文档内容
考点 20 分子结构与性质
1．3年真题考点分布
年 考点分布
卷区
份 分子的立体构型 极性分子和非极性分子 分子间作用力和氢键 综合应用
重庆 √ √ √
江苏 √ √ √ √
广东 √ √
北京 √ √
202
浙江 √ √
3
山东 √
湖南 √ √
湖北 √ √
辽宁 √ √
辽宁 √ √
天津 √
202 福建 √ √
2 北京 √ √
山东 √ √
河北 √
江苏 √
202 海南 √ √ √
1 辽宁 √ √
山东 √ √ √
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查：
1．分子的空间构型，侧重价层电子对互斥理论、者杂化轨道理论推测原子的杂化方式、简单分子或离子
的立体结构
2．分子的性质，侧重极性分子和非极性分子的判断、分子间作用力和氢键对物质的性质的影响
【备考策略】能多角度、动态地分析分子的立体结构及性质，并运用相关理论解决实际问题；能运用价层
电子对互斥模型和杂化轨道理论等解释分子的立体结构及性质，揭示现象的本质与规律；能列举存在氢键
的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
【命题预测】分子结构与性质是高中化学的重要内容，也是每年高考的热点之一，该部分主要考点是杂化
轨道理论和价层电子对互斥模型的应用，等电子原理的应用，极性分子和非极性分子的性质差异，分子间
作用力和氢键对物质性质的影响等。分子的立体结构和分子之间的作用力也是理解分子结构与性质关系的重要内容，常见题型为选择题和填空题，本部分考查内容的规律性强，命题空间广阔，考查方式会向多方
位、多层次发展。
考法 1 分子的立体构型
1.
AB 型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，
n
主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间
斥力最小
价层电子对互斥模型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。两者是否一
致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子
基本要点
对)，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原
子上有孤电子对时，两者的构型不一致
对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配位原子按
提供的价电子数（负化合价的绝对值）计算，如 PCl 中
5
价层电子对
O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电
子数为6
价电子互斥理论
离子的价电子对数计算，如
NH +：
4
SO 2- ：
4
对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配位原子按
孤电子对 提供的价电子数（负化合价的绝对值）计算，如
NH 的中心原子孤电子对数＝×(5－1×3)＝1
3
NH的中心原子孤电子对数＝×(5－4×1—1)＝0
立体构型能量相近的原子轨道才能参与杂化
杂化后的轨道一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子
的原子轨道沿键轴方向重叠，形成σ键；由于杂化后原子轨道重
叠更大，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定
基本要点
杂化轨道能量相同，成分相同，如：每个sp3杂化轨道占有1个s
轨道、3个p轨道
杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和
应用范围 只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子
根据中心原子的价层电子对数判断，中心原子的电子对数为4是
sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化
根据杂化轨道的空间分布构型判断，若杂化轨道在空间的分布为
正四面体形，则分子的中心原子发生sp3杂化，若杂化轨道在空
杂化轨道理论
间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生 sp2杂化，若杂
判断方法 化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化
根据等电子原理进行判断，如CO 是直线形分子，CNS－、N与
2
CO 是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp
2
杂化
根据分子或离子中有无π键及π键数目判断，没有π键为sp3杂
化，含一个π键为sp2杂化，含二个π键为sp杂化
2.VSEPR模型和分子(离子)立体构型与中心原子杂化类型
孤电子 σ键电 价层电 VSEPR模型 分子或离子的立 中心原子
化学式
对数 子对数 子对数 名称 体构型名称 杂化类型
HS 2 2 4 四面体形 V形 sp3
2
SO 1 2 3 平面三角形 V形 sp2
2
SO 0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2
3
CH 0 4 4 正四面体形 正四面体形 sp3
4
NCl 1 3 4 四面体形 三角锥形 sp3
3
HCN 0 2 2 直线形 直线形 sp
HCHO 0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2
NO 0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2
ClO－ 3 1 4 四面体形 直线形 sp3
HO＋ 1 3 4 四面体形 三角锥形 sp3
3
ClO 1 3 4 四面体形 三角锥形 sp3
