高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第三講化學(xué)鍵與物質(zhì)構(gòu)成分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案

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?第三講　化學(xué)鍵與物質(zhì)構(gòu)成　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考點(diǎn)一　化學(xué)鍵與物質(zhì)構(gòu)成(命題指數(shù)★★★)

1．離子鍵和離子化合物：
(1)離子鍵的形成和存在。
離子鍵的含義
帶相反電荷離子之間的相互作用
成鍵粒子
陰、陽(yáng)離子
成鍵實(shí)質(zhì)
靜電作用
成鍵元素
通常是活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素間易形成離子鍵
離子鍵的存在
存在于離子化合物中
(2)離子化合物。
①概念：由離子鍵構(gòu)成的化合物。
②常見物質(zhì)：
A．強(qiáng)堿：如NaOH、KOH、Ba(OH)2等。
B．絕大多數(shù)鹽：如NaCl、NH4Cl、KNO3等。
C．金屬氧化物：如Na2O、MgO、CaO等。
(3)表示方法。
①電子式：在元素符號(hào)周圍用“·”或“×”來(lái)表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子。
A．原子，如Na的電子式為Na×；S的電子式為·__·。
B．離子，如Na＋的電子式為Na＋；S2－的電子式為[]2－。
C．化合物，如NaCl的電子式為Na＋[]－；MgCl2的電子式為[]－Mg2＋[]－。
②用電子式表示離子化合物的形成過(guò)程：

2．共價(jià)鍵和共價(jià)化合物：
(1)共價(jià)鍵的形成和存在。
共價(jià)鍵
的概念
原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用。
成鍵粒子
原子
成鍵元素
同種或不同種非金屬元素
分類
①極性鍵：共用電子對(duì)發(fā)生偏移
②非極性鍵：共用電子對(duì)不發(fā)生偏移
存在
①非金屬元素的多原子單質(zhì)，如O2、N2等。
②共價(jià)化合物，如H2O、CO2等。
③某些離子化合物，如NaOH、NH4Cl等。
(2)共價(jià)化合物。
①概念：以共用電子對(duì)形成分子的化合物。
②常見物質(zhì)：
A．酸，如HNO3、H2SO4等。
B．非金屬氫化物，如NH3、CH4等。
C．非金屬氧化物，如CO2、SO2等。
(3)表示方法。
用電子式表示HCl的形成過(guò)程：
H×＋·C―→HC。
3．化學(xué)鍵：
(1)概念：使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。
(2)化學(xué)鍵的分類與成因。
化學(xué)鍵
(3)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成的過(guò)程。

1．判斷下列說(shuō)法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)形成離子鍵的陰、陽(yáng)離子間只存在靜電吸引力。(　　)
提示：×。除了靜電吸引之外，還有靜電排斥作用。
(2)非金屬元素組成的化合物中只含共價(jià)鍵。(　　)
提示：×。某些銨鹽全部由非金屬元素組成，就含有離子鍵。
(3)CO2的電子式為O∶∶C∶∶O。(　　)
提示：×。CO2的電子式為。
(4)所有物質(zhì)中均存在化學(xué)鍵。(　　)
提示：×。稀有氣體是單原子分子，不含化學(xué)鍵。
(5)由金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物。(　　)
提示：×。由金屬元素和非金屬元素形成的AlCl3是共價(jià)化合物。
(6)Na2O2是含有非極性鍵的離子化合物。(　　)
提示：√。離子化合物Na2O2中兩個(gè)氧原子之間是非極性共價(jià)鍵。
2．化學(xué)鍵是純凈物分子內(nèi)或晶體內(nèi)相鄰兩個(gè)或多個(gè)原子(或離子)間強(qiáng)烈的相互作用力的統(tǒng)稱。使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通稱為化學(xué)鍵。
(1)含有離子鍵的化合物一定是離子化合物嗎？
提示：由離子鍵構(gòu)成的化合物叫作離子化合物。含離子鍵的化合物一定是離子化合物。
(2)共價(jià)鍵只存在于共價(jià)化合物中嗎？熔融狀態(tài)的共價(jià)化合物能否導(dǎo)電？
提示：有些單質(zhì)(如H2、Cl2)、離子化合物(如NaOH)中也含有共價(jià)鍵。熔融狀態(tài)的共價(jià)化合物中不存在自由離子，因此不能導(dǎo)電。

命題角度1.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系
【典例1】(2021·日照模擬)下列物質(zhì)：①M(fèi)gCl2②NH4Cl③HCl④NaOH所含化學(xué)鍵類型完全相同的是(　　)
A．①②　　　B．②③　　　C．①④　　　D．②④
【解析】選D。①氯化鎂電子式為]-Mg2+]-，只含氯離子和鎂離子形成的離子鍵；②氯化銨的電子式為[H]+]-含有銨根離子和氯離子形成的離子鍵和氮?dú)湓有纬傻墓矁r(jià)鍵；③氯化氫的電子式為，含氫氯原子間形成的共價(jià)鍵；④NaOH的電子式：Na+H]-，含有鈉離子和氫氧根離子形成的離子鍵和氫、氧形成的共價(jià)鍵；綜上所含化學(xué)鍵類型完全相同的是②④。
【備選例題】
(2021·合肥模擬)下列有關(guān)化學(xué)鍵和化合物的敘述正確的是(　　)
①化學(xué)鍵是可以使離子相結(jié)合，也可以使原子相結(jié)合的作用力
②只含共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物
③Na2O2中含有離子鍵和非極性鍵
④離子化合物與共價(jià)化合物的區(qū)別可以看是否有金屬元素
A．①②　　B．①③　　C．②③　　D．①②③
【解析】選B。形成化學(xué)鍵的微?？赡苁请x子也可能是原子但不能是分子，故①正確；只含共價(jià)鍵的物質(zhì)可能是單質(zhì)，如O2等，故②錯(cuò)誤；Na2O2中鈉離子和過(guò)氧根離子之間存在離子鍵，氧原子和氧原子之間存在非極性共價(jià)鍵，故③正確；氯化鋁中含有金屬元素，但氯化鋁是共價(jià)化合物，氯化銨中全部是非金屬元素，但氯化銨為離子化合物，故④錯(cuò)誤。
命題角度2.物質(zhì)變化與作用力的關(guān)系
【典例2】下列過(guò)程中，共價(jià)鍵被破壞的是(　　)
①碘升華　②溴蒸氣被木炭吸附?、垡掖既苡谒?br /> ④HCl氣體溶于水?、荼诨、轓H4Cl受熱分解
⑦氫氧化鈉熔化?、?NH4)2SO4溶于水
A．④⑥　　　　　　　B．④⑥⑧
C．①②④⑤ D．①④⑥⑦
【解析】選A。①碘升華，破壞的是分子間作用力；②溴蒸氣被木炭吸附，破壞的是分子間作用力；③乙醇是非電解質(zhì)，溶于水不發(fā)生電離，破壞的是分子間作用力；④HCl氣體溶于水，發(fā)生電離，HCl共價(jià)鍵被破壞；⑤冰融化，破壞的是分子間作用力；⑥NH4Cl受熱分解，發(fā)生化學(xué)變化，生成氨氣和HCl，共價(jià)鍵被破壞；⑦氫氧化鈉熔化，只有離子鍵被破壞；⑧(NH4)2SO4溶于水，發(fā)生電離，離子鍵被破壞。綜上，④⑥符合題意，A項(xiàng)正確。
命題角度3.電子式的書寫
【典例3】(2021·南京模擬)下列表達(dá)正確的是(　　)
A．HClO的電子式為H
B．H2S的電子式可表示為H＋[]2－H＋
C．用電子式表示Na2O的形成過(guò)程：2Na×＋· ·→2Na＋[]2－
D．BaCl2的電子式為[]－Ba2＋[]－
【解析】選D。因HClO為共價(jià)化合物，根據(jù)共價(jià)鍵成鍵的特點(diǎn)，氫原子形成一對(duì)共用電子對(duì)，氧原子形成兩對(duì)共用電子對(duì)，氯原子形成一對(duì)共用電子對(duì)，HClO的電子式為HC，故A錯(cuò)誤；H2S為共價(jià)化合物，硫原子中最外層有8個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，分子中存在兩個(gè)H—S鍵，其正確的電子式為HH，故B錯(cuò)誤；Na2O為離子化合物，用電子式表示Na2O的形成過(guò)程為，故C錯(cuò)誤；BaCl2為離子化合物，只含離子鍵，電子式為[]－Ba2＋[]－，故D正確。

1．離子鍵與共價(jià)鍵的比較：

離子鍵
共價(jià)鍵
概念
帶相反電荷的離子之間的相互作用
原子之間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用
成鍵方式
通過(guò)得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
通過(guò)形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
成鍵粒子
陰、陽(yáng)離子
原子
形成條件
活潑金屬元素與活潑非金屬元素作用
同種或不同種非金屬元素作用
存在
離子化合物中
絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、共價(jià)化合物、某些離子化合物中
形成過(guò)程
(舉例)

