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第03 讲 分子结构与性质、化学键
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚............................................................................................................................
考点一 化学键......................................................................................................................................
知识点1 化学键及类型...................................................................................................................
知识点2 离子化合物和共价化合物...............................................................................................
知识点3 电子式..............................................................................................................................
知识点4 共价键及其分类 键参数..............................................................................................
考向1 考查化学键的类别及判断..................................................................................................
【思维建模】σ 键和π 键的存在规律及判断
考向2 考查共价键与物质类别及性质..........................................................................................
考向3 考查电子式的书写及正误判断...........................................................................................
【思维建模】电子式书写常见的六大误区
考点二 分子的空间结构......................................................................................................................
知识点1 价层电子对互斥(VSEPR)模型..................................................................................
知识点2 杂化轨道理论..................................................................................................................
考向1 考查价层电子对互斥模型和杂化轨道理论......................................................................
【思维建模】“四方法”判断中心原子的杂化类型
考向2 考查微粒空间结构的判断..................................................................................................
【思维建模】判断分子或离子立体构型“三步曲”
考向3 考查键角大小比较..........................................................................................................22
【思维建模】键角大小的比较
考点三 分子结构与物质的性质......................................................................................................25
知识点1 分子的极性..................................................................................................................25
1
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知识点2 分子间的作用力与氢键...............................................................................................25
知识点3 分子的性质...................................................................................................................27
考向1 考查共价键的极性和分子极性的判断..........................................................................28
【思维建模】分子极性的判断方法
考向2 考查分子性质的综合分析..............................................................................................30
考点四 配位键、配合物和超分子....................................................................................................32
知识点1 配位键、配位化合物及性质......................................................................................32
知识点2 超分子...........................................................................................................................33
考向1 考查配位键、配合物及其性质......................................................................................34
【思维建模】配位数的判断和配位键的稳定性比较方法
考向2 考查超分子的结构、性质及其应用..............................................................................37
04 真题溯源·考向感知........................................................................................................................39
2
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
化学键
选择题
非选择题
江苏卷T4,3 分
江苏卷T10,3 分
天津卷T4,3 分
江苏卷T2,3 分
天津卷T7,3 分
分子的空间结构
(键参数)
选择题
非选择题
安徽卷T9,3 分
江苏卷T5,3 分
天津卷T2,3 分
江苏卷T2,3 分
浙江6 月卷T14,3 分
天津卷T6,3 分
分子结构与性质
选择题
非选择题
浙江1 月卷T1,3 分
安徽卷T4,3 分
江苏卷T7,3 分
天津卷T15,2 分
浙江1 月卷T12,3 分
配合物和超分子
选择题
非选择题
江苏卷T11,3 分
安徽卷T15,2 分
天津卷T8,3 分
安徽卷T17(4),2
分
天津卷T15,2 分
考情分析:
1.从考查题型和内容上看,试题以选择题为主,在非选择题的工艺流程和化学反应原理综合题中穿插
设问,难度较高,考查内容主要包括借助具体的化学物质考查化学键类型(离子键、共价键、配位键和
金属键)的判断及形成,特别是σ 键和π 键的判断等;考查微粒(分子或离子)的空间结构以及中心原
子的杂化类型,尤其是杂化类型的判断是高考命题的重点;考查分子的极性、溶解性、手性分子的性质
与应用;考查范德华力、氢键、配位键的特点及其对物质性质的影响等内容。
2.从命题思路上看,命题侧重结合新科技,新能源等社会热点为背景,考查σ 键、π 键、杂化方
式、分子或离子的空间结构(价层电子对互斥模型)、氢键、配位键、超分子等必备知识。
预测2026 年高考在化学键、分子结构与配位化学等考点的命题上,会呈现出“基础性、综合性和应用
性”的有机结合。复习中应重点关注利用微粒之间的作用力等解释物质的性质,如溶解性、熔沸点、空
间结构等;配位键的特点及其对物质性质的影响;用微粒之间的作用力等解释配合物、超分子的性质等
知识。
复习目标:
1.掌握化学键的定义及离子键、共价键的形成,会书写电子式。
2.了解共价键的形成、极性和类型(σ 键和π 键),能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性
质。
3.了解杂化轨道理论及杂化轨道类型(sp、sp
2、sp
3);能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推
测简单分子或离子的空间结构。
4.了解范德华力和氢键的含义,能列举含有范德华力和氢键的物质,并能解释范德华力和氢键对物质
性质的影响。
5.了解配位键、超分子的含义及其应用。
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考点一 化学键
知识点1 化学键及类型
1.化学键
(1)定义:相邻的原子间的强烈的相互作用称为化学键。
(2)类型:化学键分为离子键
(
带相反电荷的离子间的相互作用)、共价键
(
原子间通过共用电子对所
形成的强烈相互作用)和金属键(金属阳离子和自由电子所形成的强烈相互作用)等。
2.离子键、共价键的比较
离子键
共价键
非极性键
极性键
概念
带相反电荷离子之间的相互作
用
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
共用电子对不偏向任何一
方原子
共用电子对偏向一
方原子
形成条件
活泼金属与活泼非金属经电子
得失,形成离子键;或者铵根
离子与酸根离子之间形成离子
键
同种元素原子之间成键
不同种元素原子之
间成键
形成的物质
离子化合物(如如NaCl、
NH4Cl、NaOH、Na2CO3等)
非金属单质(稀有气体除
外);某些共价化合物(如
CO2)或离子化合物(如
Na2O2等)
共价化合物或某些
离子化合物(如
HCl、NH4Cl)
得分速记
①化学物质中不一定都存在化学键,如稀有气体中,其他物质都存在化学键。
②离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力。
③只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如Na2S、CaCl2、NaCl 等。
知识点2 离子化合物和共价化合物
1.离子化合物与共价化合物的比较
5
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项目
离子化合物
共价化合物
定义
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
物质类别
①强碱[NaOH、Ba(OH)2等];②绝
大多数盐(NaCl、K2CO3等);③
金属氧化物(MgO、Al2O3等)
个例:NaH、CaC2、Mg3N2
①含氧酸(H2SO4等);②弱碱(NH3·H2O
等);③非金属气态氢化物(HCl 等);
④非金属氧化物(SO2等);⑤极少数盐
(AlCl3等);⑥多数有机物(CH3COOH
等)
2.离子化合物与共价化合物的判断方法
(1)根据化学键类型:含离子键的化合物,一定是离子化合物;只含共价键的化合物,一定是共价化合
物。
(2)根据化合物类型:大多数金属氧化物、强碱、大多数盐是离子化合物;一般非金属氢化物、非金属
氧化物、有机物(有机盐除外)为共价化合物。
(3)根据化合物性质:熔融状态能导电的为离子化合物;熔融状态不能导电的为共价化合物。
3.物质熔化、溶解时化学键的变化
(1)离子化合物的溶解或熔化过程:离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子,离子
键被破坏。
(2)共价化合物的溶解过程:
①有些共价化合物溶于水后,能与水反应,其分子内共价键被破坏,如CO2和SO2等。
②有些共价化合物溶于水后,与水分子作用形成水合离子,从而发生电离,形成阴、阳离子,其分子内的
共价键被破坏,如HCl、H2SO4等。
③某些共价化合物溶于水后,其分子内的共价键不被破坏,如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。
(3)单质的溶解过程:某些活泼的非金属单质溶于水后,能与水反应,其分子内的共价键破坏,同时形
成新的化学键。如Cl2、F2等。
得分速记
①离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键(极性或非极性)如NaOH、K2SO4、Na2O2等)。
②多数离子化合物在固态(或晶态)时不能导电,而它的水溶液或熔化状态则能导电;
③仅由非金属元素可以形成离子化合物,如NH4Cl、CH3COONH4、NH4NO3等。
④一般说来,离子化合物熔点和沸点较高,硬度较大,质脆,难于压缩,难挥发;
