内容正文:
专题03 分子结构与性质、化学键
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,突破重点难点
考点01 化学键及物质构成
考点02 分子的空间结构
考点03 分子结构与物质的性质
考点04 配合物 超分子
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶技法提炼·审题点拨
技法点拨01 分子的空间构型与键参数
技法点拨02 陌生电子式书写方法
技法点拨03 物质的溶解或熔化与化学键变化的关系
技法点拨04 键角大小比较的思维模型
技法点拨05 答题模板
技法点拨06 分子极性的判断方法
技法点拨07 氢键的性质
技法点拨08 配位化合物的形成条件
▶易错剖析·避坑攻略
易错剖析01 有关化学键的易错点
易错剖析02 电子式书写的常见错误
易错剖析03 有关轨道杂化的易错点
易错剖析04 有关物质构成的易错点
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 化学键及物质构成
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.化学键
2.共价键
共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用,具有饱和性和方向性。
(1)共价键的分类
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道的重叠方式
σ键
原子轨道 头碰头 重叠(s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键)
π键
原子轨道 肩并肩 重叠(p-p π键)
形成共价键的共用电子对是否偏移
极性键
(A—B型)
共用电子对 发生 偏移,一个原子呈正电性(δ+),一个原子呈负电性(δ-)
非极性键
(A—A型)
共用电子对 不发生 偏移,成键原子呈电中性
原子间共用电子对的数目
单键:原子间有 1 对共用电子对。双键:原子间有 2 对共用电子对。三键:原子间有 3 对共用电子对
【提醒】只有两原子的电负性相差不大时,才能形成共用电子对,形成共价键,当两原子的电负性相差很大时,形成离子键。
(2)键参数
【提醒】(1)键能越大,键长越短,分子越稳定。
(2)利用键能(E)计算ΔH的公式:ΔH=E(反应物)-E(生成物)。
(3)分子晶体的熔、沸点与共价键的强弱无关,共价晶体的熔、沸点与共价键的强弱有关。
3.离子键
概念
阴、阳离子通过 静电作用 形成的化学键
形成
过程
形成
条件
一般认为,当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时,原子间通常形成离子键
特征
没有 方向性和饱和性
【提醒】 离子键的强弱
4.金属键
概念
金属中 金属阳离子 和 自由电子 之间存在的强烈的相互作用
本质
金属阳离子和自由电子之间的 电性作用
存在
金属单质和合金
特征
没有 方向性和饱和性,金属键中的电子在整个三维空间运动,属于整块金属
5.化学键与物质类别的关系
6.电子式的书写
类别
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标明价电子,每个方向不能超过2个电子
价电子数少于4时以单电子分布,多于4时多出的部分以电子对分布
S: ..
阳离子
单原子
离子符号
右上方标明正电荷数
Mg2+
多原子
元素符号紧邻排列,周围标明电子分布
用“[ ]”括起来,右上方标明正电荷数
N:[
阴离子
单原子
元素符号周围合理分布价电子及所获电子
用“[ ]”括起来,右上方标明负电荷数
Cl-: [ ∶∶]-
多原子
元素符号紧邻排列,合理分布价电子及所获电子
相同原子不能合并,用“[ ]”括起来,右上方标明负电荷数
OH-: [ ∶∶H]-
离子化合物
由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,相同离子不能合并
KF: K+[∶∶]-
共价化合物
把共用电子对写在两成键原子之间
要标明未成键电子
CH4:
CO2: ∶∶∶C∶∶O
7.用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物 如NaCl:。
②共价化合物 如HCl:。
重难突破・考向深研——要点提炼
大π键的分析与判断
1.形成条件
①中心原子采取sp或sp2杂化。
②参与形成大π键的多个原子应在同一个平面或同一直线上。
2.大π键的表示方法
表示方法:为形成大π键的原子数,n为形成大π键的电子数,且n<2m。
3.大π键共用电子数分析方法
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)。
4.常见的大π键
分子(离子)
C6H6(苯)
CO2
O3
大π键
(2个)
(2个)
分子(离子)
大π键
考点02 分子的空间结构
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
(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”(分子中的中心原子与结合原子间的 σ键电子对 和中心原子上的 孤电子对 )相互排斥的结果。
(2)中心原子的价层电子对之间尽可能远离,以使斥力最小,能量最低。
(3)孤电子对斥力较大,孤电子对越多,斥力越强,键角越小。价层电子对之间的斥力大小顺序: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。
(4)价层电子对数的计算公式
其中:a是中心原子的 价电子数 [阳离子要减去所带的电荷数、阴离子要加上所带的电荷数(绝对值)];x为与中心原子结合的 原子数 ;b是与中心原子结合的原子最多能接受的 电子数 (氢为 1 ;其他原子为“ 8减去该原子的价电子数 ”,如O、S、Se等氧族元素均为2;卤族元素均为1)。
(5)利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构
如SO2的中心原子为S,σ键电子对数为2,硫原子上的孤电子对数为×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形(含孤电子对),这些价层电子对互相排斥,SO2的空间结构为V形(略去中心原子S上的孤电子对)。
【提醒】 在计算孤电子对数时,若出现0.5或1.5,则把小数进位为整数,即1或2。如NO2的中心原子N上的孤电子对数为=0.5≈1,价层电子对数为3。
2.杂化轨道理论是一种价键理论,可以解释分子的空间结构。
基本
要点
①能量相近(同一能级组或相近能级组)的原子轨道才能参与杂化;②杂化轨道形成σ键,形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键更稳定;③杂化后各轨道能量相同、方向不同;④杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和,但改变了原子轨道的形状、方向,在成键时更有利于轨道间重叠
使用
范围
只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对
类型
sp杂化轨道——由1个s轨道和1个p轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为180°,呈直线形,如BeCl2。