H×＋· ·＋×H→HH
2.離子化合物和共價(jià)化合物的判斷方法：
(1)根據(jù)構(gòu)成物質(zhì)粒子間的成鍵類型判斷。
一般來(lái)說(shuō)，活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子間易形成離子鍵，同種或不同種非金屬原子間形成共價(jià)鍵。
①含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，但離子化合物中也可能含有共價(jià)鍵，如NH4Cl、Na2SO4、NaOH、Na2O2等。
②只含共價(jià)鍵的化合物是共價(jià)化合物，共價(jià)化合物中一定沒(méi)有離子鍵。
③離子化合物中一般既含金屬元素又含非金屬元素(銨鹽除外)；共價(jià)化合物中一般只含非金屬元素(有些共價(jià)化合物中也含金屬元素，如AlCl3等)。
(2)根據(jù)化合物的類型判斷。
大多數(shù)堿性氧化物、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽都屬于離子化合物；非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸、絕大多數(shù)有機(jī)化合物屬于共價(jià)化合物。
(3)根據(jù)化合物的性質(zhì)判斷。
①熔融狀態(tài)下導(dǎo)電的化合物是離子化合物，不導(dǎo)電的化合物為共價(jià)化合物。
②熔、沸點(diǎn)較低的化合物(SiO2、SiC除外)一般為共價(jià)化合物。
3．判斷2電子、8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的方法：
(1)分子中若含氫原子，則氫原子滿足的是2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
(2)判斷8電子結(jié)構(gòu)的方法有以下兩種。
方法一：原子最外層電子數(shù)＋共用電子對(duì)數(shù)＝8，如在HCl中，對(duì)氯原子來(lái)說(shuō)，最外層有7個(gè)電子，共用電子對(duì)數(shù)為1，則氯原子能滿足8電子結(jié)構(gòu)，對(duì)氫原子則不能滿足8電子結(jié)構(gòu)。
方法二：分子中各原子的最外層電子數(shù)之和＝8×分子中原子總數(shù)－2×共用電子數(shù)，如PCl3最外層電子數(shù)為26＝8×(1＋3)－2×3，即磷和氯都能滿足8電子結(jié)構(gòu)。

命題點(diǎn)1.化學(xué)鍵與物質(zhì)類型的關(guān)系(基礎(chǔ)性考點(diǎn))
1．(2021·徐州模擬)下列關(guān)于化學(xué)鍵和化合物的說(shuō)法正確的是(　　)
A．完全由非金屬元素形成的化合物一定是共價(jià)化合物
B．含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物
C．化學(xué)鍵是直接相鄰的原子或離子之間存在的強(qiáng)烈的相互作用
D．由金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物
【解析】選C。完全由非金屬元素形成的化合物，可能為離子化合物，如銨鹽為離子化合物，故A錯(cuò)誤；含有共價(jià)鍵的化合物可能是離子化合物，如Na2O2等，故B錯(cuò)誤；化學(xué)鍵通常指的是相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子之間的強(qiáng)烈的相互作用，這種相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故C正確；由金屬元素和非金屬元素形成的化合物不一定為離子化合物，如AlCl3為共價(jià)化合物，故D錯(cuò)誤。
2．(2021·哈爾濱模擬)下列物質(zhì)中，從化學(xué)鍵的角度看，有一種與其他三種明顯不同，這種物質(zhì)是(　　)
A．Na2O2　　B．CH4　　C．SO2　　D．H2O2
【解析】選A。Na2O2是離子化合物，電子式為Na+]2-Na+，即含有鈉離子和過(guò)氧根離子形成的離子鍵，又含有氧氧原子形成的共價(jià)鍵；CH4是共價(jià)化合物，電子式為H，只含有碳?xì)湓有纬傻墓矁r(jià)鍵；SO2是共價(jià)化合物，只含有氧、硫形成的共價(jià)鍵；過(guò)氧化氫為共價(jià)化合物，電子式為H，過(guò)氧化氫中O、O之間形成一對(duì)共用電子對(duì)，只含有共價(jià)鍵；從化學(xué)鍵的角度看，與其他三種明顯不同的為Na2O2。
命題點(diǎn)2.物質(zhì)變化與作用力的關(guān)系(綜合性考點(diǎn))
3．(2021·大連模擬)下列變化中離子鍵和共價(jià)鍵均被破壞的是(　　)
A．干冰氣化　　　　　　 B．硝酸溶于水
C．過(guò)氧化鈉熔化　　　 D．KHSO4溶于水
【解析】選D。干冰氣化無(wú)化學(xué)鍵的破壞，故A錯(cuò)誤；硝酸為共價(jià)化合物，只含有共價(jià)鍵，溶于水共價(jià)鍵破壞，故B錯(cuò)誤；過(guò)氧化鈉熔化只破壞離子鍵，故C錯(cuò)誤；KHSO4溶于水電離產(chǎn)生鉀離子、氫離子和硫酸根離子，所以離子鍵和共價(jià)鍵均被破壞，故D正確。
4．下列變化過(guò)程中，既有共價(jià)鍵斷裂，又有離子鍵形成的是(　　)
A．鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
B．氯化氫與氨氣反應(yīng)生成氯化銨固體
C．氯化氫溶于水
D．氯化鈉溶于水
【解析】選B。反應(yīng)生成NaCl和水，在溶液中為氫離子與氫氧根離子結(jié)合生成水，不存在共價(jià)鍵斷裂和離子鍵形成，故A錯(cuò)誤；發(fā)生化學(xué)變化生成氯化銨(離子化合物)，H—Cl共價(jià)鍵斷裂，同時(shí)存在離子鍵形成，故B正確；只發(fā)生H—Cl的斷裂，為電離過(guò)程，故C錯(cuò)誤；存在離子鍵的斷裂，不存在共價(jià)鍵，故D錯(cuò)誤。
命題點(diǎn)3.電子式的書寫(應(yīng)用性考點(diǎn))
5．(2021·大連模擬)下列物質(zhì)的電子式書寫正確的是(　　)
A.Na+]-　　　　　 B.H
C D.Cl
【解析】選A。氯化鈉是離子化合物，由鈉離子和氯離子構(gòu)成，故電子式為Na+]-，故A正確；N原子的最外層有5個(gè)電子，故其電子式為H，故B錯(cuò)誤；二氧化碳中碳原子和氧原子之間以雙鍵結(jié)合，故其電子式為，故C錯(cuò)誤；氯原子的最外層有7個(gè)電子，故其電子式為，故D錯(cuò)誤。
6．下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是(　　)
A．Na2O的電子式為Na[]2－
B．MgCl2的電子式為[]－Mg2＋[]－
C．Na2S的電子式為NaNa
D．用電子式表示H2S的形成過(guò)程為
2H×＋·―→H＋[]2－H＋
【解析】選B。相同離子不能合并，故其電子式為Na＋[]2－Na＋，故A錯(cuò)誤；氯化鎂由1個(gè)鎂離子和2個(gè)氯離子構(gòu)成，故其電子式為[]－Mg2＋
[]－，故B正確；硫化鈉是離子化合物，故其電子式為Na＋[]2－Na＋，故C錯(cuò)誤；H2S是共價(jià)化合物，故其形成過(guò)程為H×＋· ·＋×H―→HH，故D錯(cuò)誤。
【加固訓(xùn)練—拔高】
1．如圖所示化合物的電子式書寫錯(cuò)誤的是(　　)
A．Ca2＋[]
B．Na＋[]2－Na＋
C．Mg2＋[]2－
D．Na＋[]－
【解析】選A。氯化鈣中鈣元素為＋2價(jià)，化學(xué)式為CaCl2，氯化鈣電子式為[]－Ca2＋[]－，故A錯(cuò)誤；硫化鈉為離子化合物，電子式為
Na＋[]2－Na＋，書寫正確，故B正確；氧化鎂的電子式為Mg2＋[]2－，書寫正確，故C正確；氟化鈉為離子化合物，電子式為Na＋[]－，書寫正確，故D正確。
2．(2021·西安模擬)關(guān)于化學(xué)鍵與化合物的敘述中，不正確的是(　　)
A．離子化合物中一定含有金屬離子
B．共價(jià)化合物一定不含離子鍵
C．氯化鈣含有離子鍵，不含共價(jià)鍵
D．離子化合物中可能含共價(jià)鍵
【解析】選A。離子化合物中不一定含有金屬離子，如氯化銨，故A錯(cuò)誤；只含共價(jià)鍵的化合物是共價(jià)化合物，所以共價(jià)化合物只含共價(jià)鍵，不含離子鍵，故B正確；CaCl2是鈣離子與氯離子之間形成的離子鍵，所以只有離子鍵，而不含共價(jià)鍵，故C正確；含有離子鍵的化合物是離子化合物，可能含有共價(jià)鍵，如氫氧化鈉和過(guò)氧化鈉，故D正確。
考點(diǎn)二　共價(jià)鍵及其參數(shù)(命題指數(shù)★★★★)

