高中化學：第17講 分子結構與性質

第17講分子結構與性質

內容要求

1.根據微粒的種類及微粒之間的相互作用，認識物質的性質與微觀

結構的關系。

2.認識共價鍵的本質；知道配位鍵的特點,認識簡單的配位化合物

的成鍵特征，了解配位化合物的存在與應用；知道金屬鍵的特點與金

屬某些性質的關系。

3.認識原子間通過原子軌道重疊形成共價鍵，了解共價鍵具有飽和

性和方向性。

4.知道共價鍵的分類和鍵能、鍵長和鍵角可以用來描述鍵的強弱和

分子的空間結構。

5.認識分子間存在相互作用，知道范德華力和氫鍵是兩種常見的分

子間作用力，了解分子內氫鍵和分子間氫鍵在自然界中的廣泛存在及

重要作用。

6.知道分子可以分為極性分子和非極性分子,知道分子極性與分子

中鍵的極性、分子的空間結構密切相關。

7.結合實例初步認識分子的手性對其性質的影響。

知識點1共價鍵及其參數

何必備知識梳理

共價鍵

1.本質：在原子之間形成共用電子對（電子云的重疊）O

2.特征:具有飽和性和方向性。

3.分類

分類依據類型

形成共價鍵的原2鍵電子云“頭碰頭”重疊

子軌道重疊方式三鍵電子云“肩并肩”重疊

形成共價鍵的電極性鍵共用電子對發(fā)生偏移

子對是否偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移

單鍵原子間有一對共用電子對,是。鍵

原子間有兩對共用電子對，

原子間共用電雙鍵

有一個0鍵,一個口鍵

子對的數目

原子間有三對共用電子對，

三鍵

有一個。鍵,兩個n鍵

4.鍵參數

(1)概念

―:氣態(tài)分了中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收；

速能一i的能量：

-L,；工；

颼長一:構成化學鍵的兩個原子的核間距

:................................；

淀角|―：兩個相鄰共價鍵之間的夾角

(2)鍵參數對分子任工質的影響

「鍵能產■分子的迪_

+鍵長w慳與分子的性質

一產坦*分子的空間結構—1

11—鍵角」--------

鍵能越大,鍵長越走1,分子越穩(wěn)定。

易錯易j星?

1.所有的共價鍵都有方向性。()

2.共價鍵鍵長是成鍵的兩個原子半徑之和。()

