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2 0 2 5 上 教 师 资 格 · 化 学 学 科 笔 试
主讲老师 张世雄
粉笔教师教育 粉笔教师目
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1 原子结构与性质
2 分子结构与性质
3 晶体结构与性质分子结构与性质P96
（二）范德华力及其对物质性质的影响
1.定义
物质的分子间存在的将分子聚集在一起的作用力称为分子间作用
力，也称范德华力。
范德华力很弱，约比化学键的键能小 1~2 个数量级。
2.影响
范德华力影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。
（1）相对分子质量越大，范德华力越大。
例如：卤素单质从 F 到 I ，熔、沸点越来越高。
2 2
（2）相对分子质量相同时，分子的极性越大，范德华力越大。P96
（三）氢键及其对物质性质的影响
1.定义
氢原子与电负性大的 X 原子以共价键结合，若与电负性大、半径
小的原子 Y（O、N、F等）接近，在 X 与 Y 之间以 H 为媒介，生成
X-H···Y 形式的一种特殊的分子间或分子内的相互作用，称为氢键。
形成氢键的分子可以是同一种分子，如水分子之间的氢键；也可
以是不同种分子，如一水合氨分子（NH ·H O）之间的氢键。
3 2
氢键不属于化学键，强度介于化学键与范德华力之间。
作用力强弱比较：化学键>氢键>分子间作用力P96
2.影响
（1）沸点：HF > HI＞HBr＞HCl；
沸点：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲醛
（2）溶解度：乙醇与水以任意比互溶；
（3）密度：水的密度在固态时变小。P97
3.氢键和范德华力对比
项目 氢键 范德华力
某些物质的分子间（或分子内） 物质的分子间存在的
定义
氢核与非金属原子的静电吸引作用 将分子聚集在一起的作用力
范围 分子间或分子内 分子间
作用力强弱 化学键>氢键>分子间作用力
主要影响物质的物理性质 主要影响物质的物理性质
性质、影响
（如熔点、沸点、密度等） （如熔点、沸点等）P109
4. 可燃冰是一种新型能源，下列表述错误的是（ ）。
A. 可燃冰是一种化石能源
B. 可燃冰是一种高能清洁能源
C. 可燃冰是甲烷分子与水分子以氢键结合成的晶体
D. 如果开采不当可导致气体泄漏，会引发环境问题P97
（四）溶解性：相似相溶
相似相溶包括两种情况，一种是物质极性的相似，一种是物质结构的相似。
1.分子极性对溶解性的影响
极性溶质一般易溶解于极性溶剂中；非极性溶质一般易溶于非极性溶剂中。
溶质分子与溶剂分子间的范德华力大，则溶质分子的溶解度大。
例如，HCl 易溶于水，而 CH 不易溶于水；Br 和 I 易溶于苯，而水难溶于苯。
4 2 2P98
2.氢键对溶解性的影响
如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越
好，反之，不能形成氢键的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。P98
此外，“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
例如，乙醇的化学式为 CH CH OH，其中的 —OH 与水分子的
3 2
OH- 相近，因而乙醇能与水互溶；
而戊醇 （CH CH CH CH CH OH） 中的烃基较大，其中的 —
3 2 2 2 2
OH 与水分子的 OH- 相似因素小得多，因而它在水中的溶解度就小得
多。P98
（五）手性和手性分子
1.手性碳原子
连有四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子，常用*C表示。
如 ，R 、R 、R 、R 是互不相同的原子或基团。
1 2 3 4P98
2.手性分子
具有完全相同的组成和原子排列、互为镜像而不能重叠的一对分
子互称手性异构体。有手性异构体的分子叫作手性分子。
互为镜像的两个分子
【粉笔提示】
