高考化学一轮复习-分子结构与性质、化学键（复习讲义）（全国通用）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-分子结构与性质、化学键（复习讲义）（全国通用）（解析版），共39页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚
\l "_Tc23645" 考点一 化学键及其分类
\l "_Tc8741" 知识点1 化学键的分类
\l "_Tc5345" 知识点2 电子式
\l "_Tc8741" 知识点3 化学键与物质类别的关系
\l "_Tc8741" 知识点4 共价键的本质、特征和分类
\l "_Tc8741" 知识点5 σ键与π键
\l "_Tc8741" 知识点6 极性键与非极性键的判断
\l "_Tc8741" 知识点7 共价键的键参数及其应用
\l "_Tc21155" 考向1 化学键的分类
\l "_Tc28902" 考向2 化学键与物质类别的关系 PAGEREF _Tc28902 \h
【思维建模】化学键的判断方法
\l "_Tc21155" 考向3 共价键类别与判断
【思维建模】σ键比π键判断方法
\l "_Tc9851" 考向4 键角大小的比较 PAGEREF _Tc9851 \h
【思维建模】比较键角大小的三种思维模型
\l "_Tc818" 考点二 分子的空间结构 PAGEREF _Tc818 \h
\l "_Tc27137" 知识点1价层电子对互斥模型 PAGEREF _Tc27137 \h
\l "_Tc28076" 知识点2杂化轨道理论 PAGEREF _Tc28076 \h
\l "_Tc27137" 知识点3等电子原理 PAGEREF _Tc27137 \h
\l "_Tc18130" 考向1 微粒空间结构的判断 PAGEREF _Tc18130 \h
【思维建模】判断分子或离子立体构型“三步曲”
\l "_Tc10653" 考向2 杂化轨道类型的判断 PAGEREF _Tc10653 \h
【思维建模】判断中心原子的杂化类型解题模型
\l "_Tc12374" 考点三 分子的性质及应用 PAGEREF _Tc12374 \h
\l "_Tc213" 知识点1分子的极性
\l "_Tc14037" 知识点2键的极性对物质化学性质的影响 PAGEREF _Tc14037 \h
\l "_Tc213" 知识点3分子间作用力
\l "_Tc14037" 知识点4分子的手性 PAGEREF _Tc14037 \h
\l "_Tc2380" 考向1 共价键的极性和分子极性的判断 PAGEREF _Tc2380 \h
【思维建模】分子极性的判断方法
\l "_Tc13237" 考向2 分子性质的综合应用 PAGEREF _Tc13237 \h
\l "_Tc22970" 04 \l "_Tc24080" 真题溯源·考向感知

考点一 化学键及其分类
\l "_Tc25045" 知识点1 化学键的分类
1．化学键的概念：使离子相结合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，可分为离子键和共价键。
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
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
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。
\l "_Tc16775" 知识点2 电子式
1．原子的电子式：按照“上下左右”的顺序排最外层电子
2．简单阳离子的电子式：离子符号即为其电子式
3．简单的阴离子的电子式：最外层一般为8电子，通式为
4．共价分子的电子式的书写
5．复杂的阴离子和阳离子(共价型离子)，中心原子一般为8个电子
6．离子化合物的电子式：阴阳离子交替排列，不可合并
7．用电子式表示化合物的形成过程
(1)离子化合物的形成
①表现形式：原子的电子式→离子化合物的电子式
②电子得失：用弯箭头表示电子的得失
③实例：
(2)共价化合物的形成
①表现形式：原子的电子式→共价化合物的电子式
②电子得失：不用画弯箭头表示
③实例
得分速记
电子式书写常见的6大误区
\l "_Tc16775" 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
(2)离子化合物和共价化合物的判断方法
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、NH4NO3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。
②NaCl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
①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很_稳定__。
②H2S、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
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。
\l "_Tc16775" 知识点4 共价键的本质、特征和分类
1．共价键的本质和特征
2．常见原子的成键数目
3．形成化学键的目的：使体系的能量最低，达到稳定结构
4．σ键和π键
根据成键原子电子云重叠方式可分为σ键和π键
5．从不同角度对共价键分类
得分速记
常见分子中的键型和数目
\l "_Tc16775" 知识点5 σ键与π键
\l "_Tc16775" 知识点6 极性键与非极性键
1．分类依据：共用电子对的偏移程度
2．极性键和非极性键的比较
3．极性强弱：成键元素的电负性差别越大，共用电子对偏移程度越大，极性越强。
4．键的极性对化学性质的影响
(1)共价键的极性越强，键的活泼性也越强，容易发生断裂，易发生相关的化学反应。
(2)成键元素的原子吸引电子能力越强，电负性越大，共价键的极性就越强，在化学反应中该分子的反应活性越强，在化学反应中越容易断裂。
5．键的极性对羧酸酸性的影响
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。
\l "_Tc16775" 知识点7 共价键的键参数及其应用
1．共价键的键能的比较
(1)键能和键长的关系：键长越短，键能越大
(2)同种元素不同类型键能：叁键＞双键＞单键
(3)共价分子的键能和稳定性的关系
①共价单键：半径越小，键能越大，分子越稳定
②叁键或双键：断裂1个键的能量越大，越稳定
③实例：活泼性CO＞N2
2．共价键的键长的比较
(1)看有成键原子上是否都有孤对电子
①无孤对电子：只看成键原子的半径之和
②有孤对电子：还要看孤对电子之间的排斥作用
③键长比较
(2)看能否形成键：形成键使键长变短
①乙烷、苯和乙烯：C－C＞特殊键＞C＝C
②金刚石和石墨中的碳碳键：金刚石＜石墨
③SO3的三聚体环状结构，键长：a＞b
3．键角大小的比较
(1)求键角的大小：利用价层电子对互斥理论计算的轨道夹角
(2)中心原子和配位原子均相同：中心原子上孤电子对越多，孤电子对键角的压缩作用越大，键角越小
①∠H－O－H：H2O＜H3O+
②∠H－N－H：NH2－＜NH3＜［Zn(NH3)6］2+
③∠H－C－H：CH3+＞－CH3＞CH3－
④∠O－N－O：NO2+＞NO2＞NO2－
(3)中心原子不同或配位原子不完全相同
①中心原子电负性大：中心原子对键角的拉伸作用越大，键角越大
②配位原子电负性大：配位原子对键角的压缩作用越大，键角越小
③NH3和PH3中：∠H－N－H＞∠H－P－H
④H2S和H2O中：∠H－S－H＜∠H－O－H
⑤NCl3和NF3中：∠Cl－N－Cl＞∠F－N－F
⑥HCHO和COCl2中：∠H－C－H＞∠Cl－C－Cl
\l "_Tc17630" 考向1 化学键的分类
例1下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是( )
A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl
【答案】C
【解析】A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。
【变式训练1·变考法】下列有关离子键与共价键的说法中，正确的是( )
A．非金属元素组成的化合物中不可能有离子键 B．共价键通过原子之间得失电子形成
C．单质中一定没有离子键，一定有共价键 D．共价化合物中一定没有离子键
【答案】D
【解析】A项，非金属元素组成的化合物中可能有离子键，比如氯化铵，故A错误；B项，共价键通过原子之间共用电子形成，不是得失电子，故B错误；C项，单质中一定没有离子键，可能没有共价键，比如稀有气体单质没有共价键，故C错误；D项，共价化合物中一定没有离子键，一定有共价键，故D正确。故选D。