PO 0 4 4 正四面体形 正四面体形 sp3
CH≡CH 直线形 sp
CH===CH 平面形 sp2
2 2
C H 平面六边形 sp2
6 6
CHCOOH sp3、sp2
3【典例1】(1) OF 分子构型为 ，其中氧原子的杂化方式为 。
2
(2) ①VO 常用作SO 转化为SO 的催化剂。SO 分子中S原子价层电子对数是 对，分子的立体
2 5 2 3 2
构型为 ；SO 气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为 ；SO 的三聚体环状结构
3 3
如图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为 ；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140
pm，另一类键长约160 pm，较短的键为 (填图1中字母)，该分子中含有 个σ键。
图1
图2
②VO 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na VO )，该盐阴离子的立体构型为 ；也可以得到
2 5 3 4
偏钒酸钠，其阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为 。
(3)①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。
②CS 分子中，共价键的类型有 ，C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与CS 具有相同
2 2
空间构型和键合形式的分子或离子 。
【归纳总结】“五方法”判断中心原子的杂化类型
(1)根据杂化轨道的空间分布判断
①若杂化轨道在空间的分布呈四面体形，则分子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
①若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。
(3)根据中心原子上的价层电子对数判断
①若中心原子上的价层电子对数为4，则是sp3杂化。
②若中心原子上的价层电子对数为3，则是sp2杂化。
③若中心原子上的价层电子对数为2，则是sp杂化。
(4)根据分子中是否有π键及π键数目判断
①若不含π键，则为sp3杂化。
②若含一个π键，则为sp2杂化。
③若含两个π键，则为sp杂化。(5)根据等电子原理：如CO 是直线形分子，CNS－、N与CO 是等电子体，所以分子构型均为直线形，中
2 2
心原子均采用sp杂化。
【典例2】（1）6氨基青霉烷酸 结构中S原子的杂化方式是________，组成中
C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______________。
（2）在硼酸[B(OH) ]分子中，B原子与3个羟基相连，B原子杂化轨道的类型是______杂化；NO的构型
3
为______，氮的杂化方式为______杂化。
（3）HSeO 的中心原子杂化类型是
，SeO2-
的立体构型是
，与SeO2-
互为等电
2 3 3 3
体的分子有 (写一种物质的化学式即可)。
（4）B(OCH ) 中B采用的杂化类型是____________。写出两个与B(OCH ) 具有相同空间构型的分子或离
3 3 3 3
子__________。
（5）松脂酸铜 中 π 键的个数____；加“*”碳原子的杂化方式为
__________________。
1．（2023·广西南宁·南宁三中校联考模拟预测）TCCA是一种高效消毒剂，由原子序数依次增大的W、
X、Y、Z四种元素构成，且位于两个不同短周期。W元素的K层电子数与其p能级上的电子数相等，基态
Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等，其原子半径小于W原子，Z元素的原子半径为同周期主族
元素最小。下列叙述正确的是
A．电负性大小：X＞Y＞W
B．简单离子半径：Z＞Y＞X
C．Y的氢化物的沸点一定高于W的氢化物
D．化合物WY 中，W的杂化方式为sp，为非极性分子
2
2．（2023·河北唐山·统考模拟预测）中科院发现深海处的含硫物质在微生物作用下会发生如下图所示变化
(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程的说法错误的是A．第一电离能由弱到强的顺序是：CW>Q
3．（2023·海南海口·校联考模拟预测）氧族元素包括氧、硫、硒等，这些元素的单质及其化合物在工农业
生产和科学研究中具有广泛的用途。回答下列问题：
(1)下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有 (填字母，下同)，其中失去最外层上一个电子所需
能量最低的是 。
a． b．
c． d．
(2)科学研究表明，过硫化氢(也叫二硫化氢)加入烯烃中可制备硫醇，其熔沸点及制备方法如下表所示：
熔 沸
物质 制备方法
点/℃ 点/℃
-90.0 71.0
加热 至熔融，再把硫溶入其中，得多硫化钠溶液。在263K下，将该
溶液注入稀硫酸中，得多硫化氢混合物，分离、干燥、真空蒸馏，即得
-0.4 150.0
① 的结构为 ，其中2个S原子的 杂化轨道形成S—S (填“ ”
或“ ”)共价键。② 分子结构中H—O—O键角为 ，则 分子结构中H—S—S键角 (填“=”“>”或
“<”) 。
③ 的熔沸点比 的熔沸点低的原因是 。
(3)在能源逐渐匮乏的形势下，超导材料显得尤为重要。Li、Fe、Se三种元素组成的某新型超导材料的晶胞
结构如图所示：
1个晶胞中的Se原子数为 。晶胞的部分参数如图所示，且晶胞棱边夹角均为90°，晶体密度为
，则阿伏加德罗常数的值为 (列式表示)。
【基础过关】
1．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考一模）物质的结构决定性质，下列比较，不正确的是
A．碱性： 大于 ； 小于
