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2024年高考化学一轮总复习 第10单元 第3讲 化学键 分子结构与性质 课件
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这是一份2024年高考化学一轮总复习 第10单元 第3讲 化学键 分子结构与性质 课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一化学键，非极性，带相反电荷离子，阳离子，静电作用，活泼金属，活泼非金属，共用电子对，2共价键的分类，不同种等内容，欢迎下载使用。
第3讲 化学键 分子结构与性质
复习目标1．了解化学键的含义、分类与形成过程，能够用电子式表示其形成过程。2.了解共价键的形成、极性和类型(σ键和π键)，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。4.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。5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
一、化学键1．化学键化学键既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。
(3)表示方法①电子式、结构式
②用电子式表示共价化合物的形成过程①概念
二、化学键与物质类别的关系1．化学键与物质类别的关系
请指出下列各说法的错因(1)共价键都具有方向性和饱和性。错因： ____________________________________________________________(2)共价键的成键原子只能是非金属原子。错因： _____________________(3)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。错因： ____________________________________________________
共价键不一定都具有方向性和饱和性。如s－s σ键不具有方向性。
Al与Cl之间形成共价键。
H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成的HX中含共价键。
(4)共价键只存在于共价化合物中，离子键只存在于离子化合物中。错因： __________________________________________________ (5)ss σ键与sp σ键的电子云形状和对称性都不同。错因： ________________________________________________________________(6)CHN中含有一个σ键、三个π键。错因： ______________________________(7)σ键、π键都能单独形成。错因： _____________________
如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。
H—C≡N中含有2个σ键，2个π键。
s－s σ键与s－p σ键均为轴对称，对称性相同，但电子云形状不同。
1．化学键与物质类别的关系(1)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。(2)存在离子键的化合物一定是离子化合物。离子化合物中一定存在离子键，可能存在共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。(3)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。存在共价键的物质不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物CaC2等。(4)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
(5)只含共价键的物质①只含非极性共价键的物质：同种非金属元素组成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。②只含极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素组成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。③既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3等。(6)只含离子键的物质活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。
(7)既含离子键又含共价键的物质①既有离子键又有非极性共价键的物质：如Na2O2、CaC2等。②由离子键、极性共价键构成的物质：如NaOH、NH4Cl等。2．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出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。(2)共价化合物的溶解过程①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。
②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。③有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。
角度一 化学键类型与物质类别的关系1．下列说法正确的是( )A．共价化合物中可能含有离子键B．区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电C．离子化合物中只含有离子键D．离子化合物在熔融状态下能电离出自由移动的离子，而共价化合物不能
2．下列说法不正确的是( )A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏
3．有以下9种物质：①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3。请用上述物质的序号填空：(1)不存在化学键的是________。(2)只存在极性共价键的是________。(3)只存在非极性共价键的是________。(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是________。(5)只存在离子键的是________。(6)既存在离子键又存在共价键的是________。(7)属于共价化合物的是________。(8)常温常压下，分子之间存在氢键的是________。
离子化合物、共价化合物的判断
角度二 电子式的书写和判断4．下列物质的电子式书写正确的是( )A． B． C． D．
5．下列关于电子式的表述正确的是( )A．HClO的电子式为 B．SCl2的电子式为 C．用电子式表示HCl的形成过程为 D．已知SCN－中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为
角度三 共价键的分类与键参数6．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )A．含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼B．在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
7．下列说法中正确的是( )A．键长越长，键能越大，分子越稳定B．H—Cl的键能为431.8 kJ·ml－1，H—I的键能为298.7 kJ·ml－1，这可以说明HCl分子比HI分子稳定C．水分子可表示为H—O—H，分子的键角为180°D．H—O键键能为462.8 kJ·ml－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8 kJ
(1)并不是所有的共价键都有方向性，如ss σ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。(2)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。(3)共价键的成键原子半径越小，键长越短，其形成的共价键越牢固。(4)σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。(5)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，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