3.。鍵能單獨形成,而R鍵一定不能單獨形成。（）

4.。鍵比弘鍵的電子云重疊程度大，因此。鍵一定比弘鍵強度大。

（）

5.。鍵可以繞鍵軸旋轉，n鍵一定不能繞鍵軸旋轉。（）

6.碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍。

（）

答案：1.X2.X3.V4.X5.V6.X

區(qū)關鍵能力提升

題點一共價鍵類型的判斷

1.設N為阿伏加德羅常數的值,下列有關化學鍵類型的判斷不正確的

是（C）

0

A.1mol丙酮（CH&H）中含有o鍵個數為9治

B.分子中含有共價鍵,則至少含有一個。鍵

C.已知乙快的結構式為H—C三C—H,則乙快分子中存在2個。鍵（C—

H）和3個n鍵（C三C）

D.乙烷分子中只存在。鍵,不存在n鍵

解析:A.該分子中含6個C—H。鍵、2個C—C。鍵和1個C—0。

鍵，1mol丙酮中含有。鍵個數為9NA,正確;B.共價單鍵為。鍵,雙鍵

和三鍵中均含1個。鍵,則分子中含有共價鍵,至少含有一個。鍵，正

確;C.乙快中的碳碳三鍵中含有一個。鍵,2個n鍵，兩個C—H是。鍵,

乙快分子中存在3個。鍵和2個n鍵,錯誤;D.乙烷分子中只存在C一

C和C—H,單鍵都為。鍵,故都是。鍵,正確。

2.從微觀上對成鍵情況進行分析判斷,有利于我們認識和理解物質的

性質。

（1）（2017?全國H卷）經X射線衍射測得化合物R的晶體結構,其局部

結構如圖所示。

。…々P

\/°H

卜…耳3la

R中陰離子幅中的。鍵總數為個。分子中的大幾鍵可用符號

MM表示,其中m代表參與形成大門鍵的原子數,n代表參與形成大弘

鍵的電子數（如苯分子中的大門鍵可表示為重），則N5中的大門鍵應

表示為O

（2）Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之

間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結構角度分析，原因是。

（3）（2020?江蘇卷）檸檬酸的結構簡式如圖。1mol檸檬酸分子中碳

原子與氧原子形成的。鍵的數目為mol0

CHzCOOH

I

HO—C—COOH

I

CHjCOOH

（4）（2017?全國III卷）Mn（N03中的化學鍵除了。鍵外，還存

在O

解析：（1）由題給圖示可知,N與N之間形成5個N—N,因此有5個。鍵。

%中有5個氮原子參與形成大五鍵，每個N原子與其他2個N原子形

成共價鍵,每個N原子還可以提供1個電子參與大n鍵的形成,加上得

到的1個電子,共有6個電子參與形成大n鍵,因此N5中的大口鍵可表

示為ng。

(2)楮雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個電子層，因此錯的原子半

徑大,原子間形成的。單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎

不能重疊，難以形成弘鍵。

o

⑶竣基的結構是I-XH,一個竣基中碳原子與氧原子形成兩個。鍵,

三個竣基有6個,還有一個羥基與碳原子相連形成一個。鍵，因此1

mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的。鍵的數目為7molo

(4)NC)3與Mr?,之間存在離子鍵,NC)3中還存在門鍵。

答案：(1)5nf

(2)Ge原子半徑大,原子間形成的。單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程

度很小或幾乎不能重疊,難以形成弘鍵

(3)7

⑷離子鍵和門鍵

段崛造共價鍵類型的判斷方法

1.極性鍵和非極性鍵的判斷：同種非金屬元素原子間形成非極性共價

鍵,不同元素原子間形成極性共價鍵。

2.。鍵與“鍵的判斷

由軌道重疊

“頭碰頭”重疊為。鍵，“肩并肩”重疊為巨鍵

方式判斷

通過物質的結構式可以快速有效地判斷共價鍵的種類

由物質的

及數目。共價單鍵全為。鍵,雙鍵中有一個。鍵和一個

結構式判斷

n鍵,三鍵中有一個。鍵和兩個門鍵

由成鍵軌道s軌道形成的共價鍵全部是。鍵;雜化軌道形成的共價

類型判斷鍵全部為。鍵

題點二鍵參數及應用

3.已知幾種共價鍵的鍵能如下:

化學鍵H—NN三NCl—C1H—C1

鍵能/(kj/mol)390.8946242.7431.8

下列說法錯誤的是(C)

A.鍵能：N三N>N_N>N—N

B.H(g)+Cl(g)_HCl(g)AH=-431.8kJ/mol

C.H—N鍵能小于H-Cl鍵能,所以ML的沸點高于HC1

D.2NH3(g)+3Cl2(g)—N2(g)+6HC1(g)DH=-463.9kJ/mol

解析:A項,三鍵鍵長小于雙鍵鍵長小于單鍵鍵長,鍵長越短,鍵能越大,

所以鍵能N三N>N_N>N—N,正確;B項,H(g)+Cl(g)—HC1(g)的焰變?yōu)?/p>

H—C1鍵能的相反數,則AH=-431.8kj/mol,正確;C項,NB的沸點高

于HC1是由于NL形成分子間氫鍵，而HC1不能,錯誤;D項，根據△

H=E(反應物)-E(生成物)，則2NH3(g)+3Cl2(g)—N2(g)+6HC1(g)

△H=6E(N—H)+3E(Cl—Cl)-E(N=N)-6E(H—Cl)=-463.9kj/mol,

正確。

1

4.已知:PKg)+6Cb(g)—4PCb(g)AH=akJ?moP,P4(g)+10Cl2(g)

—4PCl5(g)AH=bkJ?mol'P”具有正四面體結構,PCL中P—Cl的

鍵能為ckJ-mol',PC13P—Cl1.2ckJ-mol'o下歹U說

法正確的是(填字母)。

A.P4中兩個P—P鍵角為109.5°

B.PC15中P—Cl鍵長大于PC13中P—Cl鍵長

C.P—P的鍵能大于P-Cl的鍵能

D.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反應熱DH

3a+5")

E.Cl—Cl的鍵能為kJ.mol-i

4

"a"""