⑤共价化合物只含共价键,含共价键的化合物不一定是共价化合物(如Na2O2);
⑥共价化合液态时不导电,只可能在水溶液中电离而导电,如液态氯化氢不导电;
⑦金属元素和非金属元素间可能形成共价键,如AlCl3等。
知识点3 电子式
1.概念
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子或离子的最外层电子的式子。
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2.书写方法、
粒子的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标出价电子
价电子少于4 时以单电子
分布,多于4 时多出部分
以电子对分布
、
、
、
阳离
子
单核
离子符号
右上方标明电荷
Na+、Mg2+、
Al3+
多核
元素符号紧邻铺开,周围标
清电子分布
用“[ ]”,并标明电荷
阴离
子
单核
元素符号周围合理分布价电
子及所得电子
用“[ ]”,右上方标明电
荷
多核
元素符号紧邻铺开,合理分
布价电子及所得电子
相同原子不得加和,用“[
]”,右上方标明电荷
单质
及化
合物
离子化合
物
用阳离子电子式和阴离子电
子式组成
同性不相邻,离子合理分
布
单质及共
价化合物
各原子紧邻铺开,标明价电
子及成键电子情况
原子不加和,不标明电荷
得分速记
①同一原子的电子式不要既用“·”又用“×”表示;在化合物中“·”或“×”最好不要混用(若特殊需要可标记),
可将电子全部标成“·”或“×”。
②单一原子形成的简单阳离子,其离子符号就是该阳离子的电子式,如Al3+就可以表示铝离子的电子式。
“[ ]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。
③在化合物中,如果有多个阴、阳离子,阴、阳离子必须是相隔的,即不能将两个阴离子或两个阳离子写
在一起。
④不要漏写未成键的电子,也不要弄错原子间的连接,如将N2的电子式错写成
,HClO 分子中H 与O
相连,而不是与Cl 相连等。
3.用电子式表示化合物的形成过程
(1)离子化合物:左边(反应物)是原子的电子式,右边(生成物)是离子化合物的电子式,中间用
“―→”连接,相同的原子或离子不合并。如:
(2)共价化合物:左边(反应物)是原子的电子式,相同的原子可以合并。右边(生成物)是共价化合
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物的电子式,中间用“―→”连接。如:
得分速记
①用电子式表示化合物的形成过程,不但要表示出化合物的电子式,还要同时写成方程式的形式。
②反应物均用原子的电子式表示,且反应物中相同原子可以合并写(离子化合物一般不合并)。生成物中
相同原子必须分开写;
③反应物和生成物之间用箭
号
而不用等号表示,形成符合质量守恒定律;
④离子化合物得失电子的原子之间要用弯箭头“
”表示出电子转移的方向(可不用),而共价化合物
的形成不存在得失电子。如氯化钠、氯化氢的形成过程:究
、
。
知识点4 共价键的分类 键参数
1.共价键的定义、本质与特征
(1)定义:原子间通过共用电子对(电子云的重叠)所形成的化学键。
(2)本质:在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
(3)特征:具有方向性和饱和性。但不是所有的共价键都有方向性,如s s σ 键,没有方向性。
共价键的方向性决定着分子的空间结构;共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以共
价键连接的原子数目。
2.共价键的分类
分类依据
类型
形成过程
形成共价键的原
子轨道重叠方式
σ 键
电子云“头碰头”重叠
Cl2的σ 键形成:
HCl 的σ 键形成:
π 键
电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电
子对是否偏移
极性键
共用电子对发生偏移
HCl:
非极性键
共用电子对不发生偏移
Cl2:
原子间共用电子
对的数目
单键
原子间有一对共用电子对
→H—Cl
双键
原子间有两对共用电子对
→O=C=O
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三键
原子间有三对共用电子对
→N≡N
3.σ 键与π 键的比较
键型
σ 键
π 键
成键方向
“头碰头”
“肩并肩”
电子云形状
轴对称
镜面对称
牢固程度
键强度大,不易断裂
键强度较小,容易断裂
旋转
能旋转
不能旋转
成键判断规律
共价单键是σ 键,共价双键中有一个 σ 键,另一个是π 键;共价三键中有一个
σ 键,两个π 键
4.共价键的键参数及其应用
概念
键参数对分子性质的影响
键长
分子中两个成键原子核间距离
反映共价键的强弱和分子的稳定性。
键能
气态分子中 1mol
化学键解离成气态原子所
吸收的能量。单位kJ·mol-1
键长越短,键能越大,化学键越强,形
成的分子越稳定
键角
多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角
描述分子的空间构型和分子的极性
结论
得分速记
①
的影响因素有成
原子
键
键
长
半径、成
原子形成共用
子
的
键
电
对
数目。
②一般情况,成
原子半径越大
键
,键长越长,
能越
键
小,分子的稳定性越弱。例如,原子半径:F<Cl<Br<I,
:
键
则
长F—F<Cl—Cl<Br—Br<I—I,
定性:
稳
F2>Cl2>Br2>I2。
③成
原子种
相同时
键
类
,形成共用
子
数越多
电
对
,
越
键长
短。例如,
:
键长C—C>C===C>C≡C。
考向1 考查化学键的类别与判断
例1 汽油中含有一种分子式为C8H18的烃,在高温下裂解可得到含CH4、C2H4、C2H6和C3H6等相对分子
质量较小的链状烃。下列说法不正确的是
A.CH4、C2H6分子中都只含σ 键,不含π 键
B.C2H4分子中含有σ 键和π 键的数目之比为4∶1
C.C3H6分子中含有σ 键和π 键的数目之比为8∶1
D.有机物分子中碳原子之间可以形成σ 键,也可以形成π 键
【答案】B
【解析】CH4、C2H6属于烷烃,分子中都只含σ 键,不含π 键,A 正确;C2H4的结构简式为CH2===CH2,
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分子中含有σ 键和π 键的数目之比为5 1∶,B 错误;C3H6的结构简式为CH3CH===CH2,分子中含有σ 键和
π 键的数目之比为8 1∶,C 正确;由上述分析可知,有机物分子中碳原子之间可以形成σ 键,也可以形成π
键,D 正确。
思维建模 σ 键和π 键的存在规律及判断
【变式训练1·变考法】(2025·四川·八省押题预测卷)下列化学用语或图示表达正确的是
A.
的电子式:
B.2-丁烯的键线式:
C.
的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
D.
分子中σ 键的形成:
【答案】D
【解析】A.SiO2为共价晶体,和二氧化碳不同,每个Si 原子周围有4 个O 原子,每个O 原子周围有2 个
Si 原子,Si 原子与O 原子之间以单键相连,键角为109°28′,上述电子式表达错误,A 错误;B.2-丁烯
的键线式应该为
,B 错误,C.H2O 的中心原子价层电子对数为
,价层电子对互
斥(VSEPR)模型为四面体结构:
,C 错误;D.Cl2分子中σ 键的形成为p 轨道电子云“头碰头”
重叠,形成过程可表示为
,D 正确;故选D。
【变式训练2·变载体】(2025·四川·八省押题预测卷)科学家研究发现微米级纯水滴的有趣现
象:大微滴往往带正电荷,而小微滴往往带负电荷,不同电荷的水微滴可以转移电子(充电)。下列有关说
法错误的是
A.大微滴正电荷微粒是
,其中心原子杂化方式为
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B.小微滴负电荷微粒是
,氢氧之间为极性共价键
C.“充电”后,小微滴可得到的分子产物电子式为
D.“充电”总化学方程式为
【答案】D
【解析】依据水电离产生H3O+和OH-,结合水微滴电性判断:大微滴正电荷微粒是H3O+,小微滴负电荷微
粒是OH-。A.H3O+中心原子是O,其价层电子对数
,杂化方式为sp3,A 选项正确;
B.OH-中氢氧属于不同元素,且存在一对共用电子对,因此两者之间为极性共价键,B 选项正确;C.
OH-把电子转移给大微滴H3O+,OH-变为羟基—OH,两羟基再结合生成H2O2分子,其电子式为
,C 选项正确;D.H3O+得到电子生成原子H,再生成H2,因此总反应的产物为H2O2和H2,D
选项错误;故选D。
【变式训练3·变思维】(2025·北京海淀·三模)用
表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.1molC2H2含有σ 键的数目为2NA
B.
溶液中Cl-的数目为1NA
C.46gNO2和N2O4的混合气体含有的原子数为3NA
D.2.24L(标准状况)乙醇与足量Na 充分反应,生成H2的分子数为0.05NA
【答案】C
【解析】A.乙炔的结构式如图:H—C≡C—H,1 个乙炔分子中含有1 个碳碳三键,1 个碳碳三键有1 个σ
键和2 个π 键,C 与H 之间是σ 键,则1molC2H2含有σ 键的数目为3NA,A 错误;B.1mol/LHCl 溶液中体
积未知,无法计算Cl-的数目,B 错误;C.NO2和N2O4的最简式为NO2,则46gNO2和N2O4的混合气体的
物质的量为1mol,含有1mol 氮原子、2mol 氧原子,总共含有3mol 原子,含有原子的数目为3NA,C 正
确;D.标准状况下乙醇不是气体,因此无法利用气体摩尔体积算得乙醇的物质的量,D 错误;故选C。
考向2 考查共价键与物质类别及性质
例2 (2025·四川·八省押题预测卷)类比和推理是学习化学常用的思维方法,下列结论合理的是
选
项
已知
方法
结论
A
H3PO4是三元酸
类比
H3BO3是三元酸
B
O2是非极性分子
类比
O3是非极性分子
C
“杯酚”分离C60和C70
推理
“杯酚”与C60、C70形成化学键的强度不
同
D
离子液体具有良好的导电性
推理
离子液体的粒子全都是带电荷的离子
A.A
B.B
C.C
D.D
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【答案】D
【解析】A.H3PO4是三元酸,但H3BO3的结构不同,它通过结合水分子释放一个H+,是一元酸,电离方
程式为:H3BO3+H2O
[B(OH)4]-+H+,类比错误,A 错误;B.O2是非极性分子,但O3为V 形结构,正
负电荷中心不重合,是极性分子,类比错误,结论不合理,B 错误;C.“杯酚”选择性分离C60、C70,是
因为杯酚通过分子空腔的大小和形状选择性地包裹C60,借助分子间力形成超分子,与化学键强度无关,C
错误;D.在离子液体中,存在阳离子和阴离子,没有中性分子,即离子液体的粒子全都是带电荷的离子,
所以具有良好的导电性,D 正确;故选D。
【变式训练1·变载体】(2025·四川·八省押题预测卷)我国科研人员以全卤代蒽(图甲)为原料,
在一定条件下首次成功合成了由14 个碳原子构成的累积烯烃型环形碳分子C14(图乙)。环形C14有望发展成
为新型半导体材料。下列说法错误的是
A.该合成过程中会有极性共价键的断裂
B.蒽(
)分子结构中大π 键可以表示为
C.环形 C14与石墨烯互为同位素,且均为分子晶体
D. C14Cl10与环形C14均为非极性分子
【答案】C
【解析】A.该合成过程中C-Cl 键发生断裂,该合成过程中会有极性共价键的断裂,A 正确;B.蒽(
)分子结构中大π 键是由14 个共面的碳原子的未杂化p 轨道重叠形成,是14 中心,14 电子
的大π 键,可以表示为
,B 正确;C.环形C14与石墨均是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,
不是互为同位素,C 错误;D.根据所给结构,两种分子都有很好的对称性,正负电荷中心重合,都是非
极性分子,D 正确;故答案为:C。
【变式训练2·变题型】(2025·四川·三模)制备CH3NH3PbI3的过程如下所示
。下列说法不正确的是
A.物质CH3NH3I 属于盐
B.CH3OH 的沸点大于CH3I 的沸点
C.O—H 键极性:CH3OH>H2O
D.第一电离能:N>O>C
【答案】C
【解析】A.-NH2具有碱性,可以与HI 反应生成盐,所以物质CH3NH3I 属于盐,A 正确;B.甲醇分子
与分子间存在氢键,而CH3I 不存在分子间氢键,故沸点甲醇更高,B 正确;C.甲基的推电子能力大于氢
原子,O—H 键极性:CH3OH<H2O,C 错误;D.第一电离能是指气态基态原子失去一个电子转化为气态
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基态正离子所需要的最低能量,同一周期从左到右,元素的第一电离能总体上呈现从小到大的变化趋势,
因N 的2p 轨道半充满,相对稳定,第一电离能反而比O 大,所以第一电离能大小关系为:N>O>C,D 正
确;故选C。
【变式训练3·变考法】(2025·北京东城·三模)(CH3)3CX(X 为Cl、Br 或I)与NaOH 发生取代反
应的能量变化图如下:
下列说法正确的是
A.(CH3)3C+中C 的杂化方式均为sp2
B.由反应①可知键能C—Br<C—Cl<C—I
C.推测反应过程中(CH3)3C+的浓度很低
D.由能量变化推测相同条件下
是吸热反应
【答案】C
【解析】A.(CH3)3C+离子中甲基碳原子的杂化方式为sp3杂化,中心碳原子的杂化方式为sp2杂化,故A
错误;B.由反应①可知,元素的电负性越大,C—X 键的键能越大,元素电负性的大小顺序为I<Br<Cl,
则键能的大小顺序为C—I<C—Br<C—Cl,故B 错误;C.由图可知,(CH3)3C+的能量最高,能量越高,物
质越不稳定,所以反应过程中(CH3)3C+的浓度很低,故C 正确;D.由图可知,
的反应是反应物总能量小于生成物总能量的放热反应,无法确定HBr
中共价键断裂吸收的能量多少,也不能确定氢离子和氢氧根离子反应放出的能量多少,所以由盖斯定律可
知,不能由能量变化推测相同条件下
的反应是否为吸热反应,故D
错误;故选C。
考向3 考查电子式的书写及正误判断
例3(2025·四川·押题卷)下列化学用语正确的是
A.BF3的空间填充模型:
B.H2Te 分子的价层电子对互斥模型:
C.
