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大单元一 化学基础知识
第5 讲 化学键与分子的性质
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核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 化学键★★★☆☆☆
考点2 常见分子(或离子)的空间结构及中心原子的杂化类型★★★☆☆
考点3 共价键的极性★★★☆☆
考点4 分子间作用力★★★☆☆
考点5 手性分子★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 化学键★★★☆☆
知识点一 化学反应的实质
化学反应的过程本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。
知识点二 化学键
1. 定义：相邻的原子之间强烈的相互作用。
2. 分类
(1) 离子键：带相反电荷的离子间的相互作用。
(2) 共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(3) 金属键：金属离子与自由电子间的相互作用。
3. 离子键与共价键的比较
化学键
离子键
共价键
成键微粒
阴、阳离子
原子
成键本质
静电作用
共用电子对
成键元素
一般是活泼金属元素和活泼非金属元素
一般是非金属元素
存在
离子化合物(NH4Cl、NH4NO3等铵盐由非
金属元素组成，但含有离子键)
共价化合物(如CO2、CH4)、非金属单质(如
H2、O2)、某些离子化合物(如NaOH、
Na2O2)
知识点三 共价键
1. 分类
依据
类型
按成键
σ 键
原子轨道“头碰头”重叠
1
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方式
π 键
原子轨道“肩并肩”重叠
按成键
过程
一般共价键
成键时两个原子各自提供一个未成对电子形成的共价
键
配位键
“电子对给予—接受”键
按电子
偏向
极性键
(A—B 型)
共用电子对发生偏移
非极性键
(A—A 型)
共用电子对不发生偏移
按原子间
共用电子
对的数目
单键(是σ 键)
原子间有一个共用电子对
双键(一个是σ 键，另一个是π 键)
原子间有两个共用电子对
三键(一个是σ 键，另两个是π 键)
原子间有三个共用电子对
2. 共价键的键参数——键能、键长、键角
(1) 概念
键能：在标准状况下，气态分子中1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量，单位为kJ/mol。
键长：构成共价键的两个原子的核间距。
键角：两个共价键之间的夹角。
(2) 键参数与分子稳定性的关系
一般来说，键能越大，分子越稳定；键长越短，分子越稳定。
(3) 键参数对分子性质的影响
知识点四 离子化合物和共价化合物
1. 定义
(1) 离子化合物：由离子键构成的化合物。
(2) 共价化合物：以共用电子对形成的化合物。如HCl 分子、SiO2晶体。
2. 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。
知识点五 电子式
1. 定义：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
2. 写出下列物质的电子式：
NaCl
；NaH
；
NaOH
；
2
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MgCl2
；
NH4Cl
；
Na2O
；
Na2O2
；
CaC2
；
HCl
；CO2
；
NH3
；H2O
；
N2H4
；HClO
；
H2O2
；N2
；
CCl4
。
知识点六 结构式
1. 定义：用一根短线“—”表示一个共用电子对的式子。
2. 写出下列物质的结构式：
N2
N ≡
N ；H2O
；
NH3
；CO2
O ==
=C
==
=O
；
CS2
S ==
=C
==
=S
；HClO
；
HCN
H—C
≡
N ；N2H4
；
(CN)2
N ≡
C—C
≡
N ；
(SCN)2
N ≡
C—S—S—C
≡
N 。
知识点七 化学用语
1. 两种模型
(1) 空间填充模型，如甲烷：
。
(2) 球棍模型，如甲烷：
。
2. 三种符号
(1) 元素符号：O、Na 等。
(2) 离子符号：Al3＋、SO 等。
(3) 核素符号：H、U 等。
3. 七种表达式
(1) 化学方程式：
如HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。
(2) 离子方程式：如H＋＋OH－===H2O。
3
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(3) 热化学方程式：如H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。
(4) 电离方程式：如BaSO4===Ba2＋＋SO。
(5) 水解方程式：
如S2－＋H2OHS－＋OH－。
(6) 电极反应式：
如O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
(7) 沉淀溶解平衡式：
如BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)。
[注意事项]
①区分电离方程式和水解方程式。
如HS－电离方程式：
HS－＋H2OH3O＋＋S2－，
HS－水解方程式：
HS－＋H2OH2S＋OH－。
②区分难溶物的电离方程式与沉淀溶解平衡式[如3.(4)和(7)]。
4. 十种图式
(1) 化学式：KAl(SO4)2·12H2O、SiO2等。
(2) 分子式：NH3、C6H12O6等。
(3) 最简式(实验式)：CH2、CH2O 等。
(4) 电子式：
等。
(5) 结构式：
、
等。
(6) 结构简式：CH2===CH2、CH3COOH 等。
(7) 键线式：
、
等。
(8) 微粒结构示意图：
Cl
、Na＋
等。
(9) 电子排布式：如29Cu 的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(10) 电子排布图(轨道表示式)：
如基态N 原子核外电子排布图为
；
基态Fe 原子的价层电子排布图为
。
[注意事项]
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a. 分子晶体的化学式可表示分子式，如C6H6、H2O2等。离子晶体和共价晶体的化学式不表示分子式，只
表示原子最简整数比。
b. 书写结构简式一定要突出官能团，如乙烯的结构简式不能写成CH2CH2，应写成CH2===CH2。
c. 书写官能团时不能忽视“—”，如将羧基(—COOH)错写成COOH。官能团的书写方向变化时，原子的
