2024年高中化學第一輪大復(fù)習第3講 微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)

第3講微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)

【課標要求】1.認識離子鍵、共價鍵的本質(zhì)。結(jié)合常見的離子化合物和共價分

子的實例，認識物質(zhì)的構(gòu)成微粒、微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。知道金屬

鍵的特點與金屬某些性質(zhì)的關(guān)系。

2.了解共價鍵具有飽和性和方向性。知道根據(jù)原子軌道的重疊方式，共價鍵可分

為。鍵和兀鍵等類型；知道共價鍵可分為極性和豐極性共價鍵。共價鍵的鍵能、

鍵長和鍵角可以用來描述鍵的強弱和分子的空間結(jié)構(gòu)。

3.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(nèi)氫鍵和分子間氫鍵在自然界中的廣泛存在及重要作用。

4.結(jié)合實例了解共價分子具有特定的空間結(jié)構(gòu)，并可運用相關(guān)理論和模型進行解

釋和預(yù)測。知道分子的結(jié)構(gòu)可以通過波譜、晶體X射線衍射等技術(shù)進行測定。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(jié)構(gòu)密切相關(guān)。結(jié)合實例初步認識分子的手性對其性質(zhì)的影響。

夯?必備知識

一、化學鍵

1.化學鍵

⑴化學鍵的定義及分類

化學披

⑵化學反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物的舊化學鍵斷裂與生成物的新化學鍵形成。

2.離子鍵和共價鍵

⑴概念

①離子鍵：陰、陽離子之間通過靛曳作用形成的化學鍵。

②共價鍵：原子之間通過共用電子形成的化學鍵。

(2)離子鍵和共價鍵的匕徽

離子鍵共價鍵

成鍵粒子陰、陽離子原子

成鍵方式得失電子形成陰、陽離子形成共用電子對

成鍵條件活潑金屬元素與活潑非金屬元素一般在韭金屬原了之間

作用力實質(zhì)靜電作用

①非金屬單質(zhì)，如H2、02等；

存在于離子化合物中，如NaCk②共價化合物，如HCkC02.

存在舉例KCkMgCb、CaCh.ZnSCh、NaOHCH4等；

等③某些離子化合物，如

NaOH、Na2O2等

I提醒1

?由活潑金屬與活潑非金屬形成的化學鍵不一定都是離子鍵，如AlCh中A1-C1

鍵為共價鍵。

?非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵，但多個原子間也可能形成離子鍵，

如NH4cl等。

⑶離子化合物與共價化合物的比較

項目離子化合物共價化合物

定義由離子鍵構(gòu)成的化合物以共用電子對形成分子的化合物

構(gòu)成微粒陰、陽離子原子

一定含有離子鍵，可能含有

化學鍵類型只含有共價鍵

共價鍵

物質(zhì)①強堿①含氧酸

類別②絕大多數(shù)鹽②弱堿

③金屬氧化物③氣態(tài)氫化物

④非金屬氧化物

⑤極少數(shù)鹽,如AlCh

3.電子式

⑴概念：在元素符號周圍用“?”或"X”來表示原子的最外層電子的式子。

⑵電子式的書寫

【診斷1】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J，錯誤的劃“X”)。

⑴化學鍵是相鄰離子或原子間的一種強靜電吸引力(X)

⑵非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵(X)

⑶非金屬元素的兩個原子之間一定形成共價鍵，但多個原子間可能形成離子鍵

(J)

(4)由活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化學鍵都是離子鍵(X)

二、共價鍵

1.本質(zhì)

在原子之間形成"S曳子對(電子云的重疊)。

2.特征

具有飽和性和方向性。

3.分類

分類依據(jù)類型

形成共價鍵的原子凱道重6鍵電子云“頭碰頭”重疊

疊方式迪鍵電子云“肩并肩”重疊

形成共價鍵的電子對是否極性鍵共用電了對錐偏移

偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移

單鍵原子間有二對共用電子對

原子間共用電子對的數(shù)目雙鍵原子間有酗共用電子對

三鍵原子間有三對共用電子對

4.鍵參數(shù)

⑴概念

鍵能:在1X10°Pa.298K條件下斷開1mol

pAB(g)分子中的化學鍵.使其分別生成

氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量

鍵

參

數(shù)—鍵長：兩個成鍵原子的原子核間的距離

鍵角：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵

—之間的夾角如：CH1分子中.鍵角為

109°28'

(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響：

鍵能

分?的穩(wěn)定性生分子的性質(zhì)

鍵長r

分子的空間結(jié)構(gòu)

a.鍵角

b.鍵能越大,鍵長越短，化學鍵越強、越牢固，分子越穩(wěn)定。

【診斷2】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“，”，錯誤的劃“X”

