資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺1.共價鍵的本質與特征(1)本質:原子之間通過形成的化學鍵。 (2)特征:具有方向性和性。 2.共價鍵的分類分類依據 類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 原子軌道“”重疊π鍵 原子軌道“”重疊形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 共用電子對非極性鍵 共用電子對原子間共用電子對的數目 單鍵 原子間有1對共用電子雙鍵 原子間有2對共用電子三鍵 原子間有3對共用電子3.π鍵與σ鍵的比較(1)電子云形狀不同:σ鍵的電子云呈對稱,π鍵的電子云呈對稱。 (2)強度不同,一般情況下,π鍵σ鍵牢固。如乙烯、乙炔分子中的π鍵不如σ鍵牢固,比較,因而含有π鍵的乙烯、乙炔與只含σ鍵的乙烷的化學性質不同。 4.鍵參數(1)定義①鍵能:指分子中1 mol 化學鍵解離成所吸收的能量。鍵能通常是298.15 K、101 kPa條件下的標準值。鍵能可通過實驗測定,更多的卻是推算獲得的。鍵能可用于估算化學反應。 ②鍵長:構成化學鍵的兩個原子之間的。 ③鍵角:在多原子分子中,兩個化學鍵的夾角稱為鍵角。多原子分子的鍵角一定,表明共價鍵具有。 (2)鍵參數對分子性質的影響。鍵能越,鍵長越,分子越穩定。 5.等電子原理相同,相同的分子(即等電子體)具有相似的化學鍵特征,具有許多相似的性質,如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與N等。 (1)在分子中,有的只存在極性鍵,如HCl、NH3等,有的只存在非極性鍵,如N2、H2等,有的既存在極性鍵又存在非極性鍵,如H2O2、C2H4等;有的不存在化學鍵,如稀有氣體分子。(2)在離子化合物中,一定存在離子鍵,有的存在極性共價鍵,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非極性共價鍵,如Na2O2、CaC2等。(3)通過物質的結構式,可以快速有效地判斷化學鍵的種類及數目;根據成鍵方式判斷化學鍵數目時要注意共價單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵,叁鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。(4)鍵長、鍵能決定了共價鍵的穩定性,鍵長、鍵角決定了分子的空間構型,一般來說,已知多原子分子中的鍵角和鍵長等數據,就可確定該分子的空間構型。常見幾種分子的空間構型及鍵角如下:(5)常見等電子體與空間構型微粒 價電子總數 空間構型CO2、CNS-、N 16 直線形C、N、SO3 24 平面三角形SO2、O3、N 18 V形Si、P、S、Cl 32 正四面體形P、S、Cl 26 三角錐形CO、N2 10 直線形CH4、N 8 正四面體形考向1 共價鍵的類型及判斷【典例1】(2024·江蘇·高三校聯考階段練習)下列說法正確的是A.、、都屬于氮元素B.和的中心原子軌道雜化類型均為C.分子中的化學鍵均為極性共價鍵D.晶體中存在Ca與之間強烈的相互作用【變式練1】(2024·福建·高三階段練習)下列敘述中正確的是A.以非極性鍵結合起來的分子一定是非極性分子B.鍵角:NH3>PH3C.NCl3與BF3均為三角錐形結構,均為極性分子D.非極性分子中一定含有非極性鍵【變式練2】(2024·遼寧·模擬預測)三硫化四磷()是黃綠色針狀晶體,易燃、有毒,分子結構如圖所示。下列有關的說法中正確的是A.中僅P原子最外層均滿足8電子穩定結構B.鍵角:C.中P原子為雜化,S原子為雜化D.分子中含有6mol極性共價鍵考向2 分子空間構型與鍵參數【典例2】(2024·山東·高三校聯考開學考試)下列分子中鍵角最小的是A. B. C. D.【變式練3】(2024·全國·高三專題練習)通常狀況下,NCl3是一種油狀液體,其分子空間結構與氨分子相似,下列對NCl3的有關敘述正確的是A.NCl3分子中N Cl的鍵長比CCl4分子中C Cl 的鍵長長B.NCl3分子是非極性分子C.NCl3分子中的所有原子均達到8電子穩定結構D.NBr3比NCl3易揮發【變式練4】(2024·山西·高三統考開學考試)下列有關微粒的結構和性質的說法正確的是A.和的空間結構均為直線形B.和的VSEPR模型均為平面三角形C.鄰羥基苯甲酸沸點比對羥基苯甲酸沸點高D.和均是極性分子,且分子的鍵角較大考向3 等電子體、等電子原理的應用【典例3】(2024·全國·高三專題練習)通常把原子總數和價電子總數相同的分子或離子稱為等電子體。人們發現等電子體的空間結構相同,則下列有關說法中正確的是A.CH4和是等電子體,鍵角均為60°B.和是等電子體,均為平面三角形結構C.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結構D.B3N3H6和苯是等電子體,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道【變式練5】(2024·河北·高三階段練習)下列各組微粒互為等電子體的是A.N2O4和C2H4 B.BF3和PCl3 C.CO2和NO2 D.SO2和O3【變式練6】(2024·江蘇·統考)反應應用于石油開采。下列說法正確的是A.的電子式為 B.中N元素的化合價為+5C.分子中存在鍵 D.為非極性分子1.(2024·江西·高考真題)科學家發現宇宙中存在100多種星際分子。下列關于星際分子說法正確的是A.分子的極性:SiH4>NH3 B.鍵的極性:H—Cl>H—HC.鍵角:H2O>CH4 D.分子中三鍵的鍵長:HC≡N>HC≡CH2.(2023·重慶·統考高考真題)和均可發生水解反應,其中的水解機理示意圖如下: 下列說法正確的是A.和均為極性分子 B.和中的均為雜化C.和的水解反應機理相同 D.和均能與形成氫鍵3.(2023·重慶·統考高考真題)配合物[MA2L2]的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說法錯誤的是 A.中心原子的配位數是4 B.晶胞中配合物分子的數目為2C.晶體中相鄰分子間存在范德華力 D.該晶體屬于混合型晶體4.(2023·海南·統考高考真題)下列有關元素單質或化合物的敘述正確的是A.分子呈正四面體,鍵角為B.NaCl焰色試驗為黃色,與Cl電子躍遷有關C.Cu基態原子核外電子排布符合構造原理D.是由極性鍵構成的極性分子5.(2023·廣東·統考高考真題)化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A.元素電負性: B.氫化物沸點:C.第一電離能: D.和的空間結構均為三角錐形6.(2024·湖南·模擬預測)下列化學用語不正確的是A.果糖、核糖的分子式:B.甲醛中鍵的電子云輪廓圖: C.的VSEPR模型: D.氨氣分子中氮原子的雜化軌道表示式: 7.(2024·山西·模擬預測)下列化學用語或表述正確的是A.的電子式: B.的VSEPR模型為 C.基態原子價電子排布式: D.順-2-丁烯的結構簡式: 8.(2024·遼寧·統考一模)氮化硼(BN)晶體有多種結構。六方相氨化硼是通常存在的穩定相,與石墨相似,具有層狀結構,可作高溫潤滑劑;立方相氮化硼是超硬材料,有優異的耐磨性。它們的晶體結構如圖所示,關于這兩種晶體的說法正確的是 A.兩種晶體中B原子的雜化方式均為sp2B.兩種晶體中B-N鍵鍵長相等C.六方相氮化硼層間共價鍵鍵能較小,所以可做高溫潤滑劑D.每個立方氮化硼晶胞中含有4個B原子和4個N原子1.價層電子對互斥理論(1)價層電子對在球面上彼此相距最遠時,排斥力最小,體系的能量最低。(2)孤電子對的排斥力較大,孤電子對越多,排斥力越強,鍵角越小。填寫下表。電子 對數 成鍵 對數 孤電子 對數 電子對 立體構型 分子立 體構型 實例 鍵角2 2 0 直線形 直線形 BeCl2 180°3 3 0 三角形 平面正三角形 BF3 120°2 1 V形 SnBr2 105°4 4 0 正四面 體形 正四面體形 CH4 109°28′3 1 三角錐形 NH3 107°2 2 V形 H2O 105°2.雜化軌道理論當原子成鍵時,原子的價電子軌道相互混雜,形成與原軌道數相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間結構不同。3.配位鍵(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2)配位鍵①配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對,另一方提供空軌道形成共價鍵。②配位鍵的表示:常用“―→”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子,如NH可表示為[NHHHH]+,在NH中,雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同,但是一旦形成之后,4個共價鍵就完全相同。(3)配合物如[Cu(NH3)4]SO4配位體有孤電子對,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。1.價層電子對互斥理論和雜化軌道理論的易混易錯點(1)價層電子對互斥理論說明的是價層電子對的立體構型,而分子的立體構型指的是成鍵電子對的立體構型,不包括孤電子對。①當中心原子無孤電子對時,兩者的構型一致;②當中心原子有孤電子對時,兩者的構型不一致。如:中心原子采取sp3雜化的,其價層電子對模型為四面體形,其分子構型可以為四面體形(如CH4),也可以為三角錐形(如NH3),也可以為V形(如H2O)。(2)價層電子對互斥理論能預測分子的立體構型,但不能解釋分子的成鍵情況,雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況,但不能預測分子的立體構型。兩者相結合,具有一定的互補性,可達到處理問題簡便、迅速、全面的效果。(3)雜化軌道間的夾角與分子內的鍵角不一定相同,中心原子雜化類型相同時孤電子對數越多,鍵角越小。(4)雜化軌道與參與雜化的原子軌道數目相同,但能量不同。2.“四方法”判斷分子或離子中心原子的雜化軌道類型(1)根據雜化軌道的空間構型判斷。①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形,則分子或離子的中心原子發生sp3雜化。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則分子或離子的中心原子發生sp2雜化。③若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則分子或離子的中心原子發生sp雜化。