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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 化学键的分类................................................................................................................................
知识点2 物质的表示方法............................................................................................................................
知识点3 化学键与物质类别的关系.............................................................................................................
考向 化学键与物质类别的关系...................................................................................................................
考点二 共价键...................................................................................................................................
知识点1 共价键的本质及特征....................................................................................................................
知识点2 共价键的分类................................................................................................................................
知识点3 共价键的键参数——键能、键长与键角....................................................................................
考向1 共价键的类别及判断.......................................................................................................................
考向2 大π 键................................................................................................................................................
思维建模 大π 键的认识
考向3 键能与物质的稳定性........................................................................................................................
思维建模 键长、键能及分子的稳定性
考点三 分子的空间结构...................................................................................................................
知识点1 价层电子对互斥理论....................................................................................................................
知识点2 杂化轨道理论................................................................................................................................
知识点3 等电子原理...................................................................................................................................
考向1 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
考向2 考查杂化轨道类型判断...................................................................................................................
思维建模 判断中心原子的杂化类型
考向3 考查键角的大小................................................................................................................................
思维建模 键角比较的三种思维模型
考点四 分子结构与物质的性质.......................................................................................................
1
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知识点1 共价键的极性和分子的极性........................................................................................................
知识点2 分子间的作用力...........................................................................................................................
知识点3 分子的手性....................................................................................................................................
考向1 共价键极性及分子极性的简单判断................................................................................................
思维建模 分子极性的判断
考向2 共价键极性对化学性质的影响.......................................................................................................
思维建模 键的极性对化学性质的影响
考向3 氢键对熔沸点的影响........................................................................................................................
思维建模 分子间作用力和氢键对物理性质的影响
考向4 考查手性分子....................................................................................................................................
考点五 配位键、配合物与超分子...................................................................................................
知识点1 配位键的形成................................................................................................................................
知识点2 配合物的性质................................................................................................................................
知识点3 超分子.............................................................................................................................................
考向1 考查配位键与配合物的性质.............................................................................................................
考向2 考查超分子的结构、性质及其应用................................................................................................
04 真题溯源·考向感知...........................................................................................................................
2
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
微粒间作用力
选择题
非选择题
T11（5）
T11（4）
T14（5）
T14（3）
共价键
选择题
非选择题
T3（C）
T6（A）
T7（C）
T5（C）
T3（A）
分子的空间结构
选择题
非选择题
T6（B、
C）
T13（2）
T2（D）
T6（A）
T4（B）
T14（4）
T14（4）
分子结构与物质
性质
选择题
非选择题
T3（B）
T2（B）
T4（A、
B）
T14（2）
T14（3）
配位键、配合
物、超分子
选择题
非选择题
T4（B）
T8（A、
B）
T14（3）
考情分析：
分析近五年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
1．从考查题型和内容上看，高考的命题规律主要为非选择题，在新高考试题中也会以选择题的形式考
查，考查内容主要有以下三个方面：
（1）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；
（2）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；
（3）考查分子的极性、溶解性、手性分子的性质与应用；
（4）考查范德华力、氢键、配位键的特点及其对物质性质的影响。
（5）考查配位键的特点及其对物质性质的影响。
（6）考查超分子的结构、性质及其应用
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。
3．根据高考命题的特点和规律，在复习本部分内容时要注意以下几点：
（1）从不同的角度认识化学键及共价键的类型，尤其是σ 键和π 键的判断等。
（2）价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的主要要点和应用。
（3）分子极性、溶解性、手性的判断与应用。
（4）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。
（5）从形成方式上认识配位键的特点及其对物质性质的影响。
（6）利用微粒之间的作用力等解释配合物、超分子的性质
复习目标：
1.了解
化
道理
及
的
化
道
型。
杂
轨
论
简单
杂
轨
类
2.能用价
子
互斥模型或者
化
道理
推
分子或离子的空
构。
层电
对
杂
轨
论
测简单
间结
3.了解范德
力的含
及
物
性
的影响。
华
义
对
质
质
4.了解
的含
，能列
含有
的物
，并能解
物
性
的影响。
氢键
义
举
氢键
质
释氢键对
质
质
5.了解共价