的电子式:
D.基态
原子的核外电子排布式:
【答案】B
【解析】A.BF3中心原子为B,价层电子对数为3+
,孤电子对数为0,空间结构为平面正三角
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形,题给空间填充模型为三角锥形,A 错误;B.H2Te 分子的中心原子为Te,价层电子对数为2+
,孤电子对数为2,价层电子对互斥模型为四面体形:
,B 正确;C.HCl 为共价化合
物,电子式为:
,C 错误;D.As 为33 号元素,基态As 原子的核外电子排布式:
,D 错误;故本题选B。
思维建模 电子式书写常见的六大误区
内容
实例
误区1
漏写未参与成键的电子
N2的电子式误写为
,应写为
误区2
化合物类型不清楚,漏写或多
写[ ]及错写电荷数
NaCl 误写为
,应写为
;HF 误写
为
,应写为
误区3
书写不规范,错写共用电子对
N2的电子式误写为
或
或
应
写为
误区4
不考虑原子间的结合顺序
HClO 的电子式误写为
,应写为
误区5
不考虑原子最外层有几个电
子,均写成8 电子结构
CH 的电子式误写为
,应写为
误区6
不考虑AB2型离子化合物中2
个B 是分开写还是一起写
CaBr2的电子式应为
;
CaC2的电子式应为
【变式训练1·变载体】(2025·四川·押题卷)下列化学用语或图示错误的是
A.光气(
)的电子式:
B.
的VSEPR 模型:
C.顺-2-丁烯的分子结构模型:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】D
【解析】A.光气COCl2是共价化合物,电子式:
,A 正确;B.H2O 分子中O 原子的价层电子
对数为
4,发生sp3杂化,故H2O 分子的VSEPR 模型
,B 正确;C.顺-2-丁烯中碳碳双
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键两端的甲基在同一侧,分子结构模型为
,C 正确;D.邻羟基苯甲醛中的-OH 中的H 原子
与醛基中的O 原子之间形成氢键,表示为
,D 错误; 故选D。
【变式训练2·变考法】(2025·四川德阳市·一模)下列物质对应的描述中,正确的是
A.SO3的VSEPR 模型:
B.NH3、H2O 中心原子杂化方式相同
C.用电子式表示KCl 的形成过程:
D.基态
的结构示意图:
【答案】B
【解析】A.SO3分子中S 原子价层电子对个数为
,VSEPR 模型为平面三角形,A 错
误;
B.NH3、 H2O 中心原子杂化方式相同,均为sp3杂化,B 正确;C.氯化钾属于离子化合物,用电子式表
示KCl 的形成过程:
,C 错误;D.Fe2+失去的是4s 上电子,结构示意图是
,D 错误;故选B。
考点二 分子的空间结构
知识点1 价层电子对互斥(VSEPR)模型
1. 模型要点
(1)价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。
(2)孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。
2.价层电子对数计算
价层电子对数
n=σ 键数+中心原子上的孤电子对数
说明:σ 键电子对数=中心原子结合的原子数
中心原子上的
孤电子对数(f)
f=(a-
xb)
①a 表示中心原子的价电子数
对于主族元素:a=原子的最外层电子数
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对于阳离子:a=中心原子的价电子数-离子的电荷数
对于阴离子:a=中心原子的价电子数+离子的电荷数
( 绝对值
)
②x 表示与中心原子结合的原子数。
③b 表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1,其他原子=8
-该原子的价电子数)
3.分子空间构型的判断
价层电子
对数
σ 键电
子对数
孤电子
对数
电子对的
排列方式
VSEPR
模型名称
分子或离子的空
间结构名称
实例
2
2
0
直线形
直线形
CO2、CS2、BeCl2
3
3
0
平面三角
形
平面三角形
BF3 、SO3、NO、
CO
2
1
平面三角
形
V 形
SO2、O3、NO
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4 、CCl4、NH
3
1
四面体形
三角锥形
NH3
2
2
四面体形
V 形
H2O
注意:VSEPR 模型与分子或离子的空间结构不一定一致
得分速记
VSEPR 模型与分子(或离子)空间结构的关系:
①VSEPR 模型反映中心原子的价层电子对的空间结构,而分子(或离子)的空间结构是指σ 键电子对
的空间
结构,不包括孤电子对。
②VSEPR 模型和分子的空间结构不一定相同,还要看中心原子是否有孤电子对,若不含孤电子对,二者
空间结构相同,否则不相同。
③根据VSEPR 模型判断分子(或离子)的空间结构时,要略去孤电子对。
知识点2 杂化轨道理论
1. 理论要点
(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化(如ns、np)。
(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子是不可能发生杂化的。
(3)原子轨道杂化前后轨道的数目不变。
(4)原子轨道杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变。
(5)杂化结果:成键数目有些会增多,比如C 原子通过杂化最多形成4 个共价键;成键更加稳定,sp 杂
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化轨道是不对称哑铃形
,以“大头”通过头碰头方式(重叠程度更高)形成σ 键,共价键一般更加
稳定。
2. 杂化轨道与分子空间结构的关系
杂化类型
杂化轨道数目
杂化轨道间夹角
空间结构
实例
sp
2
180°
直线形
BeCl2
sp2
3
120°
平面三角形
BF3
sp3
4
109°28
′
正四面体形
CH4
3. 杂化轨道类型与分子(或离子)空间结构
分子(或离子)(A
为中心原子)
中心原子的孤
电子对数
中心原子的杂化方式
分子(或离子)的空间结
构
实例
AB2
0
sp
直线形
BeCl2
1
sp2
V 形
SO2
2
sp3
V 形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角锥形
NH3
AB4
0
sp3
正四面体形
CH4
4. 杂化与键角
(1)杂化类型不同:键角:sp3杂化<sp2杂化<sp 杂化。如
①CH4、BF3、CO2,中心原子分别为sp3、sp2和sp 杂化,它们对应的键角分别为109°28
′
、120°、180°。
② ClO2和Cl2O 均为V 形结构,但ClO2中存在大π 键(Π),ClO2中Cl 原子采取sp2杂化,Cl2O 中O 原子采
取sp3杂化,键角:O—Cl—O>Cl—O—Cl。
(2)杂化类型相同:
①孤电子对数越多,键角越小,如键角:H2O<NH3<CH4。
②孤电子对数相同,中心原子不同,中心原子电负性越大,键角越大,如键角:H2O>H2S。
③ 孤电子对数相同,中心原子相同,配位原子电负性越大,键角越小,如键角:NF3<NCl3。
得分速记
①中心原子杂化类型的判断:
方法一:.根据中心原子价层电子对数判断
中心原子的价层电子对数依次为4、3、2,杂化类型依次为sp
3 、
sp
2 、
sp
。
方法而:根据“杂化轨道数=σ 键数+孤电子对数”进行判断
②常见中心原子的杂化类型:
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a. C 原子:2 个σ 键—sp,键角180°,3 个σ 键—sp2,键角120°,4 个σ 键—sp3,键角109°28′。
如CH3CH3中的碳原子采取sp3杂化;乙烯和甲醛中的碳原子采取sp2杂化;苯环中的碳原子采取sp2杂化;
乙炔分子中碳原子采取sp 杂化。
b. N 原子:2 个σ 键—sp2,3 个σ 键—sp3。
如H—N=N—H 中N 形成2 个σ 键,还有1 个孤电子对,N 原子的杂化类型为sp2。
c. O(S)原子:2 个σ 键—sp3。如H2O2的分子结构式为H—O—O—H,O 形成2 个σ 键,还有2 个孤电子
对,O 原子的杂化类型为sp3。
考向1 考查价层电子对互斥模型和杂化轨道理论
例1 (2025·四川绵阳市·二诊)下列化学用语正确的是
A.
的VSEPR 模型:
B. NaCl 溶液的中水合钠离子:
C.