(2)根據雜化軌道之間的夾角判斷。①若雜化軌道之間的夾角為109.5°,則分子或離子的中心原子發生sp3雜化。②若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子或離子的中心原子發生sp2雜化。③若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子或離子的中心原子發生sp雜化。(3)根據中心原子的價層電子對數判斷。①若中心原子的價層電子對數為4,是sp3雜化。②若中心原子的價層電子對數為3,是sp2雜化。③若中心原子的價層電子對數為2,是sp雜化。(4)根據分子或離子中有無π鍵及π鍵數目判斷。若沒有π鍵為sp3雜化,含1個π鍵為sp2雜化,含2個π鍵為sp雜化。3.判斷分子或離子空間構型的“三步曲”第一步:確定中心原子上的價層電子對數a為中心原子的價電子數,b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數,x為與中心原子結合的原子數。如NH3的中心原子為N,a=5,b=1,x=3,所以NH3的中心原子孤電子對數=(a-xb)=×(5-3×1)=1。第二步:確定價層電子對的空間構型由于價層電子對之間的相互排斥作用,它們趨向于盡可能地相互遠離,因此根據已知價層電子對的數目,就可以確定它們的空間構型。第三步:分子空間構型的確定價層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分,用價層電子對的總數減去成鍵電子對數可得孤電子對數。根據成鍵電子對數和孤電子對數,可以確定相應粒子的較穩定的空間構型。考向1 價層電子對互斥理論、雜化軌道理論及應用【典例1】(2024·河南·高三校聯考開學考試)設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是A.0.5molXeF4中Xe原子價層電子對數為3NAB.0.2mol[Cu(NH3)4]SO4中σ鍵的個數為3.2NAC.0.1mol/LNaClO溶液中ClO-的數目一定小于0.1NAD.1molCH4與1molCl2在光照下充分反應生成CH3Cl的分子數為NA【變式練1】(2024·浙江·聯考二模)下列說法不正確的是A.的VSEPR模型: B.蔗糖和氨易溶于水,難溶于四氯化碳,可用“相似相溶”規律解釋C.金屬晶體存在“電子氣”,具有良好的導電性和導熱性D.水晶研成粉末攝取的射線衍射圖譜為分立的斑點或明銳的衍射峰【變式練2】(2024·山東·高三校聯考開學考試)科學家在一定條件下將白磷轉化為黑鱗,黑鱗的晶體結構是與石墨類似的層狀結構,如圖所示。下列有關說法不正確的是 A.黑磷晶體中存在非極性鍵 B.黑磷晶體中磷原子雜化方式為C.黑磷與白磷均為分子晶體 D.黑磷晶體中含有鍵考向2 配位鍵、配合物理論【典例2】(2024·江蘇·高三統考開學考試)B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。為無色氣體,主要用作有機合成中的催化劑,極易水解生成(在水中完全電離為和)和硼酸()。硼酸是一元弱酸,能溶于水,硼酸和甲醇在濃硫酸存在下生成揮發性的硼酸甲酯,硼酸甲酯主要用作熱穩定劑、木材防腐劑等。高溫下和焦炭在氯氣的氛圍中獲得。GaN的結構與晶體硅類似,是第三代半導體研究的熱點。下列說法正確的是A.GaN晶體中存在配位鍵 B.易溶于水C.Ga原子位于周期表中d區 D.中B原子軌道雜化類型為【變式練3】(2024·山東·高三開學考試)車葉草苷酸的結構簡式如圖所示。下列有關車葉草苷酸說法正確的是 A.分子中含有平面環狀結構B.分子中含有5個手性碳原子C.其鈉鹽在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度D.其在弱堿介質中可與某些過渡金屬離子形成配合物【變式練4】(2024·全國·高三專題練習)K3[Fe(CN)6]在水中可以電離出配離子[Fe(CN)6]3-,下列關于該配離子的說法錯誤的是A.該配離子的中心離子為Fe3+ B.該配離子的配體是CN-C.該配離子的配位數為6 D.[Fe(CN)6]3-和Fe3+的性質相同1.(2024·江蘇·高考真題)反應可用于壁畫修復。下列說法正確的是A.的結構示意圖為 B.中既含離子鍵又含共價鍵C.中S元素的化合價為 D.的空間構型為直線形2.(2023·重慶·統考高考真題)配合物[MA2L2]的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說法錯誤的是 A.中心原子的配位數是4 B.晶胞中配合物分子的數目為2C.晶體中相鄰分子間存在范德華力 D.該晶體屬于混合型晶體3.(2023·江蘇·統考高考真題)氫元素及其化合物在自然界廣泛存在且具有重要應用。、、是氫元素的3種核素,基態H原子的核外電子排布,使得H既可以形成又可以形成,還能形成、、、、等重要化合物;水煤氣法、電解水、光催化分解水都能獲得,如水煤氣法制氫反應中,與足量反應生成和吸收131.3kJ的熱量。在金屬冶煉、新能源開發、碳中和等方面具有重要應用,如在催化劑作用下與反應可得到。我國科學家在氫氣的制備和應用等方面都取得了重大成果。下列說法正確的是A.、、都屬于氫元素B.和的中心原子軌道雜化類型均為C.分子中的化學鍵均為極性共價鍵D.晶體中存在Ca與之間的強烈相互作用4.(2023·海南·統考高考真題)閉花耳草是海南傳統藥材,具有消炎功效。車葉草苷酸是其活性成分之一,結構簡式如圖所示。下列有關車葉草苷酸說法正確的是 A.分子中含有平面環狀結構B.分子中含有5個手性碳原子C.其鈉鹽在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度D.其在弱堿介質中可與某些過渡金屬離子形成配合物5.(2023·廣東·統考高考真題)化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A.元素電負性: B.氫化物沸點:C.第一電離能: D.和的空間結構均為三角錐形6.(2023·北京·統考高考真題)下列化學用語或圖示表達正確的是A.的電子式為 B.的VSEPR模型為 C.電子云圖為 D.基態原子的價層電子軌道表示式為 7.(2023·北京·統考高考真題)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。 下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是A.三種物質中均有碳碳原子間的鍵 B.三種物質中的碳原子都是雜化C.三種物質的晶體類型相同 D.三種物質均能導電8.(2023·浙江·統考高考真題)下列化學用語表示正確的是A.分子的球棍模型: B.的價層電子對互斥模型: C.的電子式:D.的名稱:3 甲基戊烷1.分子間作用力(1)定義:物質分子間普遍存在的一種_相互作用力__。(2)分類(3)范德華力與物質性質定義 固態和液態分子之間普遍存在的一種_相互作用力__,范德華力約比化學鍵的鍵能小1~2個數量級實質 范德華力的實質是_電性__作用,無飽和性和_方向性__影響范德 華力的因素 一般來說,結構和組成相似的物質,隨著_相對分子質量__的增大,范德華力逐漸增強范德華力與 物質的性質 范德華力主要影響物質的_熔點__、沸點等物理性質(4)氫鍵與物質性質定義 已經與_電負性很強__的原子形成共價鍵的_氫原子__與另一個_電負性很強__的原子之間的作用力,稱為氫鍵表達方式 用A—H…B表示(A、B是電負性很大的原子,一般為N、O、F三種元素的原子,A、B可以相同,也可以不同)。形成條件 氫原子兩邊的A原子和B原子所屬元素通常具有很強的電負性和很小的_原子半徑__特征 具有一定的_方向__性和_飽和__性對物質性 質的影響 主要表現為物質的熔點和沸點_升高__,對物質的電離、溶解等也產生影響分類 氫鍵有_分子內氫鍵__和分子間氫鍵注意:同分異構體中,存在分子間氫鍵的比存在分子內氫鍵的化合物的熔、沸點高。2.分子的極性(1)非極性分子與極性分子的判斷(2)鍵的極性、分子空間構型與分子極性的關系類型 實例 鍵的極性 立體構型 分子極性X2 H2、N2 非極性鍵 直線形 非極性分子XY HCl、NO 極性鍵 直線形 _極性分子__XY2 (X2Y) CO2、CS2 極性鍵 直線形 _非極性分子__SO2 極性鍵 V形 極性分子H2O、H2S 極性鍵 V形 _極性分子__XY3 BF3 極性鍵 平面三角形 非極性分子NH3 極性鍵 三角錐形 _極性分子__XY4 CH4、CCl4 極性鍵 正四面體形 _非極性分子__(3)分子的溶解性。①“相似相溶”的規律:非極性溶質一般能溶于_非極性溶劑__,極性溶質一般能溶于_極性溶劑__。若能形成氫鍵,則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大,溶解性_越好__。②“相似相溶”還適用于分子結構的相似性,如乙醇和水_互溶__(C2H5OH和H2O中的羥基相近),而戊醇在水中的溶解度明顯減小。③如果溶質與水發生反應,將增大物質的溶解度,如SO2等。4.無機含氧酸分子的酸性。對于同一元素的無機含氧酸來說:該元素的化合價越高,其含氧酸的酸性越強。無機含氧酸可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越_高__,導致R—O—H中O的電子向_R__偏移,在水分子的作用下越_易__電離出H+,酸性越_強__,如H2SO3_<__H2SO4,HClO_<__HClO2_<__HClO3_<__HClO4。5.分子的手性(1)手性異構(對映異構):具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如同左手和右手一樣互為_鏡像__,卻在三維空間里_不能重疊__的現象。(2)手性分子:具有_手性異構__體的分子。(3)手性碳原子:在有機物分子中,連有_四__個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如。1.