(1)在任何情況下，都是o鍵比兀鍵的鍵能大(X)

(2)H與O形成分子式是H20而不是H30的原因是共價鍵有飽和性(V)

(3)0鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),兀鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(V)

(4)在CH2=CHCN中含有6個。鍵和3個兀鍵(J)

三、共價鍵與分子的空間結(jié)構(gòu)

1.雜化軌道理論

(1)雜化軌道理論概述

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(shù)相等且能量相同的

雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。

⑵雜化軌道三種類型

sp雜化軌道由1個S軌道和1個P軌道

sp雜化—雜化而成，雜化軌道間夾角為18。。,

呈直線形.如BeCk

sp'雜化軌道由1個s軌道和2個p軌道

SP?朵化—雜化而成.雜化軌道間夾角為120。.

呈平面三角形,如BF：,

sp3雜化軌道由1個s軌道和3個p軌道

sp‘雜化一雜化而成.雜化軌道間夾角為109。

28,,呈正四面體形,如CH,

⑶由雜化軌道數(shù)判斷中心原子的雜化類型

雜化軌道用來形成。鍵和容納孤電子對，所以有公式：雜化軌道數(shù)=中心原子的

孤電子對數(shù)+中心原子的。鍵個數(shù)。

(4)實例

雜化雜化軌雜化軌道

空間結(jié)構(gòu)實例

類型道數(shù)目間夾角

sp2180°直線形BeCb或HCN

sp2312()。平面二角形BF3或C0?'

SP34109。28,四面體形CH4或NH才

2.價電子對互斥理論

(1)理論要點

①分子中的中心原子的價電子對一成鍵電子對和孤電子對由于排斥作用，處于

不同的空間取向且盡可能趨向于彼此遠離。

②孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。⑵判斷分子或離子立體構(gòu)型“三步驟”

第一步：確定中心原子上的價電子對數(shù)

中心原子結(jié)

_______L(J鍵電子對數(shù)f

價層電|合的原子數(shù)

子對一中心原子卜的孤電子

1

對數(shù)一才〃)

。為中心原子的價電子數(shù)，b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，X為

與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。如NH3的中心原子為N/fl=5/Z?=1,x=3,所以中

心原子上的孤電子對數(shù)=|(^-A/?)=1X(5-3X1)=10

第二步：確定價電子對的立體構(gòu)型

由于價電子對之間的相互排斥作用，使它們盡可能地相互遠離，這樣已知價層電

子對的數(shù)目，就可以確定它們的立體構(gòu)型。

第三步：分子立體構(gòu)型的確定

價電子對有成鍵電子對和孤電子對之分，價電子對的總數(shù)減去成鍵電子對數(shù)得孤

電子對數(shù)。根據(jù)成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù)，可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子立體

構(gòu)型。

(3)實用實例

價電子。鍵電孤電子價電子對分子立實例

對數(shù)子對數(shù)對數(shù)立體構(gòu)型體構(gòu)型

220直線形直線形C02

30平面平面二角形BF3

3

21三角形S02

40四面體形CH4

止四面

431三角錐形NH3

體形

22

V形H20

3.等電子原理

⑴定義：化學通式相同且價電子總數(shù)相等的分子或離子具有相同的空間結(jié)構(gòu)和相

同的化學鍵類型等結(jié)構(gòu)特征。

⑵利用該原理可以判斷一些簡單分子或原子團的空間結(jié)構(gòu)。如SO,與PO；具有

相同的AX,通式，價電子總數(shù)為32,它們的離子均呈正四面體形。

4.分子的空間結(jié)構(gòu)與分子性質(zhì)

(1)分子中的原子排布與對稱性

①手性：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，卻在三維空間里丕能重暨的性質(zhì)。

②手性分子：具有手性的分子。

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

OH()

III

CH—CH—C—OH

碳原子的分子是手性分子，如‘*

⑵分子中的電荷分布與極性

非極性分子與極性分子的比較:

類型非極性分子極性分子

分子內(nèi)不存在正、負兩極的分

定義分子內(nèi)存化正、負兩極的分子

子

正電重心和負電中心重貪的正電重心和負電中心不重合

形成原因

分子的分子

存在的共價鍵非極性鍵或極性鍵極性鍵或非極性鍵

分子內(nèi)原子排列對稱不對稱

【診斷3】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J”，錯誤的劃“X”)。

(1)NH?分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp?雜化(X)

⑵分子中中心原子通過Sp3雜化軌道成鍵時，該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)(X)

⑶價電子對互斥理論中，兀鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)(J)

(4)CH4、NH3、H20分子的中心原子均為sp3雜化，因此它們的空間構(gòu)型相同(X)

四、配位鍵和金屬鍵

1.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。

(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“一”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如