中共价键的电子云图:
D. 基态硒的简化电子排布式:
【答案】A
【解析】A.NCl3的价电子对数为
,VSEPR 模型为四面体,A 项正确;B.NaCl 溶液的中水
合钠离子:
,B 项错误;C.H2 中共价键类型为s-s σ 键,其电子云图为
,C 项错
误;D.基态硒的简化电子排布式为
,D 项错误;答案选A。
思维建模 “四方法”判断中心原子的杂化类型解题模型
①根据杂化轨道的空间结构:直线形—sp 杂化;平面三角形—sp2杂化;四面体形—sp3杂化。
②根据杂化轨道间的夹角:109°28′—sp3杂化;120°—sp2杂化;③180°—sp 杂化。
③利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子):2 对—sp 杂化;3 对—sp2杂化;4 对—sp3杂化。
④根据σ 键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子):
a.含C 有机化合物:2 个σ—sp 杂化,3 个σ—sp2杂化,4 个σ—sp3杂化。
b.含N 化合物:2 个σ—sp2杂化,3 个σ—sp3杂化。
c.含O(S)化合物:2 个σ—sp3杂化。
【变式训练1·变考法】(2025·四川·押题卷)化合物M 是一种新型抗生素关键中间体的类似物,其合成路
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线如下(略去部分试剂和反应条件)。已知化合物K 虚线圈内所有原子共平面。下列说法错误的是
A.Q 的化学名称为2-甲基-1-丙醇
B.在酸性条件下,M 可水解生成CO2
C.K 中氮原子的杂化方式为sp2
D.形成M 时,氮原子与L 中碳原子a 成键
【答案】D
【解析】A.Q 为饱和一元醇,命名时,从靠近羟基碳原子的一端开始编号,即羟基碳原子的位次为
“1”,则其化学名称为2-甲基-1-丙醇,A 正确;B.M 分子中,左侧环上存在酯基和酰胺基,在酸性条件
下两种官能团都发生水解反应,M 可水解生成H2CO3,H2CO3分解生成CO2和水,B 正确;C.题中信息显
示,化合物K 虚线圈内所有原子共平面,则N 原子的最外层孤电子对未参与杂化,N 原子的杂化方式为
sp2,C 正确;D.对照L 和M 的结构可以看出,形成M 时,L 分子中
18O 与b 碳原子之间的共价键断裂,
则氮原子与L 中碳原子b 成键,D 错误;故选D。
【变式训练2·变载体】(2025·安徽安庆·三模) 铍和铝性质相似,氨硼烷(
)和乙烷的结构相似,
可与水在催化剂作用下生成
和
,
的结构如图所示;H2C2O4是二元弱酸,有还原性;冠
醚是一种环状碳化合物,可用于识别
与
;氨水是一种弱碱,
可用于蚀刻微电子材料,
可由电
解熔融氟化氢铵(
)制得。下列说法正确的是
A.
晶体中含有离子键、共价键
B.氨硼烷分子中N 采取
杂化,B 采取
杂化
C.氨硼烷分子中元素电负性从大到小的顺序为:
D.冠醚(18-冠-6)的空穴与
尺寸适配,两者通过强相互作用形成超分子
【答案】A
【解析】A.NH 与HF2
-间存在离子键,NH 与HF2
-中有共价键,A 选项正确;B.氨硼烷(NH3BH3)和乙烷
结构相似,乙烷中碳是sp3杂化,故氨硼烷中的N、B 也是sp3杂化,B 选项错误; C.氨硼烷分子中元素
电负性从大到小的顺序为:N>H>B,C 选项错误;D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者通过弱相
互作用形成超分子,D 选项错误;故答案为:A。
【变式训练3·变题型】(2025·四川绵阳市·二诊)一种洗衣粉增白剂Z2[X2Y8W4]的阴离子结构如图所示,
W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的最外层电子数之和为11。W、X、Y 与碳元
素形成的化合物(CW3Y)3X 常用作木材防腐剂。下列叙述错误的是
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A. 第一电离能:Y>X>Z
B. 该阴离子中的X 不含孤对电子
C. (CW3Y)3X 的熔沸点比W3XY3高
D. (CW3Y)3X 与Z2[X2Y8W4]中X 的杂化形式不同
【答案】C
【解析】W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素,W 有1 条化学键,W 为H,X 有4 条化学键,
能形成4 条化学键的有很多,如B、C、N 等,Y 有2 条化学键,Y 可能为O、S 等,阴离子带2 个单位负
电,则Z 带一个单位正电,则Z 为Na,则Y 一定是O 元素,W、X、Y 与碳元素形成的化合物(CW3Y)3X
常用作木材防腐剂,由此可知,X 形成三条键,结合四种元素的最外层电子数之和为11 进行推断,X 为B
元素,阴离子中B 的四条键中存在1 条配位键,因此:W 为H、X 为B、Y 为O、Z 为Na,据此解答。
A.同周期从左到右,元素的第一电离能有增大的趋势,第一电离能:O>B,金属钠的第一电离能最小,
故第一电离能:Y(O)>X(B)>Z(Na),A 正确;B.由分析可知,B 形成的4 条共价键中,其中一条是配位键,
其不含有孤对电子,B 正确;C.W3XY3是硼酸,其能形成分子间氢键,沸点比(CW3Y)3X[(CH3O)3B]的高,
C 错误;D.(CW3Y)3X 中B 有3 条σ 键,无孤对电子,为sp2杂化,而Z2[X2Y8W4]中B 有4 条
键,为Sp3
杂化,D 正确;故选C。
考向2 考查微粒空间结构的判断
例2(2025·四川南充市·一诊)下列化学用语或图示表达错误
是
A. CO2的结构式:
B. 基态铬原子的价电子排布式:3d54s1
C.
的球棍模型:
D. 反-2-丁烯的结构简式:
【答案】C
【解析】A.CO2中C 与O 之间通过双键连接,其结构式为
,A 正确;B.Cr 是24 号元素,基
态Cr 的简化电子排布式为[Ar]3d54s1,价电子排布式为3d54s1,B 正确;C.该图是水分子的比例模型,水
分子的球棍模型是:
,C 错误;D.反-2-丁烯的分子中,两个甲基位于双键的不同侧,结构
简式是
,D 正确;故选C。
思维建模 推测分子(或离子)的空间结构的步骤
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【变式训练1·变载体】(2025·四川·三模)下列化学用语正确的是
A.甲酸甲酯的结构简式:
B.
的结构式:
,分子呈直线形
C.
的电子式:
D.基态硫原子的价电子轨道表示式:
【答案】D
【解析】A.甲酸甲酯的结构简式:HCOOCH3,故A 错误;B.HClO 的结构式:H—O—Cl,中心原子O
采用sp3杂化,所以分子呈V 形,故B 错误;C.N2H4的电子式:
,故C 错误;D.S 是第
16 号元素,所以基态硫原子的价电子轨道表示式:
,故D 正确故选D。
【变式训练2·变题型】(2025·四川·八省押题预测卷)已知
、
、
、
、
五种元素为原子序数依次
增大的前四周期元素且只有一种金属元素,已知
的原子半径在元素周期表中最小;
的第一电离能高于
同周期相邻元素;
和
同主族,且二者形成的一种离子在酸性条件下不能稳定存在;
的价层电子数比
的电子数大1。下列说法正确的是
A.Z 元素位于第四周期第VIIB 族
B.
和
形成的一种化合物溶于水可看作一种二元弱碱
C.
的氢化物的分子构型为
形
D.
元素的基态原子的核外有1 个未成对电子
【答案】B
【解析】R 的原子半径在元素周期表中最小,则R 为H;W 的第一电离能高于同周期相邻元素,且原子序
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数比H 大,第二周期中N 原子2p 轨道为半充满稳定结构,第一电离能高于相邻元素C 和O,所以W 为
N;X 原子序数大于N,X、Y 同主族,且二者形成的一种离子在酸性条件下不能稳定存在,如S2O 在酸性
条件下发生反应,所以X 为O,Y 为S ;Z 为前四周期元素,且Z 的价层电子数比X(O,电子数为8)的
电子数大1,则Z 价层电子数为9 ,Z 为Co(Co 的价层电子排布为3d74s2)。A.Z 为Co,位于第四周期
第Ⅷ族,A 选项错误;B.R(H)和W(N)形成的N2H4(联氨 ),溶于水时,
,
,可看作一种二元弱碱,B 选项正确;C.X(O)
的氢化物H2O,中心O 原子价层电子对数
,含2 对孤电子对,分子构型为V 形;但氢化物
还有H2O2,其结构不是V 形 ,C 选项错误;D.Y(S)基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,3p 轨道
上有2 个未成对电子,D 选项错误;故选B 。
考向3 考查键角大小比较
例3(2025·四川·八省押题预测卷)为维护国家安全和利益,我国自2025 年4 月1 日起对镓、锗相关物项
实施出口管制。一种镓的配合物如图所示(Py=
)。下列说法错误的是
A.该配合物中配体有2 种
B.
中氮原子的杂化方式为sp2
C.分子中
D.基态镓原子中占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
【答案】C
【解析】A.由图可知,该配合物中有2 个配体,分别为Py 和含4 个N 原子的大环物质,A 正确;B.
中N 形成2 个σ 键,有1 个孤电子对,氮原子的杂化方式为sp2,B 正确;C.Ga(CH3)3中Ga 形成3
个σ 键,Ga 原子为sp2杂化,Ga(CH3)3(NH3)中Ga 形成4 个σ 键,其中含有1 个配位键,Ga 原子为sp3杂化,
则
,C 错误;D.镓位于第四周期第IIIA 族,价电子排布式为
4s24p1,最高能级为4p,电子云轮廓图为哑铃形,D 正确;故选C。
思维建模 运用价层电子对互斥模型比较键角的基本方法
比较方法
具体规律
比较中心原子价层电子对数
中心原子价层电子对数越少,键角越大
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比较中心原子的孤电子对数
中心原子价层电子对数相同时,孤电子对数越多,排斥力越
大,键角越小
比较中心原子的电负性
同主族元素形成的化合物,中心原子的电负性越大,键角越大
比较成键原子的电负性
当中心原子相同时,成键原子的电负性越大,键角越小
变式训练1·变考法】(2025·重庆卷)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是
A.氮氮键的键能:N2O>N2O3
B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O
D.N—N—O 的键角:
【答案】A
【解析】A.由图中数据可知,氮氮键的键长:N2O<N2O3,则氮氮键的键能:N2O>N2O3,A 正确;B.二
者均为分子构成的物质,分子间作用力:N2O3<N2O4,熔点:N2O3<N2O4,B 错误;C.N2O4为对称的平面
结构,极性较弱,而N2O 结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性::
N2O4<N2O,C 错误;D.N2O3结构为O=N—NO2,中心原子N 存在
对孤对电子,中心原子
N 为sp2杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而N2O4中心原子N 的孤对电子为
,价
电子数为3,也是sp2杂化,没有孤对电子的影响,故键角a<b,D 错误;故选A。
【变式训练2·变载体】(2025·四川德阳市·质量监测二)某配合物分子结构如图所示,其中
M、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,最外层电子数之和为16;基态W 原子的价层电子
排布为
。下列说法错误的是
A.