的形成、极性和
型
键
类
(σ
和
键
π 键)。
6.能用
能、
、
角等
明
分子的某些性
。
键
键长键
说
简单
质
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考点一 化学键
知识点1 化学键分类
1．化学键的概念：使离子或原子相结合的强烈
作用力
。根据成键粒子和粒子间的相互作用，可分为离子
键、共价键和金属键。
2.化学键的分类
3．离子键、共价键、金属键
（1）概念
①离子键：带相反电荷离子之间的强烈
相互作用
。
②共价键：原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用。
③金属键：金属阳离子、自由电子所形成的强烈相互作用。
（2）对比
离子键
共价键
金属键
成键粒子
阴、阳离子
原子
金属阳离子、自由电
子
成键实质
阴、阳离子的静电作
用(不是静电吸引)
共用电子对与成键原子间的电性作用
金属阳离子与自由电
子间的电性作用
方向性与饱
和性
无方向性；无饱和性
有方向性；有饱和性
无方向性；无饱和性
成键表征符
号
电子式(例CaCl2形成
过程电子式为)：
电子式或结构式：
HCl 结构式为：H—Cl，HCl 形成过程电
子式为：H×＋
―→
无
形成条件
通常活泼金属与活泼
化学环境相同的原子
不同种元素原
金属阳离子与自由电
5
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非金属经电子得失，
形成离子键；铵根离
子与酸根离子之间形
成离子键
（高中可近似理解为同
种元素原子，下同）之
间成非极性键
子之间成极性
键
子之间形成金属键
形成的物质
离子化合物如NaCl、
KCl、MgCl2、
CaCl2、ZnSO4、
NaOH 等
非金属单质如H2、Cl2、
N2(稀有气体除外)；某
些共价化合物(如H2O2)
或离子化合物(如Na2O2)
共价化合物如
HCl、CO2、
CH4或离子化
合物如
NaOH、
NH4Cl
金属单质、合金
4．化学键类型的判断
（1）从物质构成角度判断
（2）从物质类别角度判断
物质类别
含化学键情况
非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等
只有共价键
非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等
活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O
等
只有离子键
含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等
既有离子键又有共价键
稀有气体，如Ne、Ar 等
没有化学键
得分速记
①由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl 键为共价键。
②非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH4Cl 等。
③影响离子键强弱的因素是离子半径和所带电荷数：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，
熔、沸点越高。
④离子键中“静电作用”包括静电吸引和静电排斥，且二者达到平衡。
知识点2 物质的表示方法
1.电子式
（1）概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
（2）书写
粒子的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
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原子
元素符号周围标有价电子
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＋
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，无“[
]”，不标明电荷
得分速记
电子式书写常见的6 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
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（3）用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物：左边是原子的电子式，右边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NaCl：
。
②共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。
如HCl：
。
（4）陌生电子式书写方法
①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物；
②确定该物质中各原子的成键方式；
③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求，分析各原子共用电子
对的情况；
④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析，书写电子式。
2.结构式
用一根短线表示一对共用电子对的式子叫做结构式。(未成键的电子不用标明)
知识点3 化学键与物质类别的关系
1.离子化合物与共价化合物
（1）离子化合物与共价化合物的比较
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 ②绝大多数盐 ③金属氧化物
个例：NaH、CaC2、Mg3N2
①含氧酸 ②弱碱 ③非金属气态氢
化物 ④非金属氧化物 ⑤极少数
盐，如AlCl3 ⑥多数有机物
（2）离子化合物和共价化合物的判断方法
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得分速记
熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物，如HCl。
2.化学键与物质类别的关系
（1）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。
（2）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。
（3）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。
（4）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。
（5）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如
Na2O2等。
（6）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl
、
NH
4NO3等。
（7）金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3 等。
3.化学键对物质性质的影响
（1）对物理性质的影响
①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度_大__、熔点_高__，就是因为其中的共价键很强，破坏时需
消耗很多的能量。
NaCl
②
等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也_较高__。
（2）对化学性质的影响
N
①
2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很_稳定__。
H
②
2S、HI 等分子中的共价键较弱，故它们受热时易_分解__。
（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
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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
A．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。
B．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。
C．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，如Cl2、F2等。
考向 化学键与物质类别的关系
例1 （24-25·福建福州·期末）下列各组晶体物质中，化学键类型、晶体类型均相同的是
A．HCl 和
B．
和
C．He 和
D．Si 和
【答案】A
【解析】A．HCl 和AlCl3均为分子晶体，化学键均为极性共价键，A 正确；B．P2O5是分子晶体（由分子
间作用力结合），SiO2是原子晶体（由共价键构成网状结构），晶体类型不同，B 错误；C．He 是单原子
分子，为分子晶体（无化学键），N2是双原子分子，为分子晶体（分子内有共价键），化学键类型不同，
C 错误；D．Si 是原子晶体（共价键），S8是分子晶体（分子间作用力），晶体类型不同，D 错误；故答
案为A。
【变式训练1·变考法】物质是由微粒构成的。下列物质的构成微粒与二氧化碳的构成微粒相同的是
A．金刚石、五氧化二磷
B．硫酸铜、氯化钠
C．氨气、甲烷
D．硝酸钾、氯化氢
【答案】C
【解析】二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。A．金刚石由碳原子直接构成，五氧化二磷是常见非金属元
素的氧化物、由五氧化二磷分子构成，故A 选项错误；B．硫酸铜、氯化钠均属于盐，硫酸铜由铜离子和
硫酸根离子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成的，故B 选项错误；C．氨气、甲烷均是非金属元素的氢
化物，分别是由氨分子和甲烷分子构成的，故C 选项正确；D．硝酸钾是含有金属元素和非金属元素的化
合物，是钾离子和硝酸根离子构成的，氯化氢由氯化氢分子构成，故D 选项错误；选C。
【变式训练2·变载体】（24-25 高二下·福建三明·期末）
与色胺酮形成配合物的过程如图所示。下列
说法错误的是
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A．
中有25 种不同运动状态的电子
B．色胺酮分子中1 号
原子的孤对电子占据
杂化轨道
C．色胺酮中所含元素电负性大小顺序为
D．色胺酮钴配合物中的化学键有离子键、共价键、配位键
【答案】D
【解析】A．
核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，每个电子的运动状态都不同，因此有25 种不同运
动状态的电子，故A 正确；B．由结构简式可知，色胺酮分子中1 号N 原子有2 个
键和1 对孤电子对，
采取的杂化方式为sp2杂化，因此1 对孤对电子占据
杂化轨道，故B 正确；C．元素的非金属性越强，
其电负性越大，则电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H，故C 正确；D．由结构简式可知，色胺酮钴配
合物中钴离子与2 个氮原子和2 个氧原子形成配位键，还存在C-C、N-C 等共价键，但不存在离子键，故
D 错误；故选D。
思维建模 离子键与离子化合物、共价键与共价化合物的关系
考点二 共价键
知识点1 共价键的本质和特征
1.本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
2.特征：具有饱和性和方向性。
知识点2 共价键的分类
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1. 共价键的分类
(1)根据成键原子电子云重叠方式可分为σ 键和π 键。
①σ 键和π 键的形成
σ 键
H2的s－sσ 键形成：
HCl 的s－pσ 键形成：
Cl2的p－pσ 键形成：
π 键
大π 键
可用
表示，其中n、m 分别代表参与形成大π 键的原子个数和电子数，如苯分子中大π 键
表示为
。
②σ 键与π 键的比较
类型
σ 键
π 键
成键方向
沿轴方向“头碰头”
平行或“肩并肩”
电子云形状
轴对称
镜像对称
牢固程度
键强度大，不易断裂
键强度较小，容易断裂
旋转
可以旋转
不可以旋转
成键判断规律
共价单键全是σ 键，共价双键中1 个是σ 键，1 个是π 键；共价三键中1 个σ 键，2
个为π 键
(2)根据共价键的极性与否可分为极性共价键
( 简称极性键
) 和非极性共价键
( 简称非极性键
) 。
极性键产生的原因是成键的两个原子电负性不同，共用电子对向电负性大的元素偏移，造成共价键正、负
电荷的中心不重合；非极性键成键的元素相同。
(3)根据成键原子形成共用电子对的数目可分为共价单键、共价双键和共价三键。
(4)根据共用电子对是单方面提供还有配位键。