F.P—P的鍵能為。)kJ?mol-i

8

解析:根據鍵參數概念及蓋斯定律和熔變與鍵能的關系解答。A項，每

個P為P」的正四面體頂點,鍵角為60°,錯誤;B項,鍵長越短,鍵能越

大,正確;C項,根據C1原子半徑小于P原子半徑,可判斷P-P鍵長大

于P-C1鍵長,所以P-P的鍵能小于P-C1的鍵能，錯誤;D項,根據

蓋斯定律可得Ck(g)+PC13(g)—PCk(g)AH=^kJ-moF；但不知

4

PC15(g)轉化為PCk(s)時的熱效應,錯誤;E項，由D選項分析得出的熱

化學方程式可得三=x(Cl—C1鍵能的值)+3X1.2c-5c,x=—+1.4c,正

44

確;F項，由P4(g)+6Cl2(g)_4PCl3(g)AH=akJ-mol：可知a=6y(P

—P鍵能的值)+6義匕也史-12X1.2c,得y=2.5a+6cl.5b,錯誤。

46

答案:BE

知識點2分子的空間結構

呵必備知一梳理

一、價層電子對互斥(VSEPR)模型

1.理論要點

(1)價層電子對在空間上彼此相距越遠時一，排斥力越小,體系的能量

越低。

⑵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。

2.意義

預測分子或離子空間結構。

3.簡單分子（AB“型）、離子（AB魯士型）的空間結構判斷

（1）確定中心原子上的價層電子對數

-

價鍵電子對數;每個。鍵有1對電子

層

電

子

對

一JI中心原子上的孤電子對數1=

式中a為中心原子的價電子數,對于主族元素來說，價電子數等于原

子的最外層電子數;x為與中心原子結合的原子數;b為與中心原子結

合的原子最多能接受的電子數。

（2）確定價層電子對的空間結構（即VSEPR模型,包含孤電子對的空間

結構）。

⑶確定分子的空間結構（略去VSEPR模型中中心原子上的孤電子對

后的空間結構）。

二、雜化軌道理論

1.當原子成鍵時，原子的價層原子軌道相互混雜,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。

2.意義:解釋分子空間結構。

3.雜化軌道的類型

jqeld8p雜化軌道由1個用軌道和1個p軌道雜化而成，雜化

性窄，軌道間夾角為180。,：呈直線形

8M雜化軌道由1個s軌道和2個p軌道雜化而成，雜化

臃"化

H軌道間夾角為120°,呈平面三角形

［京嬴U3P3雜化軌道由1個余謔和3個p軌道雜化而成，雜化

--------H軌道間夾角為109。28,呈正四面體形

4.中心原子的雜化軌道和雜化類型判斷

雜化軌道用來形成。鍵和容納孤電子對，所以有關系式：

雜化軌道的數目=參與雜化的軌道數目=中心原子的孤電子對數+中心

原子的。鍵個數（與中心原子直接相連的原子個數）=中心原子的價層

電子對數。

5.分子（離子）構型的綜合判斷

價層電子。鍵孤中心原

VSEPR分子空

實例對數（即雜電子電子子雜化

構型間結構

化軌道數）對數對數類型

BeCb直線形直線形

220sp

C02直線形直線形

0平面三角形

BF33

3sp：平面二角形

S0221V形

正四面體形

CH440

他正四面體形三角錐形

NH3431

22形

H2OV

cor330鼠平面三角形平面三角形

NH才440量正四面體形正四面體形

三、配合物理論

1.配位鍵

（1）配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤曳包,另一方提供空軌道形

成共價鍵。

（2）配位鍵的表示:常用“二”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對

H

I

N

I

H

的原子,如NFU可表示為［［，在NH］中，雖然有一個N—H形成

過程與其他3個N-H形成過程不同，但是一旦形成之后,4個共價鍵

就完全相同。

2.配位化合物

（1）概念:金屬離子（或原子）與某些分子或離子（稱為配位體）以配位

鍵結合形成的化合物。

⑵形成條件

中心原子（或離子）：有空軌道,一般是帶正電的金屬陽離子，特別是過

渡金屬離子，如Fe3+、Cu2\Zn2\Ag：但也有電中性的原子等。

配位體:其中的配位原子（配位體中直接同中心原子配合的原子）有孤

電子對。配位體可以是分子如CO、N%、等，也可以是離子如F、

Cl\Br\I、CN\SCN\OH等。

（3）組成:如［CU（NH3）4］S04

配位原子

［CU（NH）］SO4

I1-34II

中心離子配位體配位數個界離手

內界外界

易錯易遇j

1.雜化前后的軌道數目不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變。（）

2.sp2雜化軌道的夾角為120。，分子一定為平面正三角形。（）

3.分子結構不同，中心原子的雜化軌道類型也不同。（）

4.凡中心原子采取s/雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體形，但分

子不一定為四面體結構。()

5.HQ'、Fe(SCN)3中都含有配位鍵，因此都屬于配位化合物。()

6.若BCL與XYn通過B原子與X原子間的配位鍵結合形成配合物,則

配位原子一定是X。()

答案：1.V2.X3.X4.J5.X6.V

阿關鍵能力提升

題點一價層電子對互斥模型和雜化軌道理論

1.用價層電子對互斥模型(VSEPR)可以預測許多分子或離子的空間結

構，也可推測鍵角大小，下列判斷正確的是(B)

A.PCk為平面三角形

B.CS2和HI都是直線形分子

C.SO2鍵角大于120°

D.BF3是三角錐形分子

解析:A.PCk中價層電子對個數為3+1x(5-3XI)=4,含有1個孤電子

對,為三角錐形,錯誤;B.CS2和HI都是直線形分子,正確;C.S02中中心

S原子價層電子對個數為2+1x(6-2X2)=3,且S原子上含有1個孤電

子對,所以S02為V形分子,鍵角小于120°,錯誤;D.BF3中中心B原子

價層電子對個數為3+1x(3-3*1)=3,無孤電子對,是平面三角形分子,

鍵角為120°,錯誤。

2.AS2（）3（砒霜）是兩性氧化物,分子結構如圖所示,與鹽酸反應能生成

AsCLAsCk和LiAlH”反應的產物之一為AsL。下列說法不正確的是

（C）

A.As?。：；分子中As原子的雜化方式為sp3

B.AIH4的價層電子對互斥模型是四面體形

C.AsCh的空間結構為平面正三角形,As原子的雜化方式為sp3

D.AsK分子的鍵角小于109°28'

解析：由As20：i的分子結構可知,As與3個。形成三角錐形結構，中心原

子As上有1對孤電子對和3個成鍵電子對,則As原子的雜化方式為

sp\A正確;A1%的價層電子對數是4+2X（3-1*4+1）=4,價層電子對

互斥模型是四面體形,B正確;AsCL中含1對孤電子對和3個成鍵電子

對,空間結構為三角錐形,C錯誤;AsRj中含有1對孤電子對和3個成鍵

電子對，空間結構為三角錐形，鍵角小于109°28,，D正確。

3.利用價層電子對互斥理論和雜化軌道理論可以準確預測和解釋某

些陌生分子或離子的空間結構,據此請回答：

（1）（2020?全國I卷）磷酸根離子的空間結構為,其中P的

價層電子對數為,雜化軌道類型為0

⑵（2020?全國III卷）氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3限出乩+

3-

6H2?！?NH^+B3O『+9H2,B：Q『的結構為。在該反應中,B原

子的雜化軌道類型由變?yōu)?/p>

(3)(2019?全國III卷)NH4H2Po沖，電負性最高的元素是;P的

雜化軌道與0的2p軌道形成鍵。

(4)(2018?全國I卷)LiAlH,是有機合成中常用的還原劑,LiAlH,中的

陰離子空間結構是,中心原子的雜化形式為o

答案：(1)正四面體4sp;,(2)sp3sp'(3)0sp3。

(4)正四面體sp3

32篋凝判斷中心原子的雜化類型的“四方法”