范德華力、氫鍵、共價鍵的比較范德華力 氫鍵 共價鍵概念 物質分子之間普遍存在的一種相互作用力,又稱分子間作用力 已經與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很強的原子之間的作用力 原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類 分子內氫鍵、分子間氫鍵 極性共價鍵、非極性共價鍵存在范圍 分子間 某些含強極性鍵氫化物的分子間(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O及H的化合物中或其分子間 雙原子或多原子的分子或共價化合物和某些離子化合物特征(有無方向性和飽和性) 無方向性、無飽和性 有方向性、有飽和性 有方向性、有飽和性強度比較 共價鍵>氫鍵>范德華力影響強度的因素 ①隨著分子極性和相對分子質量的增大而增大;②組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大 對于A—H…B,A、B的電負性越大,B原子的半徑越小,氫鍵的鍵能越大 成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩定對物質性質的影響 ①影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質;②組成和結構相似的物質,隨相對分子質量的增大,物質的熔、沸點升高。如熔、沸點F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4 分子間氫鍵的存在,使物質的熔、沸點升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸點:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3 ①影響分子的穩定性;②共價鍵鍵能越大,分子的穩定性越強2.共價鍵的極性與分子極性的關系3.判斷ABn型分子極性的經驗規律若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數,則為非極性分子,若不等則為極性分子。如SO2為極性分子,SO3為非極性分子。4.分子極性判斷的思維程序和兩種思維模型(1)思維程序(2)思維模型①根據鍵的類型及分子的立體構型判斷非極性分子、極性分子的判斷,首先看鍵是否有極性,然后再看各鍵的空間排列狀況。鍵無極性,分子必無極性(O3除外);鍵有極性,各鍵空間排列均勻,使鍵的極性相互抵消,分子無極性;鍵有極性,各鍵空間排列不均勻,不能使鍵的極性相互抵消,分子有極性。共價鍵的極性與分子極性的關系可總結如下:②根據中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵,此分子一般為非極性分子;分子中的中心原子最外層電子若未全部成鍵,此分子一般為極性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵,它們都是非極性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵,它們都是極性分子。4.無機含氧酸的酸性判斷及比較(1)由HNO3、H2SO4、H3PO4的相關知識而誤認為酸分子中有幾個H或幾個羥基就屬于幾元酸;由氧化性:HNO3>HNO2、H2SO4>H2SO3而混淆酸的酸性與氧化性,誤認為酸性越強的酸其氧化性也越強。(2)誤認為氫原子數就是含氧酸的元數。如磷元素的幾種含氧酸的名稱、分子式、結構式、磷元素的化合價、酸的元數如下表:名稱 正磷酸 偏磷酸 亞磷酸 次磷酸分子式 H3PO4 HPO3 H3PO3 H3PO2結構磷的化合價 +5 +5 +3 +1酸的元數 三元 一元 二元 一元(3)同種元素的含氧酸,中心原子的價態越高,含氧酸的氧化性不一定越強。如酸性:HClO4>HClO3>HClO,氧化性:HClO4(4)根據非羥基氧的個數判斷(5)利用元素周期律判斷→→→→考向1 共價鍵的極性與分子極性的判斷【典例1】(2024·山東·高三開學考試)下列分子屬于非極性分子的是A.CH2Cl2 B.CS2 C.NCl3 D.H2S【變式練1】(2024·全國·高三專題練習)偶極矩是電荷量與正、負電荷中心間的距離的乘積。用偶極矩可判斷分子的極性:一般來說極性分子的偶極矩不為零;非極性分子的偶極矩為零。下列分子中偶極矩不為零的是A.BeCl2 B.BF3 C.PCl3 D.CH4【變式練2】(2024·全國·高三專題練習)下列化合物中,化學鍵的類型(極性或非極性)和分子的極性皆相同的是A.CO2和SO2 B.CH4和CH2Cl2 C.BF3和NH3 D.HCl和HI考向2 范德華力、氫鍵對物質性質的影響【典例2】(2024·江蘇·高三校聯考階段練習)下列物質結構與性質或物質性質與用途具有對應關系的是A.分子內含有N≡N,具有氧化性B.極易溶于水,液氨可用作制冷劑C.分子之間形成氫鍵,(g)的熱穩定性比(g)的高D.具有還原性,可用作噴氣式發動機的燃料【變式練3】(2024·山東·高三統考開學考試)抗凝劑法華林的結構簡式如圖所示,下列說法錯誤的是A.酸性條件下的水解產物存在順反異構B.含有3種含氧官能團,在水中的溶解度不大C.可形成分子內氫鍵和分子間氫鍵D.1mol該物質最多可與發生加成反應【變式練4】(2024·江西·模擬預測)“固碳”是環境科學研究的熱點課題。最近,某課題組開發光催化劑實現、和苯乙烯類氫羧化反應,轉化關系如圖所示,下列敘述錯誤的是 A.上述總反應是理想的綠色化學反應B.甲能發生加聚、氧化、取代反應C.乙分子間存在范德華力和氫鍵D.乙的相同官能團芳香族同分異構體有14種(不包括立體異構)考向3 無機含氧酸的酸性【典例3】(2024·四川·高三階段練習)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W、Y同主族,W的簡單氫化物與Z的單質混合在光照下反應,氣體顏色不斷變淺,瓶壁上有油狀液滴,X的簡單氫化物與Z的氫化物相遇會產生白煙。下列說法正確的是A.Y的核電荷數等于W與X的之和B.W的含氧酸的酸性一定比Z的強C.X的簡單氫化物的熱穩定性比Y的弱D.四種元素中,Y的原子半徑最大【變式練5】(2024·西藏·統考期末)下列說法正確的是A.HF、、、的熔沸點、還原性都依次升高(增強)B.、分子構型均為正四面體,鍵角也相同C.通常測定氟化氫的相對分子質量大于理論值,因分子間存在氫鍵D.氯的各種含氧酸的酸性由強到弱排列為【變式練6】(2024·河南·統考期末)現有三種元素的基態原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p63s23p5,則下列比較中一定正確的是A.含氧酸的酸性:③>①>② B.原子半徑:③>①>②C.第一電離能:③>①>② D.電負性:③>①>②1.(2024·湖北·高考真題)結構決定性質,性質決定用途。下列事實解釋錯誤的是事實 解釋A 甘油是黏稠液體 甘油分子間的氫鍵較強B 王水溶解鉑 濃鹽酸增強了濃硝酸的氧化性C 冰的密度小于干冰 冰晶體中水分子的空間利用率相對較低D 石墨能導電 未雜化的p軌道重疊使電子可在整個碳原子平面內運動A.A B.B C.C D.D2.(2023·廣東·統考高考真題)化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A.元素電負性: B.氫化物沸點:C.第一電離能: D.和的空間結構均為三角錐形3.(2023·北京·統考高考真題)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是A.鍵的鍵能小于鍵的鍵能B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的C.氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性D.氣態氟化氫中存在,而氣態氯化氫中是分子4.(2023·浙江·統考高考真題)X、Y、Z、W四種短周期主族元素,原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相鄰。X基態原子核外有2個未成對電子,W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是A.第一電離能:B.電負性:C.Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑:D.與水反應生成產物之一是非極性分子5.(2023·山東·統考高考真題)下列分子屬于極性分子的是A. B. C. D.6.(2024·遼寧·統考一模)下列關系錯誤的是A.沸點:CO>N2 B.第一電離能:Si<P<SC.在水中的溶解度:SO2>CO2 D.還原性:稀鹽酸<濃鹽酸7.(2024·江西·校聯考模擬預測)下列分子屬于極性分子的是A.OF2 B.CS2 C.SiCl4 D.O28.(2024·浙江·聯考二模)下列說法不正確的是A.的VSEPR模型: B.蔗糖和氨易溶于水,難溶于四氯化碳,可用“相似相溶”規律解釋C.金屬晶體存在“電子氣”,具有良好的導電性和導熱性D.水晶研成粉末攝取的射線衍射圖譜為分立的斑點或明銳的衍射峰21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺1.共價鍵的本質與特征(1)本質:原子之間通過 形成的化學鍵。 (2)特征:具有方向性和 性。 2.共價鍵的分類分類依據 類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 原子軌道“ ”重疊π鍵 原子軌道“ ”重疊形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 共用電子對非極性鍵 共用電子對原子間共用電子對的數目 單鍵 原子間有1對共用電子雙鍵 原子間有2對共用電子三鍵 原子間有3對共用電子3.π鍵與σ鍵的比較(1)電子云形狀不同:σ鍵的電子云呈 對稱,π鍵的電子云呈 對稱。 (2)強度不同,一般情況下,π鍵 σ鍵牢固。如乙烯、乙炔分子中的π鍵不如σ鍵牢固,比較 ,因而含有π鍵的乙烯、乙炔與只含σ鍵的乙烷的化學性質不同。 4.鍵參數(1)定義①鍵能:指 分子中1 mol 化學鍵解離成 所吸收的能量。鍵能通常是298.15 K、101 kPa條件下的標準值。鍵能可通過實驗測定,更多的卻是推算獲得的。鍵能可用于估算化學反應 。 ②鍵長:構成化學鍵的兩個原子之間的 。 ③鍵角:在多原子分子中,兩個化學鍵的夾角稱為鍵角。多原子分子的鍵角一定,表明共價鍵具有 。 (2)鍵參數對分子性質的影響。鍵能越 ,鍵長越 ,分子越穩定。 5.等電子原理 相同, 相同的分子(即等電子體)具有相似的化學鍵特征,具有許多相似的性質,如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與N等。 【答案】1.(1)共用電子 (2)飽和2.頭碰頭 肩并肩 偏移 不偏移3.(1)軸 鏡面 (2)不如 容易斷裂4.(1)①氣態 氣態原子 熱效應?、诤碎g距?、鄯较蛐浴?2)大 短5.原子總數 價電子總數(1)在分子中,有的只存在極性鍵,如HCl、NH3等,有的只存在非極性鍵,如N2、H2等,有的既存在極性鍵又存在非極性鍵,如H2O2、C2H4等;有的不存在化學鍵,如稀有氣體分子。(2)在離子化合物中,一定存在離子鍵,有的存在極性共價鍵,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非極性共價鍵,如Na2O2、CaC2等。