sp2杂化轨道——由1个s轨道和2个p轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为120°,呈平面三角形如BF3。
sp3染杂化轨道——由1个s轨道和3个p轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为109°28'.呈正四面体形,如CH4。
判断
方法
①ABn型分子或离子:杂化轨道数=中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数。
中心原子价
层电子对数
2
3
4
5
6
杂化类型
sp
sp2
sp3
sp3d
sp3d2
②非ABn型分子或离子,根据杂化轨道的空间结构判断:杂化轨道的空间结构为正四面体形,中心原子采用 sp3 杂化;杂化轨道的空间结构为平面三角形,中心原子采用 sp2 杂化;杂化轨道的空间结构为直线形,中心原子采用 sp 杂化。
③根据中心原子有没有形成双键或三键判断:
C的成键方式
4个单键
1个双键和2个单键
2个双键或1个三键和1个单键
N的成键方式
3个单键
1个双键和1个单键
1个三键
杂化类型
sp3
sp2
sp
3.分子、离子的空间结构分析
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
分子(离子)
空间结构
CO2、BeCl2
(AB2型)
2
2
0
sp
BF3、N
(AB3型)
3
3
0
sp2
PbCl2、
SnBr2
(AB2型)
3
2
1
sp2
CH4、N
(AB4型)
4
4
0
sp3
NH3、S
(AB3型)
4
3
1
sp3
H2O
(B2A型)
4
2
2
sp3
PCl5
(AB5型)
5
5
0
sp3d
SF6
(AB6型)
6
6
0
sp3d2
重难突破・考向深研——要点提炼
(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。
①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;
②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。
如:中心原子采取sp3杂化的,其价层电子对模型为四面体形,其分子构型可以为四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。
(2)价层电子对互斥理论能预测分子的立体构型,但不能解释分子的成键情况,杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的立体构型。两者相结合,具有一定的互补性,可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。
考点03 分子结构与物质的性质
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.分子的极性
非极性分子
极性分子
形成原因
正电荷中心和负电荷中心重合 的分子
正电荷中心和负电荷中心 不重合 的分子
2.分子极性与化学键、分子空间结构的关系
3.分子的手性
概念
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重叠,互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫作手性分子
判断
方法
判断一种有机物是否具有手性异构体,一般可以看其是否有手性碳原子(手性碳原子必须是 饱和 碳原子,且连有 四个不同 的原子或原子团)
4.分子的溶解性
(1)“相似相溶”规律: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。“相似相溶”规律还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇含疏水基团(烃基)大,在水中的溶解度明显减小。
(2)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)随着溶质分子中疏水基团个数的增多或碳链的增长,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。
5.范德华力和氢键的对比
范德华力
氢键
存在
分子间 普遍存在
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
特征
没有 方向性和饱和性
具有 一定的方向性和饱和性
强度
共价键 > 氢键 > 范德华力
影响其
强度的
因素
①一般地,组成和结构相似的物质,相对分子质量 越大 ,范德华力越大;
②相对分子质量相同或相近时,分子的极性 越大 ,范德华力越大
对于A—H…B,A、B的电负性 越大 ,A、B原子的半径 越小 ,氢键越强
对物质
性质的
影响
主要影响由分子构成的物质的物理性质,如熔、沸点等。范德华力越大,物质的熔、沸点 越高
主要影响物质的相对分子质量、熔沸点、溶解性、酸性等。分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点 升高 ,分子内氢键的存在,使物质的熔、沸点 降低
6.氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
重难突破・考向深研——要点提炼
范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
范德华力
氢键
共价键
对物质性质的影响
①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质;②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高。如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4
分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点H2O>H2S,HF>HCl,
NH3>PH3
①影响分子的稳定性;②共价键键能越大,分子的稳定性越强
考点04 配合物 超分子
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.配合物
配位键
概念
成键原子或离子一方提供 孤电子对 ,另一方提供 空轨道 而形成的“电子对给予—接受”键
形成条件
成键原子或离子一方有孤电子对,另一方有空轨道
表示方法
常用“→”来表示配位键,箭头指向 接受孤电子对 的原子,如N可表示为
配位化合物
定义
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称为配位化合物,简称配合物
组成
配体能够提供 孤电子对 ,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-、SCN-等;能够提供 空轨道 的中心原子或离子一般是金属原子或离子,特别是过渡金属原子或离子,如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。以[Cu(NH3)4]SO4为例,其组成分析如图所示:
2.超分子的定义和主要特征
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