1．共價(jià)鍵的概念、本質(zhì)和特征：
(1)概念：原子之間形成共用電子對(duì)。
(2)本質(zhì)：電子云(或原子軌道)的重疊。
(3)特征：①飽和性：決定分子的組成。
②方向性：決定分子的立體構(gòu)型。
2．共價(jià)鍵的類型：
(1)σ鍵。

(2)π鍵。
形成
由兩個(gè)原子的p軌道“肩并肩”重疊形成
p－p型

特征
①π鍵的電子云具有鏡像對(duì)稱性，即每個(gè)π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像。
②π鍵不能旋轉(zhuǎn)，不如σ鍵牢固，較易斷裂
3.鍵參數(shù)的概念和特點(diǎn)：
(1)鍵能。
①概念：氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。
②特點(diǎn)：鍵能越大，鍵越穩(wěn)定，越不易斷裂。
(2)鍵長(zhǎng)。
①概念：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距。
②特點(diǎn)：鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，鍵越穩(wěn)定。
(3)鍵角。
①概念：兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。
②特點(diǎn)：表明共價(jià)鍵有方向性，決定分子的立體結(jié)構(gòu)。

4．配位鍵和配合物：
(1)配位鍵的概念：孤電子對(duì)由一個(gè)原子單方面提供而另一個(gè)原子接受孤電子對(duì)形成的共價(jià)鍵，即“電子對(duì)給予—接受鍵”，是一類特殊的共價(jià)鍵。
(2)表示方法：配位鍵可以用A→B來(lái)表示，其中A是提供孤電子對(duì)的原子，B是接受孤電子對(duì)的原子。如在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子提供孤電子對(duì)給銅離子，銅離子接受水分子的孤電子對(duì)形成的。
(3)配位化合物。
①概念：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物，簡(jiǎn)稱配合物。
②形成條件。
A．配體有孤電子對(duì)。
B．中心原子有空軌道。
③組成。


1．判斷下列說(shuō)法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)氯氣的化學(xué)式是Cl2而不是Cl3，是由共價(jià)鍵的飽和性決定的。(　　)
提示：√。Cl只有一個(gè)未成對(duì)電子，因而只能形成Cl2，分子中只有一個(gè)共價(jià)鍵。
(2)共價(jià)鍵只能是非金屬原子之間成鍵。(　　)
提示：×。某些金屬原子與非金屬原子間也可形成共價(jià)鍵，如AlCl3中有共價(jià)鍵。
(3)N2分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比是2∶1。(　　)
提示：×。氮氮三鍵中有一個(gè)σ鍵兩個(gè)π鍵，個(gè)數(shù)比為1∶2。
(4)σ鍵能單獨(dú)形成，而π鍵一定不能單獨(dú)形成。(　　)
提示：√。先形成σ鍵再形成π鍵。
(5)Zn的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為14NA。(　　)
提示：×。[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋與NH3之間以配位鍵相連，共4個(gè)σ鍵，加上4個(gè)NH3的12個(gè)σ鍵，共16個(gè)σ鍵。
(6)碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍。(　　)
提示：×。碳碳雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，能量小于碳碳單鍵中1個(gè)σ鍵鍵能的2倍。
(7)實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2S為共價(jià)化合物，H—S—H的夾角為92°，鍵長(zhǎng)相同，則H2S是V形分子。(　　)
提示：√。根據(jù)鍵長(zhǎng)和鍵角可知H2S是V形分子。
2．結(jié)合表中數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析和解釋有關(guān)事實(shí)。
化學(xué)鍵
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
鍵能/
(kJ·mol－1)
347.7
413
351
226
318
452
(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是_______________________________________________________________。
(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_____________________。
提示：(1)硅烷中的Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能小于烷烴分子中C—C鍵和C—H鍵的鍵能，穩(wěn)定性差，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以形成，所以硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多。
(2)由于鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定，C—H鍵的鍵能大于C—O 鍵的鍵能，故C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定；而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵的鍵能，所以Si—H鍵不穩(wěn)定，而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵，即更易生成氧化物。

命題角度1.共價(jià)鍵的類型
【典例1】(1)(2020·江蘇高考節(jié)選)以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。1 mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為__________mol。

(2)(2018·全國(guó)卷Ⅱ節(jié)選)硫及其化合物有許多用途。
氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為________形，其中共價(jià)鍵的類型有________種。
【解析】(1)—COOH中，C與O形成雙鍵以及C與O形成單鍵，1 mol—COOH中含有2 mol σ鍵，C與羥基相連為單鍵，為一個(gè)σ鍵，所以1 mol檸檬酸中碳與氧共有7 mol σ鍵。
(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，SO3中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤電子對(duì)數(shù)為0，因此分子為平面三角形。分子中存在σ鍵和π鍵，其中π鍵為大π鍵。
答案：(1)7　(2)平面三角　2
命題角度2.共價(jià)鍵的鍵參數(shù)
【典例2】下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．鍵角：BF3＞CH4＞H2O＞NH3
B．分子或離子中鍵角：H2O＜H3O＋，NH3＜NH
C．鍵能(作用能)：氫鍵＜范德華力＜共價(jià)鍵
D．鍵長(zhǎng)：C—H＜N—H＜O—H
【解析】選B。A.BF3是平面三角形，鍵角120°，CH4、H2O、NH3的VSEPR模型為四面體，CH4無(wú)孤電子對(duì)、NH3有1對(duì)孤電子對(duì)、H2O有2對(duì)孤電子對(duì)，由于孤電子對(duì)間排斥力＞孤電子對(duì)和成對(duì)電子對(duì)間的排斥力＞成對(duì)電子對(duì)間的排斥力，所以鍵角：BF3＞CH4＞NH3＞H2O，故A錯(cuò)誤；B.H2O、H3O＋的VSEPR模型為四面體，但H2O有2對(duì)孤電子對(duì)、H3O＋有1對(duì)孤電子對(duì)，NH3、NH的VSEPR模型為四面體，NH3有1對(duì)孤電子對(duì)，NH無(wú)孤電子對(duì)，由于孤電子對(duì)間排斥力＞孤電子對(duì)和成對(duì)電子對(duì)間的排斥力＞成對(duì)電子對(duì)間的排斥力，所以鍵角：H2O＜H3O＋，NH3＜NH，故B正確；C.氫鍵是特殊的分子間作用力，作用力強(qiáng)弱介于范德華力和共價(jià)鍵之間，故C錯(cuò)誤；D.原子半徑：C＞N＞O，原子半徑越大，鍵長(zhǎng)越大，所以鍵長(zhǎng)：C—H＞N—H＞O—H，故D錯(cuò)誤。
命題角度3.配位鍵和配位化合物
【典例3】(1)(2020·全國(guó)Ⅲ卷節(jié)選) 氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為____________鍵，其電子對(duì)由____________提供。
(2)(2019·江蘇高考節(jié)選)Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料，可制備Cu2O。
SO的空間構(gòu)型為____________(用文字描述)；Cu2＋與OH－反應(yīng)能生成 [Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子為____________(填元素符號(hào))。
【解析】(1)NH3BH3分子是由NH3與BH3結(jié)合而成的，其中NH3分子中N原子具有孤電子對(duì)，而BH3分子中B原子具有空軌道，所以二者通過(guò)N與B原子之間形成配位鍵而結(jié)合生成NH3BH3。
(2)SO中S沒(méi)有孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為0＋4＝4，S為sp3雜化， SO為正四面體形。氧原子有孤電子對(duì)，O與Cu2＋之間為配位鍵。
答案：(1)配位　N　(2)正四面體　O
【備選例題】
(2021·青島模擬)下列分子或離子中，能提供孤電子對(duì)與某些金屬離子形成配位鍵的是(　　)
①H2O?、贜H3　③Cl－?、蹸N－?、軨O
A．①②　　　　　　 B．①②③
C．①②④ D．①②③④⑤
【解析】選D。①H2O、②NH3、③Cl-、④CN-、⑤CO的路易斯結(jié)構(gòu)式分別為、、]-、C≡]-、C≡，根據(jù)其路易斯結(jié)構(gòu)式知，這幾種微粒都能提供孤電子對(duì)與某些金屬離子形成配位鍵，所以都能與某些金屬離子形成配位鍵。