【变式训练2·变载体】下列物质只含有共价键且其水溶液显酸性的是( )
A．HCl B．NaHSO4 C．NH3 D．NaHCO3
【答案】A
【解析】A项，HCl 中只含共价键H-Cl，且水溶液呈酸性，A符合题意；B项，NaHSO4含有共价键和离子键，水溶液呈酸性，B不符合题意；C项，NH3只含共价键，水溶液呈碱性，C不符合题意；D项，NaHCO3含有共价键和离子键，水溶液呈碱性，D不符合题意；故选A。
【变式训练3·变考法】下列物质含共价键的强电解质是( )
A．NaOH B．HClO C．CaCl2 D．CO2
【答案】A
【解析】A项，NaOH含有离子键和共价键，属于强电解质，A符合题意；B项，HClO只含有共价键，属于弱电解质，B不符合题意；C项，CaCl2只含有离子键，属于强电解质，C不符合题意；D项，CO2只含有共价键，属于非电解质，D不符合题意；故选A。
\l "_Tc16322" 考向2 化学键与物质类别的关系
例2下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是( )
A．NaOH、H2SO4、Na2O2 B．MgO、Na2SO4、HNO3
C．NH4Cl、KOH、Na3PO4 D．HCl、Al2O3、MgCl2
【答案】C
【解析】A项，NaOH中钠离子与氢氧根离子之间为离子键，氢氧根离子中氢原子与氧原子之间为共价键，H2SO4分子中均为共价键，Na2O2中钠离子与过氧根离子之间为离子键，过氧根离子中氧原子之间为共价键，A不符合题意；B项，MgO由镁离子与氧离子构成，仅含离子键，Na2SO4中含离子键和共价键，HNO3分子中仅含共价键，B不符合题意；C项，NH4Cl中铵根离子与氯离子之间为离子键，铵根离子内部N原子与H原子之间形成共价键，KOH中钾离子与氢氧根离子之间形成离子键，O原子与H原子之间形成共价键，Na3PO4中钠离子与磷酸根离子之间形成离子键，P与O原子之间形成共价键，C符合题意；D项，HCl中仅含共价键，Al2O3和MgCl2中均仅含离子键，D不符合题意；故选C。
思维建模 化学键的判断方法
(1)含有共价键的分子不一定是共价化合物。例如H2、O2等单质。
(2)含有共价键的化合物不一定是共价化合物。例如NaOH、Na2O2。
(3)离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键，只有共价键。
【变式训练1·变载体】下列物质中含有相同的化学键类型的是( )
A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2
C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
【答案】C
【解析】A项，NaCl只含有离子键，HCl、H2O只含有共价键，NaOH既有离子键又有共价键；B项，Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键，而Na2S中只有离子键；D项，Na2O2既有离子键又有共价键，H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。
【变式训练2·变题型】下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )
A．SO3和SiO2 B．CO2和H2O C．NaCl和HCl D．CCl4和KCl
【答案】B
【解析】A中SO3为分子晶体、S—O键是共价键，SiO2为共价晶体；B中CO2、H2O都是分子晶体，C—O键、O—H键均为共价键；C中NaCl为离子晶体，阴、阳离子靠离子键结合在一起，HCl为分子晶体，H—Cl键为共价键；D中CCl4为分子晶体，C—Cl键为共价键，KCl为离子晶体。
【变式训练3·变考法】在下列化学反应中，既有离子键、共价键断裂，又有离子键、共价键形成的是( )
A．2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑ B．SO2+2H2S = 3S↓+2H2O
C．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ D．AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
【答案】C
【解析】A项，2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑，反应中只断裂了共价键，A错误；B项，SO2+2H2S = 3S↓+2H2O，反应中断裂了共价键，也只形成了共价键，B错误；C项，Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，反应中即断裂了离子键又断裂了共价键，同时有离子键和共价键形成，C正确；D项，反应中只断裂和形成了离子键，D错误。
\l "_Tc16322" 考向3 共价键类别及判断
例3人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中，正确的是( )
A．分子中只含有极性键 B．分子中只含有非极性键
C．分子中既含有σ键又含有π键 D．分子中既含有极性键又含有非极性键
【答案】D
【解析】在甘油分子中，碳原子之间、碳原子与氧原子、碳原子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共价单键，故分子中只含有σ键，C错误；分子中含有极性键(C—H键、O—H键)又含有非极性键(C—C)，因此A、B错误，D正确。
思维建模 σ键比π键判断方法
(1)以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构。
(2)一般情况下，σ键比π键牢固，但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固(例如：N2)。
(3)并不是所有的分子都含有σ键，如稀有气体分子。
(4)不存在s-s π键、s-p π键等。
(5)分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。
【变式训练1·变考法】下列关于σ 键和π键的说法不正确的是( )
A．σ 键能单独形成，π键不能单独形成
B．σ 键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
C．双键中一定有一个σ 键，一个π键，三键中一定有一个σ 键，两个π键
D．CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键，所以键能都相同
【答案】D
【解析】A项，分子中可只含σ键，但含π键时一定含σ键，则σ键一般能单独形成，而π键一般不能单独形成，A正确；B项，σ键为球对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；C项，双键、三键中均只含1个σ键，其余为π键，则碳碳双键中有一个σ键，一个π键，碳碳三键中有一个σ键，两个π键，C正确；D项，三种分子中分别含C-C、C=C、C≡C键和C-H键，所以σ键也包含C-H键，且碳原子与碳原子之间的键长、键能均不相同，D错误；故选D。
【变式训练2·变题型】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常见分子中σ键、π键的判断正确的是( )
A．C22-与O22+结构相似，1 ml O22+中含有的π键数目为2NA
B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1
C．CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1
D．已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)= 3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 ml N—H键断裂，则形成的π键数目为6NA
【答案】A
【解析】C22-与O22+结构相似，所以一个O22+中含有一个三键，因此1 mlO22+中含有2NA个π键，A正确；CO与N2结构相似，则一个CO分子中含有一个三键，分子中σ键与π键数目之比为1∶2，B错误；CN-与N2结构相似，1个CH2=CHCN分子中含有一个C=C键和一个C≡N键，因此1个CH2=CHCN分子中含有6个σ键和3个π键，σ键与π键的数目之比为2∶1，C错误；若该反应中有4 ml N—H键断裂，即1 ml N2H4参与反应，则生成1.5 ml N2，N2中含有N≡N键，故形成π键的数目是3NA，D错误。