主要特征
分子识别 ; 自组装
3.应用
KMnO4溶液对烯烃的氧化效果较差,在烯烃中溶入冠醚时,冠醚通过与K+结合而将Mn带入烯烃;冠醚不与Mn结合,使游离或裸露的Mn反应活性很高,从而使氧化反应能够迅速发生。
重难突破・考向深研——要点提炼
(1)配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。
(2)中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
素养进阶·答题技法突破
技法提炼・审题点拨——技巧总结
【技法点拨01】分子的空间构型与键参数
(1)键长、键能决定了共价键的稳定性,键长、键角决定了分子的立体构型。一般来说,知道了多原子分子中的键角和键长等数据,就可确定该分子的立体构型。
(2)反应热与键能:ΔH=反应物总键能-生成物总键能。
【技法点拨02】 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
【技法点拨03】 物质的溶解或熔化与化学键变化的关系
(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
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、乙醇(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,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。
【技法点拨04】键角大小比较的思维模型
【技法点拨05】答题模板
(1)中心原子杂化方式不相同时,优先看杂化方式,键角:sp>sp2>sp3。
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×××。
(2)中心原子杂化方式相同时,看电子对间的斥力。
答题模板: ×××分子中无孤电子对,×××分子中含有n个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,因而键角较小。
(3)空间结构相同时,看中心原子或配位原子的电负性。
①中心原子不同,配位原子相同:如AC3与BC3,若电负性A>B>C,则键角AC3>BC3。答题模板:电负性A>B>C,则AC3中成键电子对离中心原子较近,斥力较大,键角也较大。
②中心原子相同,配位原子不同:如AB3与AC3,若电负性:B>A>C,则键角AB3<AC3。答题模板:电负性B>A>C,则AB3中成键电子对离中心原子较远,斥力较小,因而键角较小。
【技法点拨06】 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。
(2)含极性键的双原子分子一定是极性分子。
(3)ABn(n≥2)型分子:
①根据分子结构判断
若分子是对称的,则为非极性分子,否则是极性分子。
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
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。
【技法点拨07】氢键的性质
(1)有氢键的分子间也有范德华力,但有范德华力的分子间不一定有氢键。
(2)一个氢原子只能形成一个氢键,这就是氢键的饱和性。
(3)氢键主要影响物质的物理性质。
氢键除影响物质的熔、沸点外,还影响物质的溶解度(如乙醇和水能以任意比互溶)以及物质的密度(如冰的密度比水小);但氢键只是一种分子间较强的作用力,不能影响分子的化学性质。
【技法点拨08】 配位化合物的形成条件
形成条件—
易错剖析・避坑攻略——易错归纳
【易错点01】有关化学键的易错点
(1)只有两原子的电负性相差不大时,才能通过共用电子对形成共价键,当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时,不会形成共用电子对,这时形成离子键。
(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键,不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
【易错点02】电子式书写的常见错误
(1)漏写未参与成键的电子
例:N2 N⋮⋮N × ︰N⋮⋮N︰
(2)化合物类型不清楚,漏写或多写“[ ]”及错写电荷数
例:NaCl Na+︰︰ Na+[︰︰]- √
(3)书写不规范,错写共用电子对
例:N2 ︰N︰︰︰N︰ ︰N⋮⋮N︰ √
(4)不考虑原子间的结合顺序
例:HClO H︰︰︰ H︰︰︰ √
(5)不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构
(6)不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开还是一起写
例:CaBr2:Ca2+[︰︰] × [︰︰]-Ca2+[︰︰]- √
Na2O:Na[︰︰]2- × Na+[︰︰]2-Na+ √
【易错点03】有关轨道杂化的易错点
(1)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同,中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多,键角越小。
(2)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。
【易错点04】有关物质构成的易错点
1.在分子中,有的只存在极性键,如HCl、NH3等,有的只存在非极性键,如N2、H2等,有的既存在极性键又存在非极性键,如H2O2、C2H4等;有的不存在化学键,如稀有气体分子。
2.在离子化合物中,一定存在离子键,有的存在极性共价键,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非极性键,如Na2O2、CaC2等。
3.通过物质的结构式,可以快速有效地判断键的种类及数目;判断成键方式时,需掌握:共价单键全为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。
优题精练·专题实战通关
1.(2026·湖南·高考真题)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
A.A B.B C.C D.D
【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。
2.(2025·四川成都·模拟预测)反应可用于壁画修复。下列说法正确的是
A.的结构示意图为 B.中既含离子键又含共价键
C.和的模型相同 D.的空间构型为直线形
【答案】C
【解析】
A.的结构示意图为,A错误;
B.是共价化合物,分子中只含极性共价键(H-O)和非极性共价键(O-O),不含离子键,B错误;
C. 中心S原子价层电子对数,且不含孤电子对,VSEPR模型为正四面体形;中心C原子价层电子对数,且不含孤电子对,VSEPR模型也为正四面体形,二者VSEPR模型相同,C正确;
D.中心O价层电子对数为4,含2对孤电子对,空间构型为V形,D错误;
故选C。
3.(25-26高三上·天津滨海新区·开学考试)下列叙述正确的是
①冰的密度小于水,是因为冰中水分子的氢键导致分子间出现较大空隙
