素的电负性小于氧元素 C 熔点: 的体积大于 D 可以氧化 中O显正电性 【答案】A 【解析】A.键角是分子内部结构参数,与分子间作用力无关,键角更大的原因是N的电负性大于P、原子半径小于P,分子内成键电子对之间斥力更大,A错误; B.N电负性小于O,对孤电子对的束缚能力更弱,更易提供孤电子对与形成稳定配位键,故配离子稳定性,B正确; C.离子晶体熔点与离子键强弱相关,阴阳离子半径越小,所带电荷数越多,离子键越强离子晶体熔点越高, 体积大于, 离子键更弱,熔点更低,C正确; D.F电负性大于O,故 中O为+2价显正电性,具有强氧化性,可以氧化,D正确; 故选A。 解题妙招 键角大小的比较 1.依据杂化方式和空间结构比较 答题策略 键角大小规律:直线形平面三角形正四面体形三角锥形形 答题模板 中心原子采取杂化,键角为,而中心原子采取杂化,键角为 应用举例 元素与元素位于同一主族,键角小于的原因:的中心原子采用杂化,键角为;的中心原子采用杂化,键角为 2.杂化方式相同,孤电子对数不同 答题策略 键角大小规律:中心原子上孤电子对数越多,孤电子对对成键电子对的斥力越大,键角越小 答题模板 分子中无孤电子对,分子中含有1个孤电子对,分子中含有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小 应用举例 已知、、三种分子中,键角由大到小的顺序是,原因为中无孤电子对,中含有1个孤电子对,中含有2个孤电子对,它们对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小 3.中心原子不同,配位原子相同 答题策略 键角大小规律:中心原子的电负性越大,键角越大 答题模板 原子的电负性较大,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 应用举例 的键角的键角,原因:中心原子的电负性大于,成键电子对之间的距离较小,成键电子对之间的斥力较大,的键角较大 4.中心原子相同,配位原子不同 答题策略 键角大小规律:配位原子的电负性越大,键角越小 答题模板 中心原子相同,配体原子的电负性较大,成键电子对离中心原子较远,成键电子对之间的排斥力较小,因而键角较小 应用举例 的键角的键角,原因:的电负性比大,中成键电子对离中心原子较远,成键电子对之间的排斥力较小,因而键角较小 5.三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序 三键—三键 三键—双键 双键—双键 双键—单键 单键—单键。乙烯分子(如下图)中键角 键角的原因是斥力大小:双键—单键 单键—单键。 6.配体体积对键角的影响 配体体积越大,电子云占据空间越大,对成键电子对的斥力越强,导致键角减小。如键角:。 【变式训练2·变载体】(2026·山东·模拟预测)已知为极性分子,其中心原子为原子,在催化剂作用下可分解为和;为平面形分子,易双聚。下列关于含氮化合物的说法错误的是 A.中键比键更易断裂 B.氧化性: C.的空间构型为形 D.分子键角大于 【答案】C 【解析】A.分解生成和时,键保留、键断裂,说明键键能更小,更易断裂,A正确; B.是硝酰阳离子,为硝化反应的活性中间体,氧化性强于,B正确; C.与互为等电子体,中心原子价层电子对数为2,无孤电子对,空间构型为直线形,不是V形,C错误; D.中心为杂化,存在1个单电子,根据价层电子对互斥理论,单电子的排斥作用小于成键电子对,故两个键之间的夹角会大于平面三角形的理想键角,D正确; 故选C。 考点三 分子结构与物质的性质 知●识●解●构 知识点1 分子的极性 1.非极性分子与极性分子的比较 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心重合的分子 正电中心和负电中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 2.非极性分子与分子极性的判断 3.键的极性与分子的极性 分子类型 典型分子 键的极性 空间结构 分子极性 三原子分子 H2O、H2S、SO2 极性键 V形 极性分子 CS2、CO2 极性键 直线形 非极性分子 四原子分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 BF3、SO3 极性键 平面三角形 非极性分子 P4 非极性键 正四面体形 非极性分子 五原子分子 CH3Cl 极性键 四面体形 极性分子 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 4.键的极性对化学性质的影响 (1)有机羧酸的酸性 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸 三氯乙酸 氟的电负性大于氯的电负性,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大,更易电离出氢离子 三氯乙酸 二氯乙酸 氯乙酸 的极性的极性的极性,极性越大,羧基中的羟基的极性就越大,就越易电离出氢离子 甲酸 乙酸 丙酸 烃基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱 (2)无机含氧酸分子的酸性 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,R的正电性越高,使R—O—H中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 知识点2 分子间作用力 1.分子间作用力 (1)概念:物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。 (2)分类:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。 (3)强弱:范德华力<氢键<化学键。 2.范德华力 实质 电性作用,无饱和性和方向性 影响因素 a.一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,范德华力逐渐增强; b.相对分子质量相近的分子,分子的极性越大,范德华力越强 对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质,范德华力越强,物质的熔、沸点越高,硬度越大 3. 氢键 形成 由已经与电负性很大的原子形成共价键的 氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力 表示方法 a. 、为电负性很大的原子,一般为、、; b. 、可以相同,也可以不同; c. “—”表示共价键,“…”表示氢键 特征 具有一定的方向性和饱和性 分类 分子内氢键和分子间氢键 对物质性质的影响 分子内氢键使物质的熔、沸点降低,而分子间氢键使物质的熔、沸点升高;氢键对物质的电离和溶解度等也有影响 知识点3 分子的溶解性 1.