H

t

H—N—H

I

NH/可表示為［H廣，在NIR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)配位化合物

$Q[CU(NH3)4]SO4

配位原子(提供孤電子時)

中心原子

(提供空軌道、噫

[Cii(NHt)t[SOt

內(nèi)?界夕?曉一位數(shù)

配體有孤電子對，如H2。、NH3、CO、F，C1-.CN-等。中心原子有空軌道，

如Fe3+、Cu2\Zn2\Ag+等。

(4)配合物的制備與應(yīng)用

①Cu"在水溶液中與H20結(jié)合形成水合銅離子[Cu(H2O)]2+使溶液顯藍色。當溶

液中存在C1-時，C1-可以與Cu2+配位形成黃綠色的配離子[CuCl#-;

②SCN-能夠以不同的比例通過配位鍵與Fe3+結(jié)合生成[Fe(SCN)〃]3-〃(〃=1?6)而

呈現(xiàn)血紅色；n不同，配離子顏色的深淺也略有不同。

③與0H-相比，NH3與C/+配位生成的四氨合銅離子[Cu(NH)4戶呈現(xiàn)更深的藍

色。

④Ag+與NH3之間可以發(fā)生配位作用，生成二氨合銀離子[Ag(NH3)2]+。在其被葡

萄糖還原成銀單質(zhì)時，銀原子緩慢析出、有序排列，從而形成光亮的銀鏡。

2.金屬鍵

⑴含義

概念金屬中金屬陽離子和"自由電子〃之間存在的強的相互作用

成鍵微粒金屬陽離子和“自由電子”

實質(zhì)金屬鍵本質(zhì)是一種電性作用

特征(1)金屬鍵無方向性和飽和性

(2)金屬鍵中的電子在整個叁|空間里運動，屬于整塊固態(tài)金屬

(2)金屬性質(zhì)

①金屬光澤

由于固態(tài)金屬中有“自由電子”,當可見光照射到金屬表面上時能吸收所有頻率

的光并很快放出，使得金屬不透明并具有金屬光澤。

②導電性

在外接電源的條件下，〃自由電子〃能沿著導線由負極向正極流動而形成電流,從

而使金屬表現(xiàn)出導電性。

③導熱性

金屬中有溫度差時,由于“自由電子”能通過與金屬陽離子間的碰撞,將能量由

高溫處傳向低溫處，從而使金屬表現(xiàn)出導熱性。

【診斷4】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J”，錯誤的劃“X”)。

⑴形成配位鍵的電子對由成鍵原子雙方提供(X)

(2)NH4cl中含有離子鍵、配位鍵和共價鍵(V)

(3)配位鍵屬于兀鍵(X)

(4)金屬是借助自由電子的運動，把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分(X)

五、分子間作用力

1.分子間作用力

⑴定義

分子之間存在的相互作用統(tǒng)稱為分子間作用力。

⑵分類

分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。

⑶分子間作用力與化學鍵的強弱

范德華力3氫鍵3化學鍵。

2.范德華力

⑴含義：物質(zhì)分子間普遍存在的作用力。范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小得多。

相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大；分子的極性越大，范德華力也越大。

⑵對性質(zhì)的影響

范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的

熔點、沸點越高,硬度越大。

3.氫鍵

⑴氫鍵的形成

已經(jīng)與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很大的原子之間的

作用力，稱為氫鍵。

(2)表小方法：

X—H…Y(X、Y為N、0、F,“-”表示共價鍵，“…”表示形成的氫鍵。)

⑶特征：

具有一定的方向性和飽和性。

⑷分類：

氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。

⑸分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：

氫鍵不影響物質(zhì)的化學性質(zhì)

主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點升高。此外氫鍵對物質(zhì)的溶解性也產(chǎn)生影響。

］提醒*---------

鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵，對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，故沸點

4.溶解性

⑴“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶

于極性溶劑。若能形成氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)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(jié)構(gòu)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，

⑶分子與H20反應(yīng),乜能促進分子在水中的溶解度,如S02、NO2O

］提醒*---------

“相似相溶”規(guī)律可用于解釋一些物質(zhì)溶解現(xiàn)象，如HC1(極性分子)易溶于

H?0(極性溶劑)，可做噴泉實驗；苯(非極性溶劑)可萃取水(極性溶劑)中的謨(非極

性分子)。

【診斷5】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J，錯誤的劃“X”

(DHC1易溶于水是因為HCI與H9分子間形成氫鍵(X)

CH.OH

I

Cl—C—(,H3

(2)CH?()H為手性分子，存在手性異構(gòu)體(X)

(3)H2O分子間形成氫鍵，故H20的熱穩(wěn)定性較強(X)

(4)BC13與NC13均為三角錐形，為極性分子(X)