①配位键：“电子对给予－接受”键。中心离子(或原子)提供空轨道；配体中的配位原子提供孤电子对，
如NH3分子中的N 原子，H2O 分子中的O 原子等。
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②配位键本质上属于共价键，一般情况下，配位键属于σ 键。如在NH 中，虽然有1 个N—H 的形成过程
与其他3 个N—H 形成过程不同，但是一旦形成之后，4 个共价键就完全相同。
2. 共价键的特征
(1)饱和性：成键原子有几个未成对电子，通常就能形成几个共价键。
(2)方向性：成键的原子沿着电子云最大的方向重叠而形成共价键。电子云重叠的程度越大，共价键越牢
固。
得分速记
（1）只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大
(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。
（2）同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
（3）通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全
为σ 键，共价双键中有一个σ 键和一个π 键，共价三键中有一个σ 键和两个π 键。
知识点3 键参数——键能、键长及键角
1.概念
①键能：气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量。键能通常是298.15K、101kPa 条件下的平均标
准值。
②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。
③键角：两个共价键之间的夹角。
2.键参数对分子性质的影响
①键能越大，键长越短，分子越稳定。
②
3.键长和键角的数值可通过晶体的X 射线衍射实验
获得。
考向1 共价键的类别及判断
例1 下列有关共价键的形成不正确的是
A．HCl 中σ 键的电子云轮廓图：
B.
键电子云轮廓图：
C. 甲醛中π 键的电子云轮廓图：
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D．用电子云轮廓图示意
键的形成：
【答案】A
【解析】A．HCl 中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s 原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p
原子轨道重叠形成的σ 键,应该是一头大一头小的形状，电子云轮廓图：
，A 错误；B．p-pσ 键，
原子轨道头碰头方式重叠，电子云轮廓图为
，B 正确；C． 甲醛中心原子为C，C 上不含孤对
电子，形成1 个碳氧双键、2 个C−H 键，为平面结构，则C 的杂化类型为sp2杂化；甲醛中π 键为碳原子
的未参与杂化的p 轨道与氧原子的p 轨道肩并肩重叠而成，故C 正确；D．p 轨道“肩并肩”重叠形成
键，
D 正确；选A。
【变式训练1·变考法】（福建宁德·二模节选）(2)钨酸铅（PWO)是一种闪烁晶体，晶胞结构如图所示。
①PWO 中钨酸根结构式为
，该离子中，σ 键和π 键的个数比是 。
PWO
②
晶体中含有的微粒间作用力是
A．范德华力 B．离子键 C．共价键 D．金属键
【答案】(2)①2 1
∶
②BC
【解析】（2）①PWO 中钨酸根结构式为
，该离子中，含有2 个W-O 键和2 个W=O，因
此σ 键和π 键的个数比为4：2=2:1。
②根据PWO 晶体中含有阴阳离子，属于离子胶体，存在离子键；在阴离子中含有共价键，正确选项BC。
【变式训练1·变考法】C、Si 为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2
中C 与O 原子间形成
键和
键，SiO2中Si 与O 原子间不形成上述
键。从原子半径大小的角度分析，为
何C、O 原子间能形成，而Si、O 原子间不能形成上述
键 。
【答案】Si 的原子半径较大，Si、O 原子间距离较大，p-p 轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的
π 键
【解析】π 键是由p-p 轨道肩并肩重叠形成的，且π 键的强弱与重叠程度成正比。Si 原子的原子半径较大，
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Si、O 原子间距离较大，p-p 轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的π 键。
因此，本题正确答案是：Si 的原子半径较大，Si、O 原子间距离较大，p-p 轨道肩并肩重叠程度较小，不能
形成上述稳定的π 键。
考向2 大π 键
例2 卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
①一氯乙烯
分子中，C 的一个 杂化轨道与Cl 的
轨道形成
键，并且Cl 的
轨道与C 的
轨道形成3 中心4 电子的大
键
。
②一氯乙烷
、一氯乙烯
、一氯乙炔
分子中，
键长的顺序是 ，理由：
(ⅰ)C 的杂化轨道中s 成分越多，形成的
键越强；(ⅱ) 。
【答案】①sp2；σ ②一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔；Cl 参与形成的大π 键越多，形成的C-Cl 键的键
长越短
【解析】①一氯乙烯的结构式为
，碳为双键碳，采取sp2杂化，因此C 的一个sp2杂化轨
道与Cl 的3px轨道形成C-Clσ 键；②C 的杂化轨道中s 成分越多，形成的C-Cl 键越强，C-Cl 键的键长越短，
一氯乙烷中碳采取sp3杂化，一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp 杂化，sp 杂化时p 成分少，
sp3杂化时p 成分多，因此三种物质中C-Cl 键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，同时Cl 参与形
成的大π 键越多，形成的C-Cl 键的键长越短，一氯乙烯中Cl 的3pz轨道与C 的2pz轨道形成3 中心4 电子
的大π 键(
)，一氯乙炔中Cl 的3pz轨道与C 的2pz轨道形成2 套3 中心4 电子的大π 键(
)，因此三种
物质中C-Cl 键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔；
【变式训练1·变考法】卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
(2)
中心原子为
，
中心原子为
，二者均为
形结构，但
中存在大
键
。
中
原子的轨道杂化方式 ；为
键角
键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较
与
中
键的键长并说明原因 。
【答案】
；＞；
分子中既存在σ 键，又存在大
键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中
键
的键长较小，而
只存在普通的σ 键。
【解析】
中心原子为
，
中心原子为
，二者均为V 形结构，但
中存在大
键(
)。由
中存在
可以推断，其中
原子只能提供1 对电子，有一个
原子提供1 个电子，另一个
原子提
供1 对电子，这5 个电子处于互相平行的
轨道中形成大
键，
提供孤电子对与其中一个
形成配位
键，与另一个
形成的是普通的共价键（σ 键，这个
只提供了一个电子参与形成大
键），
的价层电
子对数为3，则
原子的轨道杂化方式为
；
中心原子为
，根据价层电子对的计算公式可知
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，因此，
的杂化方式为
；根据价层电子对互斥理论可知，
时，价电子对的几何
构型为正四面体，
时，价电子对的几何构型平面正三角形，
杂化的键角一定大于
的，因此，虽
然
和
均为
形结构，但
键角大于
键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用
也改变不了这个结论。
分子中
键的键长小于
中
键的键长，其原因是：
分子中既
存在σ 键，又存在大
键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中
键的键长较小，而
只存在普通
的σ 键。
思维建模 大π 键的认识
考向3 键长、键能与分子的稳定性
例3 氰气的分子式为(CN)2，结构式为N
C-C
N，其性质与卤素单质相似，下列叙述不正确的是
A．N
C 键的键能大于C
C 键的键能
B．(CN)2分子中含有3 个σ 键和2 个π 键
C．N
C 键的键长小于C
C 键的键长
D．(CN)2能与NaOH 溶液反应
【答案】B
【解析】A. 原子半径：N 小于C，则N
C 键的键能大于C
C 键的键能，与题意不符，A 不选；B. (CN)2
分子中含有3 个σ 键和4 个π 键，符合题意，B 选；C. 原子半径：N 小于C，N
C 键的键长小于C
C 键
的键长，与题意不符，C 不选；D. (CN)2与卤素单质的性质类似，能与NaOH 溶液反应，与题意不符，D
不选；
答案为B。
【变式训练1·变载体】已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ•mol-1)如表：
N—N
N≡N
P—P
P≡P
193
946
197
489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为
)形式存在的原因是___。
【答案】在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳
定
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【解析】根据表中的相关共价键的键能可知，若4mol N 形成类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的
能量为193kJ6=1158kJ；若4mol N 形成N2分子，则可释放的能量为946kJ2=1892kJ，显然，形成N2分子
放出的能量更多，故在N 数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若4mol P 形
成
分子，可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ；若4mol P 形成P2分子，则可释放的能量为
489kJ2=978kJ，显然，形成P4分子放出的能量更多，故在P 数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能
量越低越稳定。
思维建模 键长、键能与物质的稳定性
考点三 分子的空间结构
知识点1 价层电子对互斥理论(VSEPR 模型)
先确定中心原子上的价层电子对数,得到含有孤电子对的VSEPR 模型,再根据存在孤电子对的情况最后确定
分子的立体构型。
1.理论要点
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孤电子对与成键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.判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法
（1）方法I：用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对
数。
其中：a 是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b 是与中心原子结合的原子
最多能接受的电子数，x 是与中心原子结合的原子数。
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（2）方法II：
说明：（1）中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子
时，不计算配位原子个数。
（2）粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。
（3）计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模
型。
（4）孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。
3.价层电子对互斥理论与分子构型
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、
CS
2、
BeCl
2
3
3
0
平面三角形
平面三角形
BF3、
SO
3、
NO3
－、
C O3
2－
2
1
V 形
SO2、
O 3、
N O2
－
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4、