1.根據雜化軌道的空間分布構型

(1)直線形一spo

(2)平面三角形一sp)

(3)四面體形一sp'。

2.根據雜化軌道間的夾角

(1)109°28'—sp30

(2)120°—sp%

(3)180°—spo

3.利用價層電子對數確定三種雜化類型(適用于中心粒子)

2對一sp雜化,3對一sp?雜化,4對一sp，雜化。

4.根據。鍵數與孤電子對數(適用于結構式已知的粒子)

(1)含C有機物:2個。鍵一sp,3個。鍵一sp；4個。鍵一sp'。

⑵含N化合物：2個。鍵一sp?,3個。鍵一sp：

⑶含0(S)化合物:2個。鍵一sp"

題點二配合物理論

4.配位化合物廣泛地應用于物質分離、定量測定、醫(yī)藥、催化等方面。

利用氧化法可制備某些配位化合物。如2COC12+2NH.,C1+8NH3+H202=

2[CO(NH3)5C1]C12+2H20O下列說法正確的是(B)

A.該配位化合物的配位數為5

B,提供孤電子對的成鍵原子是N和C1

C.[CO(NA)5C1廣中存在配位鍵、共價鍵和離子鍵

D.向含有1mol[Co(NH3)5Cl]Ck的溶液中加入足量AgNOs溶液可生成

3molAgCl沉淀

解析:A.由[CO(NH3C1]C12配位化合物可知，內界為[CO(NH3C1]2+,

Co"為中心離子,5個ML和1個C「是配體,該配位化合物的配位數為

6,錯誤;B.在[Co(NH3Cl產配合物離子中，中心離子Co"提供空軌道,

配體NH3中N原子和配體C1中C1原子提供孤電子對，正確；C.

[Co(NH3Cl『中氨氣分子內存在N-H共價鍵,Co"與氨分子之間形成

配位鍵,Co”與C1之間也形成配位鍵,則[CO(NHJ5C1廣中有配位鍵、共

價鍵，錯誤;D.向含有1mol[Co(NH3)5Cl]Cb的水溶液中加入足量

AgNOs溶液可生成2molAgCl沉淀,錯誤。

5.(1)(2019?江蘇卷改編)向CuSOi溶液中加入過量NaOH溶液可生成

22

[Cu(0H)J；[CU(0H)J中的配位原子為(填元素符號)，配位

數是,1mol[Cu(0H),廣中共含有。鍵，不考慮空間

結構，[Cu(0H)12-的結構可用示意圖表示為。

(2)(2019?全國I卷改編)乙二胺(HzNCH2cH2NH2)是一種有機化合物，

分子中氮、碳的雜化類型分別是,乙二胺能與蠅一C/等金

屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是,其

中配離子［Cu(H2NCH2CH2NH2)2『中中心離子的配位數是,與乙

二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是(填“Mg2+”或

"Cu”)o

答案：（1）048mol

(2)sp\sp3乙二胺的兩個N提供孤對電子給金屬離子形成配位鍵

4Cu2+

知識點3分子結構與物質的性質

網必備知識梳理

一、分子間作用力

1.范德華力

是分子之間普遍存在的相互作用力，它使得許

r概念

多物質地以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在

而H很弱，比化學鍵的鍵能小1~2個數量級|

范

德

華

力影響分子的極性越大,范德華力越大;組成和結構相

因素-似的物質，相對分子質量越大，范德華力蜓

對物質主要影響物質的媚性質，如熔、沸點。組成

L性質的和結構相似的物質,范德華力越大，物質熔、

影響沸點鰭_____________________

2.氫鍵

(1)形成：已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子(如水分子中

的氫)與另一個電負性很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力，

稱為氫鍵。

(2)表示方法:A—H…B。

①A、B為電負性很強的原子,一般為N、0、F三種元素的原子。

②A、B可以相同，也可以不同。

⑶特征:具有一定的飽和性和方向性。

(4)分類:氫鍵包括分工內氫鍵和分子間氫鍵兩種。其中分子間氫鍵主

要表現為使物質的熔、沸點升高,對電離和溶解度等產生影響。

⑸影響:A—H…B中A、B的電負性越強,氫鍵越強。如F—H-F>0—H-

0>N—H-No

二、分子的性質

1.分子的極性

(非極性分子］

(~~卜f正電中心■負電卜——(結構對稱)

二二匚…二［中心重合?…工…二

:雙原子分子；：多原子分子;

【化以物HM黑露負電

(，我,分子"):