提?關(guān)鍵能力

考點一共價鍵類型的判斷及應(yīng)用

題組一。鍵和兀鍵的判斷

1.下列關(guān)于O鍵和兀鍵的理解不正確的是()

A.乙烯分子中的兀鍵比。鍵活潑

B.在有些分子中，共價健可能只含有兀鍵而沒有o鍵

C.有些原子在與其他原子形成分子時只能形成G鍵，不能形成TT鍵

D.當原子形成分子時，首先形成o鍵，可能形成n鍵

答案B

解析乙烯分子中兀鍵鍵能比。鍵鍵能小，易斷裂，故分子中的兀鍵比。鍵活潑，

A項正確；在共價單鍵中只含。鍵，而含有兀鍵的分子一定含有。鍵，B項錯誤、

D項正確；氫原子、氯原子等原子跟其他原子形成分子時只能形成。鍵，C項正

確。

2.含碳元素的物質(zhì)是化學世界中最龐大的家庭，請?zhí)顚懴铝锌崭瘢?/p>

(DCH4中的化學鍵從形成過程來看，屬于(填或“?！?鍵，從其極

性來看屬于________鍵。

(2)已知CN-與N2結(jié)構(gòu)相似，推算HCN分子中o鍵與兀鍵數(shù)目之比為

()

II

⑶利用CO可以合成化工原料COCI2,COC12分子的結(jié)構(gòu)式為Cl—C—Cl,每

個COC12分子內(nèi)含有的。鍵、兀鍵數(shù)目為(填字母)。

A.4個。鍵B.2個。鍵、2個兀鍵

C.2個。鍵、1個兀鍵D.3個o鍵、1個兀鍵

答案(1)0極性(2)1：1(3)D

］規(guī)律方法》---------

。鍵、兀鍵的判斷方法

由軌道重疊

“頭碰頭”重疊為。鍵，“肩并肩”重疊為兀鍵

方式判斷

由物質(zhì)的通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可以快速有效地判斷共價鍵的種類及

結(jié)構(gòu)式判斷數(shù)目。共價單鍵全為o鋌，雙鍵中有一個o鍵和一個n

鍵，三鍵中有一個o鍵和兩個兀鍵

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鍵

類型判斷全部為Q鍵

題組二共價鍵的鍵參數(shù)及應(yīng)用

3.下列說法中正確的是（）

A.分子的鍵長越長，鍵能越小，分子越穩(wěn)定

B.元素周期表中的第IA族（除H外）和第V1IA族元素的原子間不能形成共價鍵

（）

/\

C.水分子可表示為HH,分子的鍵角為12（）。

D.H—O鍵鍵能為462.8kJnol即18gH20分解成H2和。2時,消耗能量為2

x462.8kJ

答案B

解析鍵長越長，鍵能越小，分子越不穩(wěn)定，A項錯誤；水是V形分子，2個H-0

鍵鍵角104.5°,C項錯誤；斷裂2moiH—0鍵吸收2X462.8kJ能量，形成1mol

H—H鍵和0.5mol0=0鍵時需釋放能量，D項錯誤。

4.已知幾種共價鍵的鍵能如下：

化學鍵H—NN=NCl—ClH—Cl

鍵能/kJmol-

390.8946242.7431.8

i

下列說法錯誤的是（）

A.鍵能：N=N>N=N>N—N

B.H(g)+Cl(g)=HCl(g)A/7=-431.8kJmol'

C.H-N鍵能小于H-Cl鍵能，所以NH3的沸點高于HCI

D.2NH3(g)+3C12(g)=N2(g)+6HCI(g)=-463.9kJmol'

答案c

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=N>N=N>N—N,正確；B項，H（g）+Cl（g）=HCl（g）的焰變?yōu)镠—C1

鍵能的相反數(shù)，則△"=一431.8kJ-mol-1,正確；C項，NH3的沸點高于HC1是

由于NH3形成分子間氫鍵，而HC1不能，鍵能不是主要原因，錯誤；D項，根據(jù)

△〃=1：召（反應(yīng)物）一1：￡（生成物），則2NH3?+3C12（g）=N2（g）+6HCl（g）NH=

6E（N—H）+3F（CI—C1）-E（N^N）-6E（H—C1）=-463.9kJmoF1,正確。

］名師點撥《---------

利用鍵能計算反應(yīng)熱（△”）的計算公式

△“=反應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能

如：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的△”=［E（N=N）+3E（H—H）—6E（N—H）］