CCl
4、
N H 4
＋
3
1
三角锥形
NF3、
NH
3、
H 3O ＋
2
2
V 形
H2O 、
H 2S
得分速记
价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不
包括孤电子对。
（1）当中心原子无孤电子对时，两者的空间结构一致；
（2）当中心原子有孤电子对时，两者的空间结构不一致。
知识点2 杂化轨道理论
1.理论要点
当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不
同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
2.杂化轨道与分子立体构型的关系
杂化类型
杂化轨道数目
杂化轨道间夹角
立体构型
实例
sp
2
180°
直线形
BeCl2
sp2
3
120°
平面三角形
BF3
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sp3
4
109°28′
四面体形
CH4
3.由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型
杂化轨道用来形成σ 键和容纳孤电子对，所以有关系式：
杂化轨道的数目＝中心原子上的孤电子对数＋中心原子的σ 键电子对数
(与中心原子直接相连的原子个数)
＝中心原子的价层电子对数
4.分子(ABn型)、离子(AB 型)的空
构分析示例
间结
实例
价层电子对数
(即杂化轨道数)
σ 键电
子对数
孤电子
对数
中心原子的杂
化轨道类型
VSEPR 模型
分子或离子的空间结
构
BeCl2
2
2
0
sp
直线形
直线形
CO2
直线形
直线形
BF3
3
3
0
sp
2
平面三角形
平面三角形
SO2
2
1
V 形
CH4
4
4
0
sp
3
四面体形
正四面体形
NH3
3
1
三角锥形
H2O
2
2
V 形
CO
3
3
0
sp
2
平面三角形
平面三角形
NH
4
4
0
sp
3
四面体形
正四面体形
得分速记
判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法
（1）根据VSEPR 模型、中心原子价层电子对数判断
如(ABm型)中心原子的价层电子对数为4，中心原子的杂化轨道类型为sp3；价层电子对数为3，中心原子的
杂化轨道类型为sp2；价层电子对数为2，中心原子的杂化轨道类型为sp。
（2）根据等电子体原理进行判断
如CO2是直线形分子，SCN－、N 与CO2是等电子体，所以分子的空间结构均为直线形，结构式类似，中
心原子均采用sp 杂化。
（3）根据分子或离子中有无π 键及π 键数目判断
没有π 键的为sp3杂化，如CH4中的C 原子；含1 个π 键的为sp2杂化，如甲醛中的C 原子以及苯环中的C
原子；含2 个π 键的为sp 杂化，如二氧化碳分子和乙炔分子中的碳原子。
知识点3 等电子原理
1.含义：原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。
2.特点：等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。
3.确定等电子体的方法
同主族代换或同周期相邻元素替换，交换过程中注意电荷变化。
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4.常见的等电子体汇总
等电子类型
常见等电子体
空间结构
2 原子10 电子
N2，CN-，C2
2-，NO＋
直线形
2 原子14 电子
F2，O2
2-，Cl2
直线形
3 原子16 电子
CO2，N2O，CNO-，N3
-，NO2
+，SCN-，HgCl2，BeCl2
（g）
直线形
3 原子18 电子
O3，SO2，NO2
-
V 形
4 原子8 电子
NH3，PH3，CH3
−，H3O＋
三角锥形
4 原子24 电子
SO3（g），CO3
2-，NO3
-，BO3
3-，BF3
平面三角形
4 原子26 电子
SO3
2-，ClO3
-，BrO3
-，IO3
-，XeO3
三角锥形
5 原子8 电子
CH4，SiH4，NH4
+，PH4
+，BH4
-
正四面体形
5 原子32 电子
CCl4，SiF4，SiO4
4-，SO4
2-，ClO4
-
正四面体形
7 原子48 电子
AlF6
3-，SiF6
2-，PF6
-，SF6
八面体形
12 原子30 电子
C6H6，N3B3H6（俗称无机苯）
平面六边形
考向1 微粒空间结构的判断
例1 下列分子的空间结构相同的是
A．XeO3和NH3
B.COCl2和SOCl2
C．SO2和BeCl2
D.CO2和SCl2
【答案】A
【解析】 XeO3的中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，NH3的中心原子
价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，A 正确；COCl2的中心原子的价层电子对数为
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3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，SOCl2的中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间
结构为三角锥形，B 错误；SO2 的中心原子的价层电子对数为3，孤电子对数为1，空间结构为V 形，
BeCl2的中心原子的价层电子对数为2，无孤电子对，空间结构为直线形，C 错误；CO2的中心原子的价层
电子对数为2，无孤电子对，空间结构为直线形，SCl2的中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，
空间结构为V 形，D 错误。
【变式训练1·变考法】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．
是平面结构的分子
B．
和
均为非极性分子
C．
和
的空间结构均为平面三角形
D．
和
的
模型均为四面体形
【答案】C
【解析】A．过氧化氢的空间结构是二面角结构，也叫半开书页型结构，在这种结构中，两个氧原子位于
书轴上，两个氢原子分别与两个氧原子相连，但不在同一平面上，A 错误；B．
为正四面体结构，属于
非极性分子，
空间结构与水分子相似，属于极性分子，B 错误；C．
中心原子S 价层电子对数：
，无孤电子对，空间结构均为平面三角形，
中心原子N 价层电子对数：
，无孤电子对，空间结构均为平面三角形，C 正确；D．
中心原子B 价层电子对数：
，
模型为平面三角形，D 错误；答案选C。
【变式训练2·变载体】（2023·福建三明·阶段练习）下列微粒与CO2分子的空间结构不相同的是
A．SCN-
B．CS2
C．NO
D．N2O
【答案】C
【解析】A．二氧化碳有3 个原子，最外层电子数和为16，SCN-有有3 个原子，最外层电子数和为16，两
者互为等电子体，空间结构相同，A 不符合题意；B．二氧化碳有3 个原子，最外层电子数和为16，CS2有
3 个原子，最外层电子数和为16，两者互为等电子体，空间结构相同，B 不符合题意；C．二氧化碳有3 个
原子，最外层电子数和为16，NO 有3 个原子，最外层电子数和为18，两者不是等电子体，空间结构不
相同，C 符合题意；D．二氧化碳有3 个原子，最外层电子数和为16，N2O 有3 个原子，最外层电子数和
为16，两者互为等电子体，空间结构相同，D 不符合题意；故选C。
思维建模 判断分子或离子立体构型
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考向2 杂化轨道类型的判断
例2 列每组分子的中心原子杂化方式相同的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．
中心原子属于
杂化，
中心原子属于
杂化，A 正确；B．
中心原子属于
杂化，
中心原子属于
杂化，B 错误；C．
中心原子属于
杂化，
中心原子属于
杂
化，C 错误；D．
中心原子属于
杂化，
中心原子属于
杂化，D 错误；答案选A。
【变式训练1·变考法】（2024·福建厦门·阶段练习节选）(2)AlCl3的相对分子质量为133.5，178℃开始升华，
易溶于水、四氯化碳等，熔融时生成可挥发的二聚物(Al2Cl6)，结构如图所示。
①二聚物中Al 原子的杂化轨道类型为
②分子中含有化学键的类型有 。
A．离子键 B．配位键 C．氢键 D．σ 键 E．π 键 F．非极性键
(3)LiAlH4是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇。CH3COOH
CH3CH2OH
AlH
①
的空间构型名称是 。
CH
②
3COOH 分子中π 键和σ 键的数目之比为 。
【答案】(2)①sp3；②BD (3)①正四面体；②1：7
【解析】（2）①二聚物中Al 原子与四个Cl 原子分别形成σ 键，Al 原子的价层电子对数为4，所以Al 原
子的杂化轨道类型为sp3；②AlCl3是共价化合物，熔融时生成可挥发的二聚物(Al2Cl6)也是共价化合物，其
中含有Cl-Al 极性键，属于σ 键，另外根据Al2Cl6的结构式可知，Al 形成4 个σ 键，其中一个是配位键，
故选BD。
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（3）①AlH 的价层电子对数为4，无有孤电子对，则其空间构型为正四面体；②碳氧双键中含有1 个σ
键和1 个π 键，CH3COOH 分子中含1 个π 键，7 个σ 键，π 键和σ 键的数目之比为：1：7。
【变式训练2·变载体】（2025·福建龙岩·二模）一种新型离子液体[Dmim]Tos 结构示意如图，其中短周期
元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大。下列说法正确的是
A．中心原子Z 和W 的杂化方式不同
B．
和
的微粒空间结构相同
C．简单氢化物的稳定性：X>Y
D．最高价氧化物对应水化物酸性：W>Z
【答案】D
【解析】X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期元素，结构示意图中，X 可形成三个共价键，X 也可
以失去一个电子后形成四个共价键，则A 为N；Y 形成两个共价键，Y 为O；Z 能形成五个共价键，则Z
为P；W 可形成六个共价键，则W 为S。综上，X、Y、Z、W 依次为N、O、P、S 元素。A．Z 和W 分别
为P 和S，二者均形成了四个
键且无孤电子对，杂化方式均为sp3，A 错误；B．
即
，中心原子
N 的价层电子对数为
，N 无孤电子对，则
的空间结构为平面三角形；
即
，中心原子S 的价层电子对数为
，S 的孤电子对数为1，则
的空间结构为
三角锥形，B 错误；C．X 和Y 的简单氢化物为NH3和H2O，由于原子半径：O<N，键能：O-H>N-H，则
稳定性：H2O>NH3，C 错误；D．Z、W 为P、S，二者对应的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4、
H2SO4，H3PO4为中强酸而H2SO4为强酸，则最高价氧化物对应水化物酸性：W>Z，D 正确；故选D。
思维建模 判断中心原子的杂化类型
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考向3 键角的大小
例3 下列微粒中键角最大的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【分析】
、
、
、
中心原子杂化方式相同，都为sp3，都有一对孤对电子，电负性：F＞O
＞N＞P＞H，
共用电子对偏向N，
共用电子对偏向O，
中共用电子对偏向F，当相邻的两个
成键电子对更靠近中心原子时、相互间的斥力会增大、键角大；反之，当相邻的两个成键电子对远离中心
原子时、相互间的斥力会变小、键角小，因此键角；
＞
＞
＞
。
【解析】根据分析知，
键角最大；故选C。
【变式训练1·变考法】（23-24 高三上·福建泉州·阶段练习）比较分子中的
键角大小：
(填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
【答案】 >；Ga(CH3)3中Ga 为sp2杂化，分子为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O) 中Ga 为sp3杂化，分子为四
面体结构，所以Ga(CH3)3(Et2O) 中夹角较小
【解析】Ga(CH3)3中Ga 为sp2杂化，分子为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O) 中Ga 为sp3杂化，分子为四面体
结构，所以Ga(CH3)3(Et2O)分子中的C−Ga−C 键角较小，故答案为：Ga(CH3)3中Ga 为sp2杂化，分子为平