考点二 分子的空间结构
与中心原子结合的原子数
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
中心原子的价电子数减去离子的电荷数
中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)
(3)杂化轨道的类型与分子空间结构
请指出下列各说法的错因(1)AB3型分子的中心原子的杂化方式一定为sp2。错因： _____________________________________(2)共价键的成键原子只能是非金属原子。错因： __________________________________________________(3)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。错因： ________________________________________________________________________________________
不一定，如NH3中心原子的杂化方式为sp3。
如NH3中N原子发生sp3杂化，但其分子结构为三角锥形。
NH3分子中，N原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋ ×(5－3×1)＝4，为sp3杂化。
(4)分子结构为V形，中心原子一定为sp3杂化。错因： __________________________________(5)价层电子对互斥模型中，π键电子对数计入中心原子的价层电子对数。错因： _________________________________________________________________________________________(6)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越大。错因： ___________________________________________________
SO2的分子结构为V形，但S为sp2杂化。
价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数，所以π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。
中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。
1．价层电子对互斥模型指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，两者的结构一致。(2)当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。如中心原子采取sp3杂化的分子，其价层电子对互斥模型为四面体形，其分子结构可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。
2．判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法(1)根据分子的空间结构判断①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若分子的空间结构呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若分子的空间结构呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(2)根据键角判断若键角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若键角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若键角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。
(3)根据中心原子的价层电子对数判断如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2，则是sp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。3．分子键角的大小比较(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3。(2)杂化类型相同孤电子对数越多，键角越小，如H2O
判断VSEPR模型及空间结构的思维模型
请指出下列各说法的错因(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。错因： ____________________________________________________________(2)氢键是氢元素与N、O、F三种元素形成的化学键。错因： ___________________(3)可燃冰(CH4·nH2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。错因： ____________________________________________________
以极性键结合的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等。
可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键。
(4)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。错因： _____________________________(5)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。错因： _________________________________________________________(6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。错因： _______________________________________
乙醇分子和水分子间还存在氢键。
H2O比H2S稳定是O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。
分子内氢键的存在使物质的熔、沸点降低。
1．对于ABn型分子，一般情况下，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，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。如：CH4、BF3、CO2等都是非极性分子，而H2O、NH3、NF3等为极性分子。2．氢键属于一种较强的分子间作用力，但不属于化学键。常见的能形成氢键的物质有NH3、H2O、HF、醇、羧酸等。3．分子间能形成氢键时，物质的熔沸点较高。同分异构体中，形成分子间氢键的物质的熔沸点大于形成分子内氢键的物质。如对羟基苯甲醛(形成分子间氢键)的沸点高于邻羟基苯甲醛(形成分子内氢键)的沸点。
角度一 分子极性的判断1．下列叙述中正确的是( )A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B．BCl3与NCl3均为三角锥形结构，均为极性分子C．非极性分子只能是双原子单质分子D．非极性分子中一定含有非极性键
解析B错误，BCl3为平面三角形结构，为非极性分子；C错误，某些共价化合物，如CH4、C2H4等也是非极性分子；D错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。
2．如图所示是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。(1)写出过氧化氢分子的电子式：__________。(2)下列关于过氧化氢的说法中正确的是________(填序号)。①分子中有极性键 ②分子中有非极性键③氧原子的轨道发生了sp2杂化 ④O—O共价键是pp σ键 ⑤分子是非极性分子(3)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是__________________________________________；过氧化氢易溶于水，主要原因是__________________________________。
H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子
H2O2分子与H2O分子之间能形成氢键