2.溶解性

(1)“相似相溶”的規(guī)律:非極性溶質一般能溶于非極性溶齊I極性溶

質一般能溶于極性溶劑。如果存在氫鍵,則溶劑與溶質之間的氫鍵作

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(C2H50H

和H20中的羥基相近)，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。

3.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。

⑵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。

0H0

I_11_

含有手性碳原子的分子是手性分子，如BL*—10H。

三、超分子

1.概念：由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚

集體。

注意:超分子定義中的分子是廣義的，包括離子。

2.超分子的實例

(1)分離Ceo和C?o

@+C?)--------+

超行

f甲笨、過海k

［循環(huán)蜥1

氯仿人溶于甲笨

溶于氯仿G超樂不溶于甲笨

-0

(2)冠酸識別堿金屬離子

冠雄是皇冠狀的分子，可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬

離子。

(3)超分子的兩個重要特征一一分子識別、自組裝。

曷錯

1.稀有氣體原子間存在分子間作用力。()

2.碘化氫的沸點高于氯化氫的沸點是因為碘化氫分子間存在氫鍵。

3.非極性分子中各原子之間都以非極性鍵結合。（）

4.皴基硫（COS）分子結構與CO?相似，故鍛基硫是含有極性鍵的非極性

分子。（）

5.NK極易溶于水而CH”難溶于水的原因只是NH3是極性分子,CH”是非

極性分子。（）

6.可確定A2B或AB?型分子是極性分子的依據是含有極性鍵且分子結

構不對稱,分子結構為鍵角小于180°的非直線形結構。（）

7c.YV°為手性分子。（）

8.超分子一定是由呈電中性的分子組成，不可能含有離子。（）

答案：1.J2.X3.X4.X5.X6.J7.V8.X

何關鍵能力提升

1.氫鍵是強極性鍵上的氫原子與電負性很大的原子之間的作用力。下

列事實與氫鍵無關的是（B）

A.相同壓強下H20的沸點高于HF的沸點

B.一定條件下,NR,與BE可以形成NH3-BF3

C.羊毛制品水洗再曬干后變形

D.H20和CH3coe上的結構和極性并不相似，但兩者能完全互溶

解析：1個水分子能與周圍的分子形成4個氫鍵，1個HF分子只能與周

圍的分子形成2個氫鍵,所以相同壓強下H20的沸點高于HF的沸點,A

不符合題意;NH3與BF：,可以形成配位鍵從而形成NH3-BF3,與氫鍵無

關,B符合題意；羊毛主要成分是蛋白質，蛋白質分子與水分子之間形

成氫鍵,破壞了蛋白質的螺旋結構，所以羊毛制品水洗再曬干后變

形,C不符合題意;CH3coe%中0原子電負性很大且含孤電子對,與水分

子中氫原子形成氫鍵,所以兩者可以完全互溶,D不符合題意。

2.下列推論正確的是（C）

A.NK極易溶于水,可推測P也也極易溶于水

B.SiH,的沸點高于CH?可推測HC1的沸點高于HF

C.CO?為非極性分子,可推測CS?也為非極性分子

D.&也是碳鏈為直線形的非極性分子,可推測C3H8也是碳鏈為直線形

的非極性分子

解析:A.Wb能與水分子間形成氫鍵,極易溶于水,PL不能形成氫鍵,不

正確;B.因為HF分子間可以形成氫鍵，而HC1分子間不能形成氫鍵,

所以HC1的沸點低于HF,不正確;C.因為CO?和CS2中C原子是sp雜化,

所以分子結構是直線形,為非極性分子,正確;D.C2H6是碳鏈上只有2

個碳原子,所以乙烷為直線形的非極性分子,C3H8中碳原子和C2H6中的

碳原子雜化類型相同都是sp，雜化,鍵角大約是109.5。，碳鏈為鋸齒

狀的，不正確。

分子極性的判斷

1.由共價鍵的極性判斷分子極性

?雙?（子分，如HCl、NO、IBr等

極空間不對稱極性V形分子，如HQ,Hf'SO,等

隹飛行三角錐形注如NH,、PH,等

、非正四面體形分子，如CH,a、CH,C4、CHCb等

非、，單質分子，如543、%等

極空間對稱一非極性直線形分了?，如co,、c&、aH,等

性--------歌子?正四面體形分子，如CK'CCl^CF.等

鍵

'平面正三角形分子，如BF,、SO,等

2.對于ABn型分子的極性

(1)一般情況下,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,則該分子為非極性分子,否則為極性分子。

(2)中心原子A最外層電子若全部成鍵(即無孤電子對)，此分子一般

為非極性分子;分子中的中心原子A最外層電子若未全部成鍵(即存

在孤電子對)，此分子一般為極性分子。

當堂檢測

1.氨基乙酸鈉(HzNQLCOONa)用于有機產品的合成、工業(yè)洗滌劑中間體

以及生化研究。下列說法正確的是(B)

A.碳、氮原子的雜化類型相同

B.氨基乙酸鈉中心原子N原子的價層電子對數為4

C.1mol氨基乙酸鈉分子中所含。鍵為10mol

D.氮原子和與其成鍵的另外三個原子在同一平面內

解析:氨基乙酸鈉分子中氮原子是sp'雜化,而碳原子是sp'spz雜化,A

錯誤;氨基乙酸鈉中存在2個N—H、1個C—N,N原子上含有1個孤電

子對，價層電子對數=共價鍵單鍵數+孤電子對數,則N原子的價層電

子對數為4,B正確；1個氨基乙酸鈉分子中有一個碳氧雙鍵,有8個。

鍵,C錯誤；由于氮原子為sd雜化,故相應的四個原子形成的是三角錐

形結構，不可能共平面,D錯誤。

2.鎮(zhèn)能形成多種配合物如正四面體形的Ni(COK、正方形的［Ni(CN)1-

和正八面體形的［Ni(NH3廣等。下列說法不正確的是(C)