的简单氢化物是一种常见的制冷剂 B. 此配合物中W 元素为+4 价
C. 简单气态氢化物分子中的键角:X>Y>Z D. 第一电离能:Y>Z>X
【答案】B
【解析】根据分子结构,M 形成1 个共价键且M 与Z 形成氢键,Z 形成2 个共价键,则M 为H,Z 为O。
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X 形成4 个共价键,Y 形成3 个共价键和1 个配位键,结合原子序数顺序可知X 为C,Y 为N。基态W 原
子的价层电子排布为3d84s2,则W 为28 号元素Ni。综上,M、X、Y、Z、W 依次为H、C、N、O、Ni。
A.Y 的简单氢化物是NH3,液氨是一种常见的制冷剂,A 正确;B.根据配合物的结构可知,该配合物中
与H 形成氢键的O 只形成1 根共价键,O 原子本应形成2 根共价键,说明该O 原子得到一个由Ni 提供电
子。这种O 原子有2 个,则共从Ni 得到2 个电子,因此Ni 为+2 价,B 错误;C.CH4的中心原子C 的价层
电子对数为
,则中心原子采取sp3杂化,孤电子对数为0,NH3的中心原子N 的价层电子对数
为
,则中心原子采取sp3 杂化,孤电子对数为1,H2O 的中心原子O 的价层电子对数为
,则中心原子采取sp3杂化,孤电子对数为2,由于孤电子对数越多,键角越小,则键角:
CH4>NH3> H2O,即X>Y>Z,C 正确;D.同周期元素从左到右第一电离能呈现逐渐增大的趋势,但是第
ⅤA 元素的第一电离能大于第ⅥA 元素的第一电离能,则C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺
序:N>O>C,即Y>Z>X,D 正确;故选B。
考点三 分子结构与物质的性质
知识点1 共价键的极性
1. 键的极性与分子的极性
分子类型
典型分子
键的极性
空间结构
分子极性
三原子分子
H2O、H2S、SO2
极性键
V 形
极性分子
CS2、CO2
极性键
直线形
非极性分子
四原子分子
NH3
极性键
三角锥形
极性分子
BF3、SO3
极性键
平面三角形
非极性分子
P4
非极性键
正四面体形
非极性分子
五原子分子
CH3Cl
极性键
四面体形
极性分子
CH4、CCl4
极性键
正四面体形
非极性分子
2. 非极性分子与极性分子的比较
类型
非极性分子
极性分子
形成原因
正电中心和负电中心重合的分子
正电中心和负电中心不重合的分子
存在的共价键
非极性键或极性键
非极性键或极性键
分子内原子排列
对称
不对称
3. 极性分子与非极性分子的判断
(1) ABm型分子中,若中心原子化合价的绝对值等于该元素的价电子数(最高正价),则该分子为非极性
分子。如PCl3、PCl5分别为极性分子和非极性分子。
(2)根据中心原子是否有孤电子
对
。
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①对于ABm型分子,A 为中心原子,若A 上有孤电子对,则分子为极性分子,如H2O、NH3中O、N 原子
上分别有2 个、1 个孤电子对;
②对于ABm型分子,若A 上无孤电子对,则分子为非极性分子,如CH4、CO2、BF3中C、C、B 原子上均
无孤电子对。
知识点2 分子间作用力与氢键
1.范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
概念
物质分子间存在的微弱相互作用
分子间(内)电负性较大的成键原子通过H 原子
而形成的静电作用
存在范围
分子间
分子中含有与H 原子相结合的原子半径小、电负
性大、有孤对电子的F、O、N 原子
分类
————
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度比较
比化学键弱得多
比化学键弱得多,比范德华力稍强
共价键>氢键>范德华力
影响因素
①组成和结构相似的物质,相对
分子质量越大,范德华力越大
②分子的极性越大,范德华力越
大
X—H…Y 强弱与X 和Y 的电负及氢键数目
性质影响
随范德华力的增大,物质的熔沸
点升高、溶解度增大
分子
间
氢键使物质熔沸点升高、硬度增大、水中
溶解度增大;分子
内
氢键使物质熔沸点降低、硬
度减小
2.氢键
(1)定义:氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大
的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。
(2)表示方法:X—H…Y(X、Y 为N、O、F 原子,可以相同,也可不同)
(3)类型:氢键分为分子间氢键和分子内氢键。
分子间氢键
HF 分子间的氢键
冰醋酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构
分子内氢键
HNO3分子内形成了氢键
邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键
(4)对物质物理性质的影响:
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①分子间氢键使物质熔、沸点升
高
(分子内氢键的物质的熔、沸点会降低)。如同主族氢化物NH3、
H2O、HF 的沸点反常的高,如图所示。
②与水分子形成分子间氢键使物质在水中的溶解性增大。如NH3、C2H5OH、CH3COOH、H2O2等与水分子
之间形成了氢键,均易溶于水。
③ 解释一些特殊现象:
问题1:接近水的沸点时水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O 计算出来的相对分子质量大一些。
【解释】接近水的沸点的蒸气中存在一定量的水分子因氢键而相互缔合,形成所谓的缔合分子)。
问题2:HF 分子的相对分子质量测定结果比理论值偏大。
【解释】HF 分子间通过氢键形成缔合分子,使测定结果偏大。
得分速记
①分子间作用力和化学键的比较
化学键
分子间作用力
概念
相邻原子间强烈的相互作用
分子间微弱的相互作用
范围
分子内或某些晶体内
分子间
能量
键能一般为120~800 kJ·mol-1
约几到几十kJ·mol-1
性质影响
主要影响物质的化学性质(稳定性)
主要影响物质的物理性质(熔沸点)
②
形成分子内氢键,
形成分子间氢键,因此,
的沸点低于
的沸点。
③沸点:C2H5—OH>H3C—O—CH3的原因是C2H5—OH 形成了分子间氢键。
④NH3·H2O 分子中NH3与H2O 分子间的氢键为
,而不是
。
知识点3 分子的性质
1.溶解性
(1)“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。
(2)影响溶解性的因素:
①氢键:溶质分子与溶剂分子形成氢键,溶解性增大。如氨气极易溶于水,主要是氨气分子与水分子之间
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形成了氢键。
②分子极性:若无氢键,则考虑“相似相溶”规律。如HCl 极易溶于水,因为HCl 分子与水分子均为极性
分子,根据“相似相溶”,HCl 易溶于水。
③化学反应:溶质分子与溶剂分子发生化学反应,溶解性增大。如Cl2既不是极性分子,也不能与水分子
形成氢键,但氯气能溶于水,原因是氯气能与水发生反应。
2.分子的手性
(1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,却在三维
空间里不能叠合的现象。
(2)手性分子:具有手性异构体的分子。当4 个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时,这个碳原
子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠,因而表现为“手性”。
(3)手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同的原子或原子团的碳原子。如
。
特别提醒:无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果R 相同,则n 值越大,R 的正电性越高,使R—O—H 中O 的电
子向R 偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:HClO<HClO2<HClO3 < HClO4。
考向1 考查共价键的极性和分子极性的判断
例1 (2025·四川巴中市·三模)下列关于
的说法中,不正确的是
A. H2S 是由极性键构成的极性分子
B. H2S 分子中含s—pσ 键,其共价键电子云图形是轴对称的
C. H2S 分子的键角为
,表明共价键有方向性
D. H2S 的VSEPR 模型为平面三角形
【答案】D
【解析】A.H2S 中H-S 是极性键,H2S 分子呈V 形,是极性分子,A 正确;B.H2S 分子中氢原子的s 轨
道与硫原子的p 轨道形成s—pσ 键电子云图形是轴对称的,B 正确;C.键角体现了共价键的方向性,H2S
分子键角为
,C 正确;D.H2S 中心原子S 的价层电子对数为
,VSEPR 模型为四面体
形,D 错误; 故选D。
思维建模 分子极性的判断方法
①只含非极性键的分子一定是非极性分子,如H2、P4等。
②含极性键的双原子分子一定是极性分子,如HCl、CO 等。
AB
③
n(n≥2)型分子:
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a. 根据分子结构判断:若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形等),极性键的极性向量和等于零
时,为非极性分子,否则是极性分子。如CH4、CO2等含有极性键,是非极性分子;H2O、NH3等含有极性
键,是极性分子。
b. 利用孤电子对判断:若中心原子A 中无孤电子对,则为非极性分子;若有孤电子对,则为极性分子。
c. 利用化合价判断:若中心原子A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不
等,则为极性分子。如BCl3、CO2是非极性分子;SO2、NF3是极性分子。
【变式训练1·变载体】(2025·四川雅安市·二诊)下列有关概念、化学用语正确的是
A. 氢元素的三种核素:
1H、
2H、
3H
B. 标准状况下,22.4L 的N2中参与形成π 键的电子数目为2NA
C. H2O2是一种绿色氧化剂,其是含有极性键的非极性分子
D. 10B 的原子结构示意图为
【答案】A
【解析】A.氢元素有三种核素,它们的质量数分别为1、2、3,可表示为:
1H、
2H、
3H,A 正确;B.标
准状况下,N2 的结构式为N≡N,其1 个N2 分子中含有1 个σ 键和2 个π 键,22.4L 的N2 的物质的量为
1mol,则参与形成π 键的电子数目为4NA,B 不正确;C.H2O2的结构式为H-O-O-H,其分子中含有极性
键,结构为书页型,为极性分子,C 不正确;D.