面结构，而Ga(CH3)3(Et2O) 中Ga 为sp3杂化，分子为四面体结构，所以Ga(CH3)3(Et2O) 中夹角较小；
【变式训练2·变载体】（2025·福建福州·二模）某种离子液体化合物结构如图(五元环中所有原子共平面)，
X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，下列说法正确的是
A．该化合物易挥发，具有导电性
B．电负性大小比较：Y>Z>X
C．键角大小比较：
D．环内碳原子间通过sp2杂化轨道形成π 键
【答案】C
【分析】X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，五元环中所有原子共平面，X 形成3 条共价键，
为
杂化，则X 为N，Y 形成1 条键，且原子序数比N 大，则Y 为F，
为阴离子，Z 的化合价为+5
价，则Z 为P，据此解答。
【解析】A．该化合物为离子化合物，沸点高，不易挥发，A 错误；B．非金属性越强，电负性越大，非金
属性：F＞N＞P，则：Y＞X＞Z，B 错误；C．
和
中心原子N 均为
杂化，
含有1 对孤对电
子，而
不含有孤对电子，孤对电子对成键电子对斥力较大，故
键角小，C 正确；D．环内碳原子
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间通过
杂化轨道形成
键，未参与杂化的p 轨道的电子用于形成大π 键，D 错误；故选C。
思维建模 键角比较的三种思维模板
（1）杂化类型不同→sp>sp2>sp3。
（3）在同一分子中，π 键电子斥力大，键角大
考点四 分子结构与物质的性质
知识点1 共价键的极性和分子的极性
1.共价键极性
根据共价键的极性与否可分为极性共价键
( 简称极性键
) 和非极性共价键
( 简称非极性键
) 。
极性键产生的原因是成键的两个原子电负性不同，共用电子对向电负性大的元素偏移，造成共价键正、负
电荷的中心不重合；非极性键成键的元素相同。
（2）共价键极性对化学性质的影响
a.有机羧酸的酸性
键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出
H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成
和结构有关，如下表所示：
不同羧酸的pKa
羧酸
pKa
丙酸(C2H5COOH)
4.88
乙酸(CH3COOH)
4.76
甲酸(HCOOH)
3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH)
2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH)
1.29
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23
①羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。
②与羧基相邻的共价键的极性越大，羧酸的酸性越大。
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③一般地，饱和烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。
b.无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素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。
2.分子的极性
（1）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
（2）非极性分子与分子极性的判断
（3）键的极性、分子空间构型与分子极性的关系
类型
实例
键的极性
空间构型
分子极性
X2
H2、N2
非极性键
直线形
非极性分子
XY
HCl、NO
极性键
直线形
极性分子
XY2(X2Y)
CO2、CS2
极性键
直线形
非极性分子
SO2
极性键
V 形
极性分子
H2O、H2S
极性键
V 形
极性分子
XY3
BF3
极性键
平面正三角形
非极性分子
NH3
极性键
三角锥形
极性分子
XY4
CH4、CCl4
极性键
正四面体形
非极性分子
（4）多原子分子极性的判断方法
A.孤对电子法:如为ABn 型，若中心原子A 中没有孤对电子，为非极性分子，中心原子A 中有孤对电子，
则为极性分子。
B.几何对称法: 如为ABn 型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心对称或呈正多边形、正多面
体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：线型对称，如CO2等（键角
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180°）；正三角形分子，如BF3（键角120°）；正四面体型分子，如CCl4、CH4（键角109°28′）。以上几
类均为非极性分子，而NH3 分子为三角锥型（键角107°18′），H2O 分子为V 型（键角104.5°）等均为极
性分子。
C.中心原子化合价法:
如为ABn 型，若中心原子A 的化合价的绝对值等于 A 的主族序数，则为非极性分
子；若中心原子A 的化合价的绝对值不等于A 的主族序数，则为极性分子；
D.如为AxBYCZ这种类型的多原子分子绝大部分是极性分子。
（5）分子的溶解性
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若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
③随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊
醇在水中的溶解度明显减小。
知识点2 分子间的作用力
1.分子间作用力
（1）概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。
（2）分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
（3）强弱：范德华力＜氢键＜化学键。
2.范德华力
①范德华力约比化学键的键能小1 ～
2 个数量级。
②范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度
越大。
③一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。
3.氢键
（1）形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电
负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。
（2）表示方法：A—H…B
（3）特征：具有一定的方向性和饱和性。
（4）分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
（5）分子间氢键对物质性质的影响
A.对物质溶沸点的影响：
①存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O 和HF 的熔、沸点比同主族相邻元素氢
化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。
②互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：邻
羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的
能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。
B.对物质溶解度的影响：溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键，则溶质的溶解度明显的大；分子内氢键的
形成导致溶解度减小。
（6）分子间作用力(范德华力)与氢键的比较
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范德华力
氢键
存在
分子间普遍存在
已经与电负性很大的原子形成共价键的氢
原子与另一个电负性很大的原子之间
特征
无方向性、无饱和性
具有一定的方向性和饱和性
强度
共价键＞氢键＞范德华力
影响其强度
的因素
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
对于A—H…B，A、B 的电负性越大，B 原
子的半径越小，氢键键能越大
对物质性质
的影响
范德华力主要影响物质的物理性
质，如熔、沸点等。范德华力越
大，物质的熔、沸点越高
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升
高，分子内氢键使物质的熔、沸点降低，
对电离、溶解度等产生影响
知识点3 分子的手性
1.手性异构体与手性分子
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，
互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫做手性分子。
2.手性分子的成因
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”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。
3.手性分子的判断
有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1 个碳原子所连接的4 个原子或基团各不相
同，那么该碳原子为手性碳原子，用
*C 来表示。如
,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基
团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4 个
不同的原子或基团。
4.手性分子的用途
（1）构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质不同。
（2）生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。
考向1 共价键极性及分子极性的简单判断
例1（23-24 高三上·福建龙岩·阶段考试）下列叙述中正确的是
A．以非极性键结合起来的分子一定是非极性分子
B．键角：NH3>PH3
C．NCl3与BF3均为三角锥形结构，均为极性分子
D．非极性分子中一定含有非极性键
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【答案】B
【解析】A．臭氧和二氧化硫的价电子数和原子个数相同，互为等电子体，等电子体具有相同的空间构
型，二氧化硫的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，分子的空间构型为V 形，则含有非极性键的臭氧
分子是结构不对称的极性分子，所以以非极性键结合起来的分子不一定是非极性分子，故A 错误；B．氨
分子和磷化氢分子的空间构型都为三角锥形，氮原子的原子半径小于磷原子，则氨分子中成键电子对的斥
力大于磷化氢分子，键角大于磷化氢分子，故B 正确；C．三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、
孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面正三角形，则三氟化硼分子为结构对称的非极性分子，故C 错
误；D．二氧化碳的空间构型是直线形，是只含有极性键的结构对称的非极性分子，所以非极性分子中不
一定含有非极性键，故D 错误；故选B。
【变式训练1·变考法】下列说法正确的是
A. Si—Cl 是极性键，所以SiCl4为极性分子
B. S8(
)为极性分子
C. Cl2和SO3均属于非极性分子，所以它们在水中的溶解度都很小
D. H2O 是由极性键构成的极性分子
【答案】D
【解析】 SiCl4为非极性分子，A 错误；S8为非极性分子，B 错误；Cl2能溶于水，也能与水发生反应，SO3
能与水发生反应，C 错误。
【变式训练2·变载体】联氨(NH2-NH2)是一种绿色无污染的还原剂，NH2-NH2分子可能有以下两种不同的
构象，沿N-N 键轴方向的投影如图所示。下列说法错误的是
A．NH2-NH2中N 原子杂化方式为sp3
B．实验测得NH2-NH2分子的极性很大，则其结构为构象b
C．NH2-NH2的沸点高于CH3-CH3的沸点
D．NH2-NH2中的键角∠N-N-H 小于H2O2中的键角∠O-O-H
【答案】D
【解析】A．NH2-NH2中每个N 原子周围均形成了3 个σ 键还有一对孤电子对，价层电子对数为4，故N
的杂化方式为sp3杂化，A 正确；
B．构象a 的正负电性中心重合，为非极性分子，而构象b 才为极性分子，B 正确；
C．NH2-NH2中存在分子间氢键，熔、沸点更高，C 正确；