②两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键
③氢键是共价键的一种
④一般来说,对于组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,所以、、、的沸点依次升高
⑤某化合物在熔融态时能导电,则该化合物一定是离子化合物
⑥单质分子中不存在化学键,化合物的分子中才存在化学键
⑦离子化合物中一定含有离子键,共价化合物中一定没有离子键
⑧比更稳定,是因为分子间存在氢键
A.②④⑦⑧ B.①③⑤⑧ C.③⑤⑦⑧ D.①②⑤⑦
【答案】D
【解析】冰中由于氢键的作用,水分子间形成疏松的晶体结构,使得水分子间的空隙变大,所以水变冰后体积增大,密度变小,故正确;
两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性共价键,如,故正确;
氢键属于分子间作用力,不是化学键,故错误;
中含有氢键,沸点最高,、、不存在氢键,则沸点依次升高,故错误;
某化合物在熔融态时能导电,说明存在自由移动的离子,则该物质一定为离子化合物,故正确;
单质分子中可能存在化学键,如存在原子间的共价键,也可能不存在化学键,如稀有气体中没有化学键,化合物的分子一定存在化学键,故错误;
离子化合物是通过离子键相互作用而形成的,所以离子化合物中一定含有离子键,共价化合物通过共价键相互作用而形成的,所以共价化合物中一定不含有离子键,故正确;
稳定性是化学性质,是由分子内共价键的强弱决定,与氢键无关,故错误;
故正确的是①②⑤⑦,选D。
4.(2026·北京·一模)食盐是日常生活必不可少的物质。将固体溶于水配成的溶液,溶解过程如下图所示。下列说法正确的是
A.在水分子的作用下,溶解时破坏了离子键
B.可根据离子半径及与水分子的静电作用判断为
C.溶液中含有个水合和个水合
D.溶液中存在
【答案】A
【解析】A.NaCl是离子化合物,晶体中Na+和Cl-以离子键结合,溶于水时,在水分子作用下NaCl发生电离,离子键被破坏,A正确;
B.离子半径,水分子中氢原子带正电、氧原子带负电,阴离子会吸引水分子带正电的氢端,阳离子吸引水分子带负电的氧端;图中a离子半径更大,因此a为, b为,B错误;
C.题目仅给出溶液浓度为1 mol⋅L-1,未说明溶液体积,无法计算离子的数目,C错误;
D. NaCl是在水分子作用下发生电离,不需要“电解”条件,D错误;
故答案为:A。
5.(2026·广东·高考真题)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
A.A B.B C.C D.D
【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。
6.(25-26高三上·河北沧州·开学考试)关于如图所示的有机物说法正确的是
A.分子中有4个π键
B.采用sp、和杂化的碳原子数目之比为
C.1 mol该有机物分子中有键
D.该有机物能形成分子内氢键
【答案】D
【解析】A.图示分子中含2个键、1个和1个键,1个双键中含1个π键,1个三键中含2个π键,则该分子中有5个π键,说法错误;
B.形成碳碳三键的碳原子为杂化、数目为2,形成碳碳双键和碳氧双键的碳原子为杂化、数目为5,其余碳原子为杂化、数目为4,数目比为2:5:4,说法错误;
C.该分子中的数目为11,1 mol该有机物分子中有11 mol,说法错误;
D.该分子中羟基()中的氢原子能与距离较近的醛基()中的氧原子形成分子内氢键,说法正确;
答案选D。
7.(2026·云南·模拟预测)物质结构决定性质是化学核心规律。下列由物质结构能直接推测其对应性质的是
选项
结构
性质
A
HCl分子中含有极性共价键
HCl溶于水后能电离出H+和
B
乙醇能形成分子间氢键
乙醇能与钠反应
C
冠醚18-冠-6(冠醚)空腔直径与K+直径接近
冠醚18-冠-6(冠醚)可识别K+
D
石英玻璃(非晶态二氧化硅)的原子排列相对无序
石英玻璃能被氢氟酸腐蚀
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.HCl分子含有极性共价键,但仅由含有极性键无法推出溶于水能电离,如甲烷也含极性共价键但不能发生电离,A错误;
B.乙醇能与钠反应是因为乙醇含有羟基,与乙醇形成分子间氢键无关,B错误;
C.18-冠-6的空腔直径与K+直径接近,结构尺寸匹配,因此该冠醚可以识别K+,C正确;
D.能被氢氟酸腐蚀是二氧化硅本身的化学性质,晶态和非晶态二氧化硅都能被氢氟酸腐蚀,该性质和石英玻璃原子排列相对无序无关,D错误;
故答案选C。
8.(2026·山西晋城·三模)一种含锰配合物的手性催化剂的结构如图所示。下列叙述错误的是
A.第三电离能:
B.Mn的配位数为5
C.电负性:
D.采用杂化的碳原子与采用杂化的碳原子个数比为
【答案】A
【解析】A.基态Mn2+、Fe2+的价层电子排布分别为3d5、3d6,基态Mn2+达到半充满稳定结构,再失去一个电子较难,而基态Fe2+较容易再失去一个电子达到半充满结构,则第三电离能:Mn>Fe,A错误;
B.根据图示信息,Mn的配位数为5,B正确;
C.根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大,电负性:,C正确;
D.苯环和形成双键的碳原子采用杂化,形成四个单键的碳原子采用杂化,采用杂化的碳原子与采用杂化的碳原子个数比为14:22=,D正确;
故选A。
9.(2026·重庆·高考真题)下列叙述正确的是
A.和的键角相等 B.的键能是的两倍
C.和的VSEPR模型相同 D.和都是非极性分子
【答案】A
【解析】A.中心C原子价层电子对数为4,无孤电子对,为正四面体结构;中心P原子价层电子对数为,无孤电子对,也为正四面体结构,二者键角均为109°28′,键角相等,A正确;
B.中含1个σ键和1个π键,π键键能小于σ键,故键能小于键能的两倍,B错误;
C.中心C价层电子对数为2,VSEPR模型为直线形;中心S价层电子对数为=3,VSEPR模型为平面三角形,二者模型不同,C错误;
D.中心B原子价层电子对数为=3,且不含孤电子对,为平面正三角形结构,正负电荷中心重合,是非极性分子;中心N原子价层电子对数为=4,且含1个孤电子对,为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,D错误;
故选A。
10.(2026·山东烟台·模拟预测)下列化学用语正确的是
A.的VSEPR模型:
B.NaCl溶液中的水合离子:
C.基态锑的简化电子排布式:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】A
【解析】A.中心N原子的价层电子对数为,包含3个成键电子对和1对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,与图示一致,A正确;
B.溶液中,带负电,应吸引水分子中带正电的H原子,即水分子的H朝向,图示中周围水分子的O朝向;同理周围应是水分子中的O朝向,B错误;
C.基态锑为51号元素,基态电子排布式为:,简化电子排布式为,C错误;
D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键是:羟基上与O相连的H和醛基的O之间形成的,图示虚线连接的是羟基的O和醛基上与C相连的H,该H无法形成氢键,D错误;
故选A。
11.(2026·山东·高考真题)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。