10B 的核电荷数为5,原子结构示意图为
,D 不
正确;
故选A。
【变式训练2·变题型】(2025·北京大兴·三模)下列事实与解释不对应的是:
选项
事实
解释
A
第一电离能:Na>K
Na 与K 位于同一主族,原子半径:K>Na,原子
核对外层电子的吸引能力:Na>K
B
晶体中每个分子紧邻的分子数:硫化氢
晶体(12 个)
冰(4 个)
冰中水分子间主要以氢键结合,硫化氢晶体中
硫化氢分子间主要以范德华力结合
C
O3在不同溶剂中的溶解度:CCl4>H2O
CCl4为非极性分子,O3为弱极性分子,H2O 为
极性分子,相似相溶
D
熔点:
AlF3属于共价晶体,AlCl3属于分子晶体
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.Na 与K 位于同一主族,原子半径:K>Na,原子核对外层电子的吸引能力:Na>K,因此第一
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电离能:Na>K,A 正确;B.冰中水分子间主要以氢键结合,是分子密堆积,硫化氢晶体中硫化氢分子间
主要以范德华力结合,是分子非密堆积,晶体中每个分子紧邻的分子数:硫化氢晶体(12 个)>冰(4 个),B
正确;C. O3为弱极性分子,H2O 为极性分子,CCl4为非极性分子,根据相似相溶,O3在不同溶剂中的溶
解度:CCl4>H2O,C 正确;D.AlF3属于离子晶体,AlCl3属于分子晶体,因此熔点:
,D 错误;故选D。
考向2 考查分子的性质综合分析
例2(2025·四川德阳市·一诊)某芳香族化合物的结构如图所示,X、Y、Z、W、Q 为原子序数依次增大的
短周期元素,W 与X 的原子序数之差为8,Z、Q 同主族。下列说法正确的是
A. 第一电离能:W>Z>Y
B. 氢化物的稳定性:Q>Z
C. 含氧酸的酸性:Q>Y
D. 该化合物的分子间能形成氢键
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W、Q 为原子序数依次增大的短周期元素,结合分子结构图可知,Q 周围有6 个键且
与Z 共用2 个键,则Q 为S 元素,Z 为O 元素,Y 周围有3 个键且与X 共用2 个键,则Y 为N 元素,X 为
H 元素,W 与X 的原子序数之差为8,则W 为F 元素,X、Y、Z、W、Q 依次为H 元素、N 元素、O 元素、
F 元素、S 元素,由此回答问题。A.同周期从左往右,第一电离能呈现增大的趋势,所以第一电离能F>
O,N 的2p 能级半满,其第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能N>O,则第一电离能为F>N
>O,A 错误;B.氧的非金属性远大于硫,因此氢化物的稳定性:H2O>H2S,B 错误;C.Y 的含氧酸
HNO3的酸性大于Q 的含氧酸H2SO3的酸性,C 错误;D.该分子中含有—NH2,故该化合物的分子间可以
形成氢键,D 正确;故选D。
【变式训练1·变载体】(2025·北京海淀·三模)灵芝提取物M 具有重要医用价值,其结构简式如图所示。
下列关于M 的说法不正确的是
A.分子中含3 个手性碳原子
B.分子中的C-O 键是
键
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.能够发生取代反应、加成反应
【答案】B
【解析】A.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;分子中具有3 个手性碳原子:
,
A 正确;B.分子中醚键中碳、氧均为sp3杂化,其中形成的C-O 键是sp3杂化轨道形成的σ 键,不是单纯
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键,B 错误; C.该分子含有氧原子,具有孤电子对,分子中的羟基和羧基能够与氧原子形成分子
内氢键和分子间氢键,C 正确; D.分子中含有酚羟基、羧基,能发生取代反应;分子中含有酮羰基、苯
环,能发生加成反应,D 正确;故选B。
【变式训练2·变考法】(2025·四川巴中市·三模)前4 周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,
是空气中含量第二多的元素,
的周期序数与族序数相等,基态时
原子
原子轨道上有4 个电子,
与
处于同主族。下列说法正确的是
A. 电负性:
B.
的第一电离能比同周期元素的小
C.
的最高价氧化物对应水化物的酸性比
的强
D.
的简单气态氢化物的热稳定性比
的弱
【答案】D
【解析】前4 周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 是空气中含量第二多的元素,则X 为O
元素;Y 的周期序数与族序数相等,则Y 为Al;基态时Z 原子3p 原子轨道上有4 个电子,则Z 为S;W
与Z 处于同一主族,则W 为Se。A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;
同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:O>S>Al,即X>Z>Y,A
错误;B.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N 的2p 轨道为半充满稳定状态,第一电离能大
于同周期相邻元素,故O 的第一电离能比同周期的N 小,但比C 大,B 错误;C.Al 的最高价氧化物对应
水化物是氢氧化铝,是两性氢氧化物,S 的最高价氧化物对应水化物是硫酸,酸性H2SO4>Al(OH)3,C 错误;
D.同主族从上到下元素非金属性减弱,简单气态氢化物的热稳定性减弱,W(Se)的非金属性比Z(S)弱,所
以W 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的弱,D 正确;故选D。
【变式训练3·变思维】(2025·四川名校联盟·一模)NCl3和SiCl4均可发生水解反应,其中
水解的反
应机理如图:
下列说法正确的是
A. NCl3和SiCl4的水解反应的机理完全相同
B. SiCl3(OH)和SiCl4分子的空间结构均为正四面体
C. NHCl2和NH3均能形成分子间氢键,所以沸点均较高
D. 由轨道杂化理论推测中间体SiCl4(H2O)中Si 采取的杂化类型为sp3d2
【答案】C
【解析】A.NCl3 中的中心N 原子有孤对电子,可以水电离出的氢离子形成配位键,水解方程式为:
NCl3+3H2O
NH3↑+3HClO,而SiCl4的中心原子硅原子有空的3d 轨道,可以接受水分子中的孤对电子,
形成一个五配体的中间体,随后该五配体上的氯原子与羟基上的氢原子逐步结合,形成具有四羟基的化合
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物,故水解方程式为:SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl,所以二者的水解反应机理不同,A 错误;B.SiCl4分子
的价层电子对数为:
,空间结构为正四面体; SiCl3(OH)分子的价层电子对数为:
,空间结构是四面体,不是正四面体,B 错误;C.NHCl2和NH3中氮原子连接的氢原子
与氮原子间均能形成分子间氢键,所以沸点均较高,C 正确;D.中间体SiCl4(H2O)中成键数为5, 孤电
子对数为0,所以硅原子的价层电子对数是:5,硅原子采用sp3d 杂化,D 错误;故选C。
考点四 配合物与超分子
知识点1 配位键及配位化合物
1.配位键
(1)定义:由一个原子单方面提供孤电子对,而另一个原子提供空轨道而形成的共价键,即“电子对给
予—接受”键,是一类特殊的共价键,也属于σ 键。
(2)表示方法:常用“→”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子。如NH4
+中配位键表示为:
(3)形成条件:
①配体提供孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。
②中心原子提供空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
2.配位化合物
(1)概念:金属离子或原子(称为中心离子或原子)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。
(2)组成:配合物由中心原子或离子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成,分成内界和外界。如
[Cu(NH3)4]SO4可表示为
①中心原子或离子:配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子,过渡金属离子最常见。
②配体:配体可以是阴离子,如X-(卤素离子)、OH-、SCN-、CN-等;也可以是中性分子,如H2O、
NH3、CO 等。
③配位原子:指配体中直接同中心离子配合的原子,如NH3中的N 原子、H2O 分子中的O 原子。
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④配位数:直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数,如[Cu(NH3)4]2+的配位
数为4。
得分速记
①单核配体的确认要注意是否带有电荷,如F-、Cl-等,如配合物[CoCl(NH3)5]Cl2,中心离子为Co
3 + ,配
体是Cl
- 和
NH
3,而不是氯原子。
②有关配合物的结构示意图,不考虑空间结构,但要注意配体中的配位原子一定要与中心原子或中心离子
直接相连。如[Cu(NH3)4]2+中NH3中N 原子为配位原子,所以N 原子必须要与铜离子直接相连。
③配合物不一定有外界,如Ni(CO)4就无外界。配合物不一定含有离子键,如Ni(CO)4就无离子键。
④含有配位键的化合物不一定是配合物;但配合物一定含有配位键。如NH4Cl 等铵盐中铵根离子虽有配位
键,但一般不认为是配合物。
⑤配合物的内界和外界通过离子键结合,在水溶液中完全电离;中心原子和配位体通过配位
键结合,一般部分电离。如[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-
知识点2 超分子
1.超分子的概念
(1)定义:由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。
(2)微粒间作用力—非共价键:超分子内部分子之间通过非共价键结合,主要是静电作用、范德华力和
氢键、疏水作用以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。
(3)分子聚集体的大小:超分子这种分子聚集体,有的是有限的,有的是无限伸展的。
2.超分子特征
(1)分子识别:通过尺寸匹配实现分子识别。
(2)自组装:超分子组装的过程称为分子自组装(Molecular self-assembly),自组装过程(Self-organization)
是使超分子产生高度有序的过程。
3.应用实例
(1)“杯酚”分离C60和C70:杯酚与C60通过范德华力相结合,通过尺寸匹配实现分子识别。向C60和C70
的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂,溶解未装入“杯酚”的C70,过滤后分
离C70;再向不溶物中加入氯仿,溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
(2)冠醚识别碱金属离子:冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴,能与正离子,尤其是碱金属离子
络合,并随环的大小不同而与不同的金属离子络合,利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金
属离子匹配,将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂,因而成为有机反应中很好的催化剂。
(3)细胞和细胞器的双分子膜:细胞膜的两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜的两性分子的头基