考點二分子的空間結(jié)構(gòu)與雜化類型的判斷

題組一分子的空間構(gòu)型

1.（2021?沈陽模擬）下列分子VSEPR模型不是四面體形的是（）

A.SO3B.H2O

C.NH3D.CH4

答案A

解析A.SO、中S原子價層電子對個數(shù)=3+」-；*2=3,所以VSEPR模型為平

面三角形，故A選；B.H2O中O原子價層電子對個數(shù)=2+6-所以

VSEPR模型為四面體形，故B不選；C.NH3分子中N原子價層電子對個數(shù)=3+

5

-A=4,所以VSEPR模型為四面體形，故C不選；D.CH4分子中C原子價

4—4X1

層電子對個數(shù)=4+—5—=4,所以VSEPR模型為四面體形，故D不選。

2.（2021?煙臺模擬）根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥理論模型判斷,下列分子

或離子的中心原子雜化方式及空間構(gòu)型正確的是（）

選項分子或中心原子價電子對互分子或離子

離子雜化方式斥理論模型的空間構(gòu)型

ANOfsp3四面體形V形

sp2平面二角形三角錐形

BBF3

CSOC12sp3四面體形三角錐形

DC1O3sp2平面二角形平面二角形

答案c

解析A.NO2中N原子價電子對數(shù)是=2+3產(chǎn)烏=3且含有一個孤電子對，

sp?雜化，價電子對互斥理論模型為平面三角形，有1個孤電子對，離子的空間構(gòu)

型是V形，故A錯誤；B.BF3中B原子價電子對數(shù)是3+上辛1=3且不含孤電

子對，Sp?雜化，價電子對互斥理論模型為平面三角形，無孤電子對，分子的空間

6-2X1-1X2

構(gòu)型是平面三角形，故B錯誤;C.S0C2中S原子價電子對數(shù)是3T2

=4且含有一個孤電子對，sp3雜化，價電子對互斥理論模型為四面體形，有1個

孤電子對，分子的空間構(gòu)型是三角錐形，故C正確；D.C1O3中C1原子價電子對

數(shù)是3+7+1；3*2=4且含有一個孤電子對,sp3雜化，價電子對互斥理論模型

為四面體形，有1個孤電子對，離子的空間構(gòu)型是三角錐形，故D錯誤。

題組二雜化軌道類型的判斷

3.下列分子中，各分子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化方式均正確的是（）

A.NH3平面三角形Sp3雜化

B.CCU正四面體sp?雜化

C.H2OV形Sp"雜化

D.CO?-三角錐形Sp，雜化

答案C

解析NH3分子中中心原子的價層電子對數(shù)=3+*5-3Xl）=4,N的雜化方式

為sp）含有一對孤電子對，分子的立體構(gòu)型為三角錐形，選項A錯誤；CCL分

子中中心原子的價層電子對數(shù)=4+；(4—4X1)=4,C的雜化方式為sp3,沒有孤

電子對，分子的立體構(gòu)型為正四面體，選項B錯誤；出0分子中中心原子的價層

電子對數(shù)=2+g(6—2X1)=4,0的雜化方式為sp3,含有兩對孤電子對，分子的

立體構(gòu)型為V形，選項C正確；COM中中心原子的價層電子對數(shù)=3+&4+2—

3X2)=3,C的雜化方式為sp2,沒有孤電子對，分子的立體構(gòu)型為平面三角形，

選項D錯誤。

4.BeCL是共價分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結(jié)構(gòu)簡式如

下，請寫出單體、二聚體和多聚體中Be的雜化軌道類型：

(1)C1—Be—Cl：；

(1

/\

(2)C1-BeBe—Cl：；

\/------------------

C1

ClC1

\/\/\/

(3)BeBeBe：o

/、/、/、---------------

ClCl

答案⑴sp雜化⑵sp2雜化

⑶Sp，雜化

］名師點撥＞---------

“四方法”判斷分子中中心原子的雜化類型

?根據(jù)雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)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，則分子的中心原子發(fā)生Sp3

雜化。

②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生Spz雜化。

③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。

?根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷

若雜化軌道之間的夾角為109。28，，則分子的中心原子發(fā)生sp?雜化；若雜化軌道

之間的夾角為120°,則分子的中心原子發(fā)生sp?雜化；若雜化軌道之間的夾角為

180。，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。

?根據(jù)中心原子的價電子對數(shù)判斷

如中心原子的價電子對數(shù)為4,是sp3雜化；為3是sp?雜化；為2,則是sp雜化。

?根據(jù)分子或離子中有無兀鍵及加鍵數(shù)目判斷。如沒有兀鍵為sp3雜化，含1個兀

鍵為Sp2雜化，含2個兀鍵為sp雜化。

考點三分子間作用力、分子的性質(zhì)

題組一分子的極性與手性碳原子的判斷

1.已知化合物M是某合成路線中的中間產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列有關(guān)M