D．两种分子中，N 和O 均为sp3杂化，而NH2-NH2中N 原子的孤电子对数为1，而H2O2中O 原子的孤电
子对数为2，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，D 错误；
故答案为：D。
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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。
（3）ABn(n≥2)型分子：
①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。
②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。
③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。
考向2 共价键极性对化学性质的影响
例2 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
的酸性比
的酸性强
氟原子电负性大于氯原子
B
乙炔、乙烯、乙烷键角依次减小
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
臭氧在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
臭氧分子的极性较弱
D
氟化氢沸点低于水的沸点
水分子形成的分子间氢键多于氟化氢
【答案】B
【解析】A．CF3COOH 的酸性强于CCl3COOH，因为氟的电负性更大，吸电子诱导效应更强，使羧酸更易
解离H⁺，解释正确，实例与解释相符，A 正确；B．乙炔、乙烯、乙烷的键角依次减小是由于杂化方式不
同（依次为sp、sp2、sp3），而非孤电子对的影响，三者均无孤对电子，实例正确但解释错误，B 错误；
C．臭氧在非极性的CCl4中溶解度更大，因其极性较弱，符合相似相溶原理。实例与解释一致，C 正确；
D．水的沸点高于HF，因水分子间形成更多氢键（每个分子可形成2 个，而HF 仅1 个），解释正确，D
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正确；故答案为：B。
【变式训练1·变载体】下列关于卤素及其化合物的说法错误的是
A．
离子的空间构型为直线形
B．顺
，
二氯乙烯分子的极性大于反
，
二氯乙烯
C．
酸性依次减小的主要原因是中心原子的正电性依次减小
D．固态
中含有
，而
中含有
，存在差异的原因是
的半径较大
【答案】A
【分析】A 中根据微粒中的中心原子的杂化类型判断微粒的空间构型；B 中根据分子的结构判断分子的极
性，利用对称性进行判断；C 中根据酸性实质是给出氢离子的能力，根据酸的结构特点进行判断；D 中利
用配位键形成的特点及空间位阻进行判断；
【解析】A．
离子的中心原子周围σ 键电子对对数为2，孤电子对的个数=
（7-1-2×1）=2，根据价层电
子对互斥理论知，该微粒中心原子采用sp3杂化，所以其空间构型为V 形，选项A 错误；B．顺式和-1，2-
二氯乙烯是极性分子，反式
，
二氯乙烯是非极性分子，选项B 正确；C．从HClO 到HClO4，Cl 的氧
化数增高，同时半径减小,所以与O 原子的结合能力增强，将O 原子的电子云拉向Cl 原子的程度增加，这
就导致了O 与H 的结合力减弱，从HClO 到HClO4酸性增强，故从HClO→HClO2→HClO3→HClO4酸性依
次增强，选项C 正确；D．Br-半径较Cl-大，所以P 周围可以容纳6 个Cl-形成[PCl6]-，而无法容纳6 个Br-形
成[PBr6]-，选项D 正确；答案选A。
思维建模 键的极性对化学性质的影响
1. 电负性：F＞Cl，键的极性：C—F＞C—Cl，导致三氟乙酸(CF3COOH)分子的羧基中的O—H 的极性更
大，更易电离出H＋，故酸性：CF3COOH＞(填“＞”“＜”或“＝”，下同)CCl3COOH。
2. 羧酸分子中羧基所连基团中电负性大的原子数越多，酸性越强，如酸性：CH2ClCOOH＜CHCl2COOH＜
CCl3COOH。
3. 烃基(R—)是推电子基团，烃基越长推电子效应越强，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
如酸性：HCOOH＞CH3COOH＞CH3CH2COOH。
考向3 氢键对物质性质的影响
例3 有关氢键的说法不正确的是
A．乙醇能与水任意比互溶的原因之一是乙醇与水分子之间能形成氢键
B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的原因是前者分子间不能形成氢键
C．氢键的作用能介于化学键与范德华力之间
D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键，而甲醛分子间不能形成氢键
【答案】B
【解析】A．溶质和溶剂能形成分子间氢键时能促进溶质的溶解，乙醇和水分子间能形成氢键，所以乙醇
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能与水以任意比互溶，故A 正确；B．分子间氢键升高物质的熔沸点，分子内氢键降低物质的熔沸点，邻
羟基苯甲醛能形成分子间氢键、对羟基苯甲醛能形成分子内氢键，所以前者熔沸点高于后者，故B 错误；
C．氢键属于分子间作用力，但其作用力大于范德华力而小于化学键，所以其作用力介于化学键和范德华
力之间，故C 正确；D．因为水分子间能形成氢键，所以水的熔沸点比甲醛高，故D 正确；故选：B。
【变式训练1·变载体】聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚
维酮碘，其结构表示如图所示：
(图中虚线表示氢键)
聚维酮单体的结构简式为 ，氢键的作用为 （写出一条即可）。
【答案】增加聚维酮在水中的溶解度或增加聚维酮的熔沸点
【解析】根据结构分析，聚维酮的单体是
；氢键的作用为增加聚维酮在水中的溶解度或增加聚
维酮的熔沸点。
【变式训练2·变考法】我国古代中药学著作《新修本草》中对“青矾”的描述为：本来绿色，新出窟未见
风者，正如琉璃……，烧之赤色……。“青矾”的主要成分为
(结构示意图如图所示)。下列
说法错误的是
A．基态气态
再失去一个电子比基态气态
更难
B．
中存在离子键、极性键、配位键
C．
中
键角小于
中
键角
D．
加热脱水时，需克服氢键的作用
【答案】A
【解析】A．基态气态
价电子排布式为3d6，基态气态
价电子排布式为3d5，因此基态气态
再
失去一个电子比基态气态
更容易，A 错误；B．
属于离子化合物，含有结晶水，根据结
构示意图可判断存在离子键、极性键、配位键，B 正确；C．
中氧原子含有2 对孤电子对，对成键电
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子对的排斥力大，所以
键角小于
中
键角，C 正确；D．水分子间含有氢键，所以
加热脱水时，需克服氢键的作用，D 正确；答案选A。
【变式训练3·变考法】水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)彼此结合而
形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4 个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的
分子晶体。
(1)1mol 冰中有 mol“氢键”。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是_____。
A．把1L 水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B．把1L 水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C．该水蒸气冷凝后，测水的pH
D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸
点明显高于水的沸点，其可能原因是 。
(4)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4 个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力
(11kJ/mol)。已知冰的升华热是51kJ/mol，则冰晶体中每个氢键的能量是 kJ/mol。
(5)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O 的合理结构是
(填代号)。
【答案】(1)2 (2)AB (3)2H2O=H3O++OH-；H2O2分子间的氢键数目比H2O 多 (4)20 (5)b
【解析】（1）冰中每个水分子被4 个水分子包围形成变形四面体，则1mol 冰中含有氢键的物质的量为
；
（2）A．钠与水的反应：
，即1 个水分子与钠反应产生0.5 个氢气，但1 个
(H2O)2含有2 个水分子，与钠反应产生1 个氢气分子，水蒸气中常含有部分(H2O)2，则1L 水蒸气冷凝后与
足量金属钠反应，因1 个(H2O)2分子与钠反应产生1 个氢气分子，所以产生氢气体积增大，可确定(H2O)2的
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存在，A 符合题意；
B．(H2O)2含有2 个水分子，也能被浓硫酸吸收，若1L 水蒸气通过浓硫酸后，相对H2O 而言，(H2O)2的相
对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，可确定(H2O)2的存在，B 符合题意；
C．该物质的pH 也等于7，无论该物质是否存在，pH 都等于7，不能确定(H2O)2的存在，C 不符合题意；
D．该物质的分子中氢氧原子个数比也为2 1∶，无论(H2O)2是否存在，氢氧原子个数比仍为2 1∶，不能确定
(H2O)2的存在，D 不符合题意；
故选AB。
（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为：H2O＋H2O
H3O＋＋OH-，已知
在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是：H2O2分子间的氢键数目比H2O 多；
（4）1mol 冰升华吸收的总能量为51kJ，克服范德华力吸收的能量为11kJ，则克服氢键吸收的总能量为
40kJ，而1mol 冰中含有2mol 氢键，故冰晶体中每个氢键的能量是20kJ/mol；
（5）因为NH3·H2O 的电离方程为为：NH3·H2O
NH4
++OH-，所以水分子断开O-H 键，H 原子与NH3分子
形成
，则形成的NH3·H2O 的合理结构是b。
思维建模 分子间作用力和氢键对物理性质的影响
考向4 手性分子
例4（2025·陕西宝鸡·一模）丙氨酸(
)分子为手性分子，存在手性异构体，其结构如图所示。下列
关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是
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A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在1 个手性碳原子
B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，都是非极性分子
C．Ⅰ和Ⅱ含的化学键不同
D．Ⅰ和Ⅱ分子都只含有极性键，不含非极性键
【答案】A
【解析】A．I 和Ⅱ属于对映异构，I 和Ⅱ分子中均存在1 个手性碳原子，故A 正确；B．I 和Ⅱ呈镜面对称，
但是二者存在的化学键相同，正负电荷重心不重合，都是极性分子，故B 错误；C．I 和Ⅱ中存在的化学键
为C-H、C-C、C-N、N-H、C=O、C-O、O-H，所以存在的化学键相同，且化学键数目相同，故C 错误；
D．I 和Ⅱ分子都是极性分子，含有极性键，也含有非极性键(C-C 键)，故D 错误；故答案为A。
考点五 配位键、配合物与超分子
知识点1 配位键的形成
1.孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
2.配位键
①配位键定义：属于“电子对给予－接受”键，由一个原子提供孤电子对与另一个接受孤电子对的原子形
成的共价键。配位键属于σ 键。
②配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。
③成键的性质：共用电子对对两个原子的电性作用。
④配位键的表示：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH 可表示为
，在
NH 中，虽然有一个N—H 键形成过程与其他3 个N—H 键形成过程不同，但是一旦形成之后，4 个共价键
就完全相同。
⑤配位键的形成条件：
a.配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。
