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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 化学键与物质组成............................................................................................................... 知识点1 化学键及其分类................................................................................................................................................. 知识点2 共价键.................................................................................................................................................................... 知识点3 化学键与物质类别............................................................................................................................................. 考向1 化学键类型及与物质类别关系的判断............................................................................................................ 【思维建模】化学键与物质类别之间的关系思维建模 考向2 共价键的类型及数目判断................................................................................................................................... 【思维建模】从组成、熔沸点、性质角度区分纯净物和混合物 考点二 分子(离子)的空间结构与杂化............................................................................................ 知识点1 价层电子对互斥模型(VSEPR)...................................................................................................................... 知识点2 杂化轨道理论...................................................................................................................................................... 知识点3 等电子原理........................................................................................................................................................... 考向1 价层电子对数、杂化轨道及分子(离子)空间结构的判断........................................................................ 【思维建模】预测分子(或离子)空间结构的思维建模 考向2 价层电子对互斥模型与杂化轨道理论应用.................................................................................................. 【思维建模】“四方法”判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型 考点三 分子结构与物质性质....................................................................................................... 知识点1 键的极性、分子的极性及对物质性质的影响......................................................................................... 知识点2 分子间作用力及其对物质性质的影响....................................................................................................... 考向1 共价键极性与分子极性的判断.......................................................................................................................... 考向2 范德华力、氢键及对物质性质的影响............................................................................................................ 04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................ 