【变式训练3·变考法】下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A．化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构，则1 ml NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B．乙烯酮的结构简式为CH2=C=O，其分子中含有极性共价键和非极性共价键，且σ键与π键数目之比为1∶1
C．已知乙炔的结构简式为CH≡CH，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
【答案】D
【解析】NH5即NH4H，为离子化合物，1 ml NH5中含有4NA个σ键，还含有离子键，A项错误；乙烯酮分子中σ键与π键之比为2∶1，B项错误；1个乙炔分子中存在3个σ键和2个π键，C项错误。
考向4 键角大小的比较
例4下列分子或离子中键角由大到小排列的是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl4+ ⑤BeCl2
A．⑤④①②③ B．④①②⑤③ C．⑤①④②③ D．③②④①⑤
【答案】C
【解析】①BCl3，根据VSEPR理论，配位原子个数为BP=3，孤电子对数为LP==0，则价电子对数为VP=BP+LP=3+0=3，根据杂化轨道理论，中心B原子为sp2杂化，键角为120°；②NH3，根据VSEPR理论，配位原子个数为BP=3，孤电子对数为LP==1，则价电子对数为VP=BP+LP=3+1=4，根据杂化轨道理论，中心N原子为sp3杂化，理论上正四面体构型键角为109°28′，由于NH3分子中孤电子对存在，孤电子对斥力大于键合电子对斥力，使键角＜109°28′；③H2O，根据VSEPR理论，配位原子个数为BP=2，孤电子对数为LP==2，则价电子对数为VP=BP+LP=2+2=4，根据杂化轨道理论，中心O原子为sp3杂化，理论上正四面体构型键角为109°28′，由于H2O分子中存在两对孤电子对，且孤电子对斥力大于键合电子对斥力，且存在两对孤电子对，使得键角比NH3分子的键角还小；④PCl4+，根据VSEPR理论，配位原子数为BP=4，孤电子对数为LP==0，则价电子对数为VP=BP+LP=4+0=4，根据杂化轨道理论，中心P原子为sp3杂化，键角为109°28′；⑤HgCl2，根据VSEPR理论，配位原子数为BP=2，孤电子对数为LP==0，则价电子对数为VP=BP+LP=2+0=2，根据杂化轨道理论，中心Hg原子为sp杂化，键角为180°；综上，键角由大到小的顺序为⑤①④②③，故选C。
思维建模 比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。
(2)
(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。
【变式训练1·变载体】下列微粒中键角最大的是( )
A．NH3 B．NF3 C．H3O+ D．PH3
【答案】C
【解析】NH3、NF3、H3O+、PH3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，NH3共用电子对偏向N，H3O+共用电子对偏向O，NF3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；H3O+＞NH3＞PH3＞NF3，H3O+键角最大；故选C。
【变式训练2·变考法】下列分子中键角最小的是( )
A．SO2 B．SO3 C．NH3 D．PH3
【答案】D
【解析】SO2中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+1=3，故为sp2杂化、空间构型为V形，SO3中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，排斥力越大键角越小，则SO2分子中键角略小于，SO3分子中键角为；NH3分子和PH3分子两者的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，均为杂化，分子均为三角锥形，键角小于，而P的电负性小于N，PH3中成键电子对间的斥力较NH3中的小，因此PH3的键角小于NH3；故选D。
【证据推理与科学建模】【变式训练3】用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是( )
A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．HCHO、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
【答案】C
【解析】SO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，A错误；BF3键角为120°，是平面三角形结构，而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中Sn与Br形成2个σ键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，B错误；HCHO、BF3、SO3都是平面三角形分子，C正确；PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形分子，D错误。

考点二 分子的空间结构
知识点1 价层电子对互斥模型
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。
(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
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。
(1)轨道杂化

(2)甲烷中碳原子的杂化类型

对杂化过程的理解
得分速记

2．杂化轨道与分子立体构型的关系
(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时
(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时
由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个杂化轨道由孤电子对占据，其分子不呈正四面体形，而呈V形；氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个杂化轨道由孤电子对占据，氨分子不呈正四面体形，而呈三角锥形。
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(ABeq \\al(m±,n)型)的空间结构分析示例
得分速记
判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法
(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。
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。若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；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；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)根据等电子原理进行判断。如CO2是直线形分子，CNS－、Neq \\al(－,3)与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。
(4)根据中心原子的价电子对数判断。如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。
(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。
5．轨道构型和微粒构型的区别
(1)轨道构型(VSEPR模型)
(2)轨道构型和微粒构型的关系
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。
4．常见的等电子体汇总
得分速记
等电子体具有相同的结构特征，一般来说等电子体的中心原子的杂化类型相同。对于结构模糊或复杂的分子、离子，可将其转化成熟悉的等电子体，然后进行判断。如NO2+、H2B=NH2分别与CO2、CH2=CH2互为等电子体，而CO2、CH2=CH2中心原子碳原子分别为sp、sp2杂化，则NO2+的中心原子氮原子为sp杂化，H2B=NH2的中心原子硼、氮原子均为sp2杂化。
考向1 微粒空间结构的判断
