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模块4 主题2 第1讲 共价键与分子的结构 课件 2025高考化学一轮复习
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这是一份模块4 主题2 第1讲 共价键与分子的结构 课件 2025高考化学一轮复习，共44页。PPT课件主要包含了学习目标，活动方案，链接真题等内容，欢迎下载使用。
1. 了解化学键的含义及其分类。了解共价键具有饱和性和方向性。2. 了解共价键的主要类型(σ键、π键；极性键、非极性键；单键、双键、三键等)。 3. 能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的结构。4. 能用价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间结构。5. 能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。6. 能根据分子结构判断极性分子、非极性分子。
1. 化学键的概念、分类及其与物质结构的关系。判断下列说法是否正确，若不正确，请举例说明。(1) 物质中粒子与粒子间的相互作用都属于化学键。【答案】 不正确。分子与分子间的相互作用称为分子间作用力，不是化学键。(2) 原子与原子间的相互作用一定属于共价键。【答案】 不正确。稀有气体是单原子分子，原子间的相互作用是分子间作用力。
活动一 共价键的含义
(3) 化学键可分为离子键、共价键、金属键和氢键。【答案】 不正确。氢键不是化学键，是分子间作用力的一种。(4) 离子晶体中一定只含离子键，共价晶体中一定只含共价键。【答案】 不正确。离子晶体中一定含有离子键，还可能含有共价键(如NaOH、Na2O2)。(5) 某晶体熔融状态下能导电，该晶体中一定含离子键。【答案】 不正确。该晶体中也可能含金属键。(6) 溶于水能电离出离子的物质中一定含有离子键。【答案】 不正确。某些极性键在水分子作用下也会断裂、电离出离子，如HCl、H2SO4等。
(7) 物质中存在阳离子必定存在离子键。【答案】 不正确。金属晶体中含有阳离子，但无阴离子，不存在离子键。(8) 只有在分子晶体或共价晶体中才存在共价键。【答案】 不正确。在离子晶体中也可能存在共价键。(9) 原子间通过共价键一定形成共价化合物。【答案】 不正确。原子间通过共价键也可以构成单质，如N2、金刚石等。(10) 含有离子键的化合物一定是离子化合物。【答案】 正确。
2. 共价键的含义、形成及分类。(1) 举例说明共价键具有饱和性和方向性。【答案】 ①H、N原子以物质的量之比3∶1形成NH3分子；②H2O分子的空间结构为V形；NH3分子的空间结构为三角锥形。
(2) 分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键，在对应的空格处打“”(σ键、π键需填写1 ml该物质所含σ键、π键的具体的数目)。
1. 常见原子的成键特点。(1) 根据原子最外层满足8电子为稳定结构的原理，分析下列元素的原子在通常情况下，形成共用电子对的数目是多少？①C ②N ③O ④F ⑤S ⑥Cl【答案】 ①4 ②3 ③2 ④1 ⑤2 ⑥1(2) 根据分子的结构式，分析常见分子中原子形成共用电子对的总数是多少？①CH4 ②C2H4 ③C2H2【答案】 ①4 ②6 ③5
活动二 共价分子的“平面”结构
(3) 根据共价化合物中心元素的化合价，分析该中心元素的原子形成共用电子对的数目是多少？①BCl3 ②CO2 ③H3PO4【答案】 ①3 ②4 ③5
2. 用电子式、结构式等表示粒子的结构。(1) 写出下列共价分子的结构式，并将结构式转写成电子式。①C3O2 ②CO(NH2)2 ③POCl3
(2) 根据相关原子的成键特点，分析并写出下列粒子的结构式，然后将结构式转写成电子式。
1. 通过分析键参数数据，推断共价分子的立体结构。已知：BF3分子中F—B—F键角是120°，PF3分子中 F—P—F键角是97.8°，试判断BF3和PF3分子的立体结构。【答案】 BF3分子呈平面正三角形结构；PF3分子呈三角锥形结构。2. 根据价层电子对互斥模型(VSEPR模型)，推断分子或离子的立体结构。(1) VSEPR模型中，如何简单推算中心原子价层电子对数？ 【答案】 中心原子价层电子对数＝与中心原子直接相连原子数(或者中心原子形成的σ键数)＋孤电子对数
活动三 共价分子的立体结构
(2) 通过价层电子对互斥模型(VSEPR)，推断分子或离子的立体结构。
3. 根据杂化轨道理论，推断分子或离子的立体结构。(1) 以碳原子为例，根据轨道杂化类型，判断碳原子成键的立体形象。 (2) 分析下列