b.中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
知识点2 配合物的性质
3.配合物
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如[Cu(NH3)4]SO4：
（1）中心原子：提供轨道接受孤对电子的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的金属离子(此时又
叫中心离子)，过渡元素最常见，如：Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋。
（2）配位体：含有并提供孤电子对的分子或离子，即电子对的给予体。常见的配位体：H2O、NH3、SCN
－、CO、N2、X－、OH－、CN－。
（3）配位原子：配体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如：H2O 中的O 原子，NH3中的N 原子。
（4）配离子：由中心原子
( 或离子
) 和配位体
组成的离子叫做配离子，如：[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋。
（5）配位数：作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的数目，即形成的配位键的数目称为配位
数。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4，[Ag(NH3)2]＋的配位数为2。
（6）配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的代数和。
（7）内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的阳离子
( 或阴离
子
) 称为外界，如：[Cu(NH3)4]SO4 的内界是[Cu(NH3)4]2＋，外界是SO，配合物在水溶液中电离成内界和外
界两部分。
即：[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2＋＋SO，而内界很难电离，其电离程度很小，[Cu(NH3)4]2＋
Cu2＋＋
4NH3。
4.螯合物
螯合物是配合物的一种，具有环状结构的配合物叫螯合物或内配合物。一种配位体有两个或两个以上的配
位原子同时与一个中心离子结合，螯合物中配体数目少，形成环状结构较简单配合物稳定，而且形成的环
越多越稳定，其中以五元环或六元环最为稳定。在螯合物的结构中，一定有一个或多个多齿配体提供多对
电子与中心体形成配位键。“螯”指螃蟹的大钳，此名称比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住中
心体。这种提供螯合物配体的试剂被称为螯合剂。
例：乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）与Cu2+形成如下的螯合物：
乙二胺分子中的氨基氮原子只提供孤电子对以满足中心离子的配位数。
氨基乙酸的酸根氧离子（H2N-CH2-COO—）与Cu2+形成如下的螯合物：
其中Cu2+离子的配位数仍旧是4，氧提供孤电子对与中心离子配位，又有负电荷可以中和中心离子的正电
荷，生成中性分子的“内配盐”。
5.多齿配体、二茂铁、羰基化合物
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如果一个配位体中有几个配位原子能直接和同一个金属离子配位，这种配体称为多齿配体，形成具有环状
结构的配合物称为螯合物，如：乙二胺配体中有两个配位原子、乙二胺四乙酸（EDTA）配体中有6 个配
位原子。还有其他特殊配体：CO、环戊二烯基（C5H 5
－）等含有π 键的配位体形成的配合物，如二茂铁、
金属羰基化合物。
金属EDTA（乙二
Fe（C5H5）2二环戊
Ni（CO）4四羰
胺四乙酸）螯合物
二烯合铁（二茂铁）
基镍（楔形式）
6.化学配合物的配位数可按如下方法判断：
1）配合物的配位数等于配位原子及配位体的数目，有两种情况：
（1 ）配位原子数目、配位体数目、中心离子与配位原子形成的配位键键数均相等 ，例如
[Ag(NH3)2]NO3 、[Cu(NH3)4]SO4 、[Cu(H2O)4]2+ 、[Zn(NH3)4]2+ 、K3[Fe(SCN)6] 、[FeF6]3- 、Ni(CO)4 、
Fe(CO)5、[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2 等配合物或配离子，它们配位体的数目以及中心离子
与配位原子形成的配位键键数相等。其中Ag+离子的配位数为2，Cu2+离子与Zn2+离子的配位数均为
4，Fe3+离子的配位数为6。Ni(CO)4、Fe(CO)5 等羰基化合物中Ni、Fe 原子的配位数分别为4、5，
[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2中Co2+离子与Cr3+离子的配位数均为6。
（2）配位原子、配位体的数目均不等于 中心离子与配位原子形成的配位键键数，例如[BF4]-、
[B(OH)4]-、[AlCl4]-、[Al(OH)4]-等配离子中，B、Al 原子均缺电子，它们形成的化学键，既有共价
键，又有配位键，配位数与配位键的键数不相等，配位数均为4。又如Al2Cl6(下图)中Al 原子的配位数
为4。
2）配位数等于配位原子的数目，但不等于配位体的数目
存在多基配体时有这种情况，例如[Cu(en)2]中的en 是乙二胺(NH2CH2CH2NH2)的简写，属于双基配
体，每个乙二胺分子有2 个N 原子与Cu2+离子配位，故Cu2+离子的配位数是4 而不是2。
3）配合物的配位数可以按中心离子电荷数的两倍来计算
如果不知道配合物的化学式，一般可按此规律计算。例如前面提到的，Ag+离子的配位数为2，Cu2+离
子与Zn2+离子的配位数均为4 ，Fe3+离子的配位数为6，等等。不过应注意，某些配合物不符合以上规
律，如[Co(NH3)4(H2O)2]Cl2、[CrCl(H2O)5]Cl2 中Co2+离子与Cr3+离子的电荷数分别为2、3 ，但配位数
都是6 。若配合物中的中心原子呈电中性，如金属的羰基化合物，其配位数只能在已知化学式的基础上
判断。有些配合物，当中心离子(或原子)与不同量的配位体配合时，其配位数并不确定。配位数多少与
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中心离子和配体的性质(如电荷数、体积大小、电子层结构等)以及它们之间相互影响、配合物的形成条
件(如浓度、温度等)有关。配位数由1 到14 均可能，其中最常见的配位数为4 和6 。例如硫氰合铁络离
子随着配离子SCN-浓度的增大，中心离子Fe3+与SCN- 可以形成配位数为1~6 的配合物：[Fe(SCN-)n]3-
n(n=1~6)。
7.配合物的形成对性质的影响
①溶解性：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含过量的氯离子、溴离子、碘离子和氨
的溶液中，形成可溶的配合物。如：
②颜色：当简单离子形成配合物时，颜色往往会发生变化。如黄色的铁离子溶液与硫氰酸根配合，就形成
红色的溶液。
③稳定性增强：对于配位化合物稳定性由配位键的强弱决定；配位键的强弱取决于配位体给电子的能力，
配位体给出电子能力越强，则配位体与中心离子形成的配位键就越强，配合物也就越稳定，如：N 元素电
负性比O 元素电负性小，N 原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2＋形成的配位键更强。配位键的强弱还与
中心粒子空轨道的数目、空间构型，配体空间结构等因素有关，如果形成环状配离子或配体体积较大，则
空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子。
8.配合物的应用
超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。
（1）在生命体中的应用
（2）在生产生活中的应用
（3）在医药中的应用——抗癌药物
、
。
知识点3 超分子
1.概念：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。
【易错提醒】超分子定义中的分子是广义，包括离子。
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。
4.特征
（1）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。
5.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
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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。
6.超分子的未来发展
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。
考向1 配位键及配合物的性质
例1 某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
实验1：
实验2：
已知：
ⅰ.
；ⅱ.
溶液为无色。
下列说法正确的是
A．等物质的量的
和
中
键数之比为
B．结合实验可知反应
C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，
的浓度增大
D．③中加入
，溶液变红，推测
与
形成了配合物
【答案】D
【解析】A．等物质的量的
和
中
键数之比为
，故A 错误；B．降
低温度，溶液变为红色，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为吸热反应，反应焓变
，故B 错误；
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C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，
的浓度减小，故C 错误；D．③中加入
，溶液变红，推测
与
形成了配合物，使
浓度减小，平衡逆向移动，溶液变红，D 正确。故答案
选D。
【变式训练1·新情境】（2025·福建泉州·一模）配合物稳定性可用
表示，对于配位反应：
(
代表中心离子或原子，L 代表配体)。
的配位化合物较稳定且
应用广泛。
可与
、
、
、
等配体形成使溶液呈浅紫色的
、红色的
、无色的
、黄色的
配离子。某同学按如下步骤完成实验：
已知
与
、
在溶液中存在平衡：
(红色)，
(无色)。下列说法不正确的是
A．
与
的配位能力强于
B．
中
键数目为
C．向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN 固体，溶液可能再次变为红色
D．反应
的平衡常数
【答案】D
【分析】由题给信息可知，九水硝酸铁固体溶于水得到黄色的硝酸铁溶液，向溶液中加入硫氰化钾溶液，
溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的
离子，再向溶液中加入氟化钠溶液，溶液中
离子转化为无色的
离子。
【解析】A．由分析可知，向红色的
溶液中加入氟化钠溶液，溶液中
离子转化
为无色的
离子，说明
与
的配位能力强于
，A 正确；B．1 个
分子中含有2 个O-H
键，1 个
中含有6 个配位键，配位键也是
键，故
中含有
键数目为
，B 正确；C．溶液Ⅲ中存在如下平衡：
，加入足量的硫氰化
钾固体，溶液中硫氰酸根离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，
离子浓度增大，溶液会
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再次变为红色，C 正确；D．由题给信息可知，
和
的K 稳分别为
、
，由方程式可知，反应的平衡常数K=
=
=
，
D 错误；故选D。
【变式训练2·变考法】很多络离子的颜色是因为发生了价层电子的d-d 跃迁导致的。配体使原来能量相同
的d 轨道发生分裂，有的d 轨道能量升高，有的d 轨道能量降低，价层电子的d 轨道上的电子可以在不同
能量的d 轨道之间跃迁，吸收一定波长的光而表现出特定颜色。下列络合离子可能有颜色的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．
中心离子
的价层电子排布式为
，d 轨道未排满电子，可能发生价层电子
的d-d 跃迁导致
有颜色，A 正确；B．
中心离子
的价层电子排布式为
，d 轨道已排满电子，不可能发生价层电子的d-d 跃迁，
不可能有颜色，B 错误；C．
中心离子
的价层电子排布式为
，d 轨道已排满电子，不可能发生价层电子的d-d 跃迁，
不可能有颜色，C 错误；D．
中心离子