1．σ鍵與π鍵的比較：
共價(jià)鍵類型
σ鍵
π鍵
電子云重疊方式
沿鍵軸方向相對(duì)重疊
沿鍵軸方向平行重疊
電子云重疊部位
兩原子核之間，在鍵軸處
鍵軸上方和下方，鍵軸處為零
電子云重疊程度
大
小
鍵的強(qiáng)度
較大
較小
化學(xué)活潑性
不活潑
活潑
成鍵規(guī)律
共價(jià)單鍵是σ鍵；雙鍵中一個(gè)是σ鍵，一個(gè)是π鍵；三鍵中一個(gè)是σ鍵，兩個(gè)是π鍵
2.鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系：
(1)一般來(lái)講，形成共價(jià)鍵的共用電子對(duì)數(shù)越多，則共價(jià)鍵越牢固，含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。
(2)形成共價(jià)鍵的原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越牢固，含有該共價(jià)鍵的分子越穩(wěn)定。
如HF、HCl、HBr、HI中，分子的共用電子對(duì)數(shù)相同(1對(duì))，因F、Cl、Br、I的原子半徑依次增大，故共價(jià)鍵牢固程度H—F>H—Cl>H—Br>H—I，因此，穩(wěn)定性HF>HCl>HBr>HI。
(3)鍵能與鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的參數(shù)，鍵長(zhǎng)和鍵角是描述分子立體構(gòu)型的參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，如果知道分子中的鍵長(zhǎng)和鍵角，這個(gè)分子的立體構(gòu)型就確定了。如氨分子的H—N—H鍵角是107°，N—H鍵的鍵長(zhǎng)是101 pm，就可以斷定氨分子是三角錐形分子，如圖：

(4)關(guān)于F—F鍵鍵長(zhǎng)短，但鍵能小的解釋。
氟原子的半徑很小，因此其鍵長(zhǎng)短，而由于鍵長(zhǎng)短，兩個(gè)氟原子形成共價(jià)鍵時(shí)，原子核之間的距離很近，排斥力很大，因此鍵能不大，F(xiàn)2的穩(wěn)定性差，很容易與其他物質(zhì)反應(yīng)。
3．鍵參數(shù)的應(yīng)用：
(1)由鍵能可推斷物質(zhì)的穩(wěn)定性，鍵能越大，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)。
(2)由鍵能數(shù)據(jù)可推斷反應(yīng)放熱或吸熱。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程是斷舊鍵成新鍵的過(guò)程，根據(jù)斷鍵過(guò)程吸收的總能量和成鍵過(guò)程放出的總能量的差值即可判斷。
(3)由鍵長(zhǎng)和鍵角判斷分子的立體結(jié)構(gòu)。
4．等電子體的判斷方法：
(1)將粒子中的兩個(gè)原子換成原子序數(shù)分別增加n和減少n(n＝1，2等)的原子，如N2與CO、N和CNO－均互為等電子體。
(2)將粒子中一個(gè)或幾個(gè)原子換成原子序數(shù)增加(或減少)n的元素的帶n個(gè)單位電荷的陽(yáng)離子(或陰離子)，如N2O和N互為等電子體。
(3)同主族元素最外層電子數(shù)相等，故可將粒子中原子換成同主族元素原子，如O3和SO2互為等電子體。

命題點(diǎn)1.共價(jià)鍵的類型(基礎(chǔ)性考點(diǎn))
1．(2021·武漢模擬)一定含有σ鍵，又有π鍵的分子是(　　)
①N2O?、贖2O2?、跱2?、蹸3H6　⑤HCHO?、轓a2O2
A．①②③　　B．①③④　　C．①③⑤　　D．③④⑥
【解析】選C。②中均為單鍵，④可能為環(huán)丙烷時(shí)均為單鍵，⑥為離子化合物且含O—O單鍵，均不符合，只有①③⑤為含有σ鍵，又有π鍵的分子。
2．下列說(shuō)法中不正確的是(　　)
A．σ鍵比π鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)
B．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)σ鍵
C．氣體單質(zhì)中，一定有σ鍵，可能有π鍵
D．N2分子中有一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵
【解析】選C。單鍵均為σ鍵，雙鍵和三鍵中各存在一個(gè)σ鍵，其余均為π鍵。稀有氣體單質(zhì)中，不存在化學(xué)鍵。
命題點(diǎn)2.共價(jià)鍵的鍵參數(shù)(基礎(chǔ)性考點(diǎn))
3．(2021·石家莊模擬)已知各共價(jià)鍵的鍵能如表所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)
共價(jià)鍵
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
鍵能E(kJ·mol－1)
436
157
568
432
299
A．穩(wěn)定性：H—I＞H—Cl＞H—F
B．表中看出F2能量最低
C．432 kJ·mol－1＞E(H—Br)＞299 kJ·mol－1
D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝＋25 kJ·mol－1
【解析】選C。鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，根據(jù)數(shù)據(jù)，H—F最穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；鍵能越大，形成的分子越穩(wěn)定，能量越低。根據(jù)數(shù)據(jù)，H—F最穩(wěn)定，HF能量最低，F(xiàn)—F最不穩(wěn)定，F(xiàn)2能量最高，故B錯(cuò)誤；同主族從上往下半徑逐漸增大，即Br的半徑介于Cl和I之間，因此，H—Br的鍵能介于H—Cl和H—I之間，故C正確；根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝(436＋157－2×568)kJ·mol－1＝－543 kJ·mol－1，故D錯(cuò)誤。
4．下列有關(guān)共價(jià)鍵的鍵參數(shù)的說(shuō)法不正確的是(　　)
A．CH4、C2H4、CO2分子中的鍵角依次增大
B．HF、HCl、HBr分子中的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng)
C．H2O、H2S、H2Se分子中的鍵能依次減小
D．分子中共價(jià)鍵的鍵能越大，分子的熔、沸點(diǎn)越高
【解析】選D。CH4、C2H4、CO2分別為正四面體形(109°28′)、平面三角形
(120°)、直線形(180°)，所以分子中的鍵角依次增大，故A正確；原子半徑越大，形成的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，O、S、Se的原子半徑依次增大，所以與H形成的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)依次增大，故B正確；非金屬性越強(qiáng)，形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定，共價(jià)鍵的鍵能越大，則H2O、H2S、H2Se分子中的鍵能依次減小，故C正確；影響分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的因素是分子間作用力，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高，與共價(jià)鍵的鍵能無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。
命題點(diǎn)3.配位鍵和配位化合物(綜合性考點(diǎn))
5．如圖是卟啉配合物葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖(部分)，下列敘述正確的是(　　)

A．該葉綠素只含有H、Mg、C、N元素
B．該葉綠素是配合物，中心離子是鎂離子
C．該葉綠素是配合物，其配體是氮元素
D．該葉綠素不是配合物，而是高分子化合物
【解析】選B。該葉綠素只含有H、Mg、C、N、O元素，故A錯(cuò)誤；Mg的最高化合價(jià)為＋2價(jià)，而由圖可知與4個(gè)N原子作用，Mg提供空軌道，N提供孤電子對(duì)，形成配位鍵，該物質(zhì)是配位化合物，中心離子為鎂離子，故B正確；該化合物中配位原子為N原子，但不能稱為配體，同樣也不能稱配體是N元素，配體一般可以是離子或分子，故C錯(cuò)誤；由B中分析，該物質(zhì)是配位化合物，故D錯(cuò)誤。
6．用過(guò)量的AgNO3溶液處理含0.01 mol氯化鉻的水溶液(CrCl3·6H2O)，生成0.02 mol AgCl沉淀，此配合物的組成最可能是(　　)
A．[Cr(H2O)6]Cl3
B．[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O
C．[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O
D．[CrCl3(H2O)3]·3H2O
【解析】選B。0.01 mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過(guò)量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生0.02 mol AgCl沉淀，氯化鉻(CrCl3·6H2O)和氯化銀的物質(zhì)的量之比是1∶2，根據(jù)氯離子守恒知，一個(gè)氯化鉻(CrCl3·6H2O)化學(xué)式中含有2個(gè)氯離子，剩余的1個(gè)氯離子是配原子，所以氯化鉻(CrCl3·6H2O)的化學(xué)式可能為[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O。
【加固訓(xùn)練—拔高】
1．(2021·石家莊模擬)下列物質(zhì)中，含非極性共價(jià)鍵的化合物是(　　)
A．MgCl2　　B．Na2O2　　C．O2　　D．NaOH
【解析】選B。MgCl2是離子化合物，電子式為[]－Mg2＋[]－，只含有離子鍵，故A錯(cuò)誤；過(guò)氧化鈉為離子化合物，其電子式為
Na＋[]2－Na＋，鈉離子和過(guò)氧根離子形成離子鍵，過(guò)氧根離子中O原子和O原子形成非極性共價(jià)鍵，故B正確；O2是單質(zhì)，不是化合物，故C錯(cuò)誤；NaOH是離子化合物，電子式為Na＋[H]－，Na＋和OH－形成離子鍵，OH－中O原子和H原子形成極性共價(jià)鍵，故D錯(cuò)誤。
2．能說(shuō)明CH4分子的5個(gè)原子不在同一平面而為正四面體構(gòu)型的是(　　)
A．兩個(gè)鍵之間夾角為109°28′
B．C—H鍵為極性共價(jià)鍵
C．4個(gè)C—H鍵的鍵能、鍵長(zhǎng)相同
D．碳的價(jià)層電子都形成共價(jià)鍵
【解析】選A。鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的主要參數(shù)，鍵長(zhǎng)相同，兩個(gè)鍵之間夾角為109°28′能說(shuō)明該微粒的空間結(jié)構(gòu)為正四面體，故A正確；C—H鍵為極性共價(jià)鍵，與分子的空間構(gòu)型無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；鍵能是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的主要參數(shù)，CH4的C—H鍵的鍵能、鍵長(zhǎng)相同，不能判斷分子的空間構(gòu)型，故C錯(cuò)誤；碳的價(jià)層電子都形成共價(jià)鍵，只能說(shuō)明原子間的成鍵方式，不能說(shuō)明分子的空間構(gòu)型為正四面體，故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三　分子的立體構(gòu)型(命題指數(shù)★★★★★)