例1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．CO2和SO2的空间构型均为直线型 B．NH3和H2S的价层电子对互斥模型均为四面体
C．BF3和NF3均为非极性分子 D．SO32-与CO32-的键角相等
【答案】B
【解析】A项，CO2价层电子对数，无孤电子对，分子为直线形，SO2价层电子对数，有1对孤电子对，分子为V形，A错误；B项，NH3的价层电子对数为，H2S的价层电子对数为，价层电子对互斥模型均为四面体形，B正确；C项，BF3的价层电子对数为，无孤电子对，为平面三角形，是非极性分子；NF3的价层电子对数为，有1对孤电子对，为三角锥形，是极性分子，C错误；D项，SO32-的价层电子对数为，CO32-的价层电子对数为，键角不同，D错误；故选B。
思维建模 判断分子或离子立体构型“三步曲”
第一步：确定中心原子上的价层电子对数
第二步：确定价层电子对的立体构型
由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。
第三步：分子立体构型的确定
价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。
【变式训练1·变题型】下列分子或离子的空间结构相同的是( )
A．BeCl2和SO2 B．BF3和PCl3 C．SO42-和NH4+ D．SO3和ClO3-
【答案】C
【解析】A项，BeCl2分子中中心原子σ键数为2，孤电子对数为，空间结构为直线形，SO2分子中中心原子σ键数为2，孤电子对数为，空间结构为V形，故A错误；B项，BF3分子中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为平面三角形，PCl3分子中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为三角锥形，故B错误；C项，SO42-中中心原子原子σ键数为4，孤电子对数为，空间结构为正四面体形，NH4+中中心原子σ键数为4，孤电子对数为，空间结构为正四面体形，故C正确；D项，SO3分子中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为平面三角形，ClO3-中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为三角锥形，故D错误；故选C。
【变式训练2·变载体】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．与的键角相等 B．和均为非极性分子
C．SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形 D．和的VSEPR模型均为四面体
【答案】D
【解析】A项，XeF2中Xe的价层电子对数为2+=5，有3个孤电子对，XeO2中Xe的价层电子对数为2+=4，有2个孤电子对，中心原子的杂化方式不同，键角不同，A错误；B项，CH4为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子；SF4的中心原子S的价层电子对数为4+=5，有1个孤电子对，空间构型为四面体形，正负电荷中心不重合，为极性分子，B错误；C项，的孤电子对为1，CO32-的孤电子对为0，所以SO32-的空间构型为三角锥形，CO32-的空间构型为平面三角形，C错误；D项，甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以它们的VSEPR模型都是四面体，D正确；故选D。
【变式训练3·变考法】用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是( )
A．SO2、CS2、HCN都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．CH2O、CO32-、SO3都是平面三角形的粒子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
【答案】C
【解析】A项，二氧化硫分子中S原子价层电子对个数=2+=2+1=3，含有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断二氧化硫空间结构为V形；二硫化碳结构式为S=C=S，CS2中C原子价层电子对个数=2+=2+0=2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断CS2为直线形；HCN结构式为H-C ≡N，HCN中C原子价层电子对个数=2+=2+0=2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断HCN为直线形，故A错误；B．BF3中心原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断BF3为平面三角形结构，键角为120°；SnBr2中价层电子对个数=2+=2+1=3，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SnBr2为V型结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以BF3键角为120°，SnBr2键角小于120°，故B错误；C．CH2O中碳形成3个σ键，所以是sp2杂化为平面三角形结构；CO32-中C原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断CO32-为平面三角形结构；SO3中S原子价层电子对个数=3+=3+0=3，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断SO3为平面三角形结构，故C正确；D．PCl3中P原子价层电子对个数=3+=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl3为三角锥形结构；NH3中N原子价层电子对个数=3+=3+1=4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断NH3为三角锥形结构；PCl5中P原子价层电子对个数=5+=5+0=5，不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断PCl5为三角双锥结构，故D错误；故选C。
考向2 杂化轨道类型的判断
例2下列分子的空间结构以及中心原子的杂化方式都相同的是( )
A．和 B．和 C．和 D．和
【答案】C
【解析】A项，中中心原子Be周围的价层电子对数为：2+=2，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为直线形，根据杂化轨道理论可知，Be的杂化类型为sp，中中心原子B周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形，根据杂化轨道理论可知，B的杂化类型为sp2，A不合题意；B项，中中心原子N周围的价层电子对数为：2+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为V形，根据杂化轨道理论可知，N的杂化类型为sp2，中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形，根据杂化轨道理论可知，N的杂化类型为sp2，B不合题意；C项，中中心原子S周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为正四面体形，根据杂化轨道理论可知，S的杂化类型为sp3，中中心原子Cl周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为正四面体形，根据杂化轨道理论可知，Cl的杂化类型为sp3，C符合题意；D项，CO2中中心原子C周围的价层电子对数为：2+=2，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为直线形，根据杂化轨道理论可知，C的杂化类型为sp，SO3中中心原子S周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形，根据杂化轨道理论可知，S的杂化类型为sp2，D不合题意；故选C。
思维建模 判断中心原子的杂化类型解题模型
(1)根据杂化轨道的空间结构
①直线形—sp，②平面三角形—sp2，③四面体形—sp3。
(2)根据杂化轨道间的夹角
①109°28′—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。
(3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子)