共价键的极性与分子极性的关系
解析Na2O和MgO均为离子晶体，其熔点与分子间作用力无关，D符合题意。
水分子与乙醇分子之间能形成氢键
NH3分子间能形成氢键
O—H键>氢键>范德华力
范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
角度三 手性分子5．丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子，它存在手性异构体，如图所示：下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是( )A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有相同的分子极性C．Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子，只含有极性键，不含非极性键D．Ⅰ和Ⅱ的化学键相同，其分子的性质也相同
解析金刚石中的C—C—C夹角为109°28′，A错误；锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C错误；ⅣA族中碳元素形成的石墨为混合型晶体，而硅形成的晶体硅为共价晶体，D错误。
3．(2022·江苏高考)下列说法正确的是( )A．金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°B．SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同
4．(2022·湖南高考节选)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构简式如下：①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_________；
吡啶能与H2O分子形成分子间氢键
吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子
C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能，键能越大，化学性质越稳定
一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔
Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl键的键长越短
甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多
解析 (1)由题图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的σ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d。
9．(2021·全国乙卷节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。PH3中P的杂化类型是_____。NH3的沸点比PH3的____，原因是___________________。H2O的键角小于NH3的，分析原因_________________________________________________________________________________________________。
NH3含有一对孤电子对，而H2O含有两对孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大
10．(2021·山东高考节选)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：(1)OF2分子的空间构型为________；OF2的熔、沸点________(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___________________________________________________________________________。(2)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为________，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是________(填标号)。A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d
OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大， Cl2O的熔、沸点高
课时作业建议用时：40分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．下列关于化学键的说法正确的是( )A．C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键B．不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键C．含极性键的共价化合物一定是电解质D．HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定
解析水汽化破坏的是分子间作用力，水分解需要破坏共价键，A错误。
4．(2022·沈阳市高三教学质量监测)下列说法错误的是( )A．水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了共价键B．酸性强弱：三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸C．基态碳原子核外有三种能量不同的电子D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
解析P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子的极性大，A错误。
7．(2021·湖北高考)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
8．下列说法正确的是( )A．碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力B．硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子，所以它们在熔融状态下都能导电C．N2、CO2和SiO2中都存在共价键，它们都是由分子构成D．H2和Cl2在光照条件下反应生成HCl，反应中一定有共价键的断裂和形成
解析A项，碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服分子间作用力，碘原子间是共价键，错误；B项，硫酸是共价化合物，在熔融状态下不能导电，错误；C项，N2、CO2都是由分子构成，SiO2是由原子构成，错误。
二、非选择题10．我国科学家借助自主研制的新型钨钴铁合金催化剂攻克了单壁碳纳米管结构的可控制备难题。海底金属软泥是在海底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的金属资源，含有钨、铁、锰、锌、钴等金属元素。(1)基态钴原子的价层电子排布图为______________。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体，其碳原子的杂化方式为________。(2)纳米结构氧化钴可在室温下将甲硫醛(CH2S)完全催化氧化，甲硫醛分子属________(填“极性”或“非极性”)分子，其中心原子的VSEPR模型名称为___________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面内，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”。下列物质中存在“离域π键”的是____________(填字母)。A．苯 B．二氧化硫C．四氯化碳 D．环己烷
11．(2022·江西省重点中学高三第一次联考)(1)钒(V)固氮酶种类众多，其中一种结构如图所示：①配体CH3CN中碳的杂化类型为________，所含σ键与π键数目之比为________。②V位于周围六个原子构成的六面体中心，则该物质中V的杂化方式最可能为________。A．sp2杂化 B．sp3杂化C．dsp3杂化 D．d2sp3杂化
均为sp3杂化，但中心原子上的孤电子对数分别为0、1、2，所以键角：CH4>NH3>H2S
氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。请回答下列问题：(1)基态氯原子核外未成对电子数为________。(2)氯吡苯脲分子中，氮原子的杂化类型为________，碳原子的杂化类型为________，该分子________(填“是”或“不是”)手性分子。(3)查阅文献知，可用2氯4氨基吡啶与异氰酸苯酯反应生成氯吡苯脲。反应方程式如下：
H—O键的键能大于H—N键的键能
第3讲 化学键 分子结构与性质
复习目标1．了解化学键的含义、分类与形成过程，能够用电子式表示其形成过程。2.了解共价键的形成、极性和类型(σ键和π键)，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。4.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。5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
一、化学键1．化学键化学键既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。
(3)表示方法①电子式、结构式
②用电子式表示共价化合物的形成过程①概念
二、化学键与物质类别的关系1．化学键与物质类别的关系
请指出下列各说法的错因(1)共价键都具有方向性和饱和性。错因： ____________________________________________________________(2)共价键的成键原子只能是非金属原子。错因： _____________________(3)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。错因： ____________________________________________________
共价键不一定都具有方向性和饱和性。如s－s σ键不具有方向性。
Al与Cl之间形成共价键。
H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成的HX中含共价键。
(4)共价键只存在于共价化合物中，离子键只存在于离子化合物中。错因： __________________________________________________ (5)ss σ键与sp σ键的电子云形状和对称性都不同。错因： ________________________________________________________________(6)CHN中含有一个σ键、三个π键。错因： ______________________________(7)σ键、π键都能单独形成。错因： _____________________
如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。
H—C≡N中含有2个σ键，2个π键。
s－s σ键与s－p σ键均为轴对称，对称性相同，但电子云形状不同。
1．化学键与物质类别的关系(1)物质中不一定含有化学键，如稀有气体分子中不含化学键。(2)存在离子键的化合物一定是离子化合物。离子化合物中一定存在离子键，可能存在共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。(3)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。存在共价键的物质不一定是共价化合物，如非金属单质N2、P4、O2，离子化合物CaC2等。(4)全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐，铵根离子和酸根离子之间以离子键结合。由金属元素和非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
(5)只含共价键的物质①只含非极性共价键的物质：同种非金属元素组成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。②只含极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素组成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。③既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3等。(6)只含离子键的物质活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。
(7)既含离子键又含共价键的物质①既有离子键又有非极性共价键的物质：如Na2O2、CaC2等。②由离子键、极性共价键构成的物质：如NaOH、NH4Cl等。2．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出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。(2)共价化合物的溶解过程①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。
②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。③有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。
角度一 化学键类型与物质类别的关系1．下列说法正确的是( )A．共价化合物中可能含有离子键B．区别离子化合物和共价化合物的方法是看其水溶液是否能够导电C．离子化合物中只含有离子键D．离子化合物在熔融状态下能电离出自由移动的离子，而共价化合物不能
2．下列说法不正确的是( )A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏
3．有以下9种物质：①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3。请用上述物质的序号填空：(1)不存在化学键的是________。(2)只存在极性共价键的是________。(3)只存在非极性共价键的是________。(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是________。(5)只存在离子键的是________。(6)既存在离子键又存在共价键的是________。(7)属于共价化合物的是________。(8)常温常压下，分子之间存在氢键的是________。
离子化合物、共价化合物的判断
角度二 电子式的书写和判断4．下列物质的电子式书写正确的是( )A． B． C． D．
5．下列关于电子式的表述正确的是( )A．HClO的电子式为 B．SCl2的电子式为 C．用电子式表示HCl的形成过程为 D．已知SCN－中每个原子都达到8电子结构，则其电子式为
角度三 共价键的分类与键参数6．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )A．含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼B．在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
7．下列说法中正确的是( )A．键长越长，键能越大，分子越稳定B．H—Cl的键能为431.8 kJ·ml－1，H—I的键能为298.7 kJ·ml－1，这可以说明HCl分子比HI分子稳定C．水分子可表示为H—O—H，分子的键角为180°D．H—O键键能为462.8 kJ·ml－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8 kJ
(1)并不是所有的共价键都有方向性，如ss σ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。(2)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。(3)共价键的成键原子半径越小，键长越短，其形成的共价键越牢固。(4)σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。(5)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，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
考点二 分子的空间结构
与中心原子结合的原子数
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
中心原子的价电子数减去离子的电荷数