1．價(jià)層電子對(duì)互斥理論：
(1)價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)：對(duì)于ABx型分子，分子中的價(jià)層電子對(duì)包括σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)，由于電子對(duì)的相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離，分子盡可能采取對(duì)稱的立體構(gòu)型，以減小斥力。
(2)價(jià)層電子對(duì)的確定方法。
價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋中心原子的孤電子對(duì)數(shù)其中，σ鍵電子對(duì)數(shù)＝B原子的個(gè)數(shù)
孤電子對(duì)數(shù)＝(a－xb)。
①a表示中心原子的價(jià)電子數(shù)。
對(duì)主族元素：a＝最外層電子數(shù)；
對(duì)于陽(yáng)離子：a＝價(jià)電子數(shù)－離子電荷數(shù)；
對(duì)于陰離子：a＝價(jià)電子數(shù)＋|離子電荷數(shù)|。
②x表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
③b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1，其他原子＝8－該原子的價(jià)電子數(shù)。
(3)VSEPR模型預(yù)測(cè)分子或離子的立體構(gòu)型。
①中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵的分子。
ABn
n＝2
n＝3
n＝4
價(jià)層電子
對(duì)數(shù)
2
3
4
電子對(duì)
排布
方式



立體構(gòu)
型名稱
直線形
平面三角形
正四面體
鍵角
180°
120°
109°28′
實(shí)例
CO2
BF3
CH4
②中心原子上有孤電子對(duì)的分子：對(duì)于中心原子上有孤電子對(duì)(未用于形成共價(jià)鍵的電子對(duì))的分子，中心原子上的孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并互相排斥使分子呈現(xiàn)不同的立體構(gòu)型。
化學(xué)式
含孤電子對(duì)的
VSEPR模型
分子或離子
的立體構(gòu)型
分子或離子的
立體構(gòu)型名稱
H2O


V形
NH3


三角錐形
HCN


直線形
H3O＋


三角錐形
SO2


V形
2.軌道的雜化與雜化軌道：
(1)軌道的雜化：原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合形成與原軌道數(shù)相等的一組新軌道的過(guò)程。
(2)雜化軌道：雜化后形成的新的能量相同的一組原子軌道。
(3)雜化軌道類型和分子立體構(gòu)型。
雜化類型
sp
sp2
sp3
參與雜化的原子軌道及數(shù)目
1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道
1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道
1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道
雜化軌道的數(shù)目
2
3
4
雜化軌道間的夾角
180°
120°
109°28′
立體構(gòu)型名稱
直線形
平面三角形
正四面體形
實(shí)例
CO2、C2H2
BF3、HCHO
CH4、CCl4

1．判斷下列說(shuō)法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道。(　　)
提示：×。參與雜化的軌道能量相近。
(2)中心原子采取sp3雜化的分子，其立體構(gòu)型可能是四面體形、三角錐形或V形。(　　)
提示：√。sp3雜化軌道中孤電子對(duì)數(shù)目為0、1、2時(shí)分別對(duì)應(yīng)立體構(gòu)型為四面體形、三角錐形、V形。
(3)H2S與H2O雜化方式和分子構(gòu)型相同，鍵角也相同。(　　)
提示：×。H2S與H2O中心原子都是sp3雜化，分子構(gòu)型均為V形，鍵角H2O＞H2S。
(4)雜化軌道只用于形成σ鍵和容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。(　　)
提示：√。雜化軌道可用于形成σ鍵和容納孤電子對(duì)。
(5)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化。(　　)
提示：√。分子構(gòu)型為平面三角形即分子同時(shí)為AB3型，且分子中只有3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，因此中心原子均為sp2雜化。
(6)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形。(　　)
提示：×。中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型一定為直線形。
2．烯烴中與雙鍵相連的C原子為sp2雜化，乙烯分子的成鍵情況如圖：

(1)試分析乙烯分子中碳碳雙鍵的成鍵方式。
(2)甲烷、乙炔分子中的碳原子雜化方式分別是什么？?jī)煞N分子中的C—C鍵和C—H鍵成鍵方式分別是什么？
提示：(1)乙烯分子中碳原子采取sp2雜化，C===C是成鍵碳原子的sp2雜化軌道“頭碰頭”形成σ鍵，同時(shí)其余的p軌道垂直于平面，“肩并肩”形成π鍵。
(2)CH4中的C是sp3雜化，C—C鍵是sp3-sp3 σ鍵，C—H 鍵是sp3-s σ鍵；C2H2中的C是sp雜化，C—C鍵是sp-sp σ鍵和p-p π鍵，C—H鍵是sp-s σ鍵。
3．將下列VSEPR模型、分子或離子和立體構(gòu)型用短線連起來(lái)：
VSEPR模型　　　 分子或離子　　　立體構(gòu)型
A．正四面體　 ①BF3　 a．直線形
B．直線形　 ②NH　 b．平面三角形
C．平面三角形　 ③SO　 c．正四面體
D．四面體　 ④BeCl2　 d．三角錐形
提示：A—②—c，B—④—a，C—①—b，D—③—d

命題角度1.粒子構(gòu)型的判斷
【典例1】(1)(2020·全國(guó)Ⅰ卷節(jié)選)Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
磷酸根離子的空間構(gòu)型為________________，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為________、雜化軌道類型為________。
(2)(2020·山東等級(jí)考節(jié)選)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。
NH3、PH3、AsH3的鍵角由大到小的順序?yàn)開___________________。
(3)(2018·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選)Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用。
LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是__________________、中心原子的雜化形式為____________________。 LiAlH4中，存在__________(填標(biāo)號(hào))。
A．離子鍵　　　B．σ鍵　　　C．π鍵　　　D．氫鍵
【解析】(1)經(jīng)過(guò)計(jì)算，PO中不含孤電子對(duì)，成鍵電子對(duì)數(shù)目為4，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，因此其構(gòu)型為正四面體形，P原子是采用sp3雜化方式形成的4個(gè)sp3雜化軌道；
(2)NH3、PH3、AsH3中心原子都是sp3雜化，都有1對(duì)孤電子對(duì)，中心原子的電負(fù)性越小，成鍵電子對(duì)之間的斥力越小，鍵角越小，所以這三種物質(zhì)鍵角由大到小的順序?yàn)镹H3>PH3>AsH3；
(3)LiAlH4中的陰離子是AlH，中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，且不存在孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化；陰、陽(yáng)離子間存在離子鍵，Al與H之間還有共價(jià)單鍵，不存在雙鍵和氫鍵，答案選A、B。
答案：(1)正四面體形　4　sp3
(2)NH3、PH3、AsH3
(3)正四面體　sp3　A、B
命題角度2.雜化軌道類型的判斷
【典例2】(1)(2020·全國(guó)Ⅲ卷節(jié)選) 氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3＋6H2O===3NH＋B3O＋9H2，B3O的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由______________變?yōu)開_____________。
(2)(2020·山東等級(jí)考節(jié)選)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。
含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1 mol該配合物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有________mol，該螯合物中N的雜化方式有________種。

(3)(2019·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選)在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要材料。
乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是__________、__________。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是______________________________________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是__________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。

(1)

(2)

如圖，①－⑥為通過(guò)螯合作用形成的配位鍵，形成兩個(gè)五元環(huán)和一個(gè)四元環(huán)。
(3)乙二胺結(jié)構(gòu)式：


【解析】(1)NH3BH3中B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，發(fā)生sp3雜化，而中B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，發(fā)生sp2雜化。
(2)由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分析，根據(jù)題意“含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物”，故該配合物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有6 mol，Cd—NO2不算；該螯合物中N的雜化方式都是sp2雜化，故該物質(zhì)中N的雜化方式有1種；
(3)乙二胺中N形成3個(gè)單鍵，含有1對(duì)孤電子對(duì)，屬于sp3雜化；C形成4個(gè)單鍵，不存在孤電子對(duì)，也是sp3雜化；由于乙二胺的兩個(gè)N可提供孤電子對(duì)給金屬離子形成配位鍵，因此乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子；由于銅離子的半徑較大且含有的空軌道多于鎂離子，因此與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是Cu2＋。
答案：(1)sp3　sp2　(2)6　1
(3)sp3　sp3　乙二胺的兩個(gè)N提供孤電子對(duì)給金屬離子形成配位鍵　Cu2＋