A.CO分子內。鍵和Ji鍵個數之比為1：2

B.ML的空間結構為三角錐形

C.Ni2'在形成配合物時,其配位數只能為4

D.Ni(C0)4中,專臬元素是sp3雜化

解析:A.CO中共價三鍵中含有1個。鍵、2個n鍵，所以CO分子內。

鍵和n鍵個數之比為1：2,正確;B.NH3分子中心原子N價層電子對數

為4,sd雜化,有一對孤電子對,其空間結構為三角錐形,正確;C.Ni2+

在形成配合物時,其配位數可以是4,如Ni(COK、［Ni(CN)J2；也可為

6,如［Ni(NH31,錯誤;D.由題中信息可知,Ni(CO)4是正四面體形,N1

元素采取sp3雜化,正確。

3.下列對一些實驗事實的解釋正確的是(C)

選

實驗事實解釋

項

AHF的熱穩(wěn)定性很好HF分子間存在氫鍵

白磷分子中P—P間的鍵角是

B白磷分子為正四面體結構

109°28'

苯和L均為非極性分子且苯與水

C用苯萃取碘水中的12

不互溶

正丁烷與異丁烷化學鍵的種類

D正丁烷的沸點高于異丁烷

不同

解析:A.HF分子的穩(wěn)定性與化學鍵有關,與氫鍵無關,錯誤;B.白磷分

子的空間結構是正四面體形，四個頂點上分別占有一個磷原子,鍵角

為60°,錯誤;C.碘和苯都是非極性分子,水是極性分子，由相似相溶

原理可知,碘易溶于苯,不溶于水,則可用苯萃取碘水中的碘,正確;D.

正丁烷與異丁烷所含化學鍵種類完全相同，沸點不同是因為分子間作

用力大小不同，錯誤。

4.某種甲烷水合物（可燃冰），平均46個水分子構成8個分子籠,每個

分子籠可容納1個甲烷分子或水分子,若這8個分子籠中有6個容納

的是甲烷分子,另外2個被水分子填充。下列關于這種可燃冰,說法不

正確的是（C）

A.水分子間通過氫鍵構成分子籠

B.該可燃冰的化學式為CH」?8H20

C.籠內的CH1分子、乩0分子與分子籠之間均存在氫鍵

D.可燃冰儲存量大,是巨大的潛在能源

解析:A.甲烷水合物中平均46個水分子構成8個分子籠,水分子之間

依靠氫鍵連接從而形成分子籠,正確;B.平均46個水分子構成8個分

子籠,每個分子籠可容納1個甲烷分子或水分子,若這8個分子籠中有

6個容納的是甲烷分子，另外2個被水分子填充,因此該甲烷水合物中

水分子和甲烷分子的數目比為48:6=8：1,即該可燃冰的化學式為

CH.?8H20,正確;C.CH1與水分子之間不存在氫鍵,錯誤;D.天然氣水合

物常見于深海沉積物或陸上永久凍土中，由于分布淺、分布廣泛、總

量巨大、能量密度高，而成為未來主要替代能源，正確。

5.完成下列填空：

（1）（2021?浙江6月選考,節(jié)選）已知3種共價晶體的熔點數據如下表

金剛石碳化硅晶體硅

熔點/℃>355026001415

金剛石熔點比晶體硅熔點高的原因是O

（2）（2020?浙江7月選考,節(jié)選）①氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性HF大于HC1

的主要原因是o

②常溫下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是

（3）（2021?山東卷，節(jié)選）Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的

XeFz室溫下易升華。XeF2中心原子的價層電子對數為,下

列對XeFz中心原子雜化方式推斷合理的是（填字母）。

A.spB.sp?C.sp3D.sp3d

（4）（2021?河北卷,節(jié)選）已知KH2P是次磷酸的正鹽,H3P02的結構式

為,其中P采取雜化方式。

（5）（2021?湖南卷，節(jié)選）SiCL與N-甲基咪喋（H，CTQ）反應可以得到

M2+,其結構如圖所示

H'C-?！?川

N-甲基咪唾分子中碳原子的雜化軌道類型為,1個M2+中含

有個。鍵。

解析：⑶XeFz易升華,所以是分子晶體,其中心原子的價層電子對數

3

為2+匕誓=5,其中心原子的雜化方式應為sPdo

⑷含氧酸分子中只有羥基上的H可以電離；由KH2POz是次磷酸的正鹽

可知,H3P為一元酸,其分子中只有一個羥基,另外2個H與P成鍵，

H

I

P

11—()—I=o

H

還有一個。與P形成雙鍵,故其結構式為，其中P共形成4

個。鍵、沒有孤電子對，故其價層電子對數為4,其采取sp'雜化。

⑸由NJ?+的結構可知,離子中含有雜化方式為s/和sp2;M"的結構中含

有單鍵、雙鍵和配位鍵,單鍵和配位鍵都是。鍵,雙鍵中含有1個。鍵,

則離子中含有54個。鍵。

答案：(1)原子半徑C〈Si(或鍵長C—C<Si—Si),鍵能C—OSi—Si

⑵①原子半徑F<C1,鍵能F—H>C1—H

②乙醇與水之間形成氫鍵而氯乙烷沒有

(3)5D

H

H—0—P=0

(4)Hsp,

(5)sp\sp354

課時訓練

選題表

知識點題號

共價鍵及其參數3,5

分子的空間結構6,11,12

分子結構與物質的性質1,4,7,8,10

綜合2,9,13,14,15,16

1.下列敘述中正確的是(B)