2对—sp杂化，3对—sp2杂化，4对—sp3杂化。
(4)根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子)
①含C有机化合物：2个σ—sp，3个σ—sp2，4个σ—sp3。
②含N化合物：2个σ—sp2，3个σ—sp3。
③含O(S)化合物：2个σ—sp3。
【变式训练1·变载体】下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2和SO2 B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3 D．C2H4与C2H2(C2H2的结构简式为CH≡CH)
【答案】B
【解析】CO2分子中，C原子为sp杂化，SO2分子中的S原子为sp2杂化；CH4分子中C原子为sp3杂化，NH3分子中N原子也为sp3杂化；BeCl2分子中Be原子为sp杂化，BF3分子中B原子为sp2杂化；C2H2分子中C原子为sp杂化，而C2H4分子中C原子为sp2杂化。
【变式训练2·变考法】CO2中，中心原子的杂化方式和价层电子对数分别为( )
A．sp 1 B．sp 2 C．sp2 2 D．sp3 4
【答案】B
【解析】CO2中心原子为碳原子，与2个O原子形成2个键，孤电子对数为，价层电子对数为2+0=2，杂化方式为sp杂化，直线形分子，B正确；故选B。
【变式训练3·变载体】下列每组分子的中心原子杂化方式相同的是( )
A．XeF2、PCl5 B．C2H2、H2O2 C．BF3、NCl3 D．SO2、H2O
【答案】A
【解析】A项，XeF2中心原子属于sp3d杂化，PCl5中心原子属于sp3d杂化，A正确；B项，C2H2中心原子属于sp杂化，H2O2中心原子属于sp3杂化，B错误；C项，BF3中心原子属于sp2杂化，NCl3中心原子属于sp3杂化，C错误；D项，SO2中心原子属于sp2杂化，H2O中心原子属于sp3杂化，D错误；故选A。

考点三 分子的性质及应用
知识点1 分子的极性
1．非极性分子与极性分子的比较
2．键的极性与分子的极性关系
分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。
由非极性键形成的双原子或多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。例如H2、N2、C60、P4等。
含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定。当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，如CO2、BF3、CH4等；当分子中各个键的极性的向量和不等于零时，是极性分子，如HCl、H2O、H2O2、NH3等。
可见，只含有非极性键的分子一定是非极性分子，含有极性键的分子不一定是极性分子。
3．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系
4．多原子分子极性的判断方法
(1)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。
(2)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。
(3)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；
(4)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 键的极性对物质化学性质的影响
1．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
(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。
(3)一般地，饱和烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。
2．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。
五、无机含氧酸的酸性
1．酸的元数＝酸中羟基上的氢原子数，不一定等于酸中的氢原子数
2．无机含氧酸［(HO)mROn］的酸性
(1)非羟基氧原子数不同
①基本规律：非羟基氧原子数n越多，酸性越强
②典型实例：
HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H4SiO4，HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO
③宏观解释：非羟基氧原子数n越多，酸性越强
④微观解释：羟基氧原子数越多，氧原子所带的负电荷越多，中心原子上带的正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强
(2)非羟基氧原子数相同
①基本规律：中心元素的非金属性越强，酸性越强
②典型实例：HClO4＞HBrO4，H2CO3＞H2SiO3，H3PO4＞H3AsO4
③微观解释：中心元素的非金属性越强，中心原子所带正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强
知识点3分子间作用力
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。
得分速记
(1)表示方法(A—H…B)中的A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子，A、B可以相同，也可以不同。
(2)NH3·H2O分子中NH3与H2O分子间的氢键为，而不是。
(5)分子间氢键对物质性质的影响
①对物质溶沸点的影响：
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。
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。
②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。
得分速记
分子间作用力(范德华力)与氢键的比较
知识点4 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 共价键的极性和分子极性的判断
例1下列各组物质都是由极性键构成的非极性分子的是( )
A．CO2和H2O B．NH3和HCl C．CH4和CCl4 D．H2S和CS2
【答案】C
【解析】A项，CO2是由极性键构成的非极性分子，H2O是由极性键构成的极性分子，故A错误；B项，NH3和HCl都是由极性键构成的极性分子，故B错误；C项，CH4和CCl4是由极性键构成的非极性分子，故C正确；D项，H2S是由极性键构成的极性分子，CS2是由极性键构成的非极性分子，故D错误；故选C。
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。
【变式训练1·变载体】下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是( )
A．PCl3和NCl3 B．BeCl2(g)和HCl C．NH3和BH3 D．CO2和SO2
【答案】A
【解析】A项，PCl3中只存在P-Cl极性键、NCl3中只存在N-Cl极性键，二者中心原子价层电子对个数都是3+=4且含有1个孤电子对，二者都是三角锥形结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，故A符合题意；B项，BeCl2中只存在Be-Cl极性键，HCl中存在H-Cl极性键，BeCl2中Be原子价层电子对个数=2+=2且不含孤电子对，为直线形分子，正负电荷重心重合，为非极性分子；HCl正负电荷重心不重合，为极性分子，故B不符合题意；C项，NH3中N原子价层电子对个数=3+=4且含有1个孤电子对，为三角锥形结构，正负电荷重心不重合为极性分子，只存在N-H极性键；BH3中B原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对，为平面正三角形结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，只存在B-H极性键，故C不符合题意；D项，CO2中碳原子价层电子对个数=2+=2且不含孤电子对，为直线形分子，正负电荷重心重合，为非极性分子，只存在O=C极性键；SO2中S原子价层电子对个数=2+=3且含有1个孤电子对，为V形结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，只存在极性键，故D不符合题意。故选A。
【变式训练2·变考法】(2025·河北省石家庄市部分重点高中高三联考)下列分子属于非极性分子的是( )