1．價(jià)層電子對(duì)互斥理論與分子構(gòu)型：
σ鍵
電子
對(duì)數(shù)
孤電
子對(duì)
數(shù)
價(jià)層
電子
對(duì)數(shù)
電子對(duì)的
排列方式
VSEPR
模型
分子或
離子的
立體
構(gòu)型
實(shí)例
2
0
2

直線形
直線形
HgCl2、
BeCl2、
CO2
3
0
3

三角形
平面
三角形
BF3、
BCl3
2
1

V形
SnBr2、
PbCl2
4
0
4

四面
體形
正四面
體形
CH4、
CCl4
3
1

三角
錐形
NH3、
NF3
2
2

V形
H2O
2.用價(jià)層電子對(duì)理論判斷共價(jià)分子或離子立體構(gòu)型：
(1)確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。
①對(duì)于ABx型分子，σ鍵電子對(duì)＝B原子的個(gè)數(shù)，如H2O的中心原子是O，有2對(duì)σ鍵電子對(duì)。若A與B之間通過(guò)兩對(duì)或三對(duì)結(jié)合而成，也只有1個(gè)σ鍵。
②中心原子上的孤電子對(duì)＝(a－xb)，其中a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，x為B原子的個(gè)數(shù)，b為B最多能接受的電子數(shù)。
③對(duì)于陽(yáng)(或陰)離子來(lái)說(shuō)，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去(或加上)離子的電荷數(shù)。
④中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋中心原子的孤電子對(duì)數(shù)。
(2)根據(jù)中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定VSEPR模型。
(3)略去孤電子對(duì)，確定分子構(gòu)型。
3．雜化類型與分子構(gòu)型：
(1)當(dāng)雜化軌道全部用于形成σ鍵時(shí)：
雜化類型
sp
sp2
sp3
軌道組成
一個(gè)ns軌道和
一個(gè)np軌道
一個(gè)ns軌道和
兩個(gè)np軌道
一個(gè)ns軌道和
三個(gè)np軌道
軌道夾角
180°
120°
109°28′
雜化軌道
示意圖



實(shí)例
BeCl2
BF3
CH4
分子結(jié)構(gòu)
示意圖



分子構(gòu)型
直線形
平面三角形
正四面體形
(2)當(dāng)雜化軌道中有未參與成鍵的孤電子對(duì)時(shí)。
由于孤電子對(duì)參與互相排斥，會(huì)使分子的構(gòu)型與雜化軌道的形狀有所區(qū)別。在雜化軌道的基礎(chǔ)上，略去孤電子對(duì)，即為分子的立體構(gòu)型。
4．用雜化軌道理論判斷共價(jià)分子或離子立體構(gòu)型：
分子組
成(A為
中心原子)
中心原子
的孤電子
對(duì)數(shù)
中心原子
的雜化
方式
分子立
體構(gòu)型
示例
AB2
0
sp
直線形
BeCl2
1
sp2
V形
SO2
2
sp3
V形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角錐形
NH3
AB4
0
sp3
正四
面體形
CH4

命題點(diǎn)1.粒子構(gòu)型的判斷(綜合性考點(diǎn))
1．下列各組微粒的立體構(gòu)型相同的是(　　)
①N2O和SCN－　　　　 ②NO和ClO
③O3和SO2 ④SiO和SO
A．全部　　B．①②④　　C．①③④　　D．②④
【解析】選C。①N2O中O原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋＝2，且不含孤電子對(duì)，為直線形結(jié)構(gòu)；SCN－中C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋＝2，且不含孤電子對(duì)，為直線形結(jié)構(gòu)，所以這兩個(gè)微?？臻g構(gòu)型相同，故正確；②NO中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋＝2，且不含孤電子對(duì)，為直線形結(jié)構(gòu)；ClO中Cl原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋＝4，且含有2個(gè)孤電子對(duì)，為V形結(jié)構(gòu)，所以二者空間構(gòu)型不同，故錯(cuò)誤；③O3空間構(gòu)型為V形，SO2中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋＝3，且含有1個(gè)孤電子對(duì)，為V形結(jié)構(gòu)，所以二者空間構(gòu)型相同，故正確；④SiO中Si原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4＋＝4，且不含孤電子對(duì)，為正四面體結(jié)構(gòu)；SO中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4＋＝4，且不含孤電子對(duì)，為正四面體結(jié)構(gòu)，所以二者空間構(gòu)型相同，故正確。
2．(2021·合肥模擬)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間構(gòu)型，有時(shí)也能用來(lái)推測(cè)鍵角大小，下列判斷正確的是(　　)
A．H2S、CS2、HI都是直線形的分子
B．COCl2、BF3、SO2都是平面三角形的分子
C．BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角小于120°
D．PCl3、NH3、PCl5的VSEPR構(gòu)型相同
【解析】選C。硫化氫分子呈V形，CS2、HI都是直線形的分子，故A錯(cuò)誤；二氧化硫?yàn)閂形結(jié)構(gòu)，COCl2、BF3中中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)都是3且不含孤電子對(duì)，所以這兩種分子都是平面三角形結(jié)構(gòu)，故B錯(cuò)誤；BF3中價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋×(3－3×1)＝3，為平面三角形結(jié)構(gòu)；SnBr2中價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋×(4－2×1)＝3且含有一個(gè)孤電子對(duì)，為V形結(jié)構(gòu)，孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力，所以BF3鍵角為120°，SnBr2鍵角小于120°，故C正確；NH3、PCl3中價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋×(5－3×1)＝4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以NH3、PCl3為三角錐形結(jié)構(gòu)；PCl5中價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝5＋×(5－5×1)＝5且不含孤電子對(duì)，為三角雙錐結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤。
命題點(diǎn)2.雜化軌道類型的判斷(綜合性考點(diǎn))
3．(2021·濟(jì)南模擬)下列中心原子的雜化軌道類型和分子幾何構(gòu)型不正確的是(　　)
A．PCl3中P原子是sp3雜化，為三角錐形
B．NH中N原子是sp3雜化，為正四面體形
C．H2S中S原子是sp雜化，為直線形
D．SO2中S原子是sp2雜化，為V形
【解析】選C。該分子中P原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋＝4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷其中心原子雜化類型是sp3，實(shí)際空間構(gòu)型為三角錐形，故A正確；該離子中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝4＋＝4且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷N原子為sp3雜化，為正四面體形，故B正確；該分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋＝4且含有兩個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷S原子采用sp3雜化，為V形結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；該分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋＝3且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)判斷S原子是sp2雜化，為V形，故D正確。
4．(2021·沈陽(yáng)模擬)下列各組微粒的空間構(gòu)型和中心原子雜化方式均相同的是(　　)
①NH3和H2O?、贜H和H3O＋?、跱H3和H3O＋?、躉3和SO2?、軨O2和BeCl2　⑥CO和SO
⑦BF3和Al2Cl6
A．全部　　B．④⑥⑦　　C．③④⑤　　D．②⑤⑥
【解析】選C。①NH3中N原子雜化軌道數(shù)為×(5＋3)＝4，采取sp3雜化方式，分子構(gòu)型為三角錐形，H2O中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋(6－2×1)＝4，雜化方式為sp3，含有兩個(gè)孤電子對(duì)，分子的空間構(gòu)型為V形，雜化方式相同，空間構(gòu)型不相同；②NH中N原子雜化軌道數(shù)為×(5＋4－1)＝4，采取sp3雜化方式，分子構(gòu)型為正四面體，H3O＋中O原子雜化軌道數(shù)為×(6＋3－1)＝4，采取sp3雜化方式，分子構(gòu)型為三角錐形，雜化方式相同，空間構(gòu)型不相同；③NH3中N原子雜化軌道數(shù)為×(5＋3)＝4，采取sp3雜化方式，分子構(gòu)型為三角錐形，H3O＋中O原子雜化軌道數(shù)為×(6＋3－1)＝4，采取sp3雜化方式，分子構(gòu)型為三角錐形，雜化方式相同，空間構(gòu)型相同；④O3中O原子雜化軌道數(shù)為×(6＋0)＝3，采取sp2雜化方式，分子構(gòu)型為平面三角形，SO2中S原子雜化軌道數(shù)為×(6＋0)＝3，采取sp2雜化方式，分子構(gòu)型為平面三角形，雜化方式相同，空間構(gòu)型相同；⑤CO2中C原子雜化軌道數(shù)為×(4＋0)＝2，采取sp雜化方式，分子構(gòu)型為直線形，BeCl2分子中Be原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵數(shù)＋孤電子對(duì)數(shù)＝2＋(2－2×1)＝2，因此Be采取sp雜化，其空間構(gòu)型為直線形，雜化方式相同，空間構(gòu)型相同；⑥CO 中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋(4＋2－3×2)＝3，雜化方式為sp2，分子的空間構(gòu)型為平面三角形，SO中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝(6＋2)＝4，中心原子的雜化方式為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體形，雜化方式不相同，空間構(gòu)型不相同；⑦BF3中B原子雜化軌道數(shù)為×(3＋3)＝3，采取sp2雜化方式，分子構(gòu)型為平面三角形，Al2Cl6中Al原子雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化方式，分子構(gòu)型為正四面體，雜化方式不相同，空間構(gòu)型不相同；正確的有③④⑤。
【加固訓(xùn)練—拔高】
1．(2021·深圳模擬)下列物質(zhì)的分子中，鍵角最小的是(　　)
A．H2O　　　　　　　 B．NF3
C．CH4 D．NH3
【解析】選A。在分子中，中心原子上孤電子對(duì)之間的排斥力＞孤電子對(duì)和成鍵電子之間的排斥力＞成鍵電子之間的排斥力，則含有孤電子對(duì)越多，分子中的鍵角越小，H2O中O原子含有2對(duì)孤電子對(duì)，NH3和NF3中N原子含有1對(duì)孤電子對(duì)，CH4分子中C原子不含孤電子對(duì)，所以鍵角最小的是H2O。
2．(2021·廈門模擬)下列微粒的空間構(gòu)型與BF3相同的是(　　)
A．PCl3 B．H3O＋
C．CO D．SO
【解析】選C。三氯化磷分子中，價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝3＋(5－3×1)＝4，采取sp3雜化，構(gòu)型為正四面體，因?yàn)楹幸粋€(gè)孤電子對(duì)，所以微粒的空間構(gòu)型是三角錐形，故A錯(cuò)誤；H3O＋中O原子孤電子對(duì)數(shù)＝＝1、價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝1＋3＝4，空間構(gòu)型為三角錐形，故B錯(cuò)誤；CO中σ鍵數(shù)＝配原子數(shù)＝3，孤電子對(duì)數(shù)＝(4＋2－3×2)＝0，碳原子的價(jià)層電子數(shù)＝3＋(4＋2－3×2)＝3，不含孤電子對(duì)，所以C采取sp2雜化，空間構(gòu)型為平面正三角形，故C正確；SO中S原子形成3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)＝＝1，為sp3雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)四　分子間作用力與分子的性質(zhì)(命題指數(shù)★★★★)