12.(2026·河北·高考真题)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
A.A B.B C.C D.D
【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。
13.(25-26高三下·河北·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCN的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.一水合氨分子中的主要氢键为:
D.水分子的电离过程:
【答案】D
【解析】
A.HCN的电子式,A项漏写氮原子的一对孤电子对,A错误;
B.的价层电子对数是,VSEPR模型为四面体,B错误;
C.依据一水合氨电离产物画出分子中的氢键主要为,C错误;
D.两分子水电离生成水合氢离子和氢氧根离子,D正确;
故答案选D。
14.(2026·湖北·高考真题)关于粒子的结构与性质,下列说法错误的是
A.和的空间结构均为三角锥形
B.和的模型相同,分子空间结构也相同
C.键角:()()
D.与都是非极性分子
【答案】D
【解析】A.中心P价层电子对数为,含1对孤对电子,空间结构为三角锥形;中心O价层电子对数为,含1对孤对电子,空间结构也为三角锥形,A正确;
B.和中心原子价层电子对数均为3,含1对孤对电子,VSEPR模型均为平面三角形,分子空间结构均为V形,B正确;
C.和中S均为sp3杂化,F电负性大于Cl,S−F键成键电子对更远离中心S,成键电子对间斥力更小,故键角,C正确;
D.乙烯结构对称,为非极性分子;图2为顺-1,2-二氯乙烯,正负电荷中心不重合,为极性分子,不是非极性分子,D错误;
故选D。
15.(2026·福建泉州·模拟预测)是一种用于钙钛矿太阳能电池的钝化剂,其阴阳离子结构如下图,五种元素的原子序数之和为31,、、、同周期且原子半径依次增大。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:Y<X<Q
B.共价键极性:Z-Q>Z-X>Z-P
C.TFA负离子中,键角:
D.PDA正离子中含有配位键
【答案】A
【分析】五种元素原子序数之和为31,Q、X、Y、Z同周期,且原子半径依次增大,同周期原子序数越大原子半径越小,故原子序数:,结合成键特点和原子序数和推导: P形成1个键,为H;Q原子序数最大且形成1个键,Q为F;X形成2个键为O;Z形成4个键为C;剩余Y为N,第二周期满足。
【解析】A.简单氢化物分别为:、、,沸点规律:常温下分子间氢键多于,沸点最大,F电负性大于N,分子间氢键强于,沸点,因此沸点:,A错误;
B.共价键极性和电负性差正相关,电负性:,因此C与它们的电负性差:,即共价键极性,B正确;
C.为三氟乙酸根,即,中心C为杂化,键角约;即,中心羧基C为杂化,键角约,因此,C正确;
D.为,N原子提供孤对电子,提供空轨道,N与之间形成配位键,D正确;
故选A。
16.(2025·浙江宁波·一模)某结晶水合物的晶胞如图(氢原子未画出),化学式为,110~120℃失去结晶水,继续加热分解可得。下列说法不正确的是
A.图中球在晶胞的底面上 B.图中球代表的原子团是
C.晶体中存在离子键、配位键和氢键 D.该结晶水合物可溶于水
【答案】B
【解析】A.根据均摊法,晶胞中Cu的个数为8×+1=2,结合化学式CuCl4N2H12O2,晶胞中Cl的个数为8,根据晶胞结构,图中球 在晶胞的底面上,故A正确;
B.结晶水合物CuCl4N2H12O2,110~120℃失去结晶水,继续加热分解可得CuCl2,则其组成为(NH4)2CuCl4∙2H2O。图中球b为空心小圈,对应N原子,其代表的原子团是,而非NH3,故B错误;
C.该晶体为离子晶体,存在离子键,离子内部以及离子内部存在配位键,水分子通过氢键与连接,故C正确;
D.该结晶水合物为离子晶体,其中含有结晶水,可与水分子形成氢键,所以该结晶水合物可溶于水,故D正确;
故选B。
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专题03 分子结构与性质、化学键
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目录导航
01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,突破重点难点
考点01 化学键及物质构成
考点02 分子的空间结构
考点03 分子结构与物质的性质
考点04 配合物 超分子
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶技法提炼·审题点拨
技法点拨01 分子的空间构型与键参数
技法点拨02 陌生电子式书写方法
技法点拨03 物质的溶解或熔化与化学键变化的关系
技法点拨04 键角大小比较的思维模型
技法点拨05 答题模板
技法点拨06 分子极性的判断方法
技法点拨07 氢键的性质
技法点拨08 配位化合物的形成条件
▶易错剖析·避坑攻略
易错剖析01 有关化学键的易错点
易错剖析02 电子式书写的常见错误
易错剖析03 有关轨道杂化的易错点
易错剖析04 有关物质构成的易错点
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 化学键及物质构成
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.化学键
2.共价键
共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用,具有 性和 性。
(1)共价键的分类
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道的重叠方式
σ键
原子轨道 重叠(s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键)
π键
原子轨道 重叠(p-p π键)
形成共价键的共用电子对是否偏移
极性键
(A—B型)
共用电子对 偏移,一个原子呈正电性(δ+),一个原子呈负电性(δ-)
非极性键
(A—A型)
共用电子对 偏移,成键原子呈电中性
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
【提醒】只有两原子的电负性相差不大时,才能形成共用电子对,形成共价键,当两原子的电负性相差很大时,形成离子键。
(2)键参数
【提醒】(1)键能越大,键长越短,分子越稳定。
(2)利用键能(E)计算ΔH的公式:ΔH=E(反应物)-E(生成物)。
(3)分子晶体的熔、沸点与共价键的强弱无关,共价晶体的熔、沸点与共价键的强弱有关。
3.离子键
概念
阴、阳离子通过 形成的化学键
形成
过程
形成
条件
一般认为,当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时,原子间通常形成离子键
特征
方向性和饱和性
【提醒】 离子键的强弱
4.金属键
概念
金属中 和 之间存在的强烈的相互作用
本质
金属阳离子和自由电子之间的
存在
金属单质和合金
特征
方向性和饱和性,金属键中的电子在整个三维空间运动,属于整块金属
5.化学键与物质类别的关系
6.电子式的书写
类别
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标明价电子,每个方向不能超过2个电子