考点要求 考察形式 2025 年 2024 年 2023 年 2022 年 2021 年 化学键与物质类 别 选择题 非选择题 黑吉辽蒙卷 T3，3 分 黑吉辽卷 T2，3 分 辽宁卷T2，3 分 辽宁卷T5， 3 分 辽宁卷T3， 3 分 分子(离子)的空 间结构与杂化 选择题 非选择题 黑吉辽蒙卷 T2，3 分 辽宁卷T6，3 分 辽宁卷T2， 3 分 分子结构与物质 性质 选择题 非选择题 辽宁卷T9，3 分 辽宁卷T8， 3 分 考情分析： 1．从考 型和内容上看，高考的命 律主要 非 ，在新高考 中也会以 的形式考 ，考 查题 题规 为 选择题 试题 选择题 查 内容主要有以下三个方面： 查 （1）借助具体的化学物 考 化学 型的判断及形成，特 是 质 键类 别 查 σ 和 键 π 的判断等； 键 （2）考 微粒的空 构以及中心原子的 化 型，尤其是 化 型的判断是高考命 的重点； 间结 杂 类 杂 类 查 题 （3）考查分子的极性、溶解性、手性分子的性 与 用； 质 应 （4）考 范德 力、 、配位 的特点及其 物 性 的影响。 华 氢键 键 对 质 质 查 2．从命 思路上看，命 重 合新科技，新能源等社会 点 背景，考 结 题 题侧 热 为 查σ 、 键π 、 化方式、分子或离 键杂 子的空 构 间结 (价 子 互斥模型 层电 对 )、 、配位 、超分子等必 知 。尤其注意的在非 中往往来会 氢键 键 识 备 选择题 从以下角度 行 ： 进 设问 （1）利用微粒之 的作用力等解 物 的性 ，如溶解性、熔沸点、空 构等； 间 质 质 间结 释 （2）从形成方式上 配位 的特点及其 物 性 的影响； 认识 键 对 质 质 （3）利用微粒之 的作用力等解 配合物、超分子的性 。 间 质 释 复习目标： 1.了解共价 的形成、极性和 型 键 类 (σ 和 键 π 键)，了解配位 的含 。 键 义 2.能用 能、 、 角等 明 分子的某些性 。 键 键长键 说 简单 质 3.了解 化 道理 及 的 化 道 型 杂 轨 论 杂 轨 类 简单 (sp，sp2，sp3)。 4.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 间结 测简单 5.了解范德 力的含 及 物 性 的影响。 华 对 质 质 义 6.了解 的含 ，能列 含有 的物 ，并能解 物 性 的影响。 氢键 氢键 质 氢键对 质 质 义 举 释 考点 一 化学键与物质组成 知识点1 化学键及其分类 概念 相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用叫化学键 (使离子相结合或使原子相结合的作用力) 离子键 存在于离子化合物中 分类 共价键 除稀有气体外的非金属单质、部分离子化合物、共价化合物中 金属键 金属单质中 知识点2 共价键 1.共价键的分类及判断方法 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ 键 电子云“头碰头”重叠 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 非极性键 共用电子对不发生偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对 双键 原子间有两对共用电子对 三键 原子间有三对共用电子对 2.σ 键与π 键的判断 （1）由轨道重叠方式判断 a．σ 键的特征：电子云为轴对称，即是以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作，σ 键电子云的 图形不变。 b．π 键的特征：π 键电子云为镜像对称，即每个π 键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的 平面的两侧；π 键重叠程度较小，不稳定，容易断裂；若原子半径大，原子间形成的σ 键较长，p－p 轨道 肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π 键。 （2）由物质的结构式判断：共价单键都是σ 键，共价双键中含有一个σ 键、一个π 键 ，共价三键中含有一 个σ 键、两个π 键。 （3）由成键轨道类型判断：s 轨道形成的共价键全部是σ 键；杂化轨道形成的共价键全部为σ 键。 （4）依据强度判断：σ 键的强度较大，较稳定；π 键活泼，比较容易断裂。 （5）极性键与非极性键的判断：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成 的是非极性共价键。 3．共价键的键参数 （1）键能：气态分子中1_mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量。键能通常是298.15 K、100 kPa 条件 下的标准值，单位是kJ·mol－1，共价键的键能越大，共价键就越不容易断裂，成键原子间的结合就越牢 固。结构相似的分子，键能越大，分子越稳定。 （2）键长：构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键 的键长就越短；共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，分子越稳定。 【注意】键能比较方法：键能看键长，键长看半径。原子半径越短，键长越短，键能也就越大。 （3）键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。键角可以确定分子内的原子在空间的相对位 置，从而判断分子的空 知识点3 化学键与物质类别 1．离子键和共价键的比较 离子键 共价键 概念 阴、阳离子通过静电作用形成的化学键 原子间通过共用电子对所形成的化学键 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键实质 阴、阳离子的静电作用 原子之间形成共用电子对(电子云的重叠) 成键条件 活泼金属元素与活泼非金属元素经电子 得失，形成离子键 非金属元素的原子最外层未达到饱和状态 (即8 电子稳定结构)，相互间通过共用电子 对形成共价键 成键元素 一般是活泼的金属和活泼的非金属元素 一般是非金属元素之间 存在范围 只存在离子化合物中 ①大多数盐类，如：NaCl、Na2SO4 ②强碱，如：NaOH ③金属氧化物，如：Na2O、Na2O2 ①非金属单质分子(稀有气体除外)如：H2 ②非金属形成的化合物中，如：CO2、H2O ③部分离子化合物中，如：NaOH、 Na2SO4 某些金属和非金属形成的化合物中， ④ 如：AlCl3、BeCl2 键的特征 无饱和性和方向性 具有饱和性和方向性 2.