书写顺序要随之变化，如醛基可写成—CHO 或OHC—，但不能写成HOC—；硝基可写成—NO2或O2N
—，但不能写成NO2—。
【考法归纳】σ 键和π 键的识别
1. σ 键和π 键的识别
(1) 键线式呈现的结构，不能忽略省去的碳氢键。
(2) 含有苯环的结构，不能忽略苯环中的碳氢键。
1 mol 苯分子中含有σ 键的物质的量为12 mol。乙炔分子中σ 键和π 键的数目之比是3∶2。HCOONa 中σ
键和π 键的数目之比是3∶1。
2. 配合物中的σ 键和π 键(一般，配位键是σ 键)
(1) 由内界与外界组成的配合物：内界和外界之间一般存在离子键，如[Cu(NH3)4]SO4中，[Cu(NH3)4]2＋与
SO 之间是离子键，内界与外界中均含有σ 键。1 mol [Cu(NH3)4]SO4中含有σ 键的物质的量为20 mol。
(2) 无外界的配合物，直接计算内界中的σ 键数目。1 mol [Fe(CO)5]中含有σ 键的物质的量为10 mol，π 键
的物质的量为10 mol。
考点2 常见分子(或离子)的空间结构及中心原子的杂化类型★★★☆☆
知识点一 价层电子对互斥(VSEPR)模型
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) 孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
2. 用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
3. 常见分子(或离子)的价层电子互斥模型和空间结构
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
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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
知识点二 杂化轨道理论
1. 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
2. 分子(或离子)的空间结构分析示例
示例
中心原子杂化方式
分子(或离子)空间结构名称
CH4、NH、PO、SO、AlH
sp
3
正四面体形
SiHCl3、CH3Br
四面体形
NH3、H3O＋、PCl3、PO、ClO
三角锥形
H2O、NH
V 形
HCHO、SO3、NO、CO
sp
2
平面三角形
SO2、O3、NO
V 形
C2H2、BeCl2、CO2、HCN
sp
直线形
【考法归纳】影响键角大小的因素
1. 杂化类型不同
键角：sp3杂化<sp2杂化<sp 杂化。如
(1) CH4、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。
【考法归纳】中心原子杂化类型的判断
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1. 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sp3、 sp2、sp。
2. 根据“杂化轨道数＝σ 键数＋孤电子对数”进行判断
(1) C：2 个σ 键——sp,3 个σ 键——sp2,4 个σ 键——sp3。
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。
(2) N：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。
(3) O(S)：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。
考点3 共价键的极性★★★☆☆
知识点一 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
知识点二 非极性分子与极性分子的判断
知识点三 键的极性对化学性质的影响
比较酸性(填“＞”或“＜”)：
(1) CF3COOH>CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。
(2) HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH。
【考法归纳】分子极性的判断
1. 判断分子极性的方法
(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。
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(2) 根据中心原子是否有孤电子对。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；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。
2. 共价键极性和分子极性的关系
考点4 分子间作用力★★★☆☆
知识点一 范德华力及其对物质性质的影响
1. 相对分子质量越大，范德华力越大
组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2、
CF4<CCl4<CBr4、CH4<CH3CH3<CH3CH2CH3。
[注意]烷烃同分异构体中，支链越多，熔、沸点越低。如熔、沸点：正丁烷>异丁烷。
2. 分子的极性越大，范德华力也越大
如CO 是极性分子，N2是非极性分子，CO 分子间的作用力大于N2，因此熔、沸点：CO>N2。
知识点二 氢键及其对物质性质的影响
1. 氢键的定义
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的作用力叫作氢键。
2. 氢键形成条件
氢原子两边的A 原子和B 原子所属元素通常具有很强的电负性和很小的原子半径。A、B 的电负性越强、
半径越小，形成的氢键就越强。
3. 氢键表示方法及分类
(1) 表示方法：X—H…Y(X、Y 为N、O、F 原子，可以相同，也可不同)。
(2) 分类：分子内氢键、分子间氢键。如下表：
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
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邻羟基苯甲醛分子内形成了氢键
4. 氢键对物质物理性质的影响
(1) 同主族氢化物分子间氢键使NH3、H2O、HF 的沸点反常的高，如图所示。
(2) 使物质易溶于水。
如NH3、C2H5OH、CH3COOH、H2O2等易溶于水(这些分子与水分子之间形成了氢键)。
(3) 解释一些特殊现象。
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)。