价电子数少于4时以单电子分布,多于4时多出的部分以电子对分布
S:
阳离子
单原子
离子符号
右上方标明正电荷数
Mg2+
多原子
元素符号紧邻排列,周围标明电子分布
用“[ ]”括起来,右上方标明正电荷数
N:
阴离子
单原子
元素符号周围合理分布价电子及所获电子
用“[ ]”括起来,右上方标明负电荷数
Cl-:
多原子
元素符号紧邻排列,合理分布价电子及所获电子
相同原子不能合并,用“[ ]”括起来,右上方标明负电荷数
OH-:
离子化合物
由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,相同离子不能合并
KF:
共价化合物
把共用电子对写在两成键原子之间
要标明未成键电子
CH4:
CO2:
7.用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物 如NaCl:。
②共价化合物 如HCl:。
重难突破・考向深研——要点提炼
大π键的分析与判断
1.形成条件
①中心原子采取sp或sp2杂化。
②参与形成大π键的多个原子应在同一个平面或同一直线上。
2.大π键的表示方法
表示方法:为形成大π键的原子数,n为形成大π键的电子数,且n<2m。
3.大π键共用电子数分析方法
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)。
4.常见的大π键
分子(离子)
C6H6(苯)
CO2
O3
大π键
(2个)
(2个)
分子(离子)
大π键
考点02 分子的空间结构
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
(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”(分子中的中心原子与结合原子间的 和中心原子上的 )相互排斥的结果。
(2)中心原子的价层电子对之间尽可能远离,以使斥力最小,能量最低。
(3)孤电子对斥力较大,孤电子对越多,斥力越强,键角越小。价层电子对之间的斥力大小顺序: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。
(4)价层电子对数的计算公式
其中:a是中心原子的 [阳离子要减去所带的电荷数、阴离子要加上所带的电荷数(绝对值)];x为与中心原子结合的 ;b是与中心原子结合的原子最多能接受的 (氢为 ;其他原子为“ ”,如O、S、Se等氧族元素均为2;卤族元素均为1)。
(5)利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构
如SO2的中心原子为S,σ键电子对数为2,硫原子上的孤电子对数为×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形(含孤电子对),这些价层电子对互相排斥,SO2的空间结构为V形(略去中心原子S上的孤电子对)。
【提醒】 在计算孤电子对数时,若出现0.5或1.5,则把小数进位为整数,即1或2。如NO2的中心原子N上的孤电子对数为=0.5≈1,价层电子对数为3。
2.杂化轨道理论是一种价键理论,可以解释分子的空间结构。
基本
要点
①能量相近(同一能级组或相近能级组)的原子轨道才能参与杂化;②杂化轨道形成σ键,形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键更稳定;③杂化后各轨道能量相同、方向不同;④杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和,但改变了原子轨道的形状、方向,在成键时更有利于轨道间重叠
使用
范围
只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对
类型
sp杂化轨道——由 个s轨道和 个p轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为 ,呈直线形,如BeCl2。
sp2杂化轨道——由 个s轨道和 个p轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为 ,呈平面三角形如BF3。
sp3染杂化轨道——由 个s轨道和 个p轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为 .呈正四面体形,如CH4。
判断
方法
①ABn型分子或离子:杂化轨道数=中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数。
中心原子价
层电子对数
2
3
4
5
6
杂化类型
sp3d
sp3d2
②非ABn型分子或离子,根据杂化轨道的空间结构判断:杂化轨道的空间结构为正四面体形,中心原子采用 杂化;杂化轨道的空间结构为平面三角形,中心原子采用 杂化;杂化轨道的空间结构为直线形,中心原子采用 杂化。
③根据中心原子有没有形成双键或三键判断:
C的成键方式
4个单键
1个双键和2个单键
2个双键或1个三键和1个单键
N的成键方式
3个单键
1个双键和1个单键
1个三键
杂化类型
3.分子、离子的空间结构分析
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
分子(离子)
空间结构
CO2、BeCl2
(AB2型)
BF3、N
(AB3型)
PbCl2、
SnBr2
(AB2型)
CH4、N
(AB4型)
NH3、S
(AB3型)
H2O
(B2A型)
PCl5
(AB5型)
sp3d
SF6
(AB6型)
sp3d2
重难突破・考向深研——要点提炼
(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。
①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;
②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。
如:中心原子采取sp3杂化的,其价层电子对模型为四面体形,其分子构型可以为四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。
(2)价层电子对互斥理论能预测分子的立体构型,但不能解释分子的成键情况,杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的立体构型。两者相结合,具有一定的互补性,可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。
考点03 分子结构与物质的性质
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.分子的极性
非极性分子
极性分子
形成原因
正电荷中心和负电荷中心 的分子
正电荷中心和负电荷中心 的分子
2.分子极性与化学键、分子空间结构的关系
3.分子的手性
概念
具有 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重叠,互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫作手性分子
判断
方法
判断一种有机物是否具有手性异构体,一般可以看其是否有手性碳原子(手性碳原子必须是 碳原子,且连有 的原子或原子团)
4.分子的溶解性