的敘述不正確的是（）

A.分子中含有非極性鍵，且為極性分子

B.分子中的碳的雜化方式有2種

C.與足量氫氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中含有3個手性碳原子

D.M的同分異構(gòu)體中存在同時含有羥基、醛基和碳碳三鍵的芳香族化合物

答案C

解析M與足量氫氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中只含有兩個手性碳原子（六元環(huán)上與乙基相

連的兩個碳原子）。

2.下列敘述正確的是（）

A.NH3是極性分子，N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心

B.CCh是非極性分子，C原子處在4個C1原子所組成的正方形的中心

C.H2O是極性分子，O原子不處在2個H原子所連成的直線的中央

D.C6是非極性分子，C原子不處在2個O原子所連成的直線的中央

答案C

解析NH3是極性分子，N原子處在三角錐形的頂點，3個H原子處于錐底，A

項錯誤；CC14是非極性分子，四個C1原子構(gòu)成的是正四面體結(jié)構(gòu)，C原子處在4

個C1原子所組成的正四面體的中心，B項錯誤；H?O是極性分子，呈V形，O

原子不處在2個H原子所連成直線的中央，C項正確；CO2是非極性分子，三個

原子在一條直線上，C原子處在2個O原子所連成的直線的中央，D項錯誤。

］規(guī)律方法*---------

分子極性的判斷

?共價鍵的極性與分子極性的關(guān)系

雙原子分子,如HC1、NO、IBr等

極

極

性

性V形分子.如也0、H2S.SO2等

鉞

分三角錐形分子，如N4、PH：,等

子非正四面體形分子,如CHCh、CH2cI?、

非

非CHQ等

極

極單質(zhì)分子，如C*$、P八%等

性

性立線形分子，如C（%、CS2、C2H2等

分

鍵

了正四面體形分子.如CH】、CC1,、CF,等

平面正三角形分子，如BF：、SO,等

?判斷AB〃型分子極性的經(jīng)驗規(guī)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(shù)，則為非極性分子,

若不等則為極性分子。如S02為極性分子，SO3為非極性分子。

題組二分子間作用力對物質(zhì)性質(zhì)的影響

3.（2021.廈門模擬）下列說法錯誤的是（）

A.甘油和水可以任意比例互溶

B.H2O的沸點高于HF,是因為前者的氫鍵作用較大

C.氫氟酸水溶液中氫鍵的類型有F—H…F、F—H…0、O—H…F、O—H…0

D.熔點低的原因是前者形成分子內(nèi)

氫鍵

答案B

解析甘油為丙三醇，可與水分子間形成氫鍵，則可與水以任意比例互溶，故A

正確；水的沸點比氫氟酸高，是因為在等物質(zhì)的量的情況下，前者比后者含有的

氫鍵數(shù)目多，但氫氟酸的氫鍵作用力比較大，故B錯誤；氫氟酸水溶液中氫鍵類

CIIO

型有四種，即F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O,故C正確；。1I

IIO-HO^CHO

形成分子內(nèi)氫鍵，而7能夠形成分子間氫鍵，因而前者的熔點

比后者低，故D正確。

4.（2021.濰坊模擬）氫鍵是強極性鍵上的氫原子與電負性很大且含孤電子對的原子

之間的作用力。下列事實與氫鍵無關(guān)的是（）

A.相同壓強下，H2O的沸點高于HF的沸點

B.一定條件下，NH3與BF3可以形成NH3BF3

C羊毛制品水洗再曬干后變形

D.H2O和CH3coeH3的結(jié)構(gòu)和極性并不相似，但兩者能完全互溶

答案B

解析相同壓強下，F(xiàn)LO的沸點高于HF的沸點，是因為Hz。、HF中氫鍵的數(shù)目

和強度不同，A項不符合題意；NH3與BF3形成NH-BF3,是因為形成了配位鍵

HF

II

H—Nf—F

II

（HF）,B項符合題意；羊毛產(chǎn)品水洗再曬干后變形，是因為羊毛的主

要成分為蛋白質(zhì)，水洗再曬干后氫鍵被破壞，C項不符合題意；H2O能與

CH3coeH3形成氫鍵，故兩者能完全互溶，D項不符合題意。

|歸納總結(jié)"---------

粒子間作用力對物質(zhì)性質(zhì)的影響

范德華力氫鍵共價鍵

某些含強極性鍵氫化

雙原子或多原子的

物的分子間（如HF、

存在分子或共價化合物

分子間H2CKNH3）或含F(xiàn)、N、

范圍和某些離子化合物

0及H的化合物中或

中

其分子間

特征（有無方有方向性、有飽和

無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性

向性和飽和性）性

強度比較共價鍵〉氫鍵〉范德華力

①隨著分子極性和

相對分子質(zhì)量的增對于A—H…B,A、成鍵原子半徑越

影響強度大而增大;②組成和B的電負性越大、B小，鍵長越短，鍵

的因素結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相原子的半徑越小，氫能越大，共價鍵越

對分子質(zhì)量越大，分鍵越牢固穩(wěn)定

子間作用力越大

①影響物質(zhì)的熔點、

分子間氫鍵的存在，

沸點,溶解度等物理

使物質(zhì)的熔、沸點升

性質(zhì);②組成和結(jié)構(gòu)