离子化合物和共价化合物 离子化合物 共价化合物 概念 由离子键构成的化合物 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 构成元素 一般为活泼金属元素与活泼非金属元素 一般为不同种非金属元素 达到稳定结构的途径 通过电子得失达到稳定结构 通过形成共用电子对达到稳定结构 特点 较高的熔沸点，硬度，通常呈固态，熔 融状态或水溶液中可导电 一般熔点、沸点较低，常温下为气 体或液体，易挥发 物质类别 ①大多数盐类，如：NaCl、Na2SO4 ②强碱，如：NaOH ③金属氧化物，如：Na2O、Na2O2 ①非金属氢化物，如：NH3、H2S ②非金属氧化物，如：CO、CO2 ③酸，如：H2SO4、HNO3 大多数有机化合物 ④ ，如：CH4 极少数盐，如： ⑤ AlCl3、BeCl2 考向1 化学键类型及与物质类别关系的判断 例1 （2025·内蒙古呼和浩特·一模）下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( ) 选项 A B C D 物质 MgCl2 CO2 H2O2 NaOH 化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键 化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物 【答案】B 【解析】氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键，不存在共价键，属于离子化合物，A 错误；二氧化 碳分子中C、O 原子之间只存在共价键，属于共价化合物，B 正确；H2O2分子中H、O 原子之间和O、O 原子之间均只存在共价键，属于共价化合物，C 错误；NaOH 中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键， O、H 原子之间存在共价键，属于离子化合物，D 错误。 思维建模 化学键与物质类别之间的关系思维建模 【变式训练1】（24-25 高三·辽宁省鞍山市第九中学·期中）表中物质与其所含化学键类型、所属化合物 类型完全对应的一组是( ) 选项 A B C D 物质 CO2 MgCl2 HCl NaOH 化学键类型共价键 离子键、共价键 离子键 离子键、共价键 化合物类型共价化合物离子化合物 离子化合物 共价化合物 【答案】A 【解析】CO2中只含共价键，属于共价化合物，故A 正确；MgCl2中只含离子键，属于离子化合物，故B 错误；HCl 中只含共价键，属于共价化合物，故C 错误；NaOH 中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键， 氧原子和氢原子之间存在共价键，属于离子化合物，故D 错误。 【变式训练2】（2025·吉林省桦甸市第四中学·一模）北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出 碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质为离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析 正确的是( ) A.K3C60中只有离子键 B.K3C60中既含有离子键又含有共价键 C.该晶体在熔融状态下不导电 D.C60与12C 互为同素异形体 【答案】B 【解析】K3C60中K＋和C60 3−之间形成离子键，C60 3−中C 原子和C 原子之间形成共价键，A 错误、B 正确；根 据题给信息，该晶体在熔融状态下能导电，C 错误；C60属于单质，12C 属于原子，二者不互为同素异形体， D 错误。 考向2 共价键的类型及数目判断 例2 （2025·黑龙江北安·一模）下列关于σ 键和π 键的说法中，不正确的是( ) A.σ 键和π 键能同时存在于同一个分子中 B.σ 键是原子轨道“头碰头”重叠形成的，π 键是原子轨道“肩并肩”重叠形成的 C.1 个乙烯分子中含有5 个σ 键和1 个π 键 D.H2分子中只存在σ 键，N2分子中只存在π 键 【答案】D 【解析】单键为σ 键，双键中有1 个σ 键和1 个π 键，乙烯分子的结构式为 ，1 个乙烯分子中含 有5 个σ 键和1 个π 键，C 正确；H2分子的结构式为H—H，单键为σ 键，H2分子中只存在σ 键，N2分子 中含有1 个σ 键和2 个π 键，D 错误。 【变式训练1】（24-25 高三·吉林省长春市第二中学·期中）在N2F2分子中，所有原子均符合8 电子稳定结 构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是( ) A.仅有一个σ 键 B.仅有一个π 键 C.一个σ 键，一个π 键 D.一个σ 键，两个π 键 【答案】C 【解析】N2F2分子中，所有原子均符合8 电子稳定结构，所以结构简式为F—N==N—F，σ 键只能形成单 键，而双键或三键中既有σ 键又有π 键，所以两个氮原子之间有一个σ 键，一个π 键。 【变式训练2·变考法】（2025·辽宁师范大学附属中学·一模）我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下 高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2 CO2＋H2O。下列有关说法正确的是( ) A.CO2只含有非极性共价键 B.0.5 mol HCHO 含有1 mol σ 键 C.HCHO、CO2分子中只含有σ 键 D.H2O 中含有极性键 【答案】D 【解析】CO2中只含有碳氧极性键，A 错误；根据结构式 可知，0.5 mol HCHO 含有1.5 mol σ 键，B 错误；HCHO、CO2分子中既含有σ 键，又含有π 键，C 错误；H2O 中含有氢氧极性键，D 正确。 