A．SO2 B．NCl3 C．ClO2 D．SiF4
【答案】D
【解析】A项，SO2的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，A错误；B项，NCl3的价层电子对数为，为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误；C项，ClO2的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，属极性分子，C错误； D项，SiF4的价层电子对数为，为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确；故选D。
【变式训练3·变题型】X、Y为两种不同的元素，下列化学式一定为极性分子的是( )
A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4
【答案】A
【解析】A项中在XY分子中X、Y是不同的原子，吸引电子能力不同，正、负电荷中心不重合，一定是极性分子；B项中三原子在同一条直线上时就是非极性分子，如CO2；C项中四原子若在同一平面内就是非极性分子，如BF3，不在同一平面内就是极性分子，如NH3；D项中该分子无论是四面体结构还是平面结构都是对称性分子，是非极性分子。
考向2分子性质的综合应用 PAGEREF _Tc14037 \h
例2下列对分子结构及其性质的解释中，不正确的是( )
A．乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释
B．酸性：H2CO3＞HClO，是因为H2CO3分子中的氢原子数目比HClO多
C．羟基乙酸[CH2(OH)COOH]不属于手性分子，因其分子中不存在手性碳原子
D．CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3，因乙醇分子中含—OH，能形成分子间氢键
【答案】B
【解析】A项，水为极性分子，乙烷、溴、四氯化碳都为非极性分子，所以乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相溶原理解释，A正确；B项，酸性的强弱与分子中氢原子数目的多少无关，酸性：H2CO3＞HClO，是因为H2CO3分子中的非羟基氧原子数目比HClO多，B不正确；C项，羟基乙酸[CH2(OH)COOH]分子中没有手性碳原子，所以不属于手性分子，C正确；D项，CH3CH2OH分子中含有-OH，能形成分子间的氢键，而CH3OCH3分子间不能形成氢键，所以CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3，D正确；故选B。
【变式训练1·变载体】分子结构决定分子的性质，下列关于分子结构与性质的说法正确的是( )
A．乙醚是非极性分子，乙醇是极性分子，因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小
B．中的氢键键能小于，因此H2O的沸点比高
C．从葡萄中提取的酒石酸盐具有光学活性，因此酒石酸盐中含有手性碳原子
D．是吸电子基团，是推电子基团，因此CF3COOH的酸性强于CCl3COOH
【答案】C
【解析】A项，乙醚的结构中O原子为sp3杂化，O原子上仍有2对孤电子对，对两根碳氧键有排斥作用，因此实际的结构为V形，并不是对称的分子，正负电荷中心不重合，因此乙醚为极性分子，乙醇也是极性分子，乙醚的极性比乙醇弱，且乙醇与水更易形成分子间氢键，因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小，A项错误；B项，中的氢键键能大于，等物质的量时，水中所含的氢键数目更多，因此H2O的沸点比HF高，B项错误；C项，从葡萄中提取的酒石酸盐具有光学活性，因此该酒石酸盐中含有手性碳原子，C项正确；D项，CF3—是吸电子基团，CCl3—也是吸电子基团，CF3—的吸电子效应更大，因此CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，D项错误；故故选C。
【变式训练2·变考法】(2025·四川省广元市开学考试)下列羧酸的酸性比较错误的是( )
A．甲酸>乙酸>丙酸 B．氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸
C．氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D．二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸
【答案】C
【解析】A项，乙酸中存在甲基，甲基使得羧基中羟基的极性减弱，不容易电离出氢离子，同理碳原子数越多，极性越弱，酸性越弱，故甲酸＞乙酸>丙酸，A正确；B项，电负性F>Cl>Br，电负性越强，使得羧基中羟基的极性增强，容易电离出氢离子，酸性增强，故氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸，B正确；C项，随氯原子增加，吸引力增强，导致羧基中羟基的极性增大，酸性越来越强，故氯乙酸二溴乙酸，D正确；故选C。
【变式训练3·变题型】物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
【答案】D
【解析】A项，正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；B项，对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确；C项，蔗糖是极性分子，萘是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度，故C正确；D项，H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫，电负性氧大于硫，形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能，故D错误。故选D。
1．(2025·浙江1月卷，1，3分)下列属于极性分子的是( )
A．HCl B．N2 C．He D．CH4
【答案】A
【解析】A项，HCl是由极性键形成的双原子分子，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A符合题意；B项，N2是非极性键形成的单质分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，B不符合题意；C项，He是单原子分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，C不符合题意；D项，CH4是由极性键形成的正四面体结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，D不符合题意；故选A。
2．(2025•辽吉黑内卷，3，3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O+H2O=2HClO。下列说法正确的是( )
A．反应中各分子的σ键均为p-p σ键 B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C．Cl-O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】A项，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；B项，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；C项，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；D项，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•山东卷，7，2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是( )
A．NaN3的水溶液显碱性 B．N3-的空间构型为V形
C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
【答案】B
【解析】A项，NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐，N3-水解生成OH-，溶液显碱性，A正确；B项，N3-与CO2是等电子体，两者结构相似 ，其中心原子均为sp杂化，其电空间构型均为直线型，而非V形，B错误；C项，NaN3为离子化合物(Na+与N3-通过离子键结合)，N3-内部三个N原子以共价键连接，C正确；D项，中心N原子通过sp杂化形成两个双键，无孤电子对，所有价电子参与成键，D正确。故选B。
