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第52 天
押分子结构
大小比较型——半径、电负性、沸点“排序题”秒杀
(2025·江西·高考真题)下列说法正确的是
A.键长:
B.沸点:
C.键能:
D.键角:
(2025·重庆·高考真题)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:
B.熔点:
C.分子的极性:
D.
的键角:
(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
(2024·江苏·高考真题)明矾
可用作净水剂。下列说法正确的是
例1
例2
例3
例4
A.半径:
B.电负性:
C.沸点:
D.碱性:
(2023·新课标卷·高考真题)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为
,部分晶体结构如下图所示,其中
为平面结构。
下列说法正确的是
A.该晶体中存在N-H…O 氢键
B.基态原子的第一电离能:
C.基态原子未成对电子数:
D.晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同
“分子性质比较”是高考化学中考查“结构决定性质”核心观念的重要题型,命题呈现“多维度综合、
跨模块融合”的特点。试题常以“下列说法正确的是/错误的是”为设问形式,在一道题中综合比较键长、
键能、键角、沸点、熔点、极性、电离能、电负性、半径、杂化方式、氢键、晶体类型等多个维度。近年
高考趋势是强化对比较依据的精准辨析,如区分键能与分子间作用力对沸点的不同影响、区分杂化类型与
孤电子对斥力对键角的共同作用、区分第一电离能的“反常”规律等。预计2026 年将继续保持“横向对比
+纵向递变”的考查方式,要求学生建立系统的比较思维框架。
常考的方向有:
键长、键能、键角的比较:键长:原子半径越小、键级越高,键长越短。键能:键长越短、键级
越高,键能越大;注意F-F 键能反常小于Cl-Cl(孤电子对排斥)。键角:取决于中心原子杂化类
型和孤电子对数目(孤电子对斥力>成键电子对斥力,使键角减小)。
沸点与熔点的比较:分子晶体沸点:主要取决于分子间作用力(范德华力、氢键),相对分子质
量越大、分子极性越强,沸点越高;存在分子间氢键时沸点反常升高。离子晶体熔点:取决于晶
格能(离子电荷越高、半径越小,熔点越高)。共价晶体熔点:取决于共价键键能。常见易错点:
H₂O 沸点高于H₂S(氢键),而非键能;HF 沸点高于HCl(氢键),而非键能。
例5
分子极性的比较:极性分子结构不对称,正负电荷中心不重合;非极性分子结构高度对称,正负
电荷中心重合。常见考点:NH₃ 为极性分子、SiH₄ 为非极性分子;O₃ 为极性分子、CO₂ 为非极性
分子;N₂O 为极性分子、CO₂ 为非极性分子。
第一电离能的比较:同周期从左到右呈增大趋势,但第ⅡA 族(ns² 全满)>第ⅢA 族、第ⅤA 族
(np³ 半满)>第ⅥA 族;同主族从上到下逐渐减小。常见考点:N>O;Mg>Al;P>S。
电负性的比较:同周期从左到右增大,同主族从上到下减小。电负性差异影响键的极性、酸性强
弱、化合物性质等。
原子半径与离子半径的比较:原子半径:同周期从左到右减小,同主族从上到下增大。离子半径:
电子层数多的半径大;电子层结构相同时,核电荷数越大半径越小。常见考点:r(Mg²⁺)<r(O²⁻)
(电子层结构相同,核电荷数Mg>O);r(S²⁻)>r(O²⁻)(电子层数多)。
杂化方式与空间构型的比较:杂化方式决定分子空间构型,进而影响键角、极性等。常见考点:
NH₃(sp³ 杂化,三角锥形,键角约107°);NO₃⁻(sp² 杂化,平面三角形,键角120°);SO₂(sp²
杂化,V 形,键角约119°);SO₃(sp² 杂化,平面三角形,键角120°)。
氢键对性质的影响:分子间氢键:提高熔沸点、增大溶解度(如H₂O、HF、NH₃);分子内氢键:
降低熔沸点(如邻硝基苯酚)。常见考点:沸点H₂O>H₂S、HF>HCl、NH₃>PH₃。
酸碱性强弱的比较:同周期从左到右最高价含氧酸酸性增强;同主族从上到下最高价含氧酸酸性
减弱(非金属性减弱)。羧酸酸性:吸电子基团增强酸性,推电子基团减弱酸性。常见考点:酸
性CCl₃COOH>CH₃COOH;酸性CF₃COOH>CCl₃COOH;酸性H₂SO₃>H₂CO₃。
晶体类型与性质比较:离子晶体(高熔点、导电性熔融态)、共价晶体(高熔点、高硬度)、分
子晶体(低熔点、易升华)、金属晶体(导电、导热、延展性)。常见考点:熔点AlF₃>AlCl₃
(离子晶体 vs 分子晶体);熔点SiO₂>干冰(共价晶体 vs 分子晶体)。
稳定性与反应活性的比较:热稳定性:键能越大,分子越稳定;非金属性越强,氢化物越稳定。
常见考点:热稳定性H₂O>H₂S、HF>HCl、N₂>O₂(三键键能大)。
溶解度的比较(相似相溶):非极性分子易溶于非极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂;能与水
形成氢键的物质溶解度增大。常见考点:O₃ 在CCl₄ 中溶解度大于在水中(O₃ 极性微弱);I₂ 易溶
于CCl₄;乙醇与水任意比互溶(氢键)。
配位能力与结合H⁺能力的比较:Kb(碱结合H⁺的平衡常数)越大,碱性越强,结合H⁺能力越强
常见考点:结合H⁺能力NH₂OH>NH₃(Kb:1.1×10⁻⁸ vs 1.8×10⁻⁵,注意数值大小与碱性强弱对应关
系)。
顺反异构与手性异构的比较:顺反异构:碳碳双键(或环状结构)两端连有不同原子或基团时存
在。手性异构:分子中存在手性碳原子(连有四个不同原子或基团)时存在。常见考点:N₂F₂ 具
有顺反异构;丙氨酸存在手性异构体。
1.元素的电离能
(1)1~36 号元素的第一电离能(I1)变化规律
说明 ①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅢA 族反常;第ⅤA、ⅥA 族反常;