的电子排布式为
，d 轨道无电子，不可
能发生价层电子的d-d 跃迁，
不可能有颜色，D 错误；答案选A。
考向2 超分子的结构、性质及其应用
例2 超分子有分子识别特性。“杯酚”可与
形成超分子
(结构如图)，借助杯酚分离
固体混合
物的实验过程如下。
下列说法正确的是
A．M 中
与杯酚通过共价键相互结合
B．
溶于甲苯，杯酚溶于氯仿
C．分离滤液A 可回收杯酚
D．蒸馏滤液B 可获得
【答案】B
【分析】按照分离过程，过滤1 所得的滤液
为
的甲苯溶液，
不溶于甲苯，加入氯仿后
中的杯酚
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溶解，
中
不溶，过滤2 所得的滤液
为杯酚的氯仿溶液，分离杯酚的氯仿溶液，得到的"杯酚"能够
循环使用，据此分析解题。
【解析】A．超分子
中
与杯酚通过范德华力相互结合，A 错误；B．由分析可知，甲苯溶解
而不
溶解
，氯仿溶解杯酚而不溶解
，B 正确；C．由分析可知，滤液
可获得甲苯和
，分离滤液B 可
回收杯酚，C 错误；D．由分析可知，蒸馏滤液
可回收氯仿和杯酚，D 错误；故选B。
【变式训练1 变载体】（2024·福建龙岩·二模）冠醚在水相和油相均有一定的溶解度，是重要的相转移催
化剂。18-冠-6 是冠醚的一种，其结构如图A，下列说法不正确的是：
A．18-冠-6 中氧原子的杂化类型为
B．表示18-冠-6 在油相中结构的是图B 而不是图C
C．图D 中
与18-冠-6 的空腔大小相近，且与氧原子之间通过弱相互作用形成稳定的超分子结构，体现
超分子的分子识别功能
D．若18-冠-6 的部分氢原子被氟原子取代，与
形成的超分子稳定性将增强
【答案】D
【解析】A．18-冠-6 分子中氧原子形成2 个共价键且存在2 对孤电子对，都采用sp3杂化，A 正确； B．
烃基亲油，O 原子亲水，则能表示18-冠-6 在油相中结构的是图B，B 正确；C．冠醚只能与空腔大小相接
近的离子形成稳定结构，体现出超分子的分子识别特征，C 正确；D．F 原子比O 原子电负性大，吸引电
子能力比O 原子强，导致O 电荷密度减少，配位能力降低，与
形成的超分子稳定性将减弱，D 错误；
故选D。
【变式训练2 变情境】超分子特性包含分子识别和自组装，在某些作用力的影响下分子与分子间即可实现
自组装过程。下图为我国科研人员构建的含硅嵌段共聚物超分子复合物，有关该化合物说法错误的是
A．该超分子中第一电离能最大的元素是O
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B．该超分子复合物的自组装过程是通过氢键所形成的
C．分子自组装是在平衡条件下，分子间通过非共价相互作用自发组合形成的一类结构明确稳定、具有某
种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构
D．DNA 的双螺旋结构也有与该超分子相似的的非化学键作用
【答案】A
【解析】A．该超分子中存在H、C、N、O、Si 等元素，因N 最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于
O，故A 错误；B．由图可知该超分子复合物自组装过程中N 和H 之间形成了氢键，故B 正确；C．分子
自组装是在平衡条件下，分子间通过非共价相互作用(范德华力或氢键)自发组合形成的一类结构明确稳
定、具有某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构，故C 正确；D．DNA 的双螺旋链之间通过氢键
作用结合，与该超分子相似，故D 正确；故选：A。
1.（2024·黑吉辽卷） 下列化学用语或表述正确的是
A．中子数为1 的氦核素：
1
2He
B．SiO2的晶体类型：分子晶体
C．F2的共价键类型：p-p σ 键
D．PCl3的空间结构：平面三角形
【答案】C
【解析】A 项，中子数为1 的He 核素其质量数为1+2=3，故其表示应为
3
2He，A 错误；
B项，SiO2晶体中只含有共价键，为共价晶体，B 错误；C 项，两个F 原子的2p 轨道单电子相互重叠形成
p-p σ 键，C 正确；D 项，PCl3的中心原子存在1 对孤电子对，其VSEPR 模型为四面体型，PCl3的空间结构
为三角锥型，D 错误；故选C。
2.（2023·河北卷）下列说法正确的是
A. CH4的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B. 若AB2型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同
C. 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D. CO2和CCl4都是既含
键又含
键的非极性分子
【答案】A
【解析】甲烷分子中心原子形成四个σ 键，没有孤电子对，所以价层电子对互斥模型和空间构型均为正四
面体，A 正确；SO2和OF2分子的空间构型均为V 形，但前者中心原子为sp2杂化，后者中心原子为sp3杂
化，B 错误；冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构，表明了氢键通常具有方向性，干
冰的结构表现为分子密堆积，范德华力没有方向性，C 错误；CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子，
CO2既含σ 键又含π 键而CCl4只含σ 键不含π 键，D 错误。
3. （2024·天津卷）白磷(
)在高温下可分解为
，即
。已知
中
的键能为
，
中
的键能为
。下列说法错误的是
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A.
晶体为分子晶体
B.
分子中含有键和
键
C.
与
互为同素异形体
D. 根据键能估算上述反应的
【答案】D
【解析】A．白磷由白磷分子构成，则P4晶体为分子晶体，A 正确；B．P 中含有
键，三键中含有1
个
键和2 个
键，B 正确；C．
与
是磷元素的两种单质，二者互为同素异形体，C 正确；D．反应
的ΔH=反应物总键能－生成物总键能= 209kJ/mol× 6 - 523kJ/mol ×2 = +208kJ/mol，D 错误；
故选D。
4．（2024·甘肃卷）下列说法错误的是
A．相同条件下
比
稳定
B．
与
的空间构型相同
C．
中
键比
键更易断裂
D．
中
键和大
键的数目不相等
【答案】D
【解析】A．
分子中存在的
，
分子中虽然也存在双键，但是其键能小于
，因此，相同条
件下
比
稳定，A 正确；B．
与
均为
的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型
相同，B 正确；C．
的中心原子是N，其在催化剂作用下可分解为
和
，说明
中
键比
键更易断裂，C 正确；D．N2O 的结构式 N≡N→O，在一氧化二氮分子中，中心的氮原子采取sp 轨道
杂化，形成在同一条直线上的两个sp 杂化轨道，分别与两侧的原子形成O-N 和N-N 两个σ 键，另两个与
其垂直的未杂化2p 轨道与两侧原子的同位置2p 轨道互相“肩并肩”重叠，形成两个互相垂直的三中心大
π 键：
，
中
键和大
键的数目均为2，因此，
键和大
键的数目相等，D 不正确；综上所述，本题选D。
5.（2024·湖南卷卷）通过理论计算方法优化了P 和Q 的分子结构，P 和Q 呈平面六元并环结构，原子的连
接方式如图所示，下列说法错误的是
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A. P 为非极性分子，Q 为极性分子
B. 第一电离能：B＜C＜N
C. 1molP 和1molQ 所含电子数目相等
D. P 和Q 分子中C、B 和N 均为sp2杂化
【答案】A
【解析】由所给分子结构图，P 和Q 分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A 错误；同
周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相
邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B＜C＜N，故B 正确；根据等电子体原理，B 和N 原子相当于两
个C 原子，故1 mol P 和1 mol Q 所含电子数目相等，C 正确；由所给分子结构可知，P 和Q 分子中C、
B 和N 均与其它三个原子成键，P 和Q 分子呈平面结构，故P 和Q 分子中C、B 和N 均为sp2杂化，
D 正确。
6．（2024·山东卷）(3)
(见图)是
晶型转变的诱导剂。
的空间构型为 ；
中咪唑环存在
大
键，则N 原子采取的轨道杂化方式为 。
(4)
可作
转化为
的催化剂(见下图)。
的熔点远大于
，除相对分子质量存在差
异外，另一重要原因是 。
【答案】(3) 正四面体形 sp2
(4)FDCA 形成的分子间氢键更多
【解析】（3）
中B 形成4 个σ 键（其中有1 个配位键），为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪唑
环存在
大
键，N 原子形成3 个σ 键，杂化方式为sp2；
（4）由HMF 和FDCA 的结构可知，HMF 和FDCA 均能形成分子间氢键，但FDCA 形成的分子间氢键更
多，使得FDCA 的熔点远大于HMF。
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7．（2024·甘肃卷）兴趣小组设计了从
中提取
的实验方案，下列说法正确的是
A．还原性：
B．按上述方案消耗
可回收
C．反应①的离子方程式是
D．溶液①中的金属离子是
【答案】C
【分析】从实验方案可知，氨水溶解了氯化银，然后用铜置换出银，滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯
化铵的混合液，向其中加入铁、铁置换出铜，过滤分铜可以循环利用，并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁
离子。
【解析】A．金属活动性越强，金属的还原性越强，而且由题中的实验方案能得到证明，还原性从强到弱
的顺序为 Fe > Cu > Ag，A 不正确；B．由电子转移守恒可知，1 mol Fe 可以置换1 mol Cu，而1 mol Cu 可
以置换2 mol Ag，因此，根据按上述方案消耗1 mol Fe 可回收2 mol Ag，B 不正确；C．反应①中，氯化四
氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵，该反应的离子方程式是
，C 正确；D．向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁，铁置换出铜后生成
，然后
被通入的氧气氧
化为
，氯化铵水解使溶液呈酸性，在这个过程中，溶液中的氢离子参与反应，因此氢离子浓度减少促
进了铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁存在沉淀溶解平衡，因此，溶液①中的金属离子是
，D
不正确；综上所述，本题选C。
8. （2024·黑吉辽卷）环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包
合某些分子形成超分子。图1、图2 和图3 分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法
错误的是
A. 环六糊精属于寡糖
B. 非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C. 图2 中甲氧基对位暴露在反应环境中
D. 可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
【答案】B
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【解析】A．1mol 糖水解后能产生2~10mol 单糖的糖称为寡糖或者低聚糖，环六糊精是葡萄糖的缩合物，
属于寡糖，A 正确；B．要和环六糊精形成超分子，该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸，故不
是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子，B 错误；C．由于环六糊精腔内极性小，可以将
苯环包含在其中，腔外极性大，故将极性基团甲氧基暴露在反应环境中，C 正确；D．环六糊精空腔外有
多个羟基，可以和水形成分子间氢键，故环六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不溶于水，所以可以选择
水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，D 正确；故选B。
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