(3)通過物質的結構式,可以快速有效地判斷化學鍵的種類及數目;根據成鍵方式判斷化學鍵數目時要注意共價單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵,叁鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵。(4)鍵長、鍵能決定了共價鍵的穩定性,鍵長、鍵角決定了分子的空間構型,一般來說,已知多原子分子中的鍵角和鍵長等數據,就可確定該分子的空間構型。常見幾種分子的空間構型及鍵角如下:(5)常見等電子體與空間構型微粒 價電子總數 空間構型CO2、CNS-、N 16 直線形C、N、SO3 24 平面三角形SO2、O3、N 18 V形Si、P、S、Cl 32 正四面體形P、S、Cl 26 三角錐形CO、N2 10 直線形CH4、N 8 正四面體形考向1 共價鍵的類型及判斷【典例1】(2024·江蘇·高三校聯考階段練習)下列說法正確的是A.、、都屬于氮元素B.和的中心原子軌道雜化類型均為C.分子中的化學鍵均為極性共價鍵D.晶體中存在Ca與之間強烈的相互作用【答案】A【解析】A.是氮元素的3種粒子,質子數都是7,都屬于氮元素,故A正確;B.NH3中N原子的價層電子對數為3+=2,含有一對孤對電子,H2O中O原子的價層電子對數為2+=4,N、O原子的雜化類型均為sp3,故B錯誤;C.N2H4分子結構式為 ,則存在N-H極性共價鍵和N-N非極性共價鍵,故C錯誤;D.CaCl2為離子化合物,由Ca2+和Cl-構成,存在離子鍵,不存在Ca與Cl2之間的強烈相互作用,故D錯誤;故選:A。【變式練1】(2024·福建·高三階段練習)下列敘述中正確的是A.以非極性鍵結合起來的分子一定是非極性分子B.鍵角:NH3>PH3C.NCl3與BF3均為三角錐形結構,均為極性分子D.非極性分子中一定含有非極性鍵【答案】B【解析】A.臭氧和二氧化硫的價電子數和原子個數相同,互為等電子體,等電子體具有相同的空間構型,二氧化硫的價層電子對數為3、孤對電子對數為1,分子的空間構型為V形,則含有非極性鍵的臭氧分子是結構不對稱的極性分子,所以以非極性鍵結合起來的分子不一定是非極性分子,故A錯誤;B.氨分子和磷化氫分子的空間構型都為三角錐形,氮原子的原子半徑小于磷原子,則氨分子中成鍵電子對的斥力大于磷化氫分子,鍵角大于磷化氫分子,故B正確;C.三氟化硼分子中硼原子的價層電子對數為3、孤對電子對數為0,分子的空間構型為平面正三角形,則三氟化硼分子為結構對稱的非極性分子,故C錯誤;D.二氧化碳的空間構型是直線形,是只含有極性鍵的結構對稱的非極性分子,所以非極性分子中不一定含有非極性鍵,故D錯誤;故選B。【變式練2】(2024·遼寧·模擬預測)三硫化四磷()是黃綠色針狀晶體,易燃、有毒,分子結構如圖所示。下列有關的說法中正確的是A.中僅P原子最外層均滿足8電子穩定結構B.鍵角:C.中P原子為雜化,S原子為雜化D.分子中含有6mol極性共價鍵【答案】D【解析】A.P最外層5個電子,形成了3個共價鍵,S最外層6個電子,形成了2個鍵,因此都滿足8電子穩定結構,不僅僅是P原子,故A錯誤;B.均采用sp3雜化,PCl3的中心原子有一對孤電子,而無孤電子對,因為孤電子對對成鍵電子對有排斥力,所以導致Cl-P-Cl鍵角更小,即鍵角比較:,故B錯誤;C.S原子價層電子對數是4,則S原子是sp3雜化,故C錯誤;D.根據結構簡式可知1mol 分子中含有6mol極性共價鍵,3mol非極性共價鍵,故D正確;答案選D。考向2 分子空間構型與鍵參數【典例2】(2024·山東·高三校聯考開學考試)下列分子中鍵角最小的是A. B. C. D.【答案】D【解析】SO2中心原子孤電子對數=、價層電子對數=2+1=3,故為sp2雜化、空間構型為V形,SO3中心原子孤電子對數=、價層電子對數=3+0=3,故為sp2雜化、空間構型為平面正三角形,孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力,排斥力越大鍵角越小,則分子中鍵角略小于,分子中鍵角為;分子和分子兩者的中心原子孤電子對數=、價層電子對數=3+1=4,均為雜化,分子均為三角錐形,鍵角小于,而的電負性小于中成鍵電子對間的斥力較中的小,因此的鍵角小于;故選D。【變式練3】(2024·全國·高三專題練習)通常狀況下,NCl3是一種油狀液體,其分子空間結構與氨分子相似,下列對NCl3的有關敘述正確的是A.NCl3分子中N Cl的鍵長比CCl4分子中C Cl 的鍵長長B.NCl3分子是非極性分子C.NCl3分子中的所有原子均達到8電子穩定結構D.NBr3比NCl3易揮發【答案】C【解析】A.因碳原子半徑比氮原子半徑大,故N Cl的鍵長比C Cl的鍵長短,A錯誤;B.NCl3分子空間結構類似NH3,故NCl3是極性分子,B錯誤;C.NCl3中N原子最外層電子數5,化合價的絕對值3,所以N原子達到8電子穩定結構;NCl3中Cl原子最外層電子數7,化合價的絕對值1,所以Cl原子達到8電子穩定結構,C正確;D.NBr3與NCl3結構相似,由于NBr3的相對分子質量較大,分子間作用力較大,所以NBr3的沸點比NCl3高,因此NBr3比NCl3難揮發,D錯誤;故選C。【變式練4】(2024·山西·高三統考開學考試)下列有關微粒的結構和性質的說法正確的是A.和的空間結構均為直線形B.和的VSEPR模型均為平面三角形C.鄰羥基苯甲酸沸點比對羥基苯甲酸沸點高D.和均是極性分子,且分子的鍵角較大【答案】D【解析】A.中氧原子為雜化,空間結構是“V”形結構,不是直線形,中碳原子為雜化,空間結構為直線形,故A錯誤;B.中N原子的成鍵電子對數為3、孤對電子對數為1,氮原子為雜化,VSEPR模型為四面體,BF3中B原子的成鍵電子對數為3、孤對電子對數為0,硼原子為雜化,VSEPR模型為平面三角形,故B錯誤;C.分子內氫鍵使物質熔沸點降低,分子間氫鍵使物質熔沸點升高,鄰羥基苯甲酸存在分子內氫鍵,對羥基苯甲酸存在分子間氫鍵,則鄰羥基苯甲酸沸點比對羥基苯甲酸沸點低,故C錯誤;D.VSEPR模型相同的分子中孤對電子對數越多,對成鍵電子對的排斥力越大,分子的鍵角越小,中的氧原子中孤對電子對數為2,中氮原子孤對電子對數為1,則分子的鍵角大于分子的鍵角,故D正確。綜上所述,答案為D。考向3 等電子體、等電子原理的應用【典例3】(2024·全國·高三專題練習)通常把原子總數和價電子總數相同的分子或離子稱為等電子體。人們發現等電子體的空間結構相同,則下列有關說法中正確的是A.CH4和是等電子體,鍵角均為60°B.和是等電子體,均為平面三角形結構C.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結構D.B3N3H6和苯是等電子體,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道【答案】B【解析】A.CH4和是正四面體結構,鍵角是109°28′,故A錯誤;B.和是等電子體,均為平面三角形結構,故B正確;C.H3O+和PCl3的價電子總數不相等,不互為等電子體,故C錯誤;D.苯分子中存在“肩并肩”式重疊的軌道,故其等電子體B3N3H6分子中也存在,故D錯誤;故答案選B。【變式練5】(2024·河北·高三階段練習)下列各組微粒互為等電子體的是A.N2O4和C2H4 B.BF3和PCl3 C.CO2和NO2 D.SO2和O3【答案】D【解析】A.N2O4和C2H4的原子數相等,價電子數不相等,所以兩者不是等電子體,A錯誤;B.BF3和PCl3的原子數相等,價電子數不相等,所以兩者不是等電子體,B錯誤;C.CO2和NO2的原子數相等,價電子數不相等,不屬于等電子體,C錯誤;D.SO2和O3的原子數和價電子數分別均相等,所以兩者是等電子體,D正確;故選D。【變式練6】(2024·江蘇·統考)反應應用于石油開采。下列說法正確的是A.的電子式為 B.中N元素的化合價為+5C.分子中存在鍵 D.為非極性分子【答案】C【解析】A.的電子式為 ,A錯誤;B.中N元素的化合價為+3,B錯誤;C.分子中存在鍵,C正確;D.為V形分子,分子中正負電荷中心未重合,為極性分子,D錯誤。故選C。1.(2024·江西·高考真題)科學家發現宇宙中存在100多種星際分子。下列關于星際分子說法正確的是A.分子的極性:SiH4>NH3 B.鍵的極性:H—Cl>H—HC.鍵角:H2O>CH4 D.分子中三鍵的鍵長:HC≡N>HC≡CH【答案】B【解析】A.SiH4中四條Si—H鍵完全相同,均為極性鍵,但由于SiH4為正四面體結構,故為非極性分子,NH3為三角錐形結構,3條N—H鍵的極性不能抵消,故為極性分子,故A錯誤;B.H—H為非極性鍵,H—Cl為極性鍵,則鍵的極性:H—Cl>H—H,故B正確;C.水分子為V形結構,含兩對孤對電子,甲烷為正四面體結構,不含孤對電子,孤對電子對成鍵電子對斥力較大,則鍵角:H2O<CH4,故C錯誤;D.原子半徑C>N,分子中三鍵的鍵長:HC≡N<HC≡CH,故D錯誤;故選B。2.(2023·重慶·統考高考真題)和均可發生水解反應,其中的水解機理示意圖如下: 下列說法正確的是A.和均為極性分子 B.和中的均為雜化C.和的水解反應機理相同 D.和均能與形成氫鍵【答案】D【解析】A.中中心原子N周圍的價層電子對數為:3+=4,故空間構型為三角錐形,其分子中正、負電荷中心不重合,為極性分子,而中中心原子周圍的價層電子對數為:4+=4,是正四面體形結構,為非極性分子,A錯誤;B.和中中心原子N周圍的價層電子對數均為:3+=4,故二者均為雜化,B錯誤;C.由題干NCl3反應歷程圖可知,NCl3水解時首先H2O中的H原子與NCl3上的孤電子對結合,O與Cl結合形成HClO,而SiCl4上無孤電子對,故SiCl4的水解反應機理與之不相同,C錯誤;D.和分子中均存在N-H鍵和孤電子對,故均能與形成氫鍵,D正確;故答案為:D。3.(2023·重慶·統考高考真題)配合物[MA2L2]的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說法錯誤的是 A.中心原子的配位數是4 B.晶胞中配合物分子的數目為2C.晶體中相鄰分子間存在范德華力 D.該晶體屬于混合型晶體【答案】D【解析】A.由題干配合物[MA2L2]的分子結構示意圖可知,中心原子M周圍形成了4個配位鍵,故中心原子M的配位數是4,A正確;B.由題干圖示晶胞結構可知,晶胞中配合物分子的數目為=2,B正確;C.由題干信息可知,該晶體為由分子組成的分子晶體,故晶體中相鄰分子間存在范德華力,C正確;D.由題干信息可知,該晶體為由分子組成的分子晶體,D錯誤;故答案為:D。4.(2023·海南·統考高考真題)下列有關元素單質或化合物的敘述正確的是A.分子呈正四面體,鍵角為B.NaCl焰色試驗為黃色,與Cl電子躍遷有關C.Cu基態原子核外電子排布符合構造原理D.