②HF 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)。
【考法归纳】
①氢键不是化学键，是一种较弱的作用力。
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(解释：C2H5—OH 形成了分子间氢键)。
知识点三 溶解性
1. “相似相溶”规律：一般非极性溶质能溶于非极性溶剂，极性溶质能溶于极性溶剂。如乙醇(极性溶
剂)易溶解乙酸、乙酸乙酯(极性溶质)，苯、四氯化碳等(非极性溶剂)易溶解Br2、I2等(非极性溶质)。
2. 若存在氢键，则溶质和溶剂之间的氢键作用力越大，溶解性越好。如NH3极易溶于水。
3. “相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇能与水互溶，而戊醇中烃基较大，戊醇在水中的溶
解度明显减小。
【考法归纳】影响分子溶解性的因素
9
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1. 首先考虑有无氢键，如氨气极易溶于水，主要是氨气分子与水分子之间形成了氢键。
2. 若无氢键，则考虑“相似相溶”规律，如HCl 极易溶于水，HCl 分子与水分子之间不存在氢键，所以
考虑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. 最后考虑分子是否与水反应，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。
考点5 手性分子★★★☆☆
知识点一 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，在三维空间里不能重叠的
现象。具有手性异构体的分子称为手性分子。
知识点二 手性碳原子
有机物分子中，连有4 个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子。
如
分子中标“*”碳原子类手性碳原子有手性异物体的分子是手性分子中，标“*”碳原子为
手性碳原子，该分子存在对映异构：
【真题挑战】
1．（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．
的熔点比
的低，因为
的离子键更强
B．磷单质通常不以
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
而N 形成
，因为P 的价层电子轨道更多且半径更大
2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）
可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：
。下
列说法正确的是
A．反应中各分子的
键均为
键
B．反应中各分子的VSEPR 模型均为四面体形
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C．
键长小于H—O 键长
D．HClO 分子中Cl 的价电子层有2 个孤电子对
3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化
铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
草酸氢钠溶液显酸性
草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
A．A
B．B
C．C
D．D
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
5．（2025·安徽·高考真题）氟气通过碎冰表面，发生反应①
，生成的
遇水发
生反应②
。下列说法正确的是
A．
的电子式为
B．
为非极性分子
C．反应①中有非极性键的断裂和形成
D．反应②中
为还原产物
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6．（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：
B．最简单氢化物沸点：
C．键长：
D．Y 的最高价氧化物对应水化物在水中电离：
7．（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
8．（2024·江西·高考真题）某新材料阳离子为W36X18Y2Z6M+。W、X、Y、Z 和M 是原子序数依次增大的
前20 号主族元素，前四周期中M 原子半径最大，X、Y、Z 同周期。X6W6分子含有大π 键(
)，XZ2分
子呈直线形。下列说法正确的是
A．WYZ2是强酸
B．MZW 是强碱
C．M2Z2是共价化合物D．X2W2是离子化合物
9．（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
晶体中
与8 个
配位，而
晶体中
与6 个
配位
比
的半径大
D
逐个断开
中的
键，每步所需能量不同
各步中的
键所处化学环境不同
A．A
B．B
C．C
D．D
10．（2024·山东·高考真题）由O、F、I 组成化学式为
的化合物，能体现其成键结构的片段如图所
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示。下列说法正确的是
A．图中O(白色小球)代表F 原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I 原子存在孤对电子
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
11．（2025·云南·高考真题）下列化学用语或图示表示正确的是
A．
的VSEPR 模型：
B．
的电子式：
C．Cl 的原子结构示意图：
D．
溶于水的电离方程式：
12．（2025·河北·高考真题）下列化学用语表述正确的是
A．中子数为12 的氖核素：
B．氯化镁的电子式：
C．甲醛分子的球棍模型：
D．
的价层电子对互斥模型：
13．（2025·湖北·高考真题）下列化学用语表达错误的是
A．甲醛
的分子空间结构模型：
B．制备聚乙炔：
C．碳酸银溶于硝酸的离子方程式：
D．
含有
个
键电子对
14．（2025·甘肃·高考真题）我国科学家制备了具有优良双折射性能的
材料。下列说法正
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确的是
A．电负性
B．原子半径
C．
中所有I 的孤电子对数相同
D．
中所有N—H 极性相同
15．（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
小
D．
和
中N 均采用
杂化
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