考点 二 分子(离子)的空间结构与杂化 知识点1 价层电子对互斥模型(VSEPR) 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.用价层电子对互斥理论推测分子(离子)的空间结构 （1）价层电子对数的计算 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。 （2）实例 价层电子对数 σ 键电子对数 孤电子对数 VSEPR 模型 分子空间结构 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 平面 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V 形 SO2 4 4 0 正四面 体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V 形 H2O 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.杂化轨道与分子空间结构的关系(实例) 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 分子空间结构 示例 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.中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断(实例) 分子(A 为中心原子) 中心原子孤电子对 数 中心原子杂化方式 分子空间结构 示例 AB2 0 sp 直线形 BeCl2 1 sp 2 V 形 SO2 2 sp 3 V 形 H2O AB3 0 sp 2 平面三角形 BF3 1 sp 3 三角锥形 NH3 AB4 0 sp 3 正四面体形 CH4 知识点3 等电子原理 1.等电子原理的含义 原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征和空间结构。如N2 与CO、O3 与 SO2、CS2与CO2、NH 与CH4等互为等电子体。 2.常见等电子体分类示例 AB 型 CO、N2、NO＋、CN－ AB2型 直线形 CO2、CS2、N2O、N V 形 H2O、NH、H2S、H2F＋ V 形 SO2、O3、NO AB3型 平面三角形 SO3、CO、NO 三角锥形 PO、SO、ClO、NCl3、NF3 AB4型 四面体形 CCl4、SO、PO、ClO、BH、CH4、NH、PH A2B4型 C2O、N2O4、B2F4 考向1 价层电子对数、杂化轨道及分子(离子)空间结构的判断 例1 （24-25 高三·吉林省舒兰市第一中学·期中）下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最 多的是( ) A.H2O B.HCl C.NH D.PCl3 【答案】A 【解析】A 项，氧原子有两对未成键的价电子对；B 项，HCl 分子属于AB 型分子，没有中心原子；C 项， NH 的中心原子的价电子全部参与成键；D 项，磷原子有一对未成键的价电子对。 思维建模 预测分子(或离子)空间结构的思维建模 以预测SOCl2的空间结构为例 第一步，确定σ 键电子对数 中心原子为S，有三个成键原子，则σ 键电子对数为3。 第二步，计算孤电子对数 中心原子孤电子对数=1 2(a－xb)=1 2×(6－1×2－2×1)=1。 第三步，确定VSEPR 模型 价层电子对数=σ 键电子对数＋孤电子对数=3＋1=4，则VSEPR 模型为四面体形。 第四步，确定空间结构 略去VSEPR 模型中孤电子对，得到SOCl2分子的空间结构为三角锥形。 【变式训练1】（24-25 高三·黑龙江双鸭山市田家炳中学·期末）下列分子或离子中，中心原子的价层电子 对的空间结构为正四面体形且分子或离子的空间结构为V 形的是( ) A.NO B.PH3 C.H3O＋ D.OF2 【答案】D 【解析】NO 的价层电子对的空间结构呈平面三角形，A 错误；PH3的空间结构呈三角锥形，B 错误；H3O ＋的空间结构呈三角锥形，C 错误；OF2中心原子的价层电子对的空间结构为正四面体形且分子的空间结构 为V 形，D 正确。 【变式训练2】（2025·辽宁丹东·一模）价层电子对互斥(VSEPR)模型是预测分子空间结构的重要方法，下 列说法正确的是( ) A.O3的VSEPR 模型为三角锥形 B.NF3的空间结构为平面三角形 C.ClO3 −中心原子杂化轨道类型为sp2杂化 D.SO3 2−的键角小于109°28' 【答案】D 【解析】O3中O 原子价层电子对数为2＋6−2×2 2 =3，VSEPR 模型为平面三角形，故A 错误；NF3中N 原 子价层电子对数为3＋5−3×1 2 =4，含有1 个孤电子对，空间结构为三角锥形，故B 错误；ClO3 −中Cl 原子 价层电子对数为3＋7＋1−3×2 2 =4，含有1 个孤电子对，杂化轨道类型为sp3杂化，故C 错误；SO3 2−的 价层电子对数为3＋6＋2−2×3 2 =4，含有1 个孤电子对，则SO3 2−的空间结构为三角锥形，键角小于 109°28'，故D 正确。 考向2 价层电子对互斥模型与杂化轨道理论应用 例2（2025·吉林通化·一模）反应NH4Cl＋NaNO2=====NaCl＋N2↑＋2H2O 可用于实验室制取N2。下列说 法正确的是( ) A.NH 的空间结构为正四面体形 B.NO 中N 的轨道杂化方式为sp3 C.N2的结构式为N===N D.H2O 中含有非极性共价键 【答案】A 【解析】NH 中氮原子价层电子对数＝4＋＝4 且不含孤电子对，所以该微粒为正四面体形，故A 正确； NO 中N 原子价层电子对数＝2＋＝3，则杂化方式为sp2，故B 错误；N2中N 和N 原子共用3 对电子对， 结构式为N≡N，故C 错误；H2O 中含有2 个O－H 极性共价键，而不是非极性键，故D 错误。 思维建模 “四方法”判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型 （1）根据杂化轨道的空间结构判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生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′，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp 杂化。 （3）根据中心原子的价层电子对数判断 ①若中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化。 ②若中心原子的价层电子对数为3，是sp2杂化。 ③若中心原子的价层电子对数为2，是sp 杂化。 （4）根据分子或离子中有无π 键及π 键数目(价层电子对数大于2)判断 如在有机物中C 原子成键时，若没有π 键为sp3杂化，含1 个π 键为sp2杂化，含2 个π 键为sp 杂化。 【变式训练1】（24-25 高三·吉林省白山市第二中学·期末）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.CH4和H2O 的VSEPR 模型均为四面体 B.SO 和CO 的空间构型均为平面三角形 C.CF4和SF4均为非极性分子 D.XeF2与XeO2的键角相等 【答案】A 【解析】甲烷分子的中心C 原子的价层电子对为4，水分子的中心O 原子价层电子对也为4，所以他们的 VSEPR 模型都是四面体，A 正确；SO 的孤电子对为1，CO 的孤电子对为0，所以SO 的空间构型为三角锥 形，CO 的空间构型为平面三角形，B 错误；CF4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心S 原子有孤电 子对，为极性分子，C 错误；XeF2和XeO2分子中，XeF2的价层电子对数＝2＋(8－2×1)＝5，XeO2的价层 电子对数＝2＋(8－2×2)＝4，成键电子对数相同，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键 角不等，D 错误。 【变式训练2】（2025·吉林四平·一模）关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法不正确 的是( ) A.N2H4为极性分子 B.CH3OH 空间结构为正四面体形 C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2 D.CH3OH 和(CH3)2NNH2中C、O、N 杂化方式均相同 【答案】B 【解析】肼分子可以视作是氨分子中的氢原子被氨基取代所得，氨分子的空间结构是结构不对称的三角锥 形，则肼分子是结构不对称的极性分子，故A 正确；甲醇分子中饱和碳原子的空间构型为四面体形，分子 的结构可以视作是甲烷分子中的氢原子被羟基取代所得结构，所以甲醇分子的空间结构为四面体形，不是 正四面体形，故B 错误；肼分子中2 个氮原子都能形成氢键，而偏二甲肼分子中只有1 个氮原子能形成氢 键，所以肼分子形成的氢键数目多于偏二甲肼分子，分子间作用力强于偏二甲肼分子，沸点高于偏二甲肼 分子，故C 正确；甲醇分子和偏二甲肼分子中碳原子、氧原子和氮原子的价层电子对数都为4，杂化方式 都为sp3杂化，故D 正确。 考点 三 分子结构与物质性质 知识点1 键的极性、分子的极性及对物质性质的影响 1.键的极性 （1）极性键与非极性键的比较 极性键 非极性键 成键原子 不同种元素的原子间 同种元素的原子间 电子对 发生偏移(电荷分布不均匀) 不发生偏移(电荷分布均匀) 成键原子的电性 H—Cl 呈电中性 （2）键的极性对化学性质的影响 键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越 容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。 a.与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越强。 b.烷基是推电子基团，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烷基越长，推电子效应越大， 羧酸的酸性越弱。 2.极性分子和非极性分子 （1）概念 极性分子：分子的正电中心和负电中心不重合，键的极性的向量和不等于零。 非极性分子：分子的正电中心和负电中心重合，键的极性的向量和等于零。 （2）极性分子和非极性分子的判断方法 a.A—A 型分子一定是非极性分子、A—B 型分子一定是极性分子。 b.判断ABn型分子极性的两条经验规律 ⅰ.中心原子A 化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数，则为非极性分子，反之则为极性分子。 ⅱ.中心原子A 没有孤电子对，则为非极性分子，反之则为极性分子。 知识点2 分子间作用力及其对物质性质的影响 1.分子间作用力 （1）范德华力与氢键的比较 范德华力 氢键 作用微粒 分子或原子(稀有气体分子) H 与N、O、F 等电负性很大的原子 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 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 X—H…Y 强弱与X 和Y 的电负性有 关 对物质性质的影响 主要影响物理性质(如熔、沸点) （2）氢键的表示方法(以HF 分子间氢键为例) 2.物质的溶解性 （1）“相似相溶”规律 a.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。 b.分子结构相似的物质易互溶。 （2）氢键对分子溶解性的影响 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.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，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。 （3）手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性 分子。 