“相似相溶”规律 ①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。 ②分子结构相似的物质易互溶。 2.氢键对分子溶解性的影响 若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。 3. 溶质分子中憎水基较大时,溶质在水中的溶解度明显减小,如乙醇能与水互溶,而戊醇在水中的溶解度较小。 知识点4 分子的手性 1.手性异构体与手性分子 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)。有手性异构体的分子叫做手性分子。 2.手性分子的成因 当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时,这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠,因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子 ,用*C来表示,如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。 3.手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。含有一个手性碳原子的分子是手性分子。 4.手性分子的用途 (1)构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质不同。 (2)生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。 考●向●破●译 考向1 共价键的极性和分子极性的判断 例1下列说法正确的是 A.键的极性:Cl—I<Br—I B.P4为极性分子 C.IF3是由极性键构成的非极性分子 D.CCl4和CO2均为含有极性键的非极性分子 【答案】D 【解析】A项,电负性:Cl>Br,键的极性:Cl—I>Br—I,错误;B项,P4为非极性分子,错误;C项,IF3是由极性键构成的极性分子,错误。 【变式训练1】下列有关元素单质或化合物的说法不正确的是 A.是由极性键构成的非极性分子 B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C.逐个断开中键,每步所需能量相同 D.和的基态原子未成对电子数相等 【答案】C 【解析】A.BH3中心原子为B,价层电子对数为3+=3,无孤电子对,分子构型为平面正三角形,正负电荷中心重合,为非极性分子,A正确; B.F的电负性大于Cl,三氟乙酸中羧基上-OH极性强,易电离出H+离子,三氟乙酸的酸性更强,Ka更大,B正确; C.CH4有四个碳氢键,断开第一个碳氢键较容易,需要的能量小,断开第二、三、四个碳氢键越来越难,需要能量越来越高,C错误; D.Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2,未成对电子数为2,S的电子排布式为1s22s22p63s23p4,未成对电子数为2,D正确; 答案选C。 【变式训练2·变载体】(2026·山东·模拟预测)某高性能捕获材料金属有机框架(MOF-5)由原子序数依次增大的前四周期元素、、、组成,原子序数存在关系:,其结构如图所示。下列说法正确的是 A.电负性: B.属于非极性分子 C.元素属于区元素 D.晶体中存在极性键、非极性键、氢键三种化学键 【答案】A 【解析】A.X、Y、Z、W分别为H、C、O、Zn,电负性大小为O>C>H>Zn,即Z>Y>X>W,A正确; B.Z为O,Z3为O3。O3分子中氧原子不是直线形排列,分子结构不对称,正、负电荷中心不重合,属于极性分子,不属于非极性分子,B错误; C.W为Zn,Zn的价电子排布为3d104s2,位于第4周期第ⅡB族,按元素分区属于ds区元素,C错误; D.X2Z2为H2O2。H2O2分子中存在O-H极性共价键和O-O非极性共价键,H2O2晶体中分子间还存在氢键。但是选项说“存在极性键、非极性键、氢键三种化学键”,问题在于氢键通常不属于化学键,而属于分子间作用力的一种特殊形式,因此该说法错误,D错误; 所以本题选A。 解题妙招 分子极性的判断方法 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子,如H2、P4等。 (2)含极性键的双原子分子一定是极性分子,如HCl、CO等。 (3)ABn(n≥2)型分子: ①根据分子结构判断 若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形等),极性键的极性向量和等于零时,为非极性分子,否则是极性分子。如CH4、CO2等含有极性键,是非极性分子;H2O、NH3等含有极性键,是极性分子。 ②利用孤电子对判断 若中心原子A中无孤电子对,则为非极性分子;若有孤电子对,则为极性分子。 ③利用化合价判断 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。 考向2 手性原子的判断 例2下列说法错误的是 A.存在对映异构现象 B.分子与分子中均含有手性碳原子 C.分子中含有2个手性碳原子 D.与足量H2反应后的有机产物分子中含有3个手性碳原子 【答案】D 【解析】A项,分子中,与羧基相连的碳原子为手性碳原子,故该分子存在对映异构体,正确;B项,由、知,从左边数第2个碳原子均为手性碳原子,正确;C项,分子中,连接—Br和—CH3的碳原子均为手性碳原子,正确;D项,如图所示:(标“*”碳原子为手性碳原子),产物分子中含有4个手性碳原子,错误。 【变式训练1·变载体】(2026·山东威海·二模)Hamigeran A存在于多种天然产物和药物分子中,且具有良好的生物活性,其结构简式如图所示。下列关于Hamigeran A的说法错误的是 A.借助红外光谱可检测分子中的官能团 B.1个分子中含有4个手性碳原子 C.一定条件下可发生水解和消去反应 D.1 mol该物质最多可与 【答案】C 【解析】A.红外光谱的作用就是检测有机物中的官能团,不同官能团有特征吸收峰,A正确; B.手性碳是连四个不同基团的饱和碳,该分子中共有4个手性碳原子,手性碳原子用*标出,B正确; C.该分子含酯基、苯环上的溴原子,可发生水解反应;但醇羟基的邻位碳无氢原子,苯环上的溴原子无法发生消去反应,因此不能发生消去反应,C错误; D.1 mol该物质中,酯基水解消耗1 molNaOH,酚羟基消耗1 molNaOH,苯环上的溴原子水解生成酚和HBr,共消耗2 molNaOH,总计4 mol,D正确; 【变式训练2·变载体】(2026·山东济南·模拟预测)某有机物M的结构如图所示,下列有关该有机物说法错误的是 A.含有4种含氧官能团 B.1 mol M最多能消耗4 mol NaOH C.