是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团,头部会朝向水溶液一侧,从而实现自组装。
(4)DNA 分子:核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的。
特别提醒
通过对超分子研究,人们可以模拟生物系统,复制出一些新材料,如:新催化剂、新药物、分子器件、生
物传感器等功能材料。
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考向1 考查配位键、配合物及性质
例1 (2025·四川安岳中学·二模)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示,其中W、
X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素,Y 原子价电子数是Q 原子价电子数的2 倍,W、Y 原子
序数之和等于Z 的原子序数。下列说法中错误的是
A. 该阴离子中一定含有配位键
B. X 与Y 的基态原子核外未成对电子数相同
C. Q 的氯化物属于分子晶体
D. 沸点:
【答案】D
【解析】由图可知,W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素,L 中Y 形成共价键的数目为
2,则Y 为O 元素或者S 元素,由于Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素,所以Y 不是S 元素,Y
为O 元素;Y 原子价电子数是Q 原子价电子数的2 倍,Q 核电荷数大于O 元素,Q 为Al 元素;X 形成共价
键的数目为4,核电荷数小于O 元素,X 为C 元素;W 核电荷数小于O 元素,形成一个价键,为H 元素;
Z 核电荷数大于O 元素,小于Al 元素,形成一个价键,Z 为F 元素。A.铝原子的价电子数为3,只能形
成3 个共价键,由阴离子结构可知,阴离子中铝原子形成4 个共价键,则离子中一定含有配位键,故A 正
确;B.碳元素的原子序数为6,基态原子的价电子排布式为2s22p2,氧元素的原子序数为8,基态原子的
价电子排布式为2s22p4,则碳原子和氧原子的基态原子核外未成对电子数均为2,故B 正确;C.氯化铝是
熔沸点低的分子晶体,故C 正确;D.甲烷和四氟化碳都是分子晶体,空间结构均为正四面体,甲烷的相
对分子质量小于四氟化碳,分子间作用力小于四氟化碳,沸点低于四氟化碳,故D 错误;故选D。
思维建模 配位数的判断和配位键的稳定性比较方法
①判断中心原子(或离子)的配位数:
a. 配位数就是配位体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。
b. 若是由单齿配体(1 个配体提供1 个配位原子)形成的配合物,中心原子(或离子)的配位数=配位体的数目。
c. 若是双齿配体(1 个配体提供2 个配位原子)形成的配合物,中心原子(或离子)的配位数=2×配位体的数目。
②比较配位键的稳定性:一般情况下,与同种金属原子(或离子)形成配位键时,配位原子的电负性越小,
形成配位键就越稳定。例如,电负性:N<O,则配离子的稳定性:[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+。
【变式训练1·变考法】(2025·四川眉山市·一模)某盐由四种短周期非金属元素(X、Y、Z、W,原子序数
依次增大)和金属元素R 组成,5 角硬币为R 金属芯镀锌,X 元素是所有主族元素中原子半径最小的,W、
Z 同主族,Z 原子的最外层电子数是电子层数的3 倍,Y 的简单氢化物常用作制冷剂。下列说法错误的是
A. R 的氢氧化物溶于Y 的氢化物的水溶液 B. 在[R(YX3)4]2+离子中Y 提供孤对电子
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C. 热稳定性:X2Z >X2W D. 原子半径按X、Y、Z、W 的顺序依次增大
【答案】D
【解析】四种短周期非金属元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 元素是所有主族元素中原子半径最
小的,则X 为H 元素;Y 的简单氢化物常用作制冷剂,则Y 为N 元素;Z 原子的最外层电子数是电子层数
的3 倍,W、Z 同主族,则Z 为O 元素、W 为S 元素;5 角硬币为R 金属芯镀锌,则R 为Cu 元素。A.氢
氧化铜为能溶于氨水生成四氨合铜离子的蓝色沉淀,故A 正确;B.四氨合铜离子中配体为氨分子,氨分
子中具有孤对电子的氮原子给出孤对电子,故B 正确;C.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,氢
化物的热稳定性依次减弱,则硫化氢的热稳定性小于水,故C 正确;D.电子层数越少,原子的原子半径
最小,则氢原子的原子半径最小;同周期元素,自左而右原子半径减小,同主族元素,自上而下原子半径
增大,则原子半径的大小顺序为H<O<N<S,故D 错误;故选D。
【变式训练2·变载体】(2025·山东省济宁市高三开学考试)W 可与Cu2+形成化合物Q,Q 的结构如图所示,
下列说法错误的是
A.C、N、O 均能与H 形成既含极性键又含非极性键的分子
B.W 与
结合前后,N 原子的杂化方式未发生变化
C.与Cu 原子未成对电子数相同的同周期元素有3 种
D.Q 中的作用力有配位键、共价键、氢键
【答案】C
【解析】A 项,C、N、O 与H 分别可以形成CH3CH3、N2H4、H2O2三种分子,既含极性键又含非极性键,
A 正确;B 项,W 与Cu2+结合前,N 原子为sp2杂化,含有孤电子对,Cu2+中含有空轨道,与W 中N 原子
形成配位键,N 原子仍为sp2杂化,杂化方式没有发生变化,B 正确;C 项,Cu 的价电子排布式为
3d104s1,未成对电子数为1,同周期元素中未成对电子数为1 的元素分别为K、Sc、Ga、Br,共4 种元素,
C 错误;D 项,Q 中含有C-C、C-H、C-O、N-O 等共价键,Cu 原子和N、O 原子之间为配位键,O 氧原子
和H 原子之间形成分子内氢键,D 正确;故选C。
【变式训练3·变题型】(2025·安徽六安·一模)某化学兴趣小组探究Cu 被
氧化的产物,实验记录如下:
编号
实验操作
实验现象
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实验I
极少量的
溶解,溶液变为浅红色;充分反应
后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为浅红
色
实验
II
完全溶解,溶液为深红棕色;红色的铜粉快速
溶解,充分反应后,溶液仍为深红棕色
实验
III
深红棕色溶液加
后分层,下层溶液显紫红
色,上层溶液无色;无色溶液中滴加浓氨水,无
明显现象,静置一段时间后溶液变为深蓝色
已知:①
易溶于KI 溶液,发生反应
(红棕色),
和
氧化性几乎相同;
②
(蓝色);
(无色);
(无色)易被空气氧化。
下列说法错误的是
A.根据实验I 中白色沉淀可知,Cu 能被
氧化为
B.根据实验I 和II 可知,实验I 中Cu 溶解速率慢的可能原因是CuI 覆盖在Cu 表面,降低Cu 与溶液接触
面积
C.实验III 中加入
的目的是除去
(或
),防止干扰后续实验
D.通过上述实验可知,在一定条件下Cu 能被
氧化为
和
【答案】D
【解析】A.实验的目的是探究Cu 被I2氧化的产物,根据实验Ⅰ中现象“极少量的I2溶解”可知发生的反
应为
,溶液中含
显浅红色,充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,根据信息白色沉淀为
CuI,说明Cu 被I2氧化为Cu+,A 正确;B.实验Ⅱ中现象“红色的铜粉快速溶解,溶液仍为深红棕色”中
“快速溶解”可知实验Ⅱ反应速率比实验Ⅰ快,实验Ⅰ中Cu 溶解速率慢的可能原因是沉淀CuI 覆盖在Cu
表面,降低了Cu 与溶液接触面积,B 正确;C.根据实验Ⅱ加入浓度大的KI,以及“充分反应后,红色的
铜粉快速溶解”的现象和实验Ⅰ可知发生反应
,根据实验Ⅲ中现象“深红棕色溶液加
CCl4后分层,下层为溶液显紫红色”可知未反应的I2由水层进入CCl4层,根据“静置一段时间后溶液变为
深蓝色”以及[Cu(NH3)2]+易被空气氧化可知发生反应
,“无色溶液中滴加浓氨水,无明显现象”可
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知上层溶液中的[CuI2]-发生反应
,若不除去溶液中的I2(或
I3
-),则深红棕色的溶液对观察深蓝色的[Cu(NH3)4]2+离子有影响,C 正确;D.根据上述实验可知在一定
条件下Cu 能被I2氧化Cu+,无法确定能否被氧化为Cu2+,D 错误;故选D。
考向2 考查超分子的结构、性质及其应用
例2(2025·四川·八省押题预测卷)物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配错误的是
性质差异
结构因素
A
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
氢键类型差异
B
常温下,Br2在CCl4中的溶解度大于在H2O 中的溶解度
分子的极性
C
CCl3COOH 的电离常数小于CBr3COOH
Cl 的电负性大于Br
D
用杯酚分离C60和C70
超分子具有自组装特征
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸是因为对羟基苯甲酸存在分子间氢键,邻羟基苯甲酸
存在分子内氢键,对羟基苯甲酸的分子间作用力大于邻羟基苯甲酸,A 不合题意;B.溴单质和四氯化碳
是非极性分子,水是极性分子,由相似相溶原理可知,常温下,溴单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中
的溶解度,B 不合题意;C.Cl 的电负性大于Br,导致羧基中O—H 极性增强,更容易断键电离出氢离子,
所以CCl3COOH 的电离常数小于CBr3COOH,C 不合题意;D.用杯酚分离C60和C70体现了超分子具有分
子识别的特征,不是体现了具有自组装特征,D 符合题意;故答案为:D。
【变式训练1·变题型】(2025·四川雅安市·二诊)下列说法错误的是
A. “杯酚”分离C60和C70体现了超分子的分子识别特征
B. 淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子
C. 利用油脂在碱性条件下的水解反应可获得人造脂肪
D. 天然橡胶硫化时由线型结构转变为网状结构
【答案】C
【解析】A.选择空腔大小适合C60的 “杯酚”能够分离C60和C70,体现了超分子的分子识别特征,故A 正
确;B.淀粉、纤维素和蛋白质相对分子质量都大于一万,都属于天然有机高分子,故B 正确;C.利用
油脂在碱性条件下的水解反应可获得甘油以及肥皂的主要成分--高级脂肪酸盐,故C 错误;D.天然橡胶
硫化时,硫原子在线型分子间形成交联,转化为网状结构,改善性能,故D 正确;故选C。
【变式训练2·变考法】(2025·四川仁寿一中·模拟)科学家利用四种原子序数依次递增的短周期
元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,其分子结构示意图如下。W、X、Z 分别位于不同周期,Z 是
同周期中金属性最强的元素。下列说法不正确的是
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A. 第一电离能大小关系:Y>X>Z
B. W、Y、Z 三种元素中组成的二元化合物只有两种离子化合物
C. 简单氢化物的键角:X>Y
D. 改变同类别分子的“空穴”大小,可以识别某些金属阳离子
【答案】B
【解析】原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z,其中W、X、Z 分别位于不同周期,Z 是同周期
中金属性最强的元素。则W 为H 元素,Z 为Na 元素,由X 在超分子中形成4 个共价键,可确定X 原子的
最外层电子数为4,其为C 元素,Y 形成2 个共价键,则其为O 元素。从而得出W、X、Y、Z 分别为H、