判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否
连有四个不同的原子或基团。（分子中只有一个手性碳原子）P98
3.手性合成
手性异构体药物分子中，往往是一种有毒副作用，而另一种能治
病，没有毒副作用，因此生产手性药物必须把手性异构体分离开。
按照获得2001年诺贝尔化学奖的三位科学家的合成方法，可以只
得到一种手性分子，不得到或者基本不得到它的手性异构分子，这种
独特的合成方法就称为手性合成。手性催化剂只催化或者主要催化一
种手性分子的合成。P99
（六）无机含氧酸分子的酸性
1.无机含氧酸分子的结构
无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有 —OH，
而 —OH上的 H 在水分子的作用下能够变成 H＋而显示一定的酸性。
如 HNO 、H SO 。
3 2 4P99
2.无机含氧酸分子酸性强弱的比较
（1）对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。
例如 Cl：HClO ＞HClO ＞HClO ＞HClO 。
4 3 2
（2）酸分子中不与氢原子相连的氧原子数目越多，酸性越强。
含氧酸通式 (HO) RO 中，n 为非羟基氧原子（即不与氢原子相连的氧原子）的
m n
数目，n越大，酸性越强。例如：
含氧酸 通式 非羟基氧原子数目 酸性
HClO (HO)ClO n＝3 无机最强酸
4 3
HClO (HO)ClO n＝2 强酸
3 2
H SO (HO) SO n＝1 中强酸
2 3 2
HNO (HO)NO n＝1 中强酸
2
H BO (HO) B n＝0 弱酸
3 3 3P99
3.同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性
可以根据元素非金属性的强弱来比较。
（1）同主族，自上而下，非金属元素
最高价含氧酸的酸性逐渐减弱。
（2）同周期，从左到右，非金属元素
最高价含氧酸的酸性逐渐增强。P100
三、共价键
（一）共价键
1.本质和特征
共价键的成键本质是成键原子相互靠近，自旋状态相反的两个电
子形成共用电子对（原子轨道相互重叠），电子出现在两核间的概率
增大，使体系总能量降低。
共价键具有饱和性和方向性｡P100
饱和性：按共价键理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几
个自旋状态相反的未成对电子配对成键，称为共价键的“饱和性”。
饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
例如，不可能有 H 、H Cl 和 Cl 分子，这表明共价键具有饱和
3 2 3
性。P100
方向性：指参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最
大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，键越牢固，方向性决定了分
子的立体结构。
H 中的共价键是由球形的 s 轨道重叠而成的，无方向性。
2P100
2.共价键的类型
（1）按共用电子对是否偏移，分为极性键、非极性键｡
（2）按成键原子间共用电子对的数目，分为单键、双键和三键｡
（3）按原子轨道的重叠方式不同，分为 σ 键、π 键，前者的电子
云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性｡P100
键型 σ 键 π 键
σ 键和 π 键的特征比较如下：
成键方式 沿轴方向“头碰头” 平行方向“肩并肩”
示意图
重叠程度大，强度大， 重叠程度小，强度小，
牢固程度
不易断裂，稳定性较强 易断裂，稳定性较弱
轴对称 镜像对称
电子云对称性
（单键可旋转，不破坏 σ 键） （键不能旋转）
共价单键是 σ 键，
成键判断规律 共价双键中一个是 σ 键，另一个是 π键，
共价三键中一个是 σ 键，另两个是 π 键。讲义无P101
【粉笔提示】
根据电子云的形状和成键时的重叠原则，两个原子之间形成共价
键时，有且只有 1 个 σ 键，其余均为 π 键。可以只形成 σ 键，但不能