既能形成分子间氢键也能形成分子内氢键 D.与足量加成后的产物中含有6个手性碳原子 【答案】D 【解析】A.该有机物的含氧官能团分别为酚羟基、酯基、酮羰基、酰胺基,一共4种含氧官能团,A正确; B.能与NaOH反应的基团:1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH;该酯为酚酯,1 mol酚酯水解生成1 mol羧基和1 mol酚羟基,共消耗2 mol NaOH;1 mol酰胺基水解生成1 mol羧基,消耗1 mol NaOH,因此1 mol M最多消耗4 mol NaOH,B正确; C.该有机物含有、等极性基团,既可以在不同分子间形成分子间氢键,也可以在分子内相邻基团之间形成分子内氢键,C正确; D.足量氢气加成后,苯环、碳碳双键、酮羰基都会加氢还原,酯基和酰胺基的羰基不加成,产物为,统计手性碳原子(连4个不同基团的饱和碳原子):苯环加成后得到2个手性碳原子,六元环上存在3个手性碳原子,总共5个手性碳原子,具体位置如图,D错误; 故答案选D。 考向3 分子性质的综合分析 例3(1)能以任意比与水混溶,原因是___________________________________。 (2)相同条件下,的沸点比的高,其主要原因是______________________。 (3)噻吩()、吡咯)是类似于苯的芳香族化合物,环中的五个原子形成了大π键。噻吩中C原子和S原子的杂化方式分别为______________。噻吩难溶于水,吡咯能溶于水,原因是_________________________________________________。 (4)比较对硝基苯酚()与对氨基苯酚(),熔点较高的是____________(填名称),原因是________________________________________________________________________。 【答案】(1)该分子为极性分子,并且能与水形成分子间氢键 (2)分子间存在氢键 (3)sp2、sp2 吡咯能与水形成分子间氢键,而噻吩不能 (4)对氨基苯酚 对氨基苯酚可形成更多的分子间氢键,熔点较高 【变式训练2·变题型】(2026·山东威海·二模)易溶于水,除a.属于离子型配合物;b.配离子具有强极性:c.为易水合阴离子三点原因外,还有一个重要的原因是_________________。 【答案】每个乙二胺配体分子中含有两个氨基,可与水分子形成氢键 【解析】除了题干中所述原因外,每个乙二胺配体分子中含有两个氨基,可与水分子形成氢键,增大了在水中的溶解度。 【变式训练2·变题型】的结构如图所示(Me为甲基)。 ①的杂化方式为 (填标号)。 a.        b.        c.        d. ②该配合物在中的溶解度 (填“大于”或“小于”)在水中的溶解度,原因是 。 【答案】(3)d 大于 该配合物和均为非极性分子,相似相溶 【解析】(3)①根据结构式,Pt2+为六配位,则的杂化方式为sp3d2,故答案为d; ②该配合物和均为非极性分子,根据相似相溶原理,该配合物在中的溶解度大于在水中的溶解度。 考点四 配位键、配合物和超分子 知●识●解●构 知识点1 配位键及其形成条件 1. 配位键的相关概念 (1)定义:属于“电子对给予-接受”键,由一个原子提供孤电子对(分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对)与另一个接受孤电子对的原子形成的共价键。配位键属于σ 键。 (2)配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。 (3)配位键的表示:常用“→”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如NH可表示为,在NH中,虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。 2.配位键的形成条件: a.配体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。 b.中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 3.配位键的特征: 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的配位键数目基本不变,如形成2个配位键,形成4个配位键。 知识点2 配位化合物 1.概念: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。 2.配合物的形成(必做实验) 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 ③、 溶液变血红色 ④ 白色的沉淀消失,得到澄清的无色溶液 ⑤ 上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子为例,分子中氮原子的孤电子对进入的空轨道,与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。配离子可表示为。 3.组成:如[Cu(NH3)4]SO4: (1)中心原子:提供轨道接受孤对电子的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的金属离子(此时又叫中心离子),过渡元素最常见,如:Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+。 (2)配位体:含有并提供孤电子对的分子或离子,即电子对的给予体。常见的配位体:H2O、NH3、SCN-、CO、N2、X-、OH-、CN-。 (3)配位原子:配体中提供孤对电子的原子叫配位原子,如:H2O中的O原子,NH3中的N原子。 (4)配离子:由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子,如:[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+。 (5)配位数:作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的数目,即形成的配位键的数目称为配位数。如:[Cu(NH3)4]2+的配位数为4,[Ag(NH3)2]+的配位数为2。 (6)配离子的电荷数:配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的代数和。 (7)内界和外界:配合物分为内界和外界,其中配离子称为内界,与内界发生电性匹配的阳离子(或阴离子)称为外界,如:[Cu(NH3)4]SO4 的内界是[Cu(NH3)4]2+,外界是SO,配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分。 