是由極性鍵構成的極性分子【答案】D【解析】A.分子呈正四面體,磷原子在正四面體的四個頂點處,鍵角為,A錯誤;B.NaCl焰色試驗為黃色,與Na電子躍遷有關,B錯誤;C.Cu基態原子核外電子排布不符合構造原理,考慮了半滿規則和全滿規則,價電子排布式為3d104s1,這樣能量更低更穩定,C錯誤;D. 的構型是V形,因此是由極性鍵構成的極性分子,D正確;故選D。5.(2023·廣東·統考高考真題)化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A.元素電負性: B.氫化物沸點:C.第一電離能: D.和的空間結構均為三角錐形【答案】A【解析】E在地殼中含量最多為氧元素,X的基態原子價層電子排布式為,所以, ,X為鎂或者 ,X為鋰,Y的基態原子價層p軌道半充滿所以可能為氮或磷,Y和M同族所以為氮或磷,根據X與M同周期、化合價之和為零,可確定Z為氫元素、M為磷元素、X為鎂元素、E為氧元素、Y氮元素。A.元素電負性:氧大于氮大于氫,A正確;B.磷化氫、氨氣、水固體均是分子晶體,氨氣、水固體中都存在氫鍵沸點高,磷化氫沒有氫鍵沸點低,所以氫化物沸點:冰大于氨大于磷化氫,B錯誤;C.同周期第一電離能自左向右總趨勢逐漸增大,當出現第ⅡA族和第ⅤA族時比左右兩側元素電離能都要大,所以氮大于氧大于鎂 ,C錯誤;D.價層電子對為 ,有一對孤電子對,空間結構為三角錐形,價層電子對為,沒有孤電子對,空間結構為平面三角形,D錯誤;故選A。6.(2024·湖南·模擬預測)下列化學用語不正確的是A.果糖、核糖的分子式:B.甲醛中鍵的電子云輪廓圖: C.的VSEPR模型: D.氨氣分子中氮原子的雜化軌道表示式: 【答案】A【解析】A.核糖分子式為C5H10O5,A錯誤;B.甲醛中存在C=O,其中一個π鍵一個σ鍵,π鍵的電子云輪廊圖: ,B正確;C.中S的價層電子對數為3,則其VSEPR模型為 ,C正確;D.氨氣分子中氮原子價層電子對數為3+ =4,雜化類型為sp3且含有1個孤電子對,雜化軌道表示式為: ,D正確;故選A。7.(2024·山西·模擬預測)下列化學用語或表述正確的是A.的電子式: B.的VSEPR模型為 C.基態原子價電子排布式: D.順-2-丁烯的結構簡式: 【答案】A【解析】A.根據的結構式,其電子式為,A正確;B.含有3個鍵對,1個孤對 分子VSEPR模型為三角錐型,B錯誤;C.Ni有28個電子,基態原子價電子排布式:,C錯誤;D. 為反-2-丁烯的結構簡式,D錯誤;故選A。8.(2024·遼寧·統考一模)氮化硼(BN)晶體有多種結構。六方相氨化硼是通常存在的穩定相,與石墨相似,具有層狀結構,可作高溫潤滑劑;立方相氮化硼是超硬材料,有優異的耐磨性。它們的晶體結構如圖所示,關于這兩種晶體的說法正確的是 A.兩種晶體中B原子的雜化方式均為sp2B.兩種晶體中B-N鍵鍵長相等C.六方相氮化硼層間共價鍵鍵能較小,所以可做高溫潤滑劑D.每個立方氮化硼晶胞中含有4個B原子和4個N原子【答案】D【解析】A.立方氮化硼中硼原子形成4個共價鍵,所以立方氮化硼中硼原子采用的是sp3雜化,選項A錯誤;B.六方相氨化硼具有層狀結構,立方相氮化硼形成正四面體結構,兩種晶體中B-N鍵鍵長不相等,選項B錯誤;C.六方相氮化硼層間作用力為范德華力,相對較小,所以可做高溫潤滑劑,選項C錯誤;D.根據立方氨化硼的晶胞示意圖,每個晶胞中B原子個數是8+6=4,N原子個數為4,選項D正確;答案選D。1.價層電子對互斥理論(1)價層電子對在球面上彼此相距最遠時,排斥力最小,體系的能量最低。(2)孤電子對的排斥力較大,孤電子對越多,排斥力越強,鍵角越小。填寫下表。電子 對數 成鍵 對數 孤電子 對數 電子對 立體構型 分子立 體構型 實例 鍵角2 2 0 直線形 直線形 BeCl2 180°3 3 0 三角形 平面正三角形 BF3 120°2 1 V形 SnBr2 105°4 4 0 正四面 體形 正四面體形 CH4 109°28′3 1 三角錐形 NH3 107°2 2 V形 H2O 105°2.雜化軌道理論當原子成鍵時,原子的價電子軌道相互混雜,形成與原軌道數相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間結構不同。3.配位鍵(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2)配位鍵①配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對,另一方提供空軌道形成共價鍵。②配位鍵的表示:常用“―→”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子,如NH可表示為[NHHHH]+,在NH中,雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同,但是一旦形成之后,4個共價鍵就完全相同。(3)配合物如[Cu(NH3)4]SO4配位體有孤電子對,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。1.價層電子對互斥理論和雜化軌道理論的易混易錯點(1)價層電子對互斥理論說明的是價層電子對的立體構型,而分子的立體構型指的是成鍵電子對的立體構型,不包括孤電子對。①當中心原子無孤電子對時,兩者的構型一致;②當中心原子有孤電子對時,兩者的構型不一致。如:中心原子采取sp3雜化的,其價層電子對模型為四面體形,其分子構型可以為四面體形(如CH4),也可以為三角錐形(如NH3),也可以為V形(如H2O)。(2)價層電子對互斥理論能預測分子的立體構型,但不能解釋分子的成鍵情況,雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況,但不能預測分子的立體構型。兩者相結合,具有一定的互補性,可達到處理問題簡便、迅速、全面的效果。(3)雜化軌道間的夾角與分子內的鍵角不一定相同,中心原子雜化類型相同時孤電子對數越多,鍵角越小。(4)雜化軌道與參與雜化的原子軌道數目相同,但能量不同。2.“四方法”判斷分子或離子中心原子的雜化軌道類型(1)根據雜化軌道的空間構型判斷。①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形,則分子或離子的中心原子發生sp3雜化。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則分子或離子的中心原子發生sp2雜化。③若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則分子或離子的中心原子發生sp雜化。(2)根據雜化軌道之間的夾角判斷。①若雜化軌道之間的夾角為109.5°,則分子或離子的中心原子發生sp3雜化。②若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子或離子的中心原子發生sp2雜化。③若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子或離子的中心原子發生sp雜化。(3)根據中心原子的價層電子對數判斷。①若中心原子的價層電子對數為4,是sp3雜化。②若中心原子的價層電子對數為3,是sp2雜化。③若中心原子的價層電子對數為2,是sp雜化。(4)根據分子或離子中有無π鍵及π鍵數目判斷。若沒有π鍵為sp3雜化,含1個π鍵為sp2雜化,含2個π鍵為sp雜化。3.判斷分子或離子空間構型的“三步曲”第一步:確定中心原子上的價層電子對數a為中心原子的價電子數,b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數,x為與中心原子結合的原子數。如NH3的中心原子為N,a=5,b=1,x=3,所以NH3的中心原子孤電子對數=(a-xb)=×(5-3×1)=1。第二步:確定價層電子對的空間構型由于價層電子對之間的相互排斥作用,它們趨向于盡可能地相互遠離,因此根據已知價層電子對的數目,就可以確定它們的空間構型。第三步:分子空間構型的確定價層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分,用價層電子對的總數減去成鍵電子對數可得孤電子對數。根據成鍵電子對數和孤電子對數,可以確定相應粒子的較穩定的空間構型。考向1 價層電子對互斥理論、雜化軌道理論及應用【典例1】(2024·河南·高三校聯考開學考試)設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是A.0.5molXeF4中Xe原子價層電子對數為3NAB.0.2mol[Cu(NH3)4]SO4中σ鍵的個數為3.2NAC.0.1mol/LNaClO溶液中ClO-的數目一定小于0.1NAD.1molCH4與1molCl2在光照下充分反應生成CH3Cl的分子數為NA【答案】A【解析】A.中心原子Xe含有4對電子對與2對孤電子對,0.5mol中Xe的價層電子對數為3,故A正確;B.每個氨氣分子中含有3個鍵,且能與中心離子形成1個配位鍵;每個中含有4個鍵,共20個鍵。0.2mol中鍵的個數為4,故B錯誤;C.溶液體積未知,則陰離子的數目未知,故C錯誤;D.與光照下可生成、、或,且比例未知,無法計算,故D錯誤;答案選A。【變式練1】(2024·浙江·聯考二模)下列說法不正確的是A.的VSEPR模型: B.蔗糖和氨易溶于水,難溶于四氯化碳,可用“相似相溶”規律解釋C.金屬晶體存在“電子氣”,具有良好的導電性和導熱性D.水晶研成粉末攝取的射線衍射圖譜為分立的斑點或明銳的衍射峰【答案】A【解析】A.SO2的成鍵電子對數是2,孤電子對數是1,價層電子對數為3,VSEPR模型為平面三角形,A錯誤;B.蔗糖和氨是極性分子,易溶于水,四氯化碳是非極性分子,難溶于四氯化碳,B正確;C.金屬晶體存在的“電子氣”, 電子氣在外電場作用下定向移動,金屬有良好的導電性;金屬受熱,加速自由電子與金屬離子之間的能量交換將熱能從一端傳遞到另一端而使金屬有良好的導熱性,C正確;D.水晶為晶態二氧化硅,X射線衍射圖譜上有分立的斑點或明銳的衍射峰,D正確;故選A。【變式練2】(2024·山東·高三校聯考開學考試)科學家在一定條件下將白磷轉化為黑鱗,黑鱗的晶體結構是與石墨類似的層狀結構,如圖所示。下列有關說法不正確的是 A.黑磷晶體中存在非極性鍵 B.黑磷晶體中磷原子雜化方式為C.黑磷與白磷均為分子晶體 D.黑磷晶體中含有鍵【答案】C【解析】A.黑磷晶體中只存在鍵,為非極性鍵,選項A正確;B.黑磷中每個P與3個P形成共價鍵,還有1對孤電子對,為雜化,選項B正確;C.白磷為分子晶體,黑磷結構與石墨類似,為混合型晶體,選項C錯誤;D.可利用均攤法得黑磷晶體中有鍵,選項D正確;答案選C。考向2 配位鍵、配合物理論【典例2】(2024·江蘇·高三統考開學考試)B、Al、Ga位于元素周期表中ⅢA族。