4．(2025·安徽卷，7，3分)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应，浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH3)Cl沉淀。下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是( )
A．与H+结合的能力：OH-＞NH2- B．与氨形成配位键的能力：H+＞Cu2+
C．H2O和NH3分子中的键长：O-H＞N-H D．微粒所含电子数：NH4+＞NH2-
【答案】B
【解析】A项，根据题干信息，NaNH2遇水转化为NaOH，反应为：NaNH2+H-OH= NaOH+H-NH2，说明NH2-结合H+能力更强，A错误；B项，根据题干信息，深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液，说明NH3更容易与H+配位形成NH4+，故与氨形成配位键的能力：H+＞Cu2+，B正确；C项，原子半径N＞O，则键长：O-H＜N-H，C错误；D项，NH4+所含电子数为7+4-1=10，NH2-所含电子数7+2+1=10，相同数量的两种微粒所含电子数相等，D错误；故选B。
5．(2025·江苏卷，5，3分)下列说法正确的是( )
A．硫黄有S2、S4、S2-等多种同素异形体
B．高温下青蒿素分子结构稳定
C．NH3分子中H-N-H键角大于CH4分子中H-C-H键角
D．题图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
【答案】D
【解析】A项，同素异形体是同种元素形成的不同单质间的互称，S2-是离子不是单质，A错误；B项，根据信息可知青蒿素中含有—O—O—，类比双氧水的分子结构可知其不稳定，高温条件下易分解，B错误；C项，NH3中心原子N原子价层电子对数为，采用sp3杂化，孤电子对数为1，CH4中心原子C原子价层电子对数为，采用sp3杂化，孤电子对数为0，中心原子杂化方式相同时，孤电子对数越多，孤电子对对成键电子对的排斥力越大，键角越小，则NH3分子中H—N—H键角小于CCl4分子中H—C—H键角，C错误；D项，鸟嘌呤、胞嘧啶中含有-NH-、-NH2、O原子、N原子，可形成氢键，从而实现互补配对，如图所示：，D正确；故选D。
6．(2025·重庆卷，7，3分)三种氮氧化物的结构如下所示：
下列说法正确的是( )
A．氮氮键键能：N2O＞N2O3 B．熔点：N2O3＞N2O4
C．分子的极性：N2O4＞N2O D．N-N-O的键角：a＞b
【答案】A
【解析】A项，由图中数据可知，氮氮键的键长：N2O＜N2O3，则氮氮键的键能：N2O＞N2O3，A正确；B项，二者均为分子构成的物质，分子间作用力：N2O3＜N2O4，熔点：N2O3＜N2O4，B错误；C项，N2O4为对称的平面结构，极性较弱，而N2O结构不对称，正负电荷中心不能重合，属于典型的极性分子，故分子极性：N2O4＜N2O，C错误；D项，N2O3结构为O=N-NO2，中心原子N存在对孤对电子，中心原子N为sp2杂化，受孤对电子影响，键角略小于120°；而N2O4中心原子N的孤对电子为，价电子数为3，也是sp2杂化，没有孤对电子的影响，故键角a＜b，D错误；故选A。
7．(2025·北京卷，15)(2)NH3分子中H-N-H键角小于109°28′，从结构角度解释原因： 。
【答案】(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′
【解析】(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。
8．(2025•山东卷，16) (2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[ Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中，第一电离能最大的是 ，电负性最大的是 。
②尿素分子中，C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子[ Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。
【答案】(2)N O sp2 O
【解析】(2)①同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能：N>O>C；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C；②尿素分子(H2NCONH2)中C原子形成3个σ键，无孤电子对，采取的轨道杂化方式为sp2杂化；③八面体配离子[ Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，因此N原子不会参与形成配位键，说明C=O中O原子参与配位，所以与Fe3+配位的原子是O。
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
化学键
选择题
非选择题
重庆卷T7，3分
辽吉黑蒙卷T3，3分
安徽卷T7，3分
江西卷T2，3分
福建卷T6，4分
山东卷T5，2分
湖北卷T5，3分
分子的空间结构
选择题
非选择题
山东卷T7，2分
江苏卷T5，3分
北京卷T2，3分
河北卷T5，3分
辽吉黑内卷T2，3分
北京卷T15(2)
山东卷T16 (2)
甘肃卷T14，3分
浙江6月卷T14，3分
全国新课标卷T9，6分
分子的性质及应用
选择题
非选择题
浙江1月卷T1，3分
重庆卷T3，3分
广西卷T1，3分
海南卷T4，2分
河北卷T9，3分
湖北卷T8，3分
湖南卷T4，3分
天津卷T11，3分
考情分析：
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。
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。尤其注意的在非选择题中往往来会从以下角度进行设问：(1)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；(2)从形成方式上认识配位键的特点及其对物质性质的影响；(3)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．了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型。
2．能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。
3．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。
4．了解氢键的含义，能列举含有氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
5．了解共价键的形成、极性和类型(σ键和π键)。
6．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
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：
无
形成条件
通常活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键
同种元素原子之间成非极性键
不同种元素原子之间成极性键
金属原子之间形成金属键
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
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
原子
H
Mg
B
C
N
O
F
Ne
电子式
原子
H－
N3－
O2－
F－
电子式
共价分子电子书写步骤
画 标 补

结构式 共用电子对 各原子最外层所缺的电子数
第1步 第2步 第3步
分子
N2
O2
H2S
H2O2
HCN
SCl2
结构式
N≡N
O＝O
H－S－H
H－O－O－H
H－C≡N
Cl－S－Cl
电子式
分子
NH3
CH4
CCl4
N2H4
CO2
HClO
结构式
O＝C＝O
H－O－Cl
电子式
离子
NH4+
H3O+
CH3+
NH2－
OH－
O22－
CN－
C22－
电子式
［］2－
离子
Na2O
MgCl2
Na2O2
KHS
电子式
离子
NaOH
Na3N
NH4Cl
NaClO
电子式
离子化合物
用电子式表示离子化合物的形成过程
NaCl
MgCl2
Na2O
共价化合物
用电子式表示共价化合物的形成过程
HCl
H2O
NH3
CH4
CO2
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