即:[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2++SO,而内界很难电离,其电离程度很小,[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3。 4.螯合物 螯合物是配合物的一种,具有环状结构的配合物叫螯合物或内配合物。一种配位体有两个或两个以上的配位原子同时与一个中心离子结合,螯合物中配体数目少,形成环状结构较简单配合物稳定,而且形成的环越多越稳定,其中以五元环或六元环最为稳定。在螯合物的结构中,一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。“螯”指螃蟹的大钳,此名称比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中心体。这种提供螯合物配体的试剂被称为螯合剂。 例:乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)与Cu2+形成如下的螯合物: 乙二胺分子中的氨基氮原子只提供孤电子对以满足中心离子的配位数。 氨基乙酸的酸根氧离子(H2N-CH2-COO—)与Cu2+形成如下的螯合物: 其中Cu2+离子的配位数仍旧是4,氧提供孤电子对与中心离子配位,又有负电荷可以中和中心离子的正电荷,生成中性分子的“内配盐”。 5.多齿配体、二茂铁、羰基化合物 如果一个配位体中有几个配位原子能直接和同一个金属离子配位,这种配体称为多齿配体,形成具有环状结构的配合物称为螯合物,如:乙二胺配体中有两个配位原子、乙二胺四乙酸(EDTA)配体中有6个配位原子。还有其他特殊配体:CO、环戊二烯基(C5)等含有π键的配位体形成的配合物,如二茂铁、金属羰基化合物。                  金属EDTA(乙二 Fe(C5H5)2二环戊 Ni(CO)4四羰 胺四乙酸)螯合物 二烯合铁(二茂铁) 基镍(楔形式) 得分速记 化学配合物的配位数可按如下方法判断: 1. 配合物的配位数等于配位原子及配位体的数目,有两种情况: (1)配位原子数目、配位体数目、中心离子与配位原子形成的配位键键数均相等,例如[Ag(NH3)2]NO3、[Cu(NH3)4]SO4、[Cu(H2O)4]2+、[Zn(NH3)4]2+、K3[Fe(SCN)6]、[FeF6]3-、Ni(CO)4、Fe(CO)5、[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2等配合物或配离子,它们配位体的数目以及中心离子与配位原子形成的配位键键数相等。其中Ag+离子的配位数为2,Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为4,Fe3+离子的配位数为6。Ni(CO)4、Fe(CO)5等羰基化合物中Ni、Fe原子的配位数分别为4、5,[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的配位数均为6。 (2)配位原子、配位体的数目均不等于中心离子与配位原子形成的配位键键数,例如[BF4]-、[B(OH)4]-、[AlCl4]-、[Al(OH)4]-等配离子中,B、Al原子均缺电子,它们形成的化学键,既有共价键,又有配位键,配位数与配位键的键数不相等,配位数均为4。又如Al2Cl6(下图)中Al原子的配位数为4。 2. 配位数等于配位原子的数目,但不等于配位体的数目 存在多基配体时有这种情况,例如[Cu(en)2]中的en是乙二胺(NH2CH2CH2NH2)的简写,属于双基配体,每个乙二胺分子有2个N 原子与Cu2+离子配位,故Cu2+离子的配位数是4而不是2。 3. 配合物的配位数可以按中心离子电荷数的两倍来计算 如果不知道配合物的化学式,一般可按此规律计算。例如前面提到的,Ag+离子的配位数为2,Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为4,Fe3+离子的配位数为6,等等。不过应注意,某些配合物不符合以上规律,如[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的电荷数分别为2、3,但配位数都是6。若配合物中的中心原子呈电中性,如金属的羰基化合物,其配位数只能在已知化学式的基础上判断。有些配合物,当中心离子(或原子)与不同量的配位体配合时,其配位数并不确定。配位数多少与中心离子和配体的性质(如电荷数、体积大小、电子层结构等)以及它们之间相互影响、配合物的形成条件(如浓度、温度等)有关。配位数由1到14均可能,其中最常见的配位数为4和6。例如硫氰合铁络离子随着配离子SCN-浓度的增大,中心离子Fe3+与SCN- 可以形成配位数为1~6的配合物:[Fe(SCN-)n]3-n(n=1~6)。 6.配合物的形成对性质的影响 ①溶解性:一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含过量的氯离子、溴离子、碘离子和氨的溶液中,形成可溶的配合物。如: ②颜色:当简单离子形成配合物时,颜色往往会发生变化。如黄色的铁离子溶液与硫氰酸根配合,就形成红色的溶液。 ③稳定性增强:对于配位化合物稳定性由配位键的强弱决定;配位键的强弱取决于配位体给电子的能力,配位体给出电子能力越强,则配位体与中心离子形成的配位键就越强,配合物也就越稳定,如:N元素电负性比O元素电负性小,N原子提供孤电子对的倾向更大,与Co2+形成的配位键更强。配位键的强弱还与中心粒子空轨道的数目、空间构型,配体空间结构等因素有关,如果形成环状配离子或配体体积较大,则空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子。 7.配合物的应用 超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。 (1)在生命体中的应用 (2)在生产生活中的应用 (3)在医药中的应用——抗癌药物、。 知识点3 超分子 1.定义: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。 得分速记 超分子定义中的分子是广义,包括离子。 2.微粒间作用力—非共价键:超分子内部分子之间通过非共价键结合,主要是静电作用、范德华力和氢键、疏水作用以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。 3.分子聚集体的大小:超分子这种分子聚集体,有的是有限的,有的是无限伸展的。 4.特征 (1)分子识别 (2)自组装:超分子组装的过程称为分子自组装(Molecular self-assembly),自组装过程(Self-organization)是使超分子产生高度有序的过程。 5.应用实例 (1) “杯酚”分离C60和C70:杯酚与C60通过范德华力相结合,通过尺寸匹配实现分子识别。