為無色氣體,主要用作有機合成中的催化劑,極易水解生成(在水中完全電離為和)和硼酸()。硼酸是一元弱酸,能溶于水,硼酸和甲醇在濃硫酸存在下生成揮發性的硼酸甲酯,硼酸甲酯主要用作熱穩定劑、木材防腐劑等。高溫下和焦炭在氯氣的氛圍中獲得。GaN的結構與晶體硅類似,是第三代半導體研究的熱點。下列說法正確的是A.GaN晶體中存在配位鍵 B.易溶于水C.Ga原子位于周期表中d區 D.中B原子軌道雜化類型為【答案】A【解析】A.GaN的結構與晶體硅類似,Ga最外層有3個電子,而GaN中Ga與周圍四個氮原子相連,因此GaN晶體中存在配位鍵,故A正確;B.揮發性的硼酸甲酯,酯是難溶于水,因此難溶于水,故B錯誤;C.Ga原子價電子排布式為4s24p1,位于周期表中p區,故C錯誤;D.中B原子價層電子對數為,其B原子軌道雜化類型為,故D錯誤。綜上所述,答案為A。【變式練3】(2024·山東·高三開學考試)車葉草苷酸的結構簡式如圖所示。下列有關車葉草苷酸說法正確的是 A.分子中含有平面環狀結構B.分子中含有5個手性碳原子C.其鈉鹽在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度D.其在弱堿介質中可與某些過渡金屬離子形成配合物【答案】D【解析】A.環狀結構中含有多個sp3雜化原子相連,故分子中不一定含有平面環狀結構,故A錯誤;B.分子中含有手性碳原子如圖標注所示: 共9個,故B錯誤;C.其鈉鹽是離子化合物,在水中的溶解度大于在甲苯中的溶解度,故C錯誤;D.羥基中氧原子含有孤對電子,在弱堿介質中可與某些過渡金屬離子形成配合物,故D正確;答案選D。【變式練4】(2024·全國·高三專題練習)K3[Fe(CN)6]在水中可以電離出配離子[Fe(CN)6]3-,下列關于該配離子的說法錯誤的是A.該配離子的中心離子為Fe3+ B.該配離子的配體是CN-C.該配離子的配位數為6 D.[Fe(CN)6]3-和Fe3+的性質相同【答案】D【解析】A.[Fe(CN)6]3-其中CN-整體為-1價,所以該配離子的中心離子為Fe3+,故A正確;B.[Fe(CN)6]3-為內界,其中CN-全部做配體,故B正確;C.[Fe(CN)6]3-為內界,其中CN-全部做配體,所以該配離子的配位數為6,故C正確;D.[Fe(CN)6]3-和Fe3+的顏色、穩定性等性質都不相同,故D錯誤;故選D。1.(2024·江蘇·高考真題)反應可用于壁畫修復。下列說法正確的是A.的結構示意圖為 B.中既含離子鍵又含共價鍵C.中S元素的化合價為 D.的空間構型為直線形【答案】C【解析】A.核外有18個電子,其結構示意圖為,A錯誤;B.是共價化合物,其中只含共價鍵,B錯誤;C.中O元素化合價為-2,S元素的化合價為+6,C正確;D.中的O的雜化類型為,O有2個孤電子對,因此的空間構型為V形,D錯誤;綜上所述,本題選C。2.(2023·重慶·統考高考真題)配合物[MA2L2]的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說法錯誤的是 A.中心原子的配位數是4 B.晶胞中配合物分子的數目為2C.晶體中相鄰分子間存在范德華力 D.該晶體屬于混合型晶體【答案】D【解析】A.由題干配合物[MA2L2]的分子結構示意圖可知,中心原子M周圍形成了4個配位鍵,故中心原子M的配位數是4,A正確;B.由題干圖示晶胞結構可知,晶胞中配合物分子的數目為=2,B正確;C.由題干信息可知,該晶體為由分子組成的分子晶體,故晶體中相鄰分子間存在范德華力,C正確;D.由題干信息可知,該晶體為由分子組成的分子晶體,D錯誤;故答案為:D。3.(2023·江蘇·統考高考真題)氫元素及其化合物在自然界廣泛存在且具有重要應用。、、是氫元素的3種核素,基態H原子的核外電子排布,使得H既可以形成又可以形成,還能形成、、、、等重要化合物;水煤氣法、電解水、光催化分解水都能獲得,如水煤氣法制氫反應中,與足量反應生成和吸收131.3kJ的熱量。在金屬冶煉、新能源開發、碳中和等方面具有重要應用,如在催化劑作用下與反應可得到。我國科學家在氫氣的制備和應用等方面都取得了重大成果。下列說法正確的是A.、、都屬于氫元素B.和的中心原子軌道雜化類型均為C.分子中的化學鍵均為極性共價鍵D.晶體中存在Ca與之間的強烈相互作用【答案】A【解析】A.、、都屬于氫元素,三者互為同位素,統稱為氫元素,A正確;B.和的中心原子軌道雜化類型均為,B錯誤;C.分子中的化學鍵既存在O-H極性共價鍵,也存在O-O非極性共價鍵,C錯誤;D.晶體中存在Ca2+與之間的離子鍵,為強烈相互作用,D錯誤。故選A。4.(2023·海南·統考高考真題)閉花耳草是海南傳統藥材,具有消炎功效。車葉草苷酸是其活性成分之一,結構簡式如圖所示。下列有關車葉草苷酸說法正確的是 A.分子中含有平面環狀結構B.分子中含有5個手性碳原子C.其鈉鹽在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度D.其在弱堿介質中可與某些過渡金屬離子形成配合物【答案】D【解析】A. 環狀結構中含有多個sp3雜化原子相連,故分子中不一定含有平面環狀結構,故A錯誤;B. 分子中含有手性碳原子如圖標注所示: ,共9個,故B錯誤;C. 其鈉鹽是離子化合物,在水中的溶解度大于在甲苯中的溶解度,故C錯誤;D. 羥基中氧原子含有孤對電子,在弱堿介質中可與某些過渡金屬離子形成配合物,故D正確;答案為:D。5.(2023·廣東·統考高考真題)化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A.元素電負性: B.氫化物沸點:C.第一電離能: D.和的空間結構均為三角錐形【答案】A【解析】E在地殼中含量最多為氧元素,X的基態原子價層電子排布式為,所以, ,X為鎂或者 ,X為鋰,Y的基態原子價層p軌道半充滿所以可能為氮或磷,Y和M同族所以為氮或磷,根據X與M同周期、化合價之和為零,可確定Z為氫元素、M為磷元素、X為鎂元素、E為氧元素、Y氮元素。A.元素電負性:氧大于氮大于氫,A正確;B.磷化氫、氨氣、水固體均是分子晶體,氨氣、水固體中都存在氫鍵沸點高,磷化氫沒有氫鍵沸點低,所以氫化物沸點:冰大于氨大于磷化氫,B錯誤;C.同周期第一電離能自左向右總趨勢逐漸增大,當出現第ⅡA族和第ⅤA族時比左右兩側元素電離能都要大,所以氮大于氧大于鎂 ,C錯誤;D.價層電子對為 ,有一對孤電子對,空間結構為三角錐形,價層電子對為,沒有孤電子對,空間結構為平面三角形,D錯誤;故選A。6.(2023·北京·統考高考真題)下列化學用語或圖示表達正確的是A.的電子式為 B.的VSEPR模型為 C.電子云圖為 D.基態原子的價層電子軌道表示式為 【答案】C【解析】A.氯化鈉是離子化合物,其電子式是 ,A項錯誤;B.氨分子的VSEPR模型是四面體結構,B項錯誤:C.p能級電子云是啞鈴(紡錘)形,C項正確;D.基態鉻原子的價層電子軌道表示式是 ,D項錯誤;故選C。7.(2023·北京·統考高考真題)中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。 下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是A.三種物質中均有碳碳原子間的鍵 B.三種物質中的碳原子都是雜化C.三種物質的晶體類型相同 D.三種物質均能導電【答案】A【解析】A.原子間優先形成鍵,三種物質中均存在鍵,A項正確;B.金剛石中所有碳原子均采用雜化,石墨中所有碳原子均采用雜化,石墨炔中苯環上的碳原子采用雜化,碳碳三鍵上的碳原子采用雜化,B項錯誤;C.金剛石為共價晶體,石墨炔為分子晶體,石墨為混合晶體,C項錯誤;D.金剛石中沒有自由移動電子,不能導電,D項錯誤;故選A。8.(2023·浙江·統考高考真題)下列化學用語表示正確的是A.分子的球棍模型: B.的價層電子對互斥模型: C.的電子式:D.的名稱:3 甲基戊烷【答案】D【解析】A.分子是“V”形結構,因此該圖不是分子的球棍模型,故A錯誤;B.中心原子價層電子對數為,其價層電子對互斥模型為平面三角形,故B錯誤;C.是離子化合物,其電子式:,故C錯誤;D.的結構簡式為,其名稱為3 甲基戊烷,故D正確。綜上所述,答案為D。1.分子間作用力(1)定義:物質分子間普遍存在的一種_相互作用力__。(2)分類(3)范德華力與物質性質定義 固態和液態分子之間普遍存在的一種_相互作用力__,范德華力約比化學鍵的鍵能小1~2個數量級實質 范德華力的實質是_電性__作用,無飽和性和_方向性__影響范德 華力的因素 一般來說,結構和組成相似的物質,隨著_相對分子質量__的增大,范德華力逐漸增強范德華力與 物質的性質 范德華力主要影響物質的_熔點__、沸點等物理性質(4)氫鍵與物質性質定義 已經與_電負性很強__的原子形成共價鍵的_氫原子__與另一個_電負性很強__的原子之間的作用力,稱為氫鍵表達方式 用A—H…B表示(A、B是電負性很大的原子,一般為N、O、F三種元素的原子,A、B可以相同,也可以不同)。形成條件 氫原子兩邊的A原子和B原子所屬元素通常具有很強的電負性和很小的_原子半徑__特征 具有一定的_方向__性和_飽和__性對物質性 質的影響 主要表現為物質的熔點和沸點_升高__,對物質的電離、溶解等也產生影響分類 氫鍵有_分子內氫鍵__和分子間氫鍵注意:同分異構體中,存在分子間氫鍵的比存在分子內氫鍵的化合物的熔、沸點高。2.分子的極性(1)非極性分子與極性分子的判斷(2)鍵的極性、分子空間構型與分子極性的關系類型 實例 鍵的極性 立體構型 分子極性X2 H2、N2 非極性鍵 直線形 非極性分子XY HCl、NO 極性鍵 直線形 _極性分子__XY2 (X2Y) CO2、CS2 極性鍵 直線形 _非極性分子__SO2 極性鍵 V形 極性分子H2O、H2S 極性鍵 V形 _極性分子__XY3 BF3 極性鍵 平面三角形 非極性分子NH3 極性鍵 三角錐形 _極性分子__XY4 CH4、CCl4 極性鍵 正四面體形 _非極性分子__(3)分子的溶解性。①“相似相溶”的規律:非極性溶質一般能溶于_非極性溶劑__,極性溶質一般能溶于_極性溶劑__。若能形成氫鍵,則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大,溶解性_越好__。②“相似相溶”還適用于分子結構的相似性,如乙醇和水_互溶__(C2H5OH和H2O中的羥基相近),而戊醇在水中的溶解度明顯減小。③如果溶質與水發生反應,將增大物質的溶解度,如SO2等。4.無機含氧酸分子的酸性。對于同一元素的無機含氧酸來說:該元素的化合價越高,其含氧酸的酸性越強。無機含氧酸可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,R的正電性越_高__,導致R—O—H中O的電子向_R__偏移,在水分子的作用下越_易__電離出H+,酸性越_強__,如H2SO3_<__H2SO4,HClO_<__HClO2_<__HClO3_<__HClO4。