A.以極性鍵結合起來的分子一定是極性分子

B.以非極性鍵結合起來的雙原子分子一定是非極性分子

C.非極性分子只能是雙原子單質分子

D.非極性分子中，一定含有非極性共價鍵

解析：以極性鍵結合起來的分子可能為非極性分子,如甲烷、二氧化碳

等,故A項錯誤；由非極性鍵結合的雙原子分子為非極性分子,如氧氣、

氮氣、氯氣等，故B項正確;非極性分子可能為多原子分子,如甲烷、

二氧化碳等，故C項錯誤;非極性分子中，可能不含非極性鍵，如甲烷

等，故D項錯誤。

2.下列關于化學鍵類型和分子結構的說法正確的是(A)

A.LAsF6晶體中存在的或空間結構與水分子相同

B.H20分子間存在氫鍵,故H20的熔、沸點及穩(wěn)定性均大于H2S

C.P,和CH」的分子結構相同,鍵角相等

D.尿素［C0(NH，2］分子中。鍵和冗鍵數目之比為5：1

解析:A.《價層電子對數為4,為sp；'雜化,孤電子對數為2,空間結構

為V形,與水分子相同，正確;B.水分子間存在氫鍵,故水的熔、沸點大

于硫化氫，但是簡單氫化物的穩(wěn)定性與氫鍵無關,H—0的鍵能大于H

一S,故水比硫化氫穩(wěn)定,錯誤;C.P,和CH」的分子結構均為正四面體,P,

分子中4個P占據正四面體的四個頂點,鍵角為60°,甲烷鍵角為

109°28',錯誤；D.C0(NH2)2分子中。鍵和冗鍵數目之比為7：1,

錯誤。

3.六氟化硫（SF6）分子為正八面體結構,難溶于水,在高溫下仍有良好

的絕緣性,在電器工業(yè)方面具有廣泛用途。下列有關SF6的推測正確的

是（D）

A.SF6中心原子的價層電子對數為4

B.SFG中各原子均達到最外層8電子穩(wěn)定結構

C.SF6分子是由極性鍵形成的極性分子

D.SFG分子中的S—F都是。鍵，且鍵長、鍵能都相等

解析:A.SF6中心硫原子的價層電子對數=6+匕詈=6,錯誤;B.S原子的

最外層有6個電子,在這個分子中，S形成了6個共價鍵,最外層不是8

電子穩(wěn)定結構,錯誤:C.S和F屬于不同原子,形成的是極性鍵,但分子

是正八面體結構，正負電荷中心重合,是非極性分子,錯誤;D.SF6中S

和F中間都是單鍵（。鍵），分子是正八面體結構,分子中心的硫原子

到氟原子的距離都相等，化學鍵都相同，故鍵長、鍵能都相等,正確。

4.某化合物的分子式為AB2,A屬第VIA族元素,B屬第VDA族元素,A和

B在同一周期，它們的電負性值分別為3.44和3.98,已知AB2分子的鍵

角為103.3°。下列推斷不正確的是（B）

A.AB2分子的空間結構為“V”形

B.A-B為極性共價鍵,AB2分子為非極性分子

C.AB2與H20相比,AB?的熔點、沸點比H20的低

D.ABz分子中無氫原子，分子間不能形成氫鍵，而H20分子間能形成

氫鍵

解析:根據A、B的電負性值及所處位置關系，可判斷A為0元素,B為

F元素，該分子為0F2O0-F為極性共價鍵。因為OF2分子的鍵角為

103.3°,OF,分子中鍵的極性不能抵消，所以為極性分子。

5.二茂鐵［(C5HJzFe］是一種金屬有機配合物,是燃料油的添加劑,用

以提高燃燒的效率和去煙,可作為導彈和衛(wèi)星的涂料等。二茂鐵的結

構簡式如圖所示，下列說法不正確的是(A)

◎

%

6

A.二茂鐵中Fe＞與環(huán)戊二烯離子(C5HS)之間為離子鍵

B.1mol環(huán)戊二烯(A)中含有。鍵的數目為111

CFe?+的電子排布式為Is22s22P63s23P63d6

D.二茂鐵分子中存在3T鍵

解析：含有孤電子對和空軌道的原子之間存在配位鍵,所以二茂鐵中

Fe2+與環(huán)戊二烯離子(C5HS)之間為配位鍵,故A錯誤；1個環(huán)戊二烯中含

3個C—C和2個C_C、6個C—H,則1mol環(huán)戊二烯中含有。鍵的數

目為11NA,故B正確;鐵原子核外有26個電子,鐵原子失去最外層兩個

電子變?yōu)镕e"+,根據構造原理知,Fe“核外電子排布式為Is22s22P咕s23P'、

3d6,故C正確;碳碳雙鍵之間存在n鍵，故D正確。

6.已知HNO3、H2soi的結構如圖所示，下列說法不正確的是(C)