向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂,溶解未装入“杯酚”的C70,过滤后分离C70;再向不溶物中加入氯仿,溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。 (2)冠醚识别碱金属离子:冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴,能与正离子,尤其是碱金属离子络合,并随环的大小不同而与不同的金属离子络合,利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金属离子匹配,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,因而成为有机反应中很好的催化剂。 (3)细胞和细胞器的双分子膜:细胞膜的两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团,头部会朝向水溶液一侧,从而实现自组装。 (4)DNA分子:核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的。 6.超分子的未来发展 通过对超分子研究,人们可以模拟生物系统,复制出一些新材料,如:新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。 考●向●破●译 考向1 配位键、配合物及其性质 例1许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力,能形成种类繁多的配合物,下列说法正确的是 A.1 mol 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀 B.1 mol 配合物Ni(CO)4中共有8 mol σ键 C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和SO D.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6 【答案】B 【解析】A项,加入足量的AgNO3溶液,外界Cl-离子与Ag+反应形成AgCl沉淀,内界配位离子Cl-与Ag+不能反应,错误;B项,一个CO中有一个σ键,配合物Ni(CO)4中有四个配位键,则1 mol 配合物Ni(CO)4中共有8 mol σ键,正确;C项,配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3,错误;D项,配合物[Ag(NH3)2]OH的配体为NH3,配位数为2,错误。 【变式训练1】(2026·山东威海·二模)为研究铜及其化合物的性质进行如下图所示探究实验。下列说法正确的是 A.①蓝色沉淀为,依据②③可证明为两性氢氧化物 B.②③中含铜微粒的稳定性: C.⑤产生少量气泡是因为铁钉在④中被钝化,与盐酸反应慢 D.⑥开始时铁置换出铜,形成原电池;后来速率减慢是因为铁钉表面逐渐被覆盖 【答案】D 【解析】A.①蓝色沉淀为,它能与盐酸反应生成盐和水;但与浓氨水发生的是络合反应,不能证明其为两性氢氧化物,故A错误; B.硫酸铜溶液中的与氨水反应生成,说明的配位能力强于 ,可知含铜微粒稳定性:,故B错误; C.⑤加入盐酸后,H+与NH3结合生成 ,促使逐渐释放出Cu2+,随后Fe与H+反应生成H2,并与Cu2+发生置换反应,产生少量气泡的原因是游离浓度低,所以与盐酸反应慢,故C错误; D.⑥中溶液为和盐酸的混合溶液,开始时置换出 ,形成原电池,反应速率快;后续 逐渐覆盖在铁钉表面,减少了与溶液的接触面积,反应速率减慢,故D正确; 故选D。 【变式训练2·变情境】(2026·山东威海·二模)血红蛋白在平衡血液氧气输送等方面发挥着重要作用。其载氧后和载氧前的局部结构如下图所示。下列说法错误的是 A.人体吸入中毒的原因是血红蛋白开启了超分子识别功能 B.载氧前,血红蛋白中的只与咪唑环中的原子配位 C.载氧后,血红蛋白中的价层电子对数是6 D.已知咪唑环是平面结构,其中的大键表示为 【答案】B 【解析】A.血红蛋白具有超分子识别功能,可以与结合导致人体中毒,A正确; B.根据图 2,血红蛋白中的不仅与咪唑环中的原子配位,还与卟啉环上的原子配位,形成5根配位键,B错误; C.载氧后,血红蛋白中形成6根配位键,无孤对电子,价层电子对数是6,C正确; D.咪唑环是平面结构,成环的原子均为杂化,提供2个电子,每个C原子提供1个电子,提供1个电子,形成大键的总电子数为6,形成原子数为5,表示为,D正确; 故答案为B。 考向2 超分子的结构、性质及其应用 例2葫芦脲是一类由甘脲与甲醛通过简单反应制备的大环化合物。葫芦脲结构的刚性很强,很难改变自身形状去适应客体分子。图1为葫芦[6]脲结构及其简化模型,图2为对甲基苯甲酸与葫芦脲作用示意图。下列说法错误的是 A.葫芦脲与客体分子的识别和组装过程具有高度的专一性 B.超分子是分子聚集体,包括离子 C.对甲基苯甲酸与葫芦[6]脲之间的作用力是配位键 D.葫芦脲空腔的内壁具有疏水性 【答案】C 【解析】A.因“葫芦脲结构的刚性很强,很难改变自身形状去适应客体分子”,可知“葫芦脲与客体分子的识别和组装过程具有高度的专一性”,故A正确; B.超分子是由两个或多个分子相互“结合”形成的聚集体,分子是广义的,包括离子,故B正确; C.对甲基苯甲酸与葫芦[6]脲之间的作用力是分子间作用力,不是配位键,故C错误; D.对甲基苯甲酸在水中溶解度很小,但其可以进入葫芦[6]脲的空腔,是由于葫芦脲的空腔具有疏水性,可以包容多种疏水的有机分子,故D正确; 故选C。 【变式训练1】冠醚是一类皇冠状的分子,其中18-冠-6可以与形成超分子。制备18-冠-6的方法如图所示。下列说法正确的是 A.18-冠-6分子中碳原子都采用sp杂化 B.18-冠-6与之间通过离子键形成超分子 C.18-冠-6分子中所有原子一定共平面 D.该制备18-冠-6的反应类型为取代反应 【答案】D 【解析】A.18-冠-6分子中都是饱和碳原子都采用sp3杂化,A错误;B.通过离子键形成的是离子化合物,B错误;C.18-冠-6分子中碳原子是sp3杂化,因此不可能所有原子共平面,C错误;D.该制备18-冠-6的反应类型为取代反应,D正确;故选D。