(1)“相似相溶”规律: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。“相似相溶”规律还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇含疏水基团(烃基)大,在水中的溶解度明显减小。
(2)若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度 。
(3)随着溶质分子中疏水基团个数的增多或碳链的增长,溶质在水中的溶解度 。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。
5.范德华力和氢键的对比
范德华力
氢键
存在
普遍存在
已经与 很大的原子形成共价键的氢原子与另一个 很大的原子之间
特征
方向性和饱和性
一定的方向性和饱和性
强度
共价键 > 氢键 > 范德华力
影响其
强度的
因素
①一般地,组成和结构相似的物质,相对分子质量 ,范德华力越大;
②相对分子质量相同或相近时,分子的极性 ,范德华力越大
对于A—H…B,A、B的电负性 ,A、B原子的半径 ,氢键越强
对物质
性质的
影响
主要影响由分子构成的物质的物理性质,如熔、沸点等。范德华力越大,物质的熔、沸点
主要影响物质的相对分子质量、熔沸点、溶解性、酸性等。分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点 ,分子内氢键的存在,使物质的熔、沸点
6.氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
重难突破・考向深研——要点提炼
范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
范德华力
氢键
共价键
对物质性质的影响
①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质;②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高。如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4
分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点H2O>H2S,HF>HCl,
NH3>PH3
①影响分子的稳定性;②共价键键能越大,分子的稳定性越强
考点04 配合物 超分子
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.配合物
配位键
概念
成键原子或离子一方提供 ,另一方提供 而形成的“电子对给予—接受”键
形成条件
成键原子或离子一方有孤电子对,另一方有空轨道
表示方法
常用“→”来表示配位键,箭头指向 的原子,如N可表示为
配位化合物
定义
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称为配位化合物,简称配合物
组成
配体能够提供 ,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-、SCN-等;能够提供 的中心原子或离子一般是金属原子或离子,特别是过渡金属原子或离子,如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。以[Cu(NH3)4]SO4为例,其组成分析如图所示:
2.超分子的定义和主要特征
定义
由两种或两种以上的分子通过 形成的分子聚集体
主要特征
;
3.应用
KMnO4溶液对烯烃的氧化效果较差,在烯烃中溶入冠醚时,冠醚通过与K+结合而将Mn带入烯烃;冠醚不与Mn结合,使游离或裸露的Mn反应活性很高,从而使氧化反应能够迅速发生。
重难突破・考向深研——要点提炼
(1)配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。
(2)中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
素养进阶·答题技法突破
技法提炼・审题点拨——技巧总结
【技法点拨01】分子的空间构型与键参数
(1)键长、键能决定了共价键的稳定性,键长、键角决定了分子的立体构型。一般来说,知道了多原子分子中的键角和键长等数据,就可确定该分子的立体构型。
(2)反应热与键能:ΔH=反应物总键能-生成物总键能。
【技法点拨02】 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
【技法点拨03】 物质的溶解或熔化与化学键变化的关系
(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
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,发生电离,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,发生电离,其分子内的共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的化学键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、乙醇(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,其分子内的共价键被破坏,如Cl2、F2等。
【技法点拨04】键角大小比较的思维模型
【技法点拨05】答题模板
(1)中心原子杂化方式不相同时,优先看杂化方式,键角:sp>sp2>sp3。
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×××。
(2)中心原子杂化方式相同时,看电子对间的斥力。
答题模板: ×××分子中无孤电子对,×××分子中含有n个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,因而键角较小。
(3)空间结构相同时,看中心原子或配位原子的电负性。
①中心原子不同,配位原子相同:如AC3与BC3,若电负性A>B>C,则键角AC3>BC3。答题模板:电负性A>B>C,则AC3中成键电子对离中心原子较近,斥力较大,键角也较大。
②中心原子相同,配位原子不同:如AB3与AC3,若电负性:B>A>C,则键角AB3<AC3。答题模板:电负性B>A>C,则AB3中成键电子对离中心原子较远,斥力较小,因而键角较小。
【技法点拨06】 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。
(2)含极性键的双原子分子一定是极性分子。
(3)ABn(n≥2)型分子:
①根据分子结构判断
若分子是对称的,则为非极性分子,否则是极性分子。
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
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。
【技法点拨07】氢键的性质
(1)有氢键的分子间也有范德华力,但有范德华力的分子间不一定有氢键。
(2)一个氢原子只能形成一个氢键,这就是氢键的饱和性。
(3)氢键主要影响物质的物理性质。
氢键除影响物质的熔、沸点外,还影响物质的溶解度(如乙醇和水能以任意比互溶)以及物质的密度(如冰的密度比水小);但氢键只是一种分子间较强的作用力,不能影响分子的化学性质。
【技法点拨08】 配位化合物的形成条件
形成条件—