高，在水中的溶解度①影響分子的穩(wěn)定

相似的物質(zhì)，隨相對

對物質(zhì)性增大，如熔、沸點：性；②共價鍵鍵能

分子質(zhì)量的增大，物

質(zhì)的影響H2O>H2S,HF>HC1,越大，分子穩(wěn)定性

質(zhì)的熔、沸點升高。

越強

NH3>PH3O分子內(nèi)氫

如熔、沸點：

鍵使物質(zhì)的熔、沸點

F2<C12<BF2<I2?

降低

CF4<CC14<CBr4

微專題16分子結(jié)構(gòu)類筒答題的規(guī)范解答專練

題組一“溶解性”的比較

1.填寫下列空白：

（1）PH3是________（填“極性”或“非極性”）分子，其在水中的溶解度比NH?的

小,原因是_________________________________________________

(2)(CH3)3N能溶于水的原因是________________________________

⑶ZnF2具有較高的熔點(872℃),其化學鍵類型是________________；ZnFz不溶

于有機溶劑而ZnCL、ZnBr2.Znh能溶于乙醇、乙醛等有機溶劑，原因是

答案(1)極性NH3能與H20形成分子間氫鍵，而PH3不能

(2)(CH3)3N為極性分子且可與H20形成分子間氫鍵

(3)離子鍵ZnF2為離子化合物，ZnCb、ZnBn、Znb中的化學鍵以共價鍵為主、

極性較小

2.填寫下列空白：

⑴咖啡因是一種中樞神經(jīng)興奮劑，其結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示。常溫下，咖啡因在水

()11

\—COONa

中的溶解度較小,加適量水楊酸鈉)可使其溶解度增大，原因可

能是___________________________________________。

⑵配合物PKNH3)2C14有兩種不同的結(jié)構(gòu)，其中呈橙黃色的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)比較不穩(wěn)

定，在水中的溶解度大；呈亮黃色的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，在水中的溶解度小，如

圖2所示的物質(zhì)中呈亮黃色的是(填"A”或"B”)，理由是

答案(1)咖啡因與水楊酸鈉之間形成了氫鍵

(2)AA為對稱性結(jié)構(gòu)，為非極性分子，B為非對稱性結(jié)構(gòu)，為極性分子，根據(jù)

相似相溶規(guī)律，A在水中的溶解度小

題組二原子成鍵特點的原因分析

3.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(jié)構(gòu)角度分析，原因是__________________________

答案Gc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,難以形成兀鍵，不易形成雙鍵或三鍵

4.硅是重要的半導體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。碳和硅的有關(guān)化學鍵鍵

能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實：

化學鍵C—CC—HC—0Si—SiSi—HSi—0

鍵能/(k.Lmol」)365413336226318452

(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷煌多，原因

是_____________________________________________________________________

⑵SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物，原因是___________________。

答案(1)C—C和C—H的鍵能較大所形成的烷煌穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si和Si—H

的鍵能較小，易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成

(2)C—H的鍵能大于C―0,C—H比C―0穩(wěn)定。而Si—H的鍵能卻小于Si—0,

所以Si-H不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si-0

題組三鍵角的大小比較及原因分析

5.比較下列物質(zhì)鍵角的大小并指明原因

⑴NF3的鍵角NH3的鍵角(填或“二”)，理由是

(2)NH才中H—N—H的鍵角比NH3中H—N—H的鍵角(填“大”或

“小”)，原因B,

(3)比較NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H鍵角的大?。篘H?lCu(NH3)4j2+

(填"/或“<"),并說明理由：O

答案(D<F的電負性比H大，NF3中N周圍電子云密度減小，成鍵電子對之

間的排斥力較小

(2)大NH才中氮原子上均為成鍵電子,而NH3分子中的氮原子上有一對孤電子

對，孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力強于成鍵電子對之間的排斥力，導致

NH/中H—N—H的鍵角比NH3中大

(3)<由于NH3提供孤電子對與Cu2+形成配位鍵后，N—H成鍵電子對受到的排

斥力減小

6.填寫下列空白：

⑴高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N—Si—NSi—N—Si(填或

“二”)，原因是______________________________________________。

(2)SeOk中Se—O的鍵角比SeCh中的鍵角(填“大”或“小”)，原因是

⑶兩種三角錐形氣態(tài)氨化物瞬(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6。和107。,試分析