只形成 π 键。P101
3.电子式的书写
（1）原子的电子式
用“•”或“×”来表示原子最外层电子。例如 H•、•Mg•、 。
（2）离子的电子式
简单阳离子：用离子符号表示，例如 Na+，Mg2+。
复杂阳离子、阴离子：不仅要画出各个原子的最外层电子，而且
还应用“[ ]”括起来，并在右上角标出所带电荷。P101
（3）离子化合物
由阴、阳离子的电子式构成，但相同的离子不得合并，且带同类电荷的
离子不得相邻（即每一个离子都与带相反电荷的离子直接相邻）。
如 Na O ：
2 2P101
（4）共价化合物
共用电子对写在成键两原子中间（一般形成共价键后，成键原子达到
稳定结构），每个原子的最外层电子都要标出，相同的原子不能合并。
例如，CO 的电子式为 ，HCl 的电子式为 。
2P102
4.共价化合物的结构式
用一字线“—”表示共用电子对，例如，CH 的结构式为 。
4P108
2. 加拿大阿尔贡天文台在星际空间发现一种星际分子，其分子结构模
型如下图所示（图中球与球之间的连接线代表化学键，可能是单键、双键、
三键等，相同花纹的球表示相同的原子，不同花纹的球表示不同的原子）。
对该物质判断正确的是（ ）。
A. ①处的化学键是碳碳三键 B. ②处的化学键是碳碳双键
C. ①处的化学键是碳碳单键 D. ③处的原子可能是氯原子P102
（二）键参数——键能、键长、键角
键参数 概念 意义
键能越大，化学键越强，越牢
键能 气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量
固，形成的分子越稳定
形成共价键的两个原子之间的核间距
键长越短，化学键越强，
键长 （成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的半
形成的分子越稳定
径之和。）
键角 两个共价键之间的夹角 键角决定分子空间构型
键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性：原子半径越小，
键长越短，键能越大，分子越稳定。P102
例如，HX（X=F、Cl、Br、I） 分子中：
X 原子半径：F < Cl < Br < I 。
H-X键的键长：H-F < H-Cl < H-Br < H-I 。
H-X键的键能：HF > HCl > HBr > HI 。
分子稳定性：HF > HCl > HBr > HI 。P102
【粉笔提示】
原子晶体的熔沸点高低、共价分子的稳定性均与共价键的强度有关。
共价键越强，原子晶体的熔沸点越高，如沸点：金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅；
共价键越强，共价分子的稳定性越强，如 N 分子中有很强的共价键，故
2
在通常状况下，N 很稳定，H S、HI 等分子中的共价键较弱，故它们受热时易
2 2
分解。
金刚石 SiO
2P102
【粉笔提示】
共价分子的熔沸点高低由分子间作用力的大小来决定，而与共价
键的键能无关，如 N 的沸点很低；沸点：F < Cl < Br < I 等。
2 2 2 2 2P103
四、分子的立体结构
（一）杂化轨道理论
1.杂化轨道理论的要点
杂化轨道理论认为，在同一原子中能量相近的不同能级的几条原
子轨道混杂起来，重新组成同等数目的、能量完全相同的杂化原子轨
道。
即有几个原子轨道参加杂化，杂化后就生成几个杂化轨道。
在原子形成分子的过程中，要经过激发、杂化、轨道重叠等过程，
这就是杂化轨道理论的基本要点。P103
2.杂化轨道的类型与分子构型
（1）sp 杂化
sp 杂化轨道是由 1 个 s 轨道和 1 个 p 轨道组合而成的。每个 sp 杂化轨道
含有 1/2s 轨道和 1/2p 轨道的成分。sp 杂化轨道间的夹角 180°，呈直线形。
如 BeCl 的分子结构。
2P103
（2）sp2 杂化
sp2 杂化轨道是由 1 个 s 轨道和 2 个 p 轨道组合而成的。每条 sp2 杂化轨道含
有 1/3s 轨道和 2/3p 轨道的成分。sp2 杂化轨道间的夹角为120°，呈平面三角形。
如 BF 的分子结构。
3P103
（3）sp3 杂化