中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)
(3)杂化轨道的类型与分子空间结构
请指出下列各说法的错因(1)AB3型分子的中心原子的杂化方式一定为sp2。错因： _____________________________________(2)共价键的成键原子只能是非金属原子。错因： __________________________________________________(3)某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时，所形成的化学键一定是离子键。错因： ________________________________________________________________________________________
不一定，如NH3中心原子的杂化方式为sp3。
如NH3中N原子发生sp3杂化，但其分子结构为三角锥形。
NH3分子中，N原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋ ×(5－3×1)＝4，为sp3杂化。
(4)分子结构为V形，中心原子一定为sp3杂化。错因： __________________________________(5)价层电子对互斥模型中，π键电子对数计入中心原子的价层电子对数。错因： _________________________________________________________________________________________(6)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越大。错因： ___________________________________________________
SO2的分子结构为V形，但S为sp2杂化。
价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数，所以π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。
中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。
1．价层电子对互斥模型指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，两者的结构一致。(2)当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。如中心原子采取sp3杂化的分子，其价层电子对互斥模型为四面体形，其分子结构可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。
2．判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法(1)根据分子的空间结构判断①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若分子的空间结构呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若分子的空间结构呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(2)根据键角判断若键角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若键角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若键角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。
(3)根据中心原子的价层电子对数判断如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2，则是sp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。3．分子键角的大小比较(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3。(2)杂化类型相同孤电子对数越多，键角越小，如H2O
判断VSEPR模型及空间结构的思维模型
请指出下列各说法的错因(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。错因： ____________________________________________________________(2)氢键是氢元素与N、O、F三种元素形成的化学键。错因： ___________________(3)可燃冰(CH4·nH2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。错因： ____________________________________________________
以极性键结合的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等。
可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键。
(4)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。错因： _____________________________(5)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。错因： _________________________________________________________(6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。错因： _______________________________________
乙醇分子和水分子间还存在氢键。
H2O比H2S稳定是O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。
分子内氢键的存在使物质的熔、沸点降低。
1．对于ABn型分子，一般情况下，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，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。如：CH4、BF3、CO2等都是非极性分子，而H2O、NH3、NF3等为极性分子。2．氢键属于一种较强的分子间作用力，但不属于化学键。常见的能形成氢键的物质有NH3、H2O、HF、醇、羧酸等。3．分子间能形成氢键时，物质的熔沸点较高。同分异构体中，形成分子间氢键的物质的熔沸点大于形成分子内氢键的物质。如对羟基苯甲醛(形成分子间氢键)的沸点高于邻羟基苯甲醛(形成分子内氢键)的沸点。
角度一 分子极性的判断1．下列叙述中正确的是( )A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B．BCl3与NCl3均为三角锥形结构，均为极性分子C．非极性分子只能是双原子单质分子D．非极性分子中一定含有非极性键
解析B错误，BCl3为平面三角形结构，为非极性分子；C错误，某些共价化合物，如CH4、C2H4等也是非极性分子；D错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。
2．如图所示是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。(1)写出过氧化氢分子的电子式：__________。(2)下列关于过氧化氢的说法中正确的是________(填序号)。①分子中有极性键 ②分子中有非极性键③氧原子的轨道发生了sp2杂化 ④O—O共价键是pp σ键 ⑤分子是非极性分子(3)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是__________________________________________；过氧化氢易溶于水，主要原因是__________________________________。
H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子
H2O2分子与H2O分子之间能形成氢键
共价键的极性与分子极性的关系
解析Na2O和MgO均为离子晶体，其熔点与分子间作用力无关，D符合题意。
水分子与乙醇分子之间能形成氢键
NH3分子间能形成氢键
O—H键>氢键>范德华力
范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