1．鍵的極性和分子的極性：
(1)鍵的極性。

(2)分子的極性。

(3)鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系。
類型
實(shí)例
鍵的極性
空間構(gòu)型
分子極性
X2
H2、N2
非極性鍵
直線形
非極性分子
XY
HCl、NO
極性鍵
直線形
極性分子
XY2(X2Y)
CO2、CS2
極性鍵
直線形
非極性分子
SO2
極性鍵
V形
極性分子
H2O、H2S
極性鍵
V形
極性分子
XY3
BF3
極性鍵
平面正
三角形
非極性
分子
NH3
極性鍵
三角
錐形
極性
分子
XY4
CH4、CCl4
極性鍵
正四面體形
非極性分子
2．分子間作用力：
(1)范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。
①概念：范德華力是分子之間普遍存在的相互作用力，它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。
②特征：很弱(約比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí))，無(wú)方向性和飽和性。
③影響因素：A.結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大；
B．分子的極性越大，范德華力越大。
④對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。
(2)氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。
①概念：已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子(如N、F、O)形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間的作用力。
②表示方法：氫鍵通常用A—H…B—表示，其中A、B為N、O、F，“—”表示共價(jià)鍵，“…”表示形成的氫鍵。
③分類：氫鍵可分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵兩類。存在分子內(nèi)氫鍵，存在分子間氫鍵。前者的沸點(diǎn)低于后者。
④特征：氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于一種較弱的作用力，比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。
⑤氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：氫鍵主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高。
3．溶解性：
(1)相似相溶規(guī)律。
非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。如蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳。萘和碘易溶于四氯化碳，難溶于水。
(2)影響物質(zhì)溶解性的因素。
①外界因素：主要有溫度、壓強(qiáng)等。
②氫鍵：溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好(填“好”或“差”)。
③分子結(jié)構(gòu)的相似性：溶質(zhì)和溶劑的分子結(jié)構(gòu)相似程度越大，其溶解性越好。如乙醇與水互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯較小。
④溶質(zhì)是否與水反應(yīng)：溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)，溶質(zhì)的溶解度會(huì)增大。如SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度增大。
4．分子的手性：
(1)手性異構(gòu)體：具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體。
(2)手性分子：有手性異構(gòu)體的分子。
(3)手性碳原子：連接四個(gè)互不相同的原子或基團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子。用*C來(lái)標(biāo)記。具有手性的有機(jī)物，是因?yàn)槠浜惺中蕴荚?。如?R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基團(tuán)。
判斷一種有機(jī)物是否具有手性異構(gòu)體，就看其含有的碳原子是否連有四個(gè)互不相同的原子或基團(tuán)。
5．無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性：
對(duì)于同一種元素的無(wú)機(jī)含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。如果把含氧酸的通式寫成(HO)mROn，R相同時(shí)，n值越大，R的正電性越強(qiáng)，R—O—H中的氧原子的電子就會(huì)越向R偏移，在水分子的作用下，就越容易電離出H＋，酸性也就越強(qiáng)。如H2SO3可寫成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可寫成(HO)2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性強(qiáng)于H2SO3。同理，酸性：HNO3＞HNO2，HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO。

1．判斷下列說(shuō)法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)極性分子中一定含有極性鍵，不可能含有非極性鍵。(　　)
提示：×。極性分子O3中只含有非極性鍵，極性分子H2O2中含有非極性鍵。
(2)非極性分子中不可能含有極性鍵。(　　)
提示：×。以極性鍵結(jié)合形成的分子，若分子空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，則為非極性分子，如CH4、CO2等。
(3)氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛存在于自然界中。(　　)
提示：×。氫鍵屬于分子間作用力，不是化學(xué)鍵。
(4)萃取碘水中的I2可用CCl4、苯等非極性溶劑，原理是相似相溶。(　　)
提示：√。因?yàn)橄嗨葡嗳?，I2在有機(jī)溶劑中的溶解度較大，在水中的溶解度較小。
(5)鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大。(　　)
提示：×。鹵素氫化物(如HF)中可能含有氫鍵，會(huì)使熔、沸點(diǎn)升高。
(6)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵。(　　)
提示：×。H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镺—H鍵鍵能大于S—H鍵鍵能，而與氫鍵無(wú)關(guān)。
2．氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于分子間作用力。與范德華力不同，氫鍵既有飽和性，又有方向性。每個(gè)氫原子只形成一個(gè)氫鍵，每個(gè)H2O分子能形成4個(gè)氫鍵，分別為水分子中兩個(gè)氫原子吸引其余水分子中心原子上的孤電子對(duì)，以及水分子中氧原子上的孤電子對(duì)被其余水分子中的氫原子所吸引。

(1)1 mol 冰中的氫鍵數(shù)目是多少？
(2)生命體中許多大分子內(nèi)也存在氫鍵，而且對(duì)生命物質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和生物活性具有重要的意義。例如，氫鍵是蛋白質(zhì)具有生物活性的高級(jí)結(jié)構(gòu)的重要原因(如圖)，DNA雙螺旋的兩個(gè)螺旋鏈也正是用氫鍵相互結(jié)合的。DNA雙螺旋鏈如何依靠氫鍵相互連接？
提示：(1)每個(gè)水分子能形成4個(gè)氫鍵，每個(gè)氫鍵對(duì)該水分子的貢獻(xiàn)為1/2，則1 mol 冰中的氫鍵數(shù)目為2NA。
(2)DNA分子中的堿基靠氫鍵形成堿基對(duì)，從而將兩條鏈連接在一起。
3．下列各組物質(zhì)中，都是由極性鍵構(gòu)成極性分子的一組是(　　)
A．CH4和Br2　　　　 B．NH3和H2O
C．H2S和CCl4 　　 D．CO2和HCl
【解析】選B。CH4、CCl4、CO2都是由極性鍵形成的非極性分子，NH3、H2O、H2S、HCl都是由極性鍵形成的極性分子。