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·山东卷)1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是 A.X→Y,键角增大 B.18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同 C.Z含手性碳原子 D.Z中存在共价键、离子键和氢键 【答案】D 【解析】A.X中N原子有1对孤电子对,与形成配位键后,Y中N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,因此X→Y时增大,A正确; B.18-冠-6中,C原子均形成4个σ键,价层电子对数为4;O原子均形成2个σ键,含2对孤电子对,价层电子对数也为4,二者均采取杂化,杂化方式相同,B正确; C.Z中连接环己基、甲基和的碳原子,同时连接4种不同的基团,属于手性碳原子,因此Z含手性碳原子,C正确; D.Z是超分子阳离子,内部存在共价键和氢键,离子键是阴阳离子之间的相互作用,Z内部不存在离子键,D错误; 故选D。 2.(2026·山东卷)下列分子空间构型相同的一组是 A.CO2、CS2 B.BF3、NF3 C.HCN、HClO D.SO3、PCl3 【答案】A 【解析】A.CO2的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线形;CS2的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线型,二者空间构型相同,A符合题意; B.BF3的中心原子硼原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为平面三角形;NF3的中心原子氮原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,二者空间构型不同,B不符合题意; C.HCN的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线形;HClO的中心原子氧原子的价层电子对数为,孤电子对数为2,分子空间构型为角形,二者空间构型不同,C不符合题意; D.SO3的中心原子硫原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为平面三角形;PCl3的中心原子磷原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,二者空间构型不同,D不符合题意; 故选A。 3.(2026·湖南卷)消毒剂三氯异氰尿酸()能与H2O持续缓慢反应产生HClO。下列相关化学用语表述正确的是 A.三氯异氰尿酸的分子式:Cl3N3O3 B.HClO的电子式: C.基态Cl的价层电子排布式:3s23p5 D.H2O的空间填充模型: 【答案】C 【解析】A.三氯异氰尿酸结构中含有3个C原子,分子式应为,选项漏写C元素,A错误; B.HClO的结构式为H-O-Cl,电子式中O原子应位于H和Cl之间,选项给出的电子式原子连接顺序错误,正确的电子式为,B错误; C.Cl是17号元素,基态Cl原子的价层电子为最外层电子,排布式为,C正确; D.的空间构型为V形,且O原子半径大于H原子,空间填充模型为:,D错误; 故选C。 4.(2026·陕晋青宁卷)某分子结构如图,其中W、X、Y和Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,W与X相邻,基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的两倍。下列说法错误的是 A.第一电离能:W>X B.键角:YX2>YX3 C.W、Z分别能与X形成多种化合物 D.最简单氢化物的酸性:Z>Y 【答案】B 【分析】基态Y原子最外层电子数是其电子层数的两倍,结合Y的原子序数较大,Y有3个电子层,最外层有6个电子,Y为S;Y与X形成双键,X原子序数小于Y,且W与X相邻、原子序数W<X,故X为O,W为N;Z原子序数大于S,为短周期主族元素,故Z为Cl。 【解析】A.由分析可知,W为N、X为O,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能N>O,A正确; B.由分析可知,为,为。中S原子价层电子对数为,无孤电子对,为杂化,键角为;中S原子价层电子对数为,有1对孤电子对,S为杂化,有1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角小于,故键角,B错误; C.N与O可形成等多种化合物,Cl与O可形成等多种化合物,C正确; D.Z的最简单氢化物为,Y的最简单氢化物为,是强酸,是弱酸,酸性HCl>,D正确; 故选B。 5.(2026·湖南卷)对下列性质解释正确的是 性质 解释 A 酸性:HCl>HF 非金属性:F>Cl B 沸点:H2O>HF 氢键键能:HF>H2O C 沸点:正戊烷>新戊烷 分子间作用力:正戊烷>新戊烷 D 硬度:金刚石>石墨 碳碳键的键能:石墨>金刚石 【答案】C 【解析】A.氢化物水溶液酸性与非金属性无关,非金属性强弱可通过最高价氧化物对应水化物酸性或气态氢化物稳定性比较,酸性强于是因为键键能更大,在水溶液中更难电离,解释不能对应性质,A错误; B.沸点高于的原因是分子间氢键数量多于,分子间氢键总作用更强,虽然氢键键能更大,但该解释无法说明沸点差异,B错误; C.烷烃同分异构体中,支链越多分子间接触面积越小,分子间作用力越弱,沸点越低。正戊烷为直链结构,分子间作用力大于带多支链的新戊烷,故沸点更高,解释对应性质,C正确; D.金刚石为空间网状原子晶体,硬度大;石墨为层状混合晶体,层间为较弱的范德华力,易滑动故硬度小,石墨碳碳键键能更大与二者硬度差异无关,D错误; 故选C。 6.(2026·河北卷)下列对宏观事实的微观解释错误的是 选项 宏观事实 微观解释 A 霓虹灯发光 电子从能量较高的轨道跃迁至能量较低的轨道时,以光的形式释放能量 B 常温下,苯酚能与溶液反应,而乙醇不能 苯环使羟基中O-H键极性变强 C 不溶于水,可溶于苯 水是极性分子,与苯均为非极性分子 D 某汽车防冻液(主要成分为水和乙二醇)的凝固点为-40℃ 乙二醇水溶液分子间的范德华力大于水分子间的范德华力 【答案】D 【解析】A.霓虹灯发光的本质是原子核外电子从高能级轨道跃迁至低能级轨道时,将多余能量以光的形式释放,A不符合题意; B.苯酚中羟基直接与苯环相连,苯环的吸电子效应使羟基O-H键极性增强,更易电离出氢离子,酸性强于连有给电子效应乙基的乙醇,因此苯酚能与NaOH反应而乙醇不能,B不符合题意; C.根据相似相溶规律,极性溶剂易溶解极性溶质,非极性溶剂易溶解非极性溶质,水是极性分子,和苯均为非极性分子,因此不溶于水可溶于苯,C不符合题意; D.乙二醇防冻液凝固点远低于纯水,本质原因是乙二醇可与水分子形成氢键,改变了纯水原本的分子间作用结构,使凝固点降低;若分子间范德华力越大,物质凝固点越高,原解释逻辑错误,D符合题意; 故选D。 7.(2026·黑吉辽蒙卷)药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是 A.含有5个手性碳原子 B.含有分子内氢键 C.能使酸性溶液褪色 D.能发生水解反应 【答案】A 【解析】 A.