C、O、Na。A.X、Y、Z 分别为C、O、Na,C、O 为同周期元素,C 在O 的左边,C 的非金属性小于
O,Na 为金属元素,第一电离能相对较小,则第一电离能大小关系:O>C>Na,A 正确;B.W、Y、Z
三种元素组成的二元化合物中,离子化合物有Na2O、Na2O2、NaH 等,不止两种,B 不正确;C.X、Y 的
简单氢化物分别为CH4、H2O,C 原子的最外层孤电子对数为
=0,形成4 个σ 键,发生sp3杂化,
O 原子的最外层孤电子对数为
=2,形成2 个σ 键,发生sp3杂化,由于孤电子对与成键电子对间的
排斥作用大于成键电子对与成键电子对间的排斥作用,所以键角:∠HCH>∠HOH,C 正确;D.不同的
金属阳离子,适配的空穴大小不同,则改变同类别分子的“空穴”大小,可以识别某些金属阳离子,D 正确;
故选B。
【变式训练3·变载体】(2025·四川内江市·三模)下列有关物质结构和性质的解释不合理的是
选
项
实例
解释
A
18-冠-6 醚能识别K+
冠醚中
O 通过离子键与K+作用
B
O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
O3 的极性微弱,在CCl4 非极性溶剂中更易
溶
C
CH3NH2的碱性强于NH3
N 原子电子云密度:CH3NH2>NH3
D
游离态水分子中∠H-O-H 小于
[Cu(H2O)4]2+中∠H-O-H
孤电子对排斥作用
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
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【解析】A.冠醚18-冠-6 能够与K+形成超分子,说明K+的直径与冠醚18-冠-6 的空腔直径适配,反映了超
分子的“分子识别”的特征,冠醚中的O 不是通过离子键与K+作用,A 错误; B.O3的极性很微溶,CCl4
为非极性分子,水为极性分子,使得O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,B 正确;C.甲基为供电
子基团,使得氨基中氮的电子云密度更大,更容易结合氢离子,使得CH3NH2的碱性强于NH3,C 正确;
D.Cu2+有空轨道,可接受水分子中的O 给出的孤电子对,形成配位键,由于孤电子对与成键电子对之间
的斥力大于成键电子对之间的斥力,故使得游离态水分子中∠H-O-H 小于[Cu(H2O)4]2+中∠H-O-H,D 正确;
故选A。
1.(2025·甘肃卷)下列化学用语或图示正确的是
A.反-1,2-二氟乙烯的结构式:
B.二氯甲烷分子的球棍模型:
C.基态S 原子的价电子轨道表示式:
D.用电子式表示
的形成过程:
【答案】B
【解析】A 项,顺式结构中,两个相同的原子或基团位于双键的同一侧;而反式结构中,两个相同的原子
或基团分别位于双键的两侧,所以
为顺-1,2-二氟乙烯,错误;B 项,二氯甲烷中含有两根碳氢
键和两根碳氯键,键长不一样,球棍模型为
,正确;C 项,基态S 原子的价电子排布式为
3s23p4,轨道表示式:
,错误;D 项,氯化铯为离子化合物,用电子式表示CsCl 的形成过程:
,错误。
2.(2025·湖北·高考真题)N 和P 为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A.KNO3的熔点比K3PO4的低,因为KNO3的离子键更强
B.磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸
比硝酸
的酸性弱,因为前者的
键极性小
D.P 形成PF5而N 形成NF3,因为P 的价层电子轨道更多且半径更大
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【答案】A
【解析】A.熔点的差异源于离子键的强度。K3PO4中
带3 个负电荷,而KNO3中NO 只带1 个负电
荷;离子电荷越高,静电引力越强,离子键越强,熔点越高。因此,K3PO4的离子键比KNO3更强,A 错
误;B.氮因原子半径小,p 轨道有效重叠,能形成稳定的N≡N 三键;磷原子半径大,p 轨道重叠差,难
以形成稳定的P≡P 三键,因此倾向于形成P4四面体结构,B 正确;C.含氧酸的酸性与O-H 键极性有关。
中心原子电负性越高,O-H 键极性越大,越易解离H+;氮电负性高于磷,因此HNO3中O-H 键极性大,酸
性强;H3PO2中P 电负性低,O-H 键极性小,酸性弱,C 正确;D.氮价层仅有2s 和2p 轨道,NF3的中心
原子N 形成sp3杂化后有3 个σ 键和1 个孤对电子;磷有3d 轨道可参与sp3d 杂化,且原子半径大,能容纳
5 个配体,故形成PF5,D 正确;故选A。
3.(2025·山东卷)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HaN3。下列说法错误的是
A.NaN3的水溶液显碱性 B.N3-的空间构型为V 形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物 D.N3-的中心N 原子所有价电子均参与成键
【答案】B
【解析】A 项,NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,N3-水解生成OH-,溶液显碱性,正确;
B 项,N3-与CO2是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp 杂化,其电空间构型均为直线型,而非
V 形,错误;C 项,NaN3为离子化合物(Na+与N3-通过离子键结合),N3-内部三个N 原子以共价键连
接,正确;D 项,中心N 原子通过sp 杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,正确。
4.(2025·北京·高考真题)乙烯、醋酸和氧气在钯(
)催化下高效合成醋酸乙烯酯(
)的
过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①中反应为
B.②中生成
的过程中,有
键断裂与形成
C.生成
总反应的原子利用率为
D.
催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
【答案】C
【解析】A .①中反应物为CH3COOH 、O2 、Pd ,生成物为H2O 和Pd(CH3COO)2 ,方程式为:
,A 正确;B.②中生成CH2=CHOOCCH3的过程中,有C-
H 断开和C-O 的生成,存在σ 键断裂与形成,B 正确;C.生成CH2=CHOOCCH3总反应中有H2O 生成,
原子利用率不是100%,C 错误;D.Pd 是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D 正确;
选C。
5.(2025·甘肃·高考真题)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客
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体分子
可形成主客体包合物:
被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误
的是
A.主体分子存在分子内氢键
B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O 键能比S=O 小
D.(CH3)4N+和
中N 均采用sp3杂化
【答案】B
【解析】A.主体分子内羟基与磺酸基相邻较近,磺酸基中含有羟基的结构,可以形成分子内氢键,A 正
确;B.主体与客体间通过非共价键形成超分子,B 错误;C.已知单键的键能小于双键,则S-O 的键能比
S=O 键能小,C 正确;D.N 原子价电子数为5,(CH3)4N+中N 有4 条σ 键,失去1 个电子形成阳离子,
无孤对电子,采用sp3 杂化,(CH3)3N 中N 有3 条σ 键,1 对孤对电子,价层电子对数为4,采用sp3 杂
化,D 正确;故选B。
6.(2024·江西·高考真题)科学家发现宇宙中存在100 多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是
A.分子的极性:SiH4>NH3
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
【答案】B
【解析】A.SiH4中四条Si—H 键完全相同,均为极性键,但由于SiH4为正四面体结构,故为非极性分
子,NH3为三角锥形结构,3 条N—H 键的极性不能抵消,故为极性分子,故A 错误;B.H—H 为非极性
键,H—Cl 为极性键,则键的极性:H—Cl>H—H,故B 正确;C.水分子为V 形结构,含两对孤对电
子,甲烷为正四面体结构,不含孤对电子,孤对电子对成键电子对斥力较大,则键角:H2O<CH4,故C
错误;D.原子半径C>N,分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH,故D 错误;故选B。
7.(2024·福建·高考真题)某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q 为原子序数依序增大的同周期元
素,Z 的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误
的是
A.第一电离能:X>Y>Z
B.最简单氢化物沸点:Y<Z
C.键长:Y—Y>Y—Z>Y—Q
D.Y 的最高价氧化物对应水化物在水中电离:
【答案】A
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【解析】由该阴离子结构可知Z 形成2 条共价键,Z 的单质为空气的主要成分之一,可知Z 为O;Y 形成4
条共价键,Y 为C,Q 形成1 条共价键,Q 为F,X 得1 个电子后形成4 条共价键,则X 最外层电子数为
3,X 为B,据此分析解答。A.B、C、O 为同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大趋势,则第一电离
能:B<C<O,故A 错误;B.CH4不能形成分子间氢键,H2O 可以形成分子间氢键,沸点CH4<H2O,故B
正确;C.原子半径:C>O>F,原子半径越小键长越短,则键长:C-C>C-O>C-F,故C 正确;D.Y 为C,
其最高价氧化物的水化物为H2CO3,碳酸为二元弱酸,分步电离,电离方程式为:
,
故D 正确;故选A。
8.(2024·河北·高考真题)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符
的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子
对之间的斥力
C
CsCl 晶体中Cs+与8 个Cl-配位,而NaCl
晶体中Na+与6 个Cl-配位
Cs+比Na+的半径大
D
逐个断开CH4中的C—H 键,每步所需能
量不同
各步中的C—H 键所处化学环境不同
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【解析】A.原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子能级是量子化的,故A
正确;B.CO2中中心C 原子为sp 杂化,键角为180°,CH2O 中中心C 原子为sp2杂化,键角大约为120°,
CCl4中中心C 原子为sp3杂化,键角为109°28′,三种物质中心C 原子都没有孤电子对,三者键角大小与
孤电子对无关,故B 错误;C.离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,
配位数越大,Cs+周围最多能排布8 个Cl-,Na+周围最多能排布6 个Cl-,说明Cs+比Na+半径大,故C 正
确;
D.断开第一个键时,碳原子周围的共用电子对多,原子核对共用电子对的吸引力较弱,需要能量较小,
断开C—H 键越多,碳原子周围共用电子对越少,原子核对共用电子对的吸引力越大,需要的能量变大,
所以各步中的C—H 键所处化学环境不同,每步所需能量不同,故D 正确;故选B。
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