CHeq \\al(＋,3)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
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
共价键
本质
两原子之间形成共用电子对
特征
一定有饱和性
有方向性(H－H键除外)
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
H
Be
B、Al
C、Si
N、P
O、S
F、Cl
1
2
3
4
3
2
1
σ键
H2的σ键形成：
HCl的σ键形成：
Cl2的σ键形成：
π键
大π键
(1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。
(2)表达式：Πeq \\al(n,m)。其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。
(3)一般判断：对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。
(4)示例：Πeq \\al(6,6)，CH2==CH—CH==CH2：Πeq \\al(4,4)，NOeq \\al(－,3)：Πeq \\al(6,4)，SO2：Πeq \\al(4,3)，O3：Πeq \\al(4,3)，COeq \\al(2－,3)：Πeq \\al(6,4)。
苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合，每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合，形成了一个以6个碳原子为中心的大π键，这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同
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，可能为σ键或π键
非极性键
共用电子对不发生偏移，可能为σ键或π键
原子间共用电子对的数目
单键
原子间有一对共用电子对，为σ键
双键
原子间有两对共用电子对，为1个σ键，1个π键
三键
原子间有三对共用电子对，为1个σ键，2个π键
分子
N2
HCN
COS
C2H4
C2H2
结构式
H—C三N
O=C=S
H-C三C-H
键型、数目
1个键
2个键
2个键
2个键
2个键
2个键
5个键
1个键
3个键
2个键
σ键
π键
定义
未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键
未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键
类型
s−s σ键、s−p σ键、p−p σ键
p−p π键
特征
原子轨道重叠部分沿键轴呈轴对称
原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的两侧，互为镜像对称
键的性质
σ键可沿键轴自由旋转，不易断裂
π键不能旋转，易断裂
存在的情况
能单独存在，可存在于任何含共价键的分子中
不能单独存在，必须与σ键共存，可存在于双键和三键中
实例
CH4中只有σ键
CH2=CH2中既含有σ键，又含有π键
示意图
分类
极性共价键
非极性共价键
成键原子
不同元素原子
相同元素原子
电子对
发生偏移
不发生偏移
成键原子的电性
一个原子呈正电性(δ＋)，一个原子呈负电性(δ－)
呈电中性
(1)三氟乙酸与三氯乙酸的酸性强弱
①酸性强弱
三氟乙酸＞三氯乙酸
②原因
电负性：F＞Cl极性：F－C＞Cl－C极性：F3C－＞Cl3C－羟基极性：三氟乙酸＞三氯乙酸
(2)甲酸、乙酸和丙酸的酸性强弱
①酸性强弱
甲酸＞乙酸＞丙酸
②原因
烷基(－R)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基极性越小，羧酸的酸性越弱。随着烷基加长，酸性差异越来越小
化学键
C－O
C＝O
C≡O
键能/kJ•ml－1
351
803
1071
化学键
N－N
N＝N
N≡N
键能/kJ•ml－1
159
418
946
微粒组
键长长短
NH3和PH3
N－H＜P－H
金刚石和晶体硅
C－C＜Si－Si
稳定性：H2O2＜N2H4＜CH3CH3
O－O＞N－N＞C－C
O2、O2－、O2+、O22－
氧氧键：O22－＞O2－＞O2＞O2+
价层电子对n
2
3
4
杂化方式
sp
sp2
sp3
键角
180°
120°
109°28′
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、
NO3－、CO32－
2
1
V形
SO2、O3、NO2－
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4、CCl4、NH4＋
3
1
三角锥形
NF3、NH3、H3O＋
2
2
V形
H2O、H2S
杂化类型
sp
sp2
sp3
轨道组成
1个ns和1个np
1个ns和2个np
1个ns和3个np
轨道夹角
180°
120°
109°28′
杂化轨道示意图
实例
BeCl2
BF3
CH4
分子结构示意图
分子空间结构
直线形
平面三角形
正四面体形
分子组成(A为中心原子)
中心原子的弧电子对数
中心原子的杂化方式
分子空间构型
示例
AB2
0
sp
直线形
BeCl2
1
sp2
V形
SO2
2
sp3
V形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角锥形
NH3
AB4
0
sp3
正四面体形
CH4
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
sp2
平面三角形
平面三角形
SO2
2
1
V形
CH4
4
4
0
sp3
四面体形
正四面体形
NH3
3
1
三角锥形
H2O
2
2
V形
COeq \\al(2－,3)
3
3
0
sp2
平面三角形
平面三角形
NHeq \\al(＋,4)
4
4
0
sp3
四面体形
正四面体形
n
2
3
4
杂化方式
sp
sp2
sp3
轨道构型
(理想化模型)
直线形
平面正三角形
正四面体形
轨道夹角
180°
120°
109°28′
微粒
杂化方式
VSEPR模型
微粒构型
分子极性
SO2
sp2
正四面体形
三角锥形
极性分子
SO3
sp2
正四面体形
平面正三角形
非极性分子
NO2－
sp2
平面正三角形
三角锥形
NO3－
sp2
平面正三角形
平面正三角形
NO2+
sp
直线形
直线形
等电子类型
常见等电子体
空间结构
2原子10电子
N2，CN-，C22-，NO＋
直线形
2原子14电子
F2，O22-，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)，CO32-，NO3-，BO33-，BF3
平面三角形
4原子26电子
SO32-，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，SiO44-，SO42-，ClO4-
正四面体形
7原子48电子
AlF63-，SiF62-，PF6-，SF6
八面体形
12原子30电子
C6H6，N3B3H6(俗称无机苯)
平面六边形
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
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
eq \a\vs4\al(V)形
极性分子
H2O、H2S
极性键
eq \a\vs4\al(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
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
磷的含氧酸
磷酸
偏磷酸
亚磷酸
次磷酸
结构式
羟基氢原子数
3
1
2
1
酸的元数
三元酸
一元酸
二元酸
一元酸
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
选项
性质差异
结构因素
A
沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
范德华力大小
B
沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
氢键类型
C
溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度
相似相溶
D
稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)
有无氢键