考向1 共价键极性与分子极性的判断 例1（2025·黑龙江鹤岗·二模）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 【答案】B 【解析】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；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；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；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。 【变式训练1】（2025·辽宁沈阳·一模）在下列物质中，含非极性键的极性分子有( ) H ① 2O ②NH3 ③NH3·H2O 乙醇 ④ 乙烯 ⑤ ⑥CO2 ⑦CuSO4·5H2O 甲烷 ⑧ ⑨H2O2 A. ①②⑥ B.③④⑦ C. ④⑨ D.③④⑧⑨ 【答案】C 【解析】①H2O 是共价化合物，正负电荷中心不重合，由极性键构成的极性分子；②NH3是共价化合物， 结构不对称，正负电荷中心不重合，由极性键构成的极性分子；③NH3和H2O 都是极性键构成的极性分子， 则NH3·H2O 中正负电荷中心不重合，属于只含极性键的极性分子； 乙醇分子中含有碳碳单键，是非极性 ④ 键，结构不对称且正负电荷中心无法重叠，故乙醇是含非极性键的极性分子； 乙烯中含有碳碳双键，是 ⑤ 非极性键，碳氢键是极性键，其结构对称，正负电荷中心重合，属于含非极性键和极性键的非极性分子； ⑥CO2 含有碳氧极性键，其结构对称，正负电荷中心重合，属于只含有极性键的非极性分子； ⑦CuSO4·5H2O 中铜离子和硫酸根离子之间存在离子键，硫原子和氧原子间存在极性共价键，铜原子和氧 原子间存在配位键，氧原子和氢原子间存在氢键，结构中不存在非极性键； 甲烷中碳氢键为极性键，其 ⑧ 结构对称，正负电荷中心重合，属于只含有极性键的非极性分子；⑨H2O2含有氧氢键和氧氧键，氧氧键是 非极性键，氧氢键是极性键，H2O2不是直线形分子，正负电荷中心不重合，是含有极性键和非极性键的极 性分子；符合题目要求的为 。 ④⑨ 【变式训练2】（2025·内蒙古包头·一模）路易斯碱是指能作为电子对给予体的原子、分子、离子或原子团。 NH3、H2O、CO2、CH3OH、OH－均为常见的路易斯碱。下列说法正确的是( ) A.CO2、H2O 都是由极性键形成的非极性分子 B.NH3的键角大于H2O 的键角 C.CH3OH 中的C、H2O 中的O 杂化方式不同 D.CH3OH 的沸点高于甲醛沸点的原因是由于范德华力大 【答案】B 【解析】H2O 是由极性键形成的极性分子，故A 错误；NH3中N 原子采用sp3杂化，有1 个孤电子对；H2O 中O 原子采用sp3杂化，有2 个孤电子对，所以NH3的键角大于H2O 的键角，故B 正确；CH3OH 中的C、 H2O 中的O 杂化方式都是sp3，故C 错误；CH3OH 的沸点高于甲醛沸点的原因是由于CH3OH 分子间存在氢 键，故D 错误。 考向2 范德华力、氢键及对物质性质的影响 例2（2025·内蒙古通辽·二模）下列说法正确的是( ) A.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键 B.“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，不可能形成氢键 C.萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点 D.卤素单质、碱金属单质的熔、沸点均随着摩尔质量的增大而升高 【答案】C 【解析】甲烷分子与水分子间不能形成氢键，A 错误；“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也可能形 成氢键，B 错误；卤素单质随着摩尔质量增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高，碱金属单质的熔、沸 点随着摩尔质量的增大而降低，D 错误。 【变式训练1】（24-25 高三·辽宁省开原市高级中学·期中）下列说法正确的是( ) A.根据“相似相溶”原理，H2O2能溶于水，不溶于CCl4 B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 C.水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键 D.烷基是推电子基团，所以甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐增强 【答案】A 【解析】过氧化氢和水均为极性分子，四氯化碳是非极性分子，根据相似相溶原理，过氧化氢能溶于水而 难溶于四氯化碳，故A 正确；由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键， 所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔、沸点低，故B 错误；H—O 的键能较大，故水加热到很高的温度都 难以分解，与氢键无关，故C 错误；烷基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，这一效应使羧基中的 氧氢键极性减小，导致氢离子更难电离，所以甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱，故D 错误。 【变式训练2】（24-25 高三·吉林省延边第二中学·期末）下列说法错误的是( ) A.甘油和水可以任意比例互溶原因之一为甘油与水形成分子间氢键 B.H2O 的沸点高于HF，是因为氢键强弱：O—H…O>F—H…F C.氢氟酸水溶液中氢键的类型有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O D. 