sp3 杂化轨道是由 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道组合而成的。每条 sp3
杂化轨道含有 1/4s 轨道和 3/4p 轨道的成分。sp3 杂化轨道间的夹角为
109°28′，呈四面体构型，例如 CH 的分子 结构。
4讲义无P104
（4）sp3d 杂化
sp3d 杂化轨道是由 1 个 s 轨道、3 个 p 轨道及 1 个 d 轨道组合而
成的，共有 5 条杂化轨道，其中 3 条杂化轨道互成 120° 位于同一个
平面上，另外 2 个杂化轨道垂直于这个平面，夹角为 90°，空间构型
为三角双锥形，如 PCl 的分子结构。
5P104
（5）sp3d2 杂化
sp3d2 杂化轨道是由 1 个 s 轨道、 3 个 p 轨道及 2 个 d 轨道组合
而成，共有 6 条杂化轨道。6 个 sp3d2 轨道指向正八面体的六个顶点，
杂化轨道间的夹角为90° 或 180°，空间构型为正八面体，如 SF 的
6
分子结构。P104
（二）价层电子对互斥理论
（确定VSEPR模型、预测分子立体模型）
1.价层电子对互斥理论的要点
（1）分子的立体构型取决于中心原子的价层电子对数。
价层电子对包括 σ 键电子对和中心原子上的孤电子对。P104
（2）价电子对之间存在斥力
斥力来源于两个方面，一是各电子对间的静电斥力，二是电子对中自旋
方向相同的电子间产生的斥力。为减小价层电子对间的排斥力，电子对间应尽
量相互远离。
若按能量最低原理设想中心原子的价电子排布在球面上，其分布方式为：
价层电子对数
2 3 4 5 6
电子对排布 直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥 八面体P104
（3）成键电子对由于受两个原子核的吸引，电子云比较集中在键轴的位
置，而孤电子对不受这种限制，显得比较肥大。由于孤电子对肥大，故对相邻电
子对的排斥作用较大。不同价层电子对间的排斥作用顺序如下：
孤电子对—孤电子对 > 孤电子对—成键电子对 > 成键电子对—成键电子对
另外，电子对间的斥力还与其夹角有关，斥力大小顺序是90°>120°>180°。P109
5. 下列说法正确的是（ ）。
A. H O 中，H—O—H 的键角为 90°
2
B. NH + 中，H—N—H 的键角大于 109°28′，小于 120°
4
C. NH 中 N 以 sp2 杂化轨道与 H 成键，键角为 120°
3
D. NH + 中 N 以 sp3 杂化轨道与 H 成键，键角为 109°28′
4P104
（4）成键电子对只包括形成 σ 键的电子对，不包括形成 π 键的电子
对，即分子中的多重键皆按单键处理。π 键虽然不改变分子的基本构型，但
对键角有一定影响，一般是单键间的键角小，单一双键间及双一双键间键
角较大。P105
2.判断分子的立体构型
（1）分子的立体构型取决于中心原子的价电子对数。中心原子的价层电子对数
等于 σ 键电子对数和 中心原子上的孤电子对数之和。
σ 键电子对数即成键电子对数，而中心原子上的孤电子对数，从分子式中无法直
接得到，需通过计算得出，确定方法如下：
1
中心原子上的孤电子对数 = (a xb)
2
式中 a 为中心原子的价电子数，x 为与中心原子结合的原子数，b 为与中心原子
结合的原子最多能接受的电子数（H 为 1，其他原子为“8 减去该原子的价电子数”，如
O 和第ⅥA 族元素中的 S、Se 等均为 2，卤族元素的原子均为 1，等等）P105
（2）VSEPR模型
根据中心原子的价层电子对数，找出电子对间斥力最小的稳定的
立体构型，
称之为 VSEPR 模型，即理想构型。
价层电子对数 2 3 4 5 6
杂化类型 sp sp2 sp3 dsp2 sp3d sp3d2、d2sp3
VSEPR
直线形 平面三角形 四面体 平面正方形 三角双锥形 八面体
模型名称P105
（3）用 VSEPR 理论确定分子或离子的实际构型的步骤：
确定中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 略去VSEPR
模型中中心原子上的孤电子对 分子或离子的实际空间构型P105