°\II

N—OHHO—S—OH

82

HNO3H2s

A.N03.SOf的空間結構分別為平面三角形、四面體形

3

B.HN03、H2sol分子中N、S的雜化類型分別為sp2、Sp

C.等物質的量的N03>SO；-中含。鍵的個數之比為2:3

D.HNO3>H2SO1都能與水形成分子間氫鍵

解析:呵中的氮原子的價層電子對數為3+；X(5+l-2X3)=3,采用的

是sp,雜化,無孤電子對,則NO3空間結構為平面三角形,SO；一中的硫原

子的價層電子對數為4+1x(6+2-2*4)=4,采用的是sp，雜化,則SO^

的空間結構為正四面體形，故A、B正確;根據HNO3、H2soi的結構可知，

等物質的量的N03SSOf中含。鍵的個數之比為3：4,故C錯誤;HNO：，

分子結構中的羥基與水分子能形成分子間氫鍵,H2sol分子結構中也存

在羥基,與水分子也能形成氫鍵,故D正確。

7.下列說法正確的是(C)

A.極性溶質一定易溶于極性溶劑,非極性溶質一定易溶于非極性溶劑

B.Bn和H20均是極性分子,CCL是非極性分子,所以Bn難溶于H20而

易溶于CCL

C.CS2和白磷均是非極性分子,乩0是極性分子,所以白磷難溶于而

易溶于CS2

D.H20是極性分子,CO2可溶于H20,因此CO?是極性分子

解析:A.“相似相溶”規(guī)律是經驗規(guī)律，存在特殊情況,部分有機物分

子是極性分子，但因為極性很弱，所以大部分難溶于水,不正確;B.Br2

是非極性分子,H2O是極性分子,CCL是非極性分子，根據“相似相

溶”,Bn難溶于H20而易溶于CCL,不正確;C.CS?和白磷均是非極性分

子,是極性分子，所以白磷難溶于40,而易溶于CS2,正確;D.CO?是

非極性分子,CO?溶于H.0時,部分與H20反應生成H2CO3,不正確。

8.通常情況下,NCk是一種油狀液體,其分子空間結構與NL相似,下

列對NCh和NL的有關敘述正確的是（B）

A.NCh分子中N—C1鍵長與CCL分子中C—C1鍵長相等

B.在氨水中，大部分限與H20以氫鍵（用“…”表示）結合形成NH3?H20

H

I

NHO

H—II

HH

分子,則NH3-H2O的結構式可表示為

C.NC13分子是非極性分子

D.NBn比NCk易揮發(fā)

解析：因氮原子的半徑小于碳原子的半徑,所以C-C1鍵長大于N-

C1.A項錯誤;根據題意,NCk的空間結構與N&相似,也應為三角錐形,

故為極性分子,C項錯誤;NBn的結構與NCk相似，因NBn的相對分子

質量大于NCk的相對分子質量，故NBn不如NCh易揮發(fā),D項錯誤。

9.短周期元素X、Y、Z和W的原子序數依次增大。X原子的s能級電

子總數是P能級電子總數的2倍,Y與X同主族,Z和W原子中未成對

電子數之比為2：1。下列說法錯誤的是（D）

A.XW'為非極性分子

B.Y、Z、W最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是Y〈Z〈W

C.ZW2分子是由極性鍵構成的極性分子

D.XW八YW4>ZW2分子中的中心原子均為sp雜化

解析:短周期元素X、Y、Z和W的原子序數依次增大,X原子的S能級

電子總數是P能級電子總數的2倍，則X是C元素;Y與X同主族,則Y

是Si元素;Z和W原子中未成對電子數之比為2：1,且兩者原子序數

都大于Y,則Z是S元素、W是C1元素。CCL分子為非極性分子,A正

確;非金屬性Si<S<Cl元素,則Y、Z、W的最高價氧化物對應水化物的

酸性強弱順序是Y<Z<W,B正確;ZW2是SC12,由于分子中硫原子上有兩

對孤電子對，故SCL為V形極性分子,C正確;CCL、SiCL、SCI2分子

中的中心原子價層電子對數都是4,所以均為sd雜化,D錯誤。

10.科學家對金（111）表面生長的二維雙層冰的邊緣結構實現了成像

觀察,二維冰層的AFM表征細節(jié)（圖1）及其結構模型（圖2）如下。下列

說法正確的是（A）

Q9Q9Q一氣相水分了

>0A?&?一“準液體”水分7

困1圖2

A.受到能量激發(fā)時，“準液體”水分子與下層固態(tài)水分子脫離,使冰面

變滑

B.固態(tài)水分子之間的化學鍵較強，“準液體”水分子之間的化學鍵

較弱

C.由于水分子間的氫鍵比較牢固，使水分子很穩(wěn)定,高溫下也難分解

D.氣相水分子、“準液體”水分子和固態(tài)水分子屬于三種不同的化

合物

解析:A.當受到能量激發(fā)時，“準液體”水分子與下層固態(tài)水分子連接

的氫鍵斷裂,產生“流動性水分子”，易于滑動,使冰面變滑，正確;B.

水分子之間存在的作用力是氫鍵而不是化學鍵，錯誤;C.水分子內部

的共價鍵使其很穩(wěn)定,高溫也難分解，水分子之間存在氫鍵使其熔、沸

點變高,錯誤;D.無論是哪種水分子,其化學組成、分子式相同,屬于同

種化合物,錯誤。

11.瑞德西韋的結構如圖所示，下列說法正確的是（D）

A.瑞德西韋中N、0、P