B．热稳定性： 小于 ；金刚石大于硅晶体
C．沸点： 大于 ；正丁烷大于异丁烷
D．酸性： 大于 ； 大于
2．（2023·山西·校联考模拟预测）下列说法正确的是
A．O 为极性分子
3
B．SF 分子的键角为90°
6
C．Ge位于元素周期表的d区D．氢氟酸电离方程式： HF= F-+H+
3．(2023·石家庄市石家庄二中高三月考)SF 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图
6
所示。有关SF 的说法正确的是( )
6
A．是非极性分子
B．键角∠FSF都等于90°
C．S与F之间共用电子对偏向S
D．S原子满足8电子稳定结构
4．（2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测）卤族元素单质及其化合物应用广泛。 具有与卤
素单质相似的化学性质。 在常温下能与Cu反应生成致密的氟化物薄膜，还能与熔融的 反应生成
硫酰氟( )。 与浓硫酸反应可制得HF，常温下，测得氟化氢的相对分子质量约为37. 通入
酸性溶液中可制得黄绿色气体 ，该气体常用作自来水消毒剂。工业用 制备 的热化学方
程式为 。下列说法不正确的是
A． 是由极性键构成的极性分子
B． 、 中心原子的杂化方式均为
C．常温下，氟化氢可能以 分子的形式存在
D． 与熔融 反应时一定有氧元素化合价升高
5．（2023·江苏淮安·淮阴中学校考模拟预测） 可发生水解反应 ，下列说
法正确的是
A． 分子空间构型为三角锥型B． 的VSEPR模
C．质量数为35、中子数为18的Cl原子，
D．用电子式表示 的形成过程：
6．（2023·江苏淮安·淮阴中学校考模拟预测）周期表中ⅢA族单质及其化合物应用广泛。 极易水解生
成 ( 在水中完全电离为 和 )和硼酸( )，硼酸是一元弱酸，能溶于水。硼酸和甲醇在
浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[ ]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下
和焦炭在氯气的氛围中获得 。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。铊(Tl)
位于元素周期表中第6周期，于1861年发现。下列说法正确的是
A．硼酸电离方程式：
B． 分子间能形成氢键
C．Tl原子基态外围电子排布式为
D．GaN属于分子晶体
7．（2023·上海青浦·统考二模）磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，它的单质和化合物在工农业生产
中应用广泛。白磷可通过反应2Ca (PO )+10C→6CaO+P +10CO获得。完成下列填空：
3 4 2 4
(1)磷原子的最外层电子排布式是 ，氧原子核外有 种不同运动状态的电子。白磷在空气中露置时
间长了会因温度达到着火点而自燃，使白磷升温的热量主要来自 。
(2)N和P在周期表中位于 族，PH 分子的空间构型为 ，是 分子(填“极性”或“非极性”)。
3
下列能说明N和P非金属性相对强弱的是 (填编号)。
a.NH 的稳定性比PH 强 b.NH 的沸点比PH 高
3 3 3 3
c.硝酸酸性比磷酸强 d.N原子半径比P原子小
铜既能与浓硝酸反应，也能与稀硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将化学方程式表示为：Cu+HNO →Cu(NO )+NO↑+NO ↑+H O(未配平，不考虑2NO NO)。完成下列填空：
3 3 2 2 2 2 2 4
(3)3Cu+10HNO → Cu(NO )+ NO↑+ NO ↑+ HO。配平上述化学方程式，用单线桥法标出电子
3 3 2 2 2
转移方向和数目。
(4)0.3molCu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO 物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是
2
。
8．（2023·上海徐汇·统考一模）磷是生物体内不可或缺的元素之一，自然界主要以磷酸盐的形式存在。磷
酸盐可用于制备白磷(P )，白磷在加热条件下，能转化为红磷(P)，白磷还能与足量热的浓碱发生如下反应：
4
P+3KOH+3H O PH ↑+3KHPO 。
4 2 3 2 2
(1)磷原子的最外层核外电子排布式为 。
(2)PH 的电子式为 。热稳定性：NH PH (选填“>”或“<”)。
3 3 3
(3)P 的分子构型为正四面体，P 为 分子(选填“极性”或“非极性”)。
4 4
(4)白磷和红磷互为 。
(5)利用磷酸钙矿混以石英砂(SiO)和炭粉在电炉中加热可以制备白磷。
2
______Ca (PO )+______SiO +______C ______CaSiO +______P +______CO↑
3 4 2 2 3 4
配平上述化学方程式 。
(6)次磷酸(H PO )是 弱酸(选填“一元”、“二元”或“三元”)。KH PO 稀溶液中存在：c(K+)=
3 2 2 2
。
【能力提升】
1（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模）卟啉铜配合物正极材料用于高稳定性有机钾离子电池，如图
为卟啉铜配合物正极在钾离子电池中的得失电子过程示意图。下列说法中错误的是A．三种物质中Cu的配位数均为4 B．三种物质中乙的水溶性最差
C． 中所有原子都满足8电子稳定结构D．甲、乙、丙中碳原子均存在sp和 两种杂化方式
2．（2023·广东梅州·统考三模）已知：B元素的电负性小于H，硼氢化钠 被称为“万能还原剂”，
与水反应可产生 ，其一种催化反应的历程如图所示。
下列说法不正确的是
A． 的空间结构为正四面体
B．整个过程中，B的化合价不断升高
C．若 中的H用D代替，反应后生成的气体中含有 、 和
D． 与盐酸反应的化学方程式为