5.分子的手性(1)手性異構(對映異構):具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如同左手和右手一樣互為_鏡像__,卻在三維空間里_不能重疊__的現象。(2)手性分子:具有_手性異構__體的分子。(3)手性碳原子:在有機物分子中,連有_四__個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如。1.范德華力、氫鍵、共價鍵的比較范德華力 氫鍵 共價鍵概念 物質分子之間普遍存在的一種相互作用力,又稱分子間作用力 已經與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很強的原子之間的作用力 原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類 分子內氫鍵、分子間氫鍵 極性共價鍵、非極性共價鍵存在范圍 分子間 某些含強極性鍵氫化物的分子間(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O及H的化合物中或其分子間 雙原子或多原子的分子或共價化合物和某些離子化合物特征(有無方向性和飽和性) 無方向性、無飽和性 有方向性、有飽和性 有方向性、有飽和性強度比較 共價鍵>氫鍵>范德華力影響強度的因素 ①隨著分子極性和相對分子質量的增大而增大;②組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大 對于A—H…B,A、B的電負性越大,B原子的半徑越小,氫鍵的鍵能越大 成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩定對物質性質的影響 ①影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質;②組成和結構相似的物質,隨相對分子質量的增大,物質的熔、沸點升高。如熔、沸點F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4 分子間氫鍵的存在,使物質的熔、沸點升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸點:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3 ①影響分子的穩定性;②共價鍵鍵能越大,分子的穩定性越強2.共價鍵的極性與分子極性的關系3.判斷ABn型分子極性的經驗規律若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數,則為非極性分子,若不等則為極性分子。如SO2為極性分子,SO3為非極性分子。4.分子極性判斷的思維程序和兩種思維模型(1)思維程序(2)思維模型①根據鍵的類型及分子的立體構型判斷非極性分子、極性分子的判斷,首先看鍵是否有極性,然后再看各鍵的空間排列狀況。鍵無極性,分子必無極性(O3除外);鍵有極性,各鍵空間排列均勻,使鍵的極性相互抵消,分子無極性;鍵有極性,各鍵空間排列不均勻,不能使鍵的極性相互抵消,分子有極性。共價鍵的極性與分子極性的關系可總結如下:②根據中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵,此分子一般為非極性分子;分子中的中心原子最外層電子若未全部成鍵,此分子一般為極性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵,它們都是非極性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵,它們都是極性分子。4.無機含氧酸的酸性判斷及比較(1)由HNO3、H2SO4、H3PO4的相關知識而誤認為酸分子中有幾個H或幾個羥基就屬于幾元酸;由氧化性:HNO3>HNO2、H2SO4>H2SO3而混淆酸的酸性與氧化性,誤認為酸性越強的酸其氧化性也越強。(2)誤認為氫原子數就是含氧酸的元數。如磷元素的幾種含氧酸的名稱、分子式、結構式、磷元素的化合價、酸的元數如下表:名稱 正磷酸 偏磷酸 亞磷酸 次磷酸分子式 H3PO4 HPO3 H3PO3 H3PO2結構磷的化合價 +5 +5 +3 +1酸的元數 三元 一元 二元 一元(3)同種元素的含氧酸,中心原子的價態越高,含氧酸的氧化性不一定越強。如酸性:HClO4>HClO3>HClO,氧化性:HClO4(4)根據非羥基氧的個數判斷(5)利用元素周期律判斷→→→→考向1 共價鍵的極性與分子極性的判斷【典例1】(2024·山東·高三開學考試)下列分子屬于非極性分子的是A.CH2Cl2 B.CS2 C.NCl3 D.H2S【答案】B【解析】A.CH2Cl2中含有極性鍵,空間結構為四面體,正負電荷的中心不重合,為極性分子,故A不符合題意;B.CS2中含有極性鍵,空間結構為直線型,正負電荷的中心重合,為非極性分子;故B符合題意;C.NCl3中含有極性鍵,空間結構為三角錐形,正負電荷的中心不重合,為極性分子,故C不符合題意;D.H2S中含有極性鍵,空間結構為V型,正負電荷的中心不重合,為極性分子;故D不符合題意。答案選B。【變式練1】(2024·全國·高三專題練習)偶極矩是電荷量與正、負電荷中心間的距離的乘積。用偶極矩可判斷分子的極性:一般來說極性分子的偶極矩不為零;非極性分子的偶極矩為零。下列分子中偶極矩不為零的是A.BeCl2 B.BF3 C.PCl3 D.CH4【答案】C【解析】A.BeCl2為共價化合物,中心原子Be雜化類型為sp雜化,無孤電子對,直線型分子,Be-Cl為極性鍵,分子中正負電荷位于同一點,為非極性分子,A錯誤;B.BF3 中心原子B雜化類型為sp2,無孤電子對,空間構型平面正三角形結構,分子中正負電荷位于同一點,是非極性分子,B錯誤;C.PCl3中心原子P雜化類型為sp3雜化,有一對孤電子對,空間構型為三角錐形,分子中正負電荷不重合,是極性分子,C正確;D.CH4中心原子C雜化類型為sp3雜化,無孤電子對,空間構型為正四面體構型,分子中正負電荷位于同一點,是非極性分子,D錯誤;故選C。【變式練2】(2024·全國·高三專題練習)下列化合物中,化學鍵的類型(極性或非極性)和分子的極性皆相同的是A.CO2和SO2 B.CH4和CH2Cl2 C.BF3和NH3 D.HCl和HI【答案】D【解析】A.CO2是由極性鍵構成的非極性分子,是直線形結構,SO2是由極性鍵構成的極性分子,是V形結構,故A不符合題意;B.CH4是由極性鍵構成的非極性分子,是正四面體形結構,CH2Cl2是由極性鍵構成的極性分子,故B不符合題意;C.BF3是由極性鍵構成的非極性分子,是平面正三角形結構,NH3是由極性鍵構成的極性分子,是三角錐形結構,故C不符合題意;D.HCl和HI都是由極性鍵構成的極性分子,都是直線形結構,故D符合題意;答案選D。考向2 范德華力、氫鍵對物質性質的影響【典例2】(2024·江蘇·高三校聯考階段練習)下列物質結構與性質或物質性質與用途具有對應關系的是A.分子內含有N≡N,具有氧化性B.極易溶于水,液氨可用作制冷劑C.分子之間形成氫鍵,(g)的熱穩定性比(g)的高D.具有還原性,可用作噴氣式發動機的燃料【答案】D【解析】A.N2中N元素的化合價為0,能發生得電子的反應,化合價降低,表現出氧化性,與分子內含有N≡N無關,故A錯誤;B.液氨汽化時,吸收大量熱,具有制冷作用,可知制冷劑,與NH3極易溶于水無關,故B錯誤;C.N-H鍵鍵能>O-H鍵,鍵能越大,物質的熱穩定性越強,使NH3(g)的熱穩定性比PH3(g)高,與氫鍵無關,故C錯誤;D.N2H4燃燒時發生失電子的氧化反應生成氮氣和水,表現出還原性,可作噴氣式發動機的燃料,故D正確;故選:D。【變式練3】(2024·山東·高三統考開學考試)抗凝劑法華林的結構簡式如圖所示,下列說法錯誤的是A.酸性條件下的水解產物存在順反異構B.含有3種含氧官能團,在水中的溶解度不大C.可形成分子內氫鍵和分子間氫鍵D.1mol該物質最多可與發生加成反應【答案】D【解析】A.抗凝劑法華林中含有酯基,發生水解反應后的產物為,談談雙鍵碳原子上都連接不同的基團,存在順反異構,故A正確;B.該有機物中含有羰基、酯基、羥基三種含氧官能團,雖然含有羥基,但疏水基團較大,在水中的溶解度不大,故B正確;C.該有機物中含有羥基和羰基、酯基,可形成分子內氫鍵和分子間氫鍵,故C正確;D.該有機物中含有1個羰基、2個苯環、1個碳碳雙鍵,1mol該物質最多可與發生加成反應,故D錯誤;故選D。【變式練4】(2024·江西·模擬預測)“固碳”是環境科學研究的熱點課題。最近,某課題組開發光催化劑實現、和苯乙烯類氫羧化反應,轉化關系如圖所示,下列敘述錯誤的是 A.上述總反應是理想的綠色化學反應B.甲能發生加聚、氧化、取代反應C.乙分子間存在范德華力和氫鍵D.乙的相同官能團芳香族同分異構體有14種(不包括立體異構)【答案】D【解析】由題給流程可知,催化劑作用下二氧化碳與氫氣反應生成一氧化碳和水,反應的方程式為CO2+H2CO+H2O,催化劑作用下一氧化碳、水與苯乙烯反應生成 ,反應的方程式為CO+H2O+ ,總反應為CO2+H2+ 。A.由分析可知,總反應為CO2+H2+ ,反應中產物唯一,是原子利用率100%的反應,是理想的綠色化學反應,故A正確;B.由結構簡式可知,苯乙烯分子中含有的碳碳雙鍵能發生加聚反應和氧化反應,含有的苯環能發生取代反應,故B正確;C. 屬于分子晶體,晶體中分子間存在范德華力,分子中含有的羧基能形成分子間氫鍵,則分子間存在范德華力和氫鍵,故C正確;D.乙的相同官能團芳香族同分異構體乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯分子中的氫原子被羧基取代所得結構,共有14種,則除去乙的結構,符合條件的結構共有13種,故D錯誤;故選D。考向3 無機含氧酸的酸性【典例3】(2024·四川·高三階段練習)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W、Y同主族,W的簡單氫化物與Z的單質混合在光照下反應,氣體顏色不斷變淺,瓶壁上有油狀液滴,X的簡單氫化物與Z的氫化物相遇會產生白煙。下列說法正確的是A.Y的核電荷數等于W與X的之和B.W的含氧酸的酸性一定比Z的強C.X的簡單氫化物的熱穩定性比Y的弱D.四種元素中,Y的原子半徑最大【答案】D【解析】W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素,W的簡單氫化物與Z的單質混合在光照下反應,氣體顏色不斷變淺,瓶壁上有油狀液滴,說明發生的是甲烷與氯氣的取代反應,則W為C,Z為Cl;W、Y同主族,則Y為Si;X的簡單氫化物與HCl相遇會產生白煙,則X的簡單氫化物為NH3,X為N;綜上,W、X、Y、Z依次為C、N、Si、Cl。