PIh的鍵角小于NIL的原因：o

答案（D>N原子上有孤電子對，由于孤電子對與成鍵電子對的排斥力更大，

使得si—N—Si鍵角較小

（2）小SeO?-的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，鍵角為109。28"SeO3的空間結(jié)構(gòu)為平面正

三角形，鍵角為120°

（3）N原子的電負性強于P原子,對成鍵電子對吸引能力更強，成鍵電子對離中心

原子更近，成鍵電子對之間距離更小，排斥力更大致使鍵角更大，因而PH3的鍵

角小于NH3或N原子的電負性強于P原子，PH3中P周圍的電子密度小于NH3

中N周圍的電子密度，故PH3的鍵角小于NH3

題組四“氫鍵”對物質(zhì)熔沸點的影響

7.回答下列問題：

⑴化合物NH3的沸點比化合物CH4的高，其主要原因是

⑵H2O分子內(nèi)的O-H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強到弱依次為

OH

HO^^CHO的沸點比j、HO高，原因是_______________

⑶苯胺（一）與甲苯（?'）的相對分子質(zhì)量相近，但

苯胺的熔點（-5.9℃）、沸點（184.4℃）分別高于甲苯的熔點（-95.0℃）、沸點

（110.6℃）,原因是__________________________________________。

答案（1）NH3分子間能形成氫鍵

（2）O-H鍵〉氫鍵〉范德華力

OH

H()形成分子內(nèi)氫鍵，而H"H()形成分子間氫鍵，

分子間氫鍵使分子間作用力增大，沸點升高

⑶苯胺分子之間存在氫鍵

8.回答下列問題：

⑴乙二胺分子(HzN—CH2—CH2—NH2)中氮原子雜化類型為sp3，乙二胺和三甲胺

[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，原因是

⑵丙酸鈉(CH3cH2coONa)和氨基乙酸鈉均能水解，水解產(chǎn)物有丙酸

(CH3cH2COOH)和氨基乙酸(HzNCH2coOH),常溫下丙酸為液體，而氨基乙酸為

固體，主要原因是______________________________________O

()

II

⑶硝酸和尿素(C—NH?)的相對分子質(zhì)量接近，但常溫下硝酸為揮發(fā)

性液體尿素為固體，請解釋原因：_________________________________________

⑷氨(NH3)的熔、沸點比聯(lián)氨(H2N—NH2)低的主要原因

答案(1)乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵

⑵竣基的存在使丙酸形成分子間氫鍵，而氨基乙酸分子中，竣基和氨基均能形成

分子間氫鍵

⑶尿素分子間存在氫鍵，使其熔、沸點升高，而硝酸分子內(nèi)存在氫鍵，使其熔、

沸點降低

(4)聯(lián)氨分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨分子間形成的氫鍵數(shù)目

方法篇

一、共價分子中鍵角大小的比較方法

【核心歸納】

影響鍵角大小的因素主要有中心原子的雜化類型。

中心原子孤電子對數(shù)，配位原子的電負性大小，中心原子的電負性大小等，這幾

個影響鍵角的因素都是有條件的，在影響鍵角的能力方面也是有區(qū)別的。

⑴電子對斥力大小的順序

孤電子對之間的斥力>孤電子對與成鍵電子對之間的斥力〉成鍵電子對之間的斥

力。

例如：CH4、NH3H2O三種分子的中心原子價層電子對數(shù)均為4,VSEPR模型均

為四面體形，CH-Nth和H20中孤電子對數(shù)分別是0、1、2,故鍵角大小順序

為CH4>NH3>H2O,圖示如下：

(2)雙鍵之間的斥力〉雙鍵與單鍵之間的斥力A單鍵之間的斥力。

例如：SO2CI2的VSEPR模型為四面體形，因S—□是雙鍵，S—C1是單鍵，依據(jù)

斥力的大小順序判斷：

“NO—S—O”>109。28'

“NCl—S—Cl”<“NO—S—C1”<109°28,

⑶斥力大小順序

XXV-XW>XW-xs>xs-xs

（其中X代表配位原子的電負性，下標W為弱，S為強）

例如：SO2F2中“NF—S—F”為98。，而SO2c12中“NCI—S—Cl”為102"后

者鍵角較大的原因就是C1的電負性小于F,C1-S-C1中價層電子對的斥力大于

F—S—F中價層電子對的斥力,故SO2CI2分子中鍵角大。

【典例1]（1）（2020?山東卷節(jié)選）NH3、PH?、As%的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形

三種分子中鍵角由大到小的順序為

（2）（2021?全國乙卷節(jié)選）

[Cr（NH3）3（H2O）20F+中配體分子NH3xH2O以及分子PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵

角如圖所示。

PH3中P的雜化類型是_______