命題角度1.鍵的極性和分子的極性
【典例1】(2021·成都模擬)在下列物質(zhì)中：含非極性鍵的極性分子有(　　)
①H2O?、贜H3?、跱H3·H2O?、芤掖肌、菀蚁、轈O2?、逤uSO4·5H2O　⑧甲烷?、酘2O2
A．①②⑥ B．③④⑦
C．④⑨ D．③④⑧⑨
【解析】選C。①H2O是共價(jià)化合物，正負(fù)電荷中心不重合，由極性鍵構(gòu)成的極性分子；②NH3是共價(jià)化合物，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，正負(fù)電荷中心不重合，由極性鍵構(gòu)成的極性分子；③NH3和H2O都是極性鍵構(gòu)成的極性分子，則NH3·H2O中正負(fù)電荷中心不重合，屬于只含極性鍵的極性分子；④乙醇分子中含有碳碳單鍵，是非極性鍵，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱且正負(fù)電荷中心無(wú)法重疊，故乙醇是含非極性鍵的極性分子；⑤乙烯中含有碳碳雙鍵，是非極性鍵，碳?xì)滏I是極性鍵，其結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合，屬于含非極性鍵和極性鍵的非極性分子；⑥CO2含有碳氧極性鍵，其結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合，屬于只含有極性鍵的非極性分子；⑦CuSO4·5H2O中銅離子和硫酸根離子之間存在離子鍵，硫原子和氧原子間存在極性共價(jià)鍵，銅原子和氧原子間存在配位鍵，氧原子和氫原子間存在氫鍵，結(jié)構(gòu)中不存在非極性鍵；⑧甲烷中碳?xì)滏I為極性鍵，其結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合，屬于只含有極性鍵的非極性分子；⑨H2O2含有氧氫鍵和氧氧鍵，氧氧鍵是非極性鍵，氧氫鍵是極性鍵，H2O2不是直線形分子，是半開書頁(yè)形的，兩個(gè)氧原子在書脊，兩個(gè)氫原子分別在兩個(gè)書頁(yè)上，正負(fù)電荷中心不重合，是含有極性鍵和非極性鍵的極性分子；符合題目要求的為④⑨。
命題角度2.分子間作用力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
【典例2】(1)(2020·山東等級(jí)考節(jié)選)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開___________________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________________。
(2)(2019·江蘇高考節(jié)選)Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料，可制備Cu2O。
抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，分子中碳原子的軌道雜化類型為______________；推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性：__________________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。

【解析】(1)NH3、PH3、AsH3的結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高，但是NH3分子間能形成氫鍵，故這三種物質(zhì)的沸點(diǎn)NH3>AsH3>PH3；N、P、As這三種元素位于元素周期表中ⅤA族，原子序數(shù)依次增大，同一主族從上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)，故這三種物質(zhì)的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳sH3>PH3>NH3。
(2)形成四個(gè)單鍵的碳原子為sp3雜化，形成雙鍵的碳原子為sp2雜化。1個(gè)抗壞血酸分子中含有4個(gè)羥基，可以與H2O分子間形成氫鍵，所以其易溶于水。
答案：(1)NH3、AsH3、PH3　AsH3、PH3、NH3　
(2)sp3、sp2　易溶于水
　
(1)(宏觀辨識(shí)與微觀探析)HF、H2O的沸點(diǎn)比HCl、H2S的沸點(diǎn)高很多，H2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，如何用分子間作用力解釋？
提示：HF、H2O的沸點(diǎn)比HCl、H2S的沸點(diǎn)高很多，是因?yàn)镠F、H2O含有氫鍵，比范德華力強(qiáng)；水分子間形成的氫鍵數(shù)目比HF多，所以H2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高。
(2)(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)正戊烷的沸點(diǎn)比新戊烷的沸點(diǎn)高，有機(jī)同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)與沸點(diǎn)有什么關(guān)系？
提示：同分異構(gòu)體中支鏈越多沸點(diǎn)越低。
(3)(宏觀辨識(shí)與微觀探析)HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱，與分子間作用力有什么關(guān)系？
提示：非金屬性越強(qiáng)，則氫化物越穩(wěn)定，HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱，是因?yàn)镕、Cl、Br、I的非金屬性逐漸減弱，與分子間作用力無(wú)關(guān)，所以不能通過(guò)分子間作用力解釋。
命題角度3.手性分子與無(wú)機(jī)含氧酸的酸性
【典例3】(2021·濟(jì)南模擬)通過(guò)氫鍵作用自組裝是合成手性材料的有效途徑。研究發(fā)現(xiàn)，BBIB和TBIB能與L－TA自組裝形成手性材料。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．通過(guò)氫鍵作用自組裝形成的手性材料一般熱穩(wěn)定性較差
B．BBIB分子中所有原子一定位于同一平面內(nèi)
C．TBIB分子中氮原子的雜化方式均為sp3
D．L-TA分子內(nèi)有1個(gè)手性碳原子
【解析】選A。氫鍵是分子間作用力，通過(guò)氫鍵作用自組裝形成的手性材料一般熱穩(wěn)定性較差，故A正確；分子結(jié)構(gòu)中的碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，BBIB分子中所有原子不一定位于同一平面內(nèi)，故B錯(cuò)誤；分子結(jié)構(gòu)中形成三個(gè)單鍵的氮原子是sp3雜化，形成碳氮雙鍵的氮原子是sp2雜化，故C錯(cuò)誤；L-TA分子內(nèi)，中間含羥基的兩個(gè)碳原子為手性碳原子，分子中有兩個(gè)手性碳原子，故D錯(cuò)誤。

1．化學(xué)鍵極性和分子極性的關(guān)系：

2．分子極性的判斷方法：
(1)定義法。
若正負(fù)電荷中心重合，則為非極性分子；若不重合，則為極性分子。
(2)向量法。
ABn型化學(xué)鍵的極性的向量和為0時(shí)，是非極性分子。
(3)化合價(jià)法。
對(duì)于ABx型分子，中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)電子數(shù)時(shí)，此時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，該分子為非極性分子；若中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值不等于其價(jià)電子數(shù)，則分子的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，該分子為極性分子。實(shí)例如下：
化學(xué)式
BF3
CO2
PCl3
SO3
H2O
NH3
SO2
中心原子化合價(jià)絕對(duì)值
3
4
3
6
2
3
4
中心原子價(jià)電子數(shù)
3
4
5
6
6
5
6
價(jià)層電子是否全部成鍵
是
是
否
是
否
否
否
分子極性
非極
性
非極
性
極性
非極
性
極性
極性
極性
3．范德華力、氫鍵與共價(jià)鍵的比較：

范德華力
氫鍵
共價(jià)鍵
概念
分子之間普遍存在的一種相互作用力
已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間的作用力
原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用
分類

分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵
極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵
強(qiáng)度
比較
共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力
影響
強(qiáng)度
的因
素
①隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大
②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大
對(duì)于A—H…B，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，氫鍵的強(qiáng)度越大
成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定
對(duì)物
質(zhì)性
質(zhì)的
影響
①影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)
②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。如F2C　(3)CH4或SiH4
4．(2019·全國(guó)卷Ⅲ節(jié)選)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料，具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點(diǎn)，文獻(xiàn)報(bào)道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備?；卮鹣铝袉?wèn)題：
(1)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為________，其中Fe的配位數(shù)為__________。
(2)NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是________；P的________雜化軌道與O的2p軌道形成________鍵。
【解析】(1)FeCl3的化學(xué)鍵與AlCl3 相同，中間存在配位鍵，配位數(shù)為4。
(2)不同元素的電負(fù)性分別是：N為3.0，H為2.1，P為2.1，O為3.5。電負(fù)性最高的元素是O。P的雜化軌道計(jì)算公式為4＋(5＋3－8)＝4，所以P的sp3雜化軌道與O的2p軌道形成σ鍵。
答案： (1)　4　 (2)O　sp3　σ
5．(2018·全國(guó)卷Ⅱ節(jié)選)硫及其化合物有許多用途。
(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是____________。
(2)固體三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為______________________。

【解析】(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，H2S、SO2、SO3的σ鍵電子對(duì)數(shù)分別為2、2、3，其中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)分別為×(6－2×1)＝2，×(6－2×2)＝1，×(6－3×2)＝0，故三者中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2＋2＝4，2＋1＝3，3＋0＝3，因此中心原子價(jià)層電子數(shù)不同于其他分子的是H2S。
(2)根據(jù)題圖可以得出固體三氧化硫中SO4原子團(tuán)為四面體構(gòu)型，因此硫原子的雜化軌道類型為sp3。
答案：(1)H2S　 (2)sp3
6．(2018·全國(guó)卷Ⅲ節(jié)選)鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：
(1)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872 ℃)，其化學(xué)鍵類型是________；ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為__________，C原子的雜化形式為__________。
【解析】(1)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872 ℃)，ZnF2為離子晶體，故含有離子鍵；根據(jù)ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，可推知ZnCl2、ZnBr2、ZnI2為分子晶體，含有共價(jià)鍵，分子極性較小。
(2)ZnCO3中，陰離子CO中σ鍵＝3，孤電子對(duì)數(shù)＝(4＋2－3×2)＝0，所以價(jià)電子對(duì)數(shù)＝3＋0＝3，CO空間構(gòu)型為平面三角形，碳原子的雜化形式為sp2。
答案：(1)離子鍵　ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主、極性較小
(2)平面三角形　sp2




1．熟記化合物的兩種類型：
(1)離子化合物：含有離子鍵的化合物。
(2)共價(jià)化合物：只含有共價(jià)鍵的化合物。
2．牢記共價(jià)鍵的三種分類：
(1)極性鍵和非極性鍵。
(2)π鍵和σ鍵。
(3)單鍵、雙鍵、三鍵。
3．掌握極性分子和非極性分子的區(qū)別。
4．理解原子軌道雜化的三種常見方式：
sp雜化、sp2雜化、sp3雜化。
5．掌握判斷微粒構(gòu)型的一種方法：
價(jià)層電子對(duì)互斥理論。
6．熟悉常見的分子間作用力：
氫鍵和范德華力。