角度三 手性分子5．丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子，它存在手性异构体，如图所示：下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是( )A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有相同的分子极性C．Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子，只含有极性键，不含非极性键D．Ⅰ和Ⅱ的化学键相同，其分子的性质也相同
解析金刚石中的C—C—C夹角为109°28′，A错误；锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C错误；ⅣA族中碳元素形成的石墨为混合型晶体，而硅形成的晶体硅为共价晶体，D错误。
3．(2022·江苏高考)下列说法正确的是( )A．金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°B．SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同
4．(2022·湖南高考节选)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构简式如下：①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_________；
吡啶能与H2O分子形成分子间氢键
吡啶和H2O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子
C—F键的键能大于聚乙烯中C—H键的键能，键能越大，化学性质越稳定
一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔
Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl键的键长越短
甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多
解析 (1)由题图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的σ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d。
9．(2021·全国乙卷节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。PH3中P的杂化类型是_____。NH3的沸点比PH3的____，原因是___________________。H2O的键角小于NH3的，分析原因_________________________________________________________________________________________________。
NH3含有一对孤电子对，而H2O含有两对孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大
10．(2021·山东高考节选)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：(1)OF2分子的空间构型为________；OF2的熔、沸点________(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___________________________________________________________________________。(2)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为________，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是________(填标号)。A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d
OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大， Cl2O的熔、沸点高
课时作业建议用时：40分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．下列关于化学键的说法正确的是( )A．C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键B．不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键C．含极性键的共价化合物一定是电解质D．HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定
解析水汽化破坏的是分子间作用力，水分解需要破坏共价键，A错误。
4．(2022·沈阳市高三教学质量监测)下列说法错误的是( )A．水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了共价键B．酸性强弱：三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸C．基态碳原子核外有三种能量不同的电子D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
解析P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子的极性大，A错误。
7．(2021·湖北高考)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
8．下列说法正确的是( )A．碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服碘原子间的作用力B．硫酸钾和硫酸溶于水都电离出硫酸根离子，所以它们在熔融状态下都能导电C．N2、CO2和SiO2中都存在共价键，它们都是由分子构成D．H2和Cl2在光照条件下反应生成HCl，反应中一定有共价键的断裂和形成
解析A项，碘晶体受热转变为碘蒸气，吸收的热量用于克服分子间作用力，碘原子间是共价键，错误；B项，硫酸是共价化合物，在熔融状态下不能导电，错误；C项，N2、CO2都是由分子构成，SiO2是由原子构成，错误。
二、非选择题10．我国科学家借助自主研制的新型钨钴铁合金催化剂攻克了单壁碳纳米管结构的可控制备难题。海底金属软泥是在海底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的金属资源，含有钨、铁、锰、锌、钴等金属元素。(1)基态钴原子的价层电子排布图为______________。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体，其碳原子的杂化方式为________。(2)纳米结构氧化钴可在室温下将甲硫醛(CH2S)完全催化氧化，甲硫醛分子属________(填“极性”或“非极性”)分子，其中心原子的VSEPR模型名称为___________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面内，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”。下列物质中存在“离域π键”的是____________(填字母)。A．苯 B．二氧化硫C．四氯化碳 D．环己烷
11．(2022·江西省重点中学高三第一次联考)(1)钒(V)固氮酶种类众多，其中一种结构如图所示：①配体CH3CN中碳的杂化类型为________，所含σ键与π键数目之比为________。②V位于周围六个原子构成的六面体中心，则该物质中V的杂化方式最可能为________。A．sp2杂化 B．sp3杂化C．dsp3杂化 D．d2sp3杂化
均为sp3杂化，但中心原子上的孤电子对数分别为0、1、2，所以键角：CH4>NH3>H2S
氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。请回答下列问题：(1)基态氯原子核外未成对电子数为________。(2)氯吡苯脲分子中，氮原子的杂化类型为________，碳原子的杂化类型为________，该分子________(填“是”或“不是”)手性分子。(3)查阅文献知，可用2氯4氨基吡啶与异氰酸苯酯反应生成氯吡苯脲。反应方程式如下：
H—O键的键能大于H—N键的键能
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