手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子,如图(带*号的为手性碳),则奥利司他中含有的手性C原子为4个,A错误; B.由奥利司他的结构可知,分子中含有官能团,能形成分子内氢键,B正确; C.由奥利司他的结构可知,分子中含有官能团,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确; D.由奥利司他的结构可知,分子中含有酰胺键和酯基,能够发生水解反应,正确; 故选A。 8.(2026·贵州卷)一种能有效检测重金属的荧光探针及其检测机理如图。 下列说法错误的是 A.Ⅰ不存在顺反异构体 B.Ⅰ中碳原子的杂化轨道类型为sp、 C.Ⅱ中汞元素的化合价为0 D.该探针不适合直接检测强酸性样品 【答案】C 【解析】A.顺反异构体要求碳碳双键两端碳原子均连接2种不同基团,但Ⅰ中碳碳双键受限于六元杂环,不存在顺反异构体,A正确; B.Ⅰ中-CN的碳原子为杂化,其余碳原子(苯环、吡啶环、酯基、双键碳)均为杂化,无杂化碳原子,杂化类型只有、,B正确; C.Ⅱ中Hg与两个、两个形成配位键,是氨基去质子产物,故汞元素化合价为+2价,C错误; D.强酸性条件下探针中的氨基会与形成配位键,无法与汞离子配位,因此不适合直接检测强酸性样品,D正确; 故选C。 9.(2026·贵州卷)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向CuSO4溶液中滴加过量氨水,溶液由蓝色变为深蓝色 稳定性: B 将NaCl溶液注入连有电流表的电解池中,接通直流电源,电流表指针偏转 C 将1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色 反应生成了丙烯 D 足量Zn分别与等体积、等pH的两种酸HA和HB充分反应,产生H2的物质的量:HA>HB 结合质子的能力:A-<B- 【答案】A 【解析】A.根据现象可知稳定性: ,这是因为N的电负性比O的电负性小,更容易给出孤电子对,形成的配合物更稳定,A正确; B.电解NaCl溶液时发生氧化还原反应,生成NaOH、Cl2和H2,离子方程式为:;NaCl溶于水时已自发电离出和,电离不需要通电,B错误; C.1-溴丙烷与NaOH乙醇溶液共热时,挥发的乙醇具有还原性,也能使酸性溶液褪色,无法证明反应生成了丙烯,C错误; D.产生H2的物质的量:HA>HB,则n(HA)>n(HB),又因为HA和HB 两种酸的体积和pH相同,则酸性:HA<HB,酸越弱,电离能力越弱,则酸根离子结合质子的能力越强,故结合质子的能力:,D错误; 故选A。 10.(2026·广东卷)结构决定性质。下列事实对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 热稳定性: 键能: B 酸性:乙酸>丙酸 推电子效应: C 沸点:邻羟基苯甲醛>水 邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键 D 在中的溶解度:苯 苯和为非极性分子,为极性分子 【答案】C 【解析】A.Cl原子半径小于I,H-Cl键长更短、键能更大,共价键更稳定,因此HCl热稳定性强于HI,A正确; B.烷基为推电子基团,乙基推电子效应强于甲基,使丙酸羧基的O-H键极性弱于乙酸,更难电离出H+,因此酸性乙酸强于丙酸,B正确; C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键会减弱分子间作用力,反而会降低沸点,其沸点高于水的原因是相对分子质量远大于水,范德华力更强,解释错误,C错误; D.根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,苯和CCl4均为非极性分子,NH3为极性分子,因此苯在CCl4中溶解度大于NH3,D正确; 故选C。 11.(2025·浙江1月卷)下列属于极性分子的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】A.HCl是由极性键形成的双原子分子,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A符合题意; B.N2是非极性键形成的单质分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B不符合题意; C.He是单原子分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C不符合题意; D.CH4是由极性键形成的正四面体结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D不符合题意; 答案选A。 12.(2025·甘肃卷)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是 选项 事实 结构因素 A K与Na产生的焰色不同 能量量子化 B 的沸点高于 分子间作用力 C 金属有良好的延展性 离子键 D 刚玉的硬度大,熔点高 共价晶体 【答案】C 【解析】A.焰色反应的本质是电子跃迁释放特定波长的光,不同元素的原子能级(能量量子化)导致焰色差异,结构因素正确,A不符合题意; B.SiH4和CH4均为分子晶体,沸点差异由分子间作用力(范德华力)强弱决定,结构因素正确,B不符合题意; C.金属延展性源于金属键的特性(自由电子使原子层滑动),而离子键对应离子晶体(延展性差),结构因素“离子键”错误,C符合题意; D.四大晶体类型只是理想的模型,共价晶体与离子晶体没有明显的边界,二者间存在过渡区域,刚玉的硬度大,熔点高,说明其具有共价晶体的特征,结构因素正确,D不符合题意; 故选C。 13.(2025·陕晋青宁卷)下列对物质性质的解释错误的是 选项 物质性质 解释 A 氯化钠熔点高于氯化铯 氯化钠离子键强于氯化铯 B 碘易溶于四氯化碳 碘和四氯化碳都是非极性分子 C 草酸氢钠溶液显酸性 草酸氢根离子水解程度大于电离程度 D 离子液体导电性良好 离子液体中有可移动的阴、阳离子 【答案】C 【解析】A.氯化钠中的钠离子半径(Na+)比氯化铯中的铯离子半径(Cs+)小,离子键强度更大,因此熔点更高,解释正确,A正确; B.碘和四氯化碳均为非极性分子,符合“相似相溶”原理,解释正确,B正确; C.草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根(HC2O)的电离程度(释放H+)大于水解程度(生成OH⁻),解释错误,C错误; D.离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子,解释正确,D正确; 故选C。 14.(2025·山东卷)用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是 A.的水溶液显碱性 B.