比 熔点低的原因是前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键 【答案】B 【解析】甘油为丙三醇，因其能与水形成分子间氢键，故可与水以任意比例互溶，A 正确；H2O 的沸点比 HF 高，是因为等物质的量的H2O 和HF，前者比后者含有的氢键数目多，而氢键强弱：O—H…O<F—H… F，B 错误；氢氟酸水溶液中共有两种不同的氢原子，可以分别与F、O 原子形成氢键，故氢氟酸水溶液中 氢键类型有四种，C 正确；邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，分子内氢 键使分子熔点降低，分子间氢键使分子熔点升高，D 正确。 1.（2025·黑吉辽蒙卷）侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其主要反应为NaCl+ 。下列有关化学用语或说法正确的是 A. 的电子式： B. 的空间结构：直线形 C. 的晶体类型：离子晶体 D. 溶解度： 【答案】C 【解析】CO2中C 和O 之间有两对共用电子，其结构为 ，A 错误；H2O 的中心原子为O，根据价 层电子对互斥理论，其外层电子对数为4，VSEPR 模型为四面体形，O 原子与H 原子形成共价键，剩余两 对孤电子对，因此，H2O 为V 形分子，B 错误；NH4Cl 由NH4 +和Cl-组成为离子化合物，晶体类型为离子晶 体，C 正确；NH4HCO3溶液中含有NH4 +和HCO3 -，NH4 +可以与水分子形成氢键，增大了NH4 +在水中的溶 解度，D 错误；故选C。 2.（2025·黑吉辽蒙卷） 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 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 【答案】B 【解析】反应中各分子的σ 键不全是p-p σ 键。例如，H2O 中的H-O 键是s-p σ 键，而非p-pσ 键，A 错误； 根据价层电子对互斥理论，Cl2O 中O 原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2 个成键电子对，因此其 VSEPR 模型为四面体形；H2O 中O 原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2 个成键电子对，因此其 VSEPR 模型为四面体形；HClO 中O 原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2 个成键电子对，因此其 VSEPR 模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR 模型均为四面体形，B 正确；Cl 的原子半径大于H，Cl- O 键长应大于H-O 键长，因此C 错误；HClO 中Cl 的最外层电子数为7，其1 个价电子与O 形成共价键， 剩余6 个价电子形成3 对孤电子对，D 错误；故选B。 3.（2025·黑吉辽蒙卷）化学家用无机物甲 成功制备了有机物乙 ，开创了有机 化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z 原子序数依次增大，X、Y、Z 同周期，基态X、Z 原子均有2 个单电子。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Z>Y>X B. 甲中不存在配位键 C. 乙中键和 键的数目比为 D. 甲和乙中X 杂化方式分别为 和 【答案】D 【解析】(YW2)2XZ 为有机物，基态X、Z 原子均有2 个单电子，X、Z 分别为IVA 族和VIA 族元素，X、 Y、Z 同周期、原子序数依次增大，若X、Y、Z 为第三周期元素，则X、Y、Z 分别为Si、P、S；若X、 Y、Z 为第二周期元素，则X、Y、Z 分别为C、N、O；又YW4ZXY 为无机物，(YW2)2XZ 为有机物，所以 X、Y、Z 分别为C、N、O，W、X、Y、Z 原子序数依次增大，能形成YW4ZXY，则W 为H，综上所述， W、X、Y、Z 分别为H、C、N、O。A．C、N、O 同周期，同一周期主族元素，从左到右第一电离能有逐 渐增大的趋势，第VA 族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则第一电离能N＞O＞C，故A 错误； 甲为NH4OCN，NH4 +中有N 原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H 配位键，故B 错误；乙为 ，其中有4 个N-H、2 个C-N、碳氧原子之间1 个σ 键，则一个 中有7 个 键、1 个π 键， 键与π 键的数目比为7：1，故C 错误； 甲为NH4OCN，其中的C 原子与N 原子形成 三键、与O 原子形成单键， 键电子对数为2，无孤对电子，C 原子采取sp 杂化，乙为 ， 其中的C 原子形成3 个 键，即 键电子对数为3，无孤对电子，C 原子采取sp2杂化，故D 正确；故选 D。 4.（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： B. 的晶体类型：分子晶体 C. 的共价键类型： 键 D. 的空间结构：平面三角形 【答案】C 【解析】中子数为1 的He 核素其质量数为1+2=3，故其表示应为 He，A 错误；SiO2晶体中只含有共价键， 为共价晶体，B 错误；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；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。 5.（2023·辽宁卷）下列化学用语或表述正确的是（ ） A. BeCl2的空间结构：V 形 B. P4中的共价键类型：非极性键 C. 基态Ni 原子价电子排布式：3d10 D. 顺—2—丁烯的结构简式： 【答案】B 【解析】BeCl2的中心原子为Be，根据VSEPR 模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子对，因此BeCl2为直线 型分子，A 错误；P4分子中相邻两P 原子之间形成共价键，同种原子之间形成的共价键为非极性共价键， P4分子中的共价键类型为非极性共价键，B 正确；Ni 原子的原子序数为28，其基态原子的价电子排布为 3d84s2，C 错误；顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为 ，D 错误； 故选B。 