A.Y為14號元素Si, W與X核電荷數分別為6和7,Y的核電荷數不等于W與X的之和,A錯誤;B.W的含氧酸為碳酸,Z的含氧酸有次氯酸、高氯酸等,碳酸的酸性大于次氯酸但小于高氯酸,B錯誤;C.X、Y分別為N、Si ,C與Si同主族,C的非金屬性大于Si,C與N同周期,C的非金屬性小于N,則N的非金屬性大于Si,由于簡單氫化物的熱穩定性與非金屬性一致,C錯誤;D.Y為Si,C、N、Si、Cl四種原子的半徑從大到小的順序為Si>Cl>C>N,D正確;故選D。【變式練5】(2024·西藏·統考期末)下列說法正確的是A.HF、、、的熔沸點、還原性都依次升高(增強)B.、分子構型均為正四面體,鍵角也相同C.通常測定氟化氫的相對分子質量大于理論值,因分子間存在氫鍵D.氯的各種含氧酸的酸性由強到弱排列為【答案】C【解析】A.HF、HCl、HBr、HI都是分子晶體,相對分子質量逐漸增大,其沸點依次增大,原子半徑:FHCl>HBr>HI,A錯誤;B.P4、CH4分子構型均為正四面體,但P分子中P原子位于正四面體的頂點,CH4分子中H原子位于正四面體的頂點、C原子位于正四面體的中心,鍵角分別為60°和109°28',鍵角不相同,B錯誤;C.HF分子間含有氫鍵,會形成締合分子(HF)n,導致通常測定氟化氫的相對分子質量大于理論值,C正確;D.氯的含氧酸HClO、HClO2、HClO3、HClO4中非羥基氧的數目分別為0、1、2、3含氧酸中非羥基氧的數目越多,其酸性越強,則酸性:HClO故選C。【變式練6】(2024·河南·統考期末)現有三種元素的基態原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p63s23p5,則下列比較中一定正確的是A.含氧酸的酸性:③>①>② B.原子半徑:③>①>②C.第一電離能:③>①>② D.電負性:③>①>②【答案】D【解析】①1s22s22p63s23p4為S;②1s22s22p63s23p3為P;③1s22s22p63s23p5為Cl。A.最高價含氧酸的酸性:③>①>②,A錯誤;B.原子半徑同一周期原子序數越大半徑越小,故應為:③<①<②,B錯誤;C.同一周期主族元素第一電離能從左到右整體遞增,ⅤA族元素大于鄰族元素,故應為:③>②>①,C錯誤;D.電負性:③>①>②,與非金屬性一致,D正確;故選D。1.(2024·湖北·高考真題)結構決定性質,性質決定用途。下列事實解釋錯誤的是事實 解釋A 甘油是黏稠液體 甘油分子間的氫鍵較強B 王水溶解鉑 濃鹽酸增強了濃硝酸的氧化性C 冰的密度小于干冰 冰晶體中水分子的空間利用率相對較低D 石墨能導電 未雜化的p軌道重疊使電子可在整個碳原子平面內運動A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A.甘油分子中有3個羥基,分子間可以形成更多的氫鍵,且O元素的電負性較大,故其分子間形成的氫鍵較強,因此甘油是黏稠液體,A正確;B.王水溶解鉑,是因為濃鹽酸提供的能與被硝酸氧化產生的高價態的鉑離子形成穩定的配合物從而促進鉑的溶解,在這個過程中濃鹽酸沒有增強濃硝酸的氧化性,而是通過形成配合物增強了鉑的還原性,B不正確;C.冰晶體中水分子間形成較多的氫鍵,由于氫鍵具有方向性,因此,水分子間形成氫鍵后空隙變大,冰晶體中水分子的空間利用率相對較低,冰的密度小于干冰,C正確;D.石墨屬于混合型晶體,在石墨的二維結構平面內,第個碳原子以C—C鍵與相鄰的3個碳原子結合,形成六元環層。碳原子有4個價電子,而每個碳原子僅用3個價電子通過sp2雜化軌道與相鄰的碳原子形成共價鍵,還有1個電子處于碳原子的未雜化的2p軌道上,層內碳原子的這些p軌道相互平行,相鄰碳原子p軌道相互重疊形成大π鍵,這些p軌道的電子可以在整個層內運動,因此石墨能導電,D正確;綜上所述,本題選B。2.(2023·廣東·統考高考真題)化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿,X的基態原子價層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A.元素電負性: B.氫化物沸點:C.第一電離能: D.和的空間結構均為三角錐形【答案】A【解析】E在地殼中含量最多為氧元素,X的基態原子價層電子排布式為,所以, ,X為鎂或者 ,X為鋰,Y的基態原子價層p軌道半充滿所以可能為氮或磷,Y和M同族所以為氮或磷,根據X與M同周期、化合價之和為零,可確定Z為氫元素、M為磷元素、X為鎂元素、E為氧元素、Y氮元素。A.元素電負性:氧大于氮大于氫,A正確;B.磷化氫、氨氣、水固體均是分子晶體,氨氣、水固體中都存在氫鍵沸點高,磷化氫沒有氫鍵沸點低,所以氫化物沸點:冰大于氨大于磷化氫,B錯誤;C.同周期第一電離能自左向右總趨勢逐漸增大,當出現第ⅡA族和第ⅤA族時比左右兩側元素電離能都要大,所以氮大于氧大于鎂 ,C錯誤;D.價層電子對為 ,有一對孤電子對,空間結構為三角錐形,價層電子對為,沒有孤電子對,空間結構為平面三角形,D錯誤;故選A。3.(2023·北京·統考高考真題)下列事實不能通過比較氟元素和氯元素的電負性進行解釋的是A.鍵的鍵能小于鍵的鍵能B.三氟乙酸的大于三氯乙酸的C.氟化氫分子的極性強于氯化氫分子的極性D.氣態氟化氫中存在,而氣態氯化氫中是分子【答案】A【解析】A.F原子半徑小,電子云密度大,兩個原子間的斥力較強,鍵不穩定,因此鍵的鍵能小于鍵的鍵能,與電負性無關,A符合題意;B.氟的電負性大于氯的電負性。鍵的極性大于鍵的極性,使—的極性大于—的極性,導致三氟乙酸的羧基中的羥基極性更大,更容易電離出氫離子,酸性更強,B不符合題意;C.氟的電負性大于氯的電負性,鍵的極性大于鍵的極性,導致分子極性強于,C不符合題意;D.氟的電負性大于氯的電負性,與氟原子相連的氫原子可以與另外的氟原子形成分子間氫鍵,因此氣態氟化氫中存在,D不符合題意;故選A。4.(2023·浙江·統考高考真題)X、Y、Z、W四種短周期主族元素,原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相鄰。X基態原子核外有2個未成對電子,W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是A.第一電離能:B.電負性:C.Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑:D.與水反應生成產物之一是非極性分子【答案】A【解析】X、Y、Z、W四種短周期主族元素,原子序數依次增大。X、Y與Z位于同一周期,且只有X、 Y元素相鄰。X基態原子核外有2個未成對電子,則X為C,Y為N,Z為F,W原子在同周期中原子半徑最大,則W為Na。A.根據同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,則第一電離能:,故A錯誤;B.根據同周期從左到右電負性逐漸增大,同主族從上到下電負性逐漸減小,則電負性:,故B正確;C.根據同電子層結構核多徑小,則Z、W原子形成稀有氣體電子構型的簡單離子的半徑:,故C正確;D.與水反應生成產物之一為乙炔,乙炔是非極性分子,故D正確。綜上所述,答案為A。5.(2023·山東·統考高考真題)下列分子屬于極性分子的是A. B. C. D.【答案】B【解析】A.CS2中C上的孤電子對數為×(4-2×2)=0,σ鍵電子對數為2,價層電子對數為2,CS2的空間構型為直線形,分子中正負電中心重合,CS2屬于非極性分子,A項不符合題意;B.NF3中N上的孤電子對數為×(5-3×1)=1,σ鍵電子對數為3,價層電子對數為4,NF3的空間構型為三角錐形,分子中正負電中心不重合,NF3屬于極性分子,B項符合題意;C.SO3中S上的孤電子對數為×(6-3×2)=0,σ鍵電子對數為3,價層電子對數為3,SO3的空間構型為平面正三角形,分子中正負電中心重合,SO3屬于非極性分子,C項不符合題意;D.SiF4中Si上的孤電子對數為×(4-4×1)=0,σ鍵電子對數為4,價層電子對數為4,SiF4的空間構型為正四面體形,分子中正負電中心重合,SiF4屬于非極性分子,D項不符合題意;答案選B。6.(2024·遼寧·統考一模)下列關系錯誤的是A.沸點:CO>N2 B.第一電離能:Si<P<SC.在水中的溶解度:SO2>CO2 D.還原性:稀鹽酸<濃鹽酸【答案】B【解析】A.CO、N2的相對分子質量相同,但CO為極性分子,N2為非極性分子,所以CO分子間的作用力比N2大,沸點:CO>N2,A正確;B.P的價電子排布式為3s23p3,3p軌道電子半充滿,原子的能量低,第一電離能反常,則第一電離能:Si<S<P,B錯誤;C.SO2為極性分子,CO2為非極性分子,水為極性分子,依據相似相溶原理,在水中的溶解度:SO2>CO2,C正確;D.濃鹽酸中Cl-濃度比稀鹽酸中大,且濃鹽酸的酸性更強,所以還原性:稀鹽酸<濃鹽酸,D正確;故選B。7.(2024·江西·校聯考模擬預測)下列分子屬于極性分子的是A.OF2 B.CS2 C.SiCl4 D.O2【答案】A【解析】A.OF2分子中氧原子的價層電子對數為4、孤對電子對數為2,分子的空間構型為V形,則OF2分子是結構不對稱的極性分子,故A正確;B.二硫化碳分子中碳原子的價層電子對數為2、孤對電子對數為0,分子的空間構型為直線形,則二硫化碳是結構對稱的非極性分子,故B錯誤;C. 四氯化硅分子中硅原子的價層電子對數為4、孤對電子對數為0,分子的空間構型為正四面體形,則四氯化硅是結構對稱的非極性分子,故C錯誤;D.氧氣分子是同種元素形成的雙原子分子,正負電荷中心重合,屬于非極性分子,故D錯誤;故選A。8.(2024·浙江·聯考二模)下列說法不正確的是A.的VSEPR模型: B.蔗糖和氨易溶于水,難溶于四氯化碳,可用“相似相溶”規律解釋C.金屬晶體存在“電子氣”,具有良好的導電性和導熱性D.水晶研成粉末攝取的射線衍射圖譜為分立的斑點或明銳的衍射峰【答案】A【解析】A.SO2的成鍵電子對數是2,孤電子對數是1,價層電子對數為3,VSEPR模型為平面三角形,A錯誤;B.蔗糖和氨是極性分子,易溶于水,四氯化碳是非極性分子,難溶于四氯化碳,B正確;C.金屬晶體存在的“電子氣”, 電子氣在外電場作用下定向移動,金屬有良好的導電性;金屬受熱,加速自由電子與金屬離子之間的能量交換將熱能從一端傳遞到另一端而使金屬有良好的導熱性,C正確;D.水晶為晶態二氧化硅,X射線衍射圖譜上有分立的斑點或明銳的衍射峰,D正確;故選A。21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第19講 分子結構與性質 (講義)-【能力突破】2025年高考化學大一輪復習卓越講義(原卷版).docx 第19講 分子結構與性質 (講義)-【能力突破】2025年高考化學大一輪復習卓越講義(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