3．（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测）某溶液吸收CO的反应为[ Cu(NH)]++CO+NH
3 2 3
[Cu(NH )CO]+，下列说法错误的是
3 3
A．1mol [ Cu( NH )]+中含有6mol σ键
3 2
B．第一电离能：N>O>C
C．[Cu(NH )CO]+中H—N—H的键角比NH 中的大
3 3 3D．[Cu(NH )CO]+的结构表示为
3 3
4．（2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模）科学家利用非平衡等离子体从空气中固氮，对农业生产
具有重大的意义，其固氮原理如图所示。下列叙述正确的是
A．甲、乙都是共价化合物 B．m、a都是非极性分子
C．f和c分子间能形成氢键 D．c分别和d、e生成乙和甲的反应均为氧化还原反应
5.（2023苏州实验中学高三月考）利用超分子可分离C 和C 。将C 、C 混合物加入一种空腔大小适配
60 70 60 70
C 的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( )
60
A．第一电离能：CO>H
7．（2023黄石市有色第一中学高三月考）(1)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。
① OF 分子的空间结构为________；OF 的熔、沸点________(填“高于”或“低于”)Cl O，原因是
2 2 2
_________________。
②Xe是第五周期的稀有气体元素，与 F形成的XeF 室温下易升华。XeF 中心原子的价层电子对数为
2 2
________，下列对XeF 中心原子杂化方式推断合理的是________(填标号)。
2
A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d
(2)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合
物Ⅱ。
①HS、CH、HO的沸点由高到低顺序为________________。
2 4 2
②化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A．在Ⅰ中S原子采取sp3杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C—C—C键角是180°
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
③汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是
________。
(3)硅和卤素单质反应可以得到 SiX。
4
SiX 的熔、沸点
4
SiF SiCl SiBr SiI
4 4 4 4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
① 0 ℃时，SiF 、SiCl 、SiBr 、SiI 呈液态的是______(填化学式)，沸点依次升高的原因是
4 4 4 4
_________________________，气态SiX 分子的空间结构是________。
4
②SiCl 与N甲基咪唑( )反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
4
N甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为________，H、C、N的电负性由大到小的顺序为________，1
个M2＋中含有________个σ键。
8．（2023长春市第二实验中学高三月考）A、B、C、D、E为短周期的五种非金属元素，其中A、B、C
的基态原子的价层电子排布式分别为 ，D与B同主族，E位于C的下一周期，且E是
同周期元素中电负性最大的。试回答下列问题：
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种或三种元素可组成多种物质，分子① 、② 、③ ④
中，属于极性分子的是___________(填序号，下同)；中心原子采取 杂化的是___________。
(2)A、B两元素能组成一种分子中原子个数比为1︰1的常见溶剂，其分子式为___________；相同条件下，
该物质在 中的溶解度___________(填“大于”或“小于”)其在 中的溶解度。
(3)阴离子 与 的VSEPR模型名称分别为___________、___________，其VSEPR模型与空间结构
不一致的是___________(填离子符号)。
(4) 、 和 的沸点由高到低的顺序为___________(用化学式表示)。
【真题感知】1．（2023·海南·统考高考真题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是
A． 分子呈正四面体，键角为
B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关
C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D． 是由极性键构成的极性分子
2．（2023·北京·统考高考真题）下列化学用语或图示表达正确的是
A． 的电子式为
B． 的VSEPR模型为
C． 电子云图为
D．基态 原子的价层电子轨道表示式为
3．（2023·浙江·统考高考真题）下列化学用语表示正确的是
A． 分子的球棍模型：
B． 的价层电子对互斥模型：
C． 的电子式：
D． 的名称：3−甲基戊烷
4．（2023·山东·统考高考真题）下列分子属于极性分子的是
A． B． C． D．5．（2023·湖北·统考高考真题）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A． 和 的VSEPR模型均为四面体
B． 和 的空间构型均为平面三角形
C． 和 均为非极性分子
D． 与 的键角相等