6.（2023·辽宁卷）在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法 正确的是（ ） A. 均有手性 B. 互为同分异构体 C. N 原子杂化方式相同 D. 闭环螺吡喃亲水性更好 【答案】B 【解析】手性是碳原子上连有四个不同的原子或原子团，因此闭环螺吡喃含有手性碳原子如图所示， ，开环螺吡喃不含手性碳原子，故A 错误；根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO， 它们结构不同，因此互为同分异构体，故B 正确；闭环螺吡喃中N 原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N 原子杂化方式为sp2，故C 错误；开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间 氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D 错误；答案为B。 7.（2023·辽宁卷）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q 是核电 荷数依次增大的短周期元素，W、Y 原子序数之和等于Z，Y 原子价电子数是Q 原子价电子数的2 倍。下 列说法错误的是（ ） A. W 与Y 的化合物为极性分子 B. 第一电离能 C. Q 的氧化物是两性氧化物 D. 该阴离子中含有配位键 【答案】B 【解析】W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素，W 形成1 条单键且核电荷数最小，W 为 H，X 形成4 条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X 为C，Y 形成2 条单键，核电荷数大于C， Y 为O，W、Y 原子序数之和等于Z，Z 为F，Y 原子价电子数为Q 原子价电子数的2 倍，Q 为Al。W 与X 的化合物不一定为极性分子，如H2O 是极性分子，A 正确；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F>O>C，B 错误；Q 为Al，Al2O3为两性氧化物，C 正确；该阴离子中L 与Q 之间形成配位 键，D 正确；故选B。 8.（2022·辽宁卷）短周期元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大。基态X、Z、Q 原子均有两个单电子， W 简单离子在同周期离子中半径最小，Q 与Z 同主族。下列说法错误的是 A. X 能与多种元素形成共价键 B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 电负性： 【答案】B 【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大，W 简单离子在同周期离子中半径最小，说明 W 为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外 层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C 或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si 或S。Q 与Z 同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q 分别为C、O 和S，则Y 为N。X 为C， 能与多种元素(H、O、N、P、S 等)形成共价键，A 正确；Z 和Q 形成的简单氢化物为H2O 和H2S，由于 H2O 分子间能形成氢键，故H2O 沸点高于H2S，B 错误；Y 为N，Z 为O，N 的最外层p 轨道电子为半充满 结构，比较稳定，故其第一电离能比O 大，C 正确；W 为Al，Z 为O，O 的电负性更大，D 正确；故选 B。 9.（2022·辽宁卷）下列符号表征或说法正确的是 A. 电离： B. 位于元素周期表p 区 C. 空间结构：平面三角形 D. 电子式： 【答案】C 【解析】 是二元弱酸，电离分步进行，其一级电离方程式为 ，A 错误；基态 原子的价电子排布式是 ，最后一个电子填充在s 能级，位于元素周期表s 区，B 错误； 中心碳原 子的价层电子对数为 ，故其空间结构为平面三角形，C 正确； 是离 子化合物，电子式为 ，D 错误；故选C。 10.（2021·辽宁卷）含S 元素的某钠盐a 能发生如图转化。下列说法错误的是 A．a 可能为正盐，也可能为酸式盐 B．c 为不溶于盐酸的白色沉淀 C．d 为含极性键的非极性分子 D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀 【答案】C 【解析】由题干信息可知，盐a 与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d，d 能使KMnO4溶液褪色，故d 为 SO2，则盐a 为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，盐a 与足量Cl2反应后将生成SO4 2-，与BaCl2溶液 反应得到沉淀c，故c 为BaSO4，据此分析解题。由分析可知，盐a 为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是 Na2S2O3，故a 可能为正盐，也可能为酸式盐，A 正确；由分析可知，c 为BaSO4，故c 为不溶于盐酸的白 色沉淀，B 正确；由分析可知，d 为SO2，由SO2易溶于水并根据“相似相溶”原理可知，d 是含有极性键 的极性分子，C 错误；由分析可知，盐a 为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，当 Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O，反应②中还可能生成淡黄色沉淀，D 正确；故选C。