的空间构型为V形 C.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 【答案】B 【解析】A.NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,水解生成OH-,溶液显碱性,A正确。 B.与CO2是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp杂化,其空间构型均为直线型,而非V形,B错误。 C.NaN3为离子化合物(Na+与通过离子键结合),内部三个N原子以共价键连接,C正确。 D.中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,D正确。 故选B。 15.(2025·甘肃卷)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),该分子和客体分子可形成主客体包合物: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键能比小 D.和中N均采用杂化 【答案】B 【解析】A.主体分子内羟基与磺酸基相邻较近,磺酸基中含有羟基的结构,可以形成分子内氢键,A正确; B.主体与客体间通过非共价键形成超分子,B错误; C.已知单键的键能小于双键,则S-O的键能比S=O键能小,C正确; D.N原子价电子数为5,中N有4条键,失去1个电子形成阳离子,无孤对电子,采用sp3杂化,中N有3条键,1对孤对电子,价层电子对数为4,采用sp3杂化,D正确; 故选B。 16.(2025·江苏卷)在溶有15-冠()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应: 下列说法正确的是 A.苄氯是非极性分子 B.电负性: C.离子半径: D.X中15-冠与间存在离子键 【答案】C 【解析】A.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; B.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性:,B错误; C.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:,C正确; D.15-冠-5是分子,与阳离子之间不存在离子键,二者通过非共价键形成超分子,D错误; 故选C。 17.(2025·山东卷)单质及其化合物应用广泛。回答下列问题: (2)尿素分子与形成配离子的硝酸盐俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。 ①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。 ②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。 ③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是 (填元素符号)。 【答案】(2)N O sp2 O 【解析】(2)①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能:N>O>C;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C,故答案为:N;O。 ②尿素分子中C原子形成3个σ键,无孤电子对,采取的轨道杂化方式为sp2杂化。 ③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,因此N原子不会参与形成配位键,说明C=O中O原子参与配位,所以与配位的原子是O。 18.(2024·全国甲卷)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题: (2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。 a.离子键    b.极性共价键    c.非极性共价键    d.配位键 (3)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 。 【答案】(2)bd (3)C 19.(2026·山东·高考真题)与(L)通过配位键形成多孔金属有机框架材料,其四方晶胞结构如图所示(晶胞参数,,原子略)。回答下列问题: (1)基态Cu原子的电子排布式为_____________;C,N,O,F中第二电离能最大的是_________。 (2)为平面分子,其中N原子采取的轨道杂化方式为_________,该分子的孤电子对数为_________。 (3)中_________;其在室温下可选择性吸附,但不吸附和。分子被吸附在晶胞顶点,与框架结构中的F原子存在如图所示静电作用,晶体中与一个分子产生该作用的F原子有___________个;不吸附和的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)若阿伏加德罗常数的值为,则的对的理论吸附量为____。 【答案】(1) O (2) 2 (3)1:2:1 4 和为非极性键构成的非极性分子,分子中不存在带显著正电荷的原子或成键电子对/共用电子对未发生偏移 (4)(4) 【解析】(1)Cu原子的序数为 29。根据洪特规则的特例,当d轨道处于全满状态时能量更低、结构更稳定。因此,基态Cu原子的电子排布式为; 第二电离能是指失去第二个电子所需要的能量;的价电子排布为;的价电子排布为;的价电子排布为,2p 轨道半充满的稳定状态,极难再失去电子;的价电子排布为;因此,氧的第二电离能最大。 (2)配体L类似于苯环,环上的每个N原子形成了 2 个键,并且保留了 1 对孤电子对,因此其价层电子对数为2+1=3,所以采取的是杂化; 分子中有 2 个N原子,每个N原子有 1 对未参与成键的孤对电子,C和H均没有孤电子对,故整个分子的孤电子对数为 2。 (3)Cu原子位于晶胞的体内,数目为1;位于上下底面心,共有个,配体L位于晶胞4个竖直面的面心上(图中六元环只画了一半),数目为个;故中; 吸附在顶点,顶点同层平面内与4个八面体相邻,每个八面体都有1个F原子与形成如图所示静电作用,故答案为4; 由图提示可知,吸附核心在于与的静电引力。和属于由非极性键构成的非极性分子,内部没有显著的电荷偏转,不具备可以被F吸引的正电荷中心,因此不被吸附。 (4)晶胞体积,1个晶胞中数目为,故中的物质的量为: 。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第03讲 分子结构与性质 化学键(复习讲义)(山东专用) 2027年高考化学一轮复习讲练测
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