H O、NH 的VSEPR模型和立体构型
2 3P106
（4）价层电子对互斥理论的应用——预测分子的立体构型P106P108
2. 下列说法正确的是（ ）。
A. 在 NH 和 BF 中，中心原子均采用 sp2 杂化
3 3
B. 中心原子采取 sp3 杂化轨道成键的分子，其立体构型都是正四面体
C. CH 中的 sp3 杂化轨道是由 4 个 H 的 1s 轨道和 1 个 C 的 2p 轨道混
4
合形成的
D. sp3 杂化轨道是由同一个原子中能量相近的 1 个 s 轨道和 3 个 pP106
（三）等电子原理
1.等电子粒子
电子数相同的粒子（原子、分子、离子）称为等电子粒子。
2.等电子体
原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。P106
3.等电子原理
等电子体具有相同的 VSEPR 通式—— AX ，有相似的化学键特
m
征，它们的结构相似，物理性质相似，此原理称为等电子原理。
这里说的“结构特征”的概念既包括分子的立体结构，又包括化
学键的类型，但键角并不一定相等，除非键角为 180° 或 90° 等特
定的角。
例如，CO 和 N 的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常相似。
2P107
【粉笔提示】
常见的等电子体
N 与 CO
2
CO 与 N O
2 2
SO 、O （及 NO -）
2 3 2
CO 2－、NO －与SO
3 3 3
SiO 4－、PO 3－、SO 2－与ClO －等。
4 4 4 4P107
（四）配合物理论简介
通常把金属离子（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。
配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不稳定。
许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配
合物远比主族金属配合物多。P107
1.配合物的组成：
配合物由中心原子（提供空轨道）和配位体（提供孤电子对）组
成，分为内界和外界。内界是配位单元，也称内配位层，是配合物的
特征部分，写化学式时，用方括号括起来。外界是简单离子，配合物
可以无外界，如 Ni(CO) ，但不能没有内界，内外界之间是完全电离
4
的。
内 界
外 界
配 离 子
C u (N H ) S O
3 4 4
配 体 配 位 数
中 心 原 子P107
内 界
外 界
配 离 子
C u (N H ) S O
3 4 4
配 体 配 位 数
中 心 原 子
①中心原子：一般都是带正电荷的阳离子，也有呈电中性的原子或带负电荷的
阴离子。如 Fe(CO) 中的 Fe 原子，HCo(CO) 中的 Co 原子。
5 4
②配位体：可以是阴离子，如 X-、OH-、SCN-、CN- 等；也可以是中性分子，
如 H O、NH 、CO 等。配位原子必须是含有孤电子对的原子。能提供配位体的物质
2 3
称为配位剂。
③配位数：直接同中心原子配位的原子或离子数目。P108
2.配合物的异构现象
化学组成相同的配合物可以有不同的结构，这就是配合物的异构
现象。例如，Pt(NH ) Cl 有顺式和反式两种异构体，如下图所示：
3 2 2P108
顺式、反式 Pt(NH ) Cl 的性质差异如下表：
3 2 2
配合物 颜色 极性 在水中的溶解性 抗癌活性
顺式 Pt(NH ) Cl 棕黄色 极性 0.2577g/100gH O 有活性
3 2 2 2
反式 Pt(NH ) Cl 淡黄色 非极性 0.0366g/100gH O 无活性
3 2 2 2P108
3.配合物的应用
（1）Fe3+ 的检验：在含 Fe3＋的溶液中滴加 KSCN 溶液，观察到
溶液变成血红色。
Fe3+ ＋ 3SCN- Fe(SCN)
3
（2）银氨溶液的制备原理：往 AgNO 溶液中逐滴滴加稀氨水至
3
沉淀恰好溶解。
Ag+ ＋ NH ·H O AgOH↓＋ NH +
3 2 4
AgOH ＋ 2NH ·H O ［Ag(NH ) ］+ ＋ OH- ＋ 2H O
3 2 3 2 2粉笔教师教育 粉笔教师