②同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小。
2.元素的电负性
(1)电负性是描述元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子
在化合物中吸引键合电子的能力越强。
(2)变化规律:一般来说,同周期主族元素,从左到右电负性逐渐增大;同主族元素,从上到下电负
性逐渐减小。
3.键角大小比较方法
(1)杂化轨道类型不同:键角sp>sp2>sp3。
(2)杂化轨道类型相同
①孤电子对数越多,键角越小。
②孤电子对数相同,中心原子电负性越大,键角越大。
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。
(3)单键、双键、三键之间的排斥力大小顺序:三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>
单键—单键。
4.晶体熔、沸点的比较
一般情况下,共价晶体> 离子晶体> 分子晶体,如熔、沸点:金刚石> NaCl>Cl2;金属晶体> 分子晶体,
如熔、沸点:Na>Cl2。
晶体类型熔、沸点比较规律
共价晶体原子半径越小,键长越短,键能越大,熔、沸点越高。例如,熔、沸点:金刚石>石英>晶体硅
离子晶体
一般来说,阴、阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。例
如,熔、沸点:MgO> MgCl2,NaCl>CsCl
金属晶体
金属原子(或金属阳离子)半径越小,价电子数(或所带电荷数)越多,其形成的金属键越
强,熔、沸点越高。例如,熔、沸点:Al> Mg> Na
分子晶体
(1)分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常得
高。例如,熔、沸点:H 2O> H 2Te> H 2Se> H 2S
(2)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。例如,熔、沸点:
SnH 4>GeH 4>SiH 4>CH 4
(3)组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,熔、沸点越高。例
如,熔、沸点:CO> N 2
(4)在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低。例如,熔、沸点:正戊烷> 异戊烷> 新
戊烷
1.(2026·江西南昌·一模)全氟异丁腈(
)可在碱性条件下水解而
不能,利用该原理可分离二
者,
水解方程式为
,下列说法正确的是
A.全氟异丁腈的结构简式为
B.
的稳定性强于
C.
的酸性弱于
D.
酸性条件下水解更完全
2.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)碳一分子是指分子中仅含1 个碳原子的化合物,如
、
、
、
、
等,碳一分子在化工生产中具有重要的作用。下列有关碳一分子的说法正确的是
A.O—C—H 键角:
B.分子极性:
C.碳氧键键能:
D.HCOOH 分子中所有原子一定共平面
3.(2026·河北邯郸·一模)
能与
发生反应,当
少量时,发生反应
;当
过量时,发生反应
。下列叙述正确的是
已知:常温下,
,
为阿伏加德罗常数的值。
A.键能:
B.
和
都是非极性分子
C.键角:
D.
溶液中含
数目为
4.(2026·重庆·模拟预测)已知反应:
。
下列有关说法正确的是
A.
和
分别为非极性分子、极性分子
B.
和
的中心原子的杂化类型分别为
、
C.
和
中
D.
与
相比:
氢键键能小于
5.(2026·重庆·模拟预测)下列有关物质性质的比较中正确的是
A.第一电离能:
B.沸点:
C.电负性:
D.电子空间运动状态数:
6.(2026·江西抚州·模拟预测)关于
、
和
的结构与性质,下列说法错误的是
A.沸点:
B.键角:
C.中心原子杂化方式相同
D.第一电离能:
7.(2026·天津河西·一模)下列有关卤素及其氢化物的性质判断错误的是
A.沸点:
B.键能:
C.还原性:
D.密度:
8.(2026·浙江·二模)下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.半径比较:
C.结合
的能力:
D.分子极性:
9.(2026·四川·二模)下表给出了X、Y、Z、W 四种短周期元素的部分信息(已知Li 原子半径为
),请根据这些信息判断下列说法中正确的是
元素
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.102
0.160
0.074
0.071
最高正价或最低负价
+6
+2
-2
-1
A.原子序数
B.氢化物的沸点:
C.离子半径为
D.氢化物的稳定性:
10.(2026·湖北恩施·模拟预测)已知:①
;②
。
下列说法错误的是
A.
的沸点高于
B.
的碱性强于
C.
中N 原子为
杂化
D.
的键角:
11.(2026·江苏·二模)以氧化镁为载体,可实现氯化铵的分步分解。下列说法正确的是
A.半径:
B.电负性:
C.键角:
D.MgO 为分子晶体
12.(2025·北京西城·一模)下列根据相关数据做出的判断不正确的是
A.电负性:
,则酸性:
B.键能:
键
键,则沸点:
C.
,则相同温度相同浓度溶液的碱性:
D.
,则稳定性:石墨
金刚石
13.(2027·全国·一模)下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A.丙氨酸的手性异构体:
B.密度:干冰
冰
C.在水中溶解度:
乙醇
D.键的极性:
14.(2026·四川成都·二模)
的一种制备方法是
。下列有关说法正确的
是
A.
的VSEPR 模型为平面三角形
B.
的杂化轨道中成分:
C.熔点:
D.
具有顺反异构