易错剖析・避坑攻略——易错归纳
【易错点01】有关化学键的易错点
(1)只有两原子的电负性相差不大时,才能通过共用电子对形成共价键,当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时,不会形成共用电子对,这时形成离子键。
(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键,不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
【易错点02】电子式书写的常见错误
(1)漏写未参与成键的电子
例:N2 N⋮⋮N × ︰N⋮⋮N︰
(2)化合物类型不清楚,漏写或多写“[ ]”及错写电荷数
例:NaCl Na+︰︰ Na+[︰︰]- √
(3)书写不规范,错写共用电子对
例:N2 ︰N︰︰︰N︰ ︰N⋮⋮N︰ √
(4)不考虑原子间的结合顺序
例:HClO H︰︰︰ H︰︰︰ √
(5)不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构
(6)不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开还是一起写
例:CaBr2:Ca2+[︰︰] × [︰︰]-Ca2+[︰︰]- √
Na2O:Na[︰︰]2- × Na+[︰︰]2-Na+ √
【易错点03】有关轨道杂化的易错点
(1)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同,中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多,键角越小。
(2)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。
【易错点04】有关物质构成的易错点
1.在分子中,有的只存在极性键,如HCl、NH3等,有的只存在非极性键,如N2、H2等,有的既存在极性键又存在非极性键,如H2O2、C2H4等;有的不存在化学键,如稀有气体分子。
2.在离子化合物中,一定存在离子键,有的存在极性共价键,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非极性键,如Na2O2、CaC2等。
3.通过物质的结构式,可以快速有效地判断键的种类及数目;判断成键方式时,需掌握:共价单键全为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。
优题精练·专题实战通关
1.(2026·湖南·高考真题)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
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·四川成都·模拟预测)反应可用于壁画修复。下列说法正确的是
A.的结构示意图为 B.中既含离子键又含共价键
C.和的模型相同 D.的空间构型为直线形
3.(25-26高三上·天津滨海新区·开学考试)下列叙述正确的是
①冰的密度小于水,是因为冰中水分子的氢键导致分子间出现较大空隙
②两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键
③氢键是共价键的一种
④一般来说,对于组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,所以、、、的沸点依次升高
⑤某化合物在熔融态时能导电,则该化合物一定是离子化合物
⑥单质分子中不存在化学键,化合物的分子中才存在化学键
⑦离子化合物中一定含有离子键,共价化合物中一定没有离子键
⑧比更稳定,是因为分子间存在氢键
A.②④⑦⑧ B.①③⑤⑧ C.③⑤⑦⑧ D.①②⑤⑦
4.(2026·北京·一模)食盐是日常生活必不可少的物质。将固体溶于水配成的溶液,溶解过程如下图所示。下列说法正确的是
A.在水分子的作用下,溶解时破坏了离子键
B.可根据离子半径及与水分子的静电作用判断为
C.溶液中含有个水合和个水合
D.溶液中存在
5.(2026·广东·高考真题)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
A.A B.B C.C D.D
6.(25-26高三上·河北沧州·开学考试)关于如图所示的有机物说法正确的是
A.分子中有4个π键
B.采用sp、和杂化的碳原子数目之比为
C.1 mol该有机物分子中有键
D.该有机物能形成分子内氢键
7.(2026·云南·模拟预测)物质结构决定性质是化学核心规律。下列由物质结构能直接推测其对应性质的是
选项
结构
性质
A
HCl分子中含有极性共价键
HCl溶于水后能电离出H+和
B
乙醇能形成分子间氢键
乙醇能与钠反应
C
冠醚18-冠-6(冠醚)空腔直径与K+直径接近
冠醚18-冠-6(冠醚)可识别K+
D
石英玻璃(非晶态二氧化硅)的原子排列相对无序
石英玻璃能被氢氟酸腐蚀
A.A B.B C.C D.D
8.(2026·山西晋城·三模)一种含锰配合物的手性催化剂的结构如图所示。下列叙述错误的是
A.第三电离能:
B.Mn的配位数为5
C.电负性:
D.采用杂化的碳原子与采用杂化的碳原子个数比为
9.(2026·重庆·高考真题)下列叙述正确的是
A.和的键角相等 B.的键能是的两倍
C.和的VSEPR模型相同 D.和都是非极性分子
10.(2026·山东烟台·模拟预测)下列化学用语正确的是
A.的VSEPR模型:
B.NaCl溶液中的水合离子:
C.基态锑的简化电子排布式:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
11.(2026·山东·高考真题)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
12.(2026·河北·高考真题)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
A.A B.B C.C D.D
13.(25-26高三下·河北·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCN的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.一水合氨分子中的主要氢键为:
D.水分子的电离过程:
14.(2026·湖北·高考真题)关于粒子的结构与性质,下列说法错误的是
A.和的空间结构均为三角锥形
B.和的模型相同,分子空间结构也相同
C.键角:()()
D.与都是非极性分子
15.(2026·福建泉州·模拟预测)是一种用于钙钛矿太阳能电池的钝化剂,其阴阳离子结构如下图,五种元素的原子序数之和为31,、、、同周期且原子半径依次增大。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:Y<X<Q
B.共价键极性:Z-Q>Z-X>Z-P
C.TFA负离子中,键角:
D.PDA正离子中含有配位键
16.(2025·浙江宁波·一模)某结晶水合物的晶胞如图(氢原子未画出),化学式为,110~120℃失去结晶水,继续加热分解可得。下列说法不正确的是
A.图中球在晶胞的底面上 B.图中球代表的原子团是
C.晶体中存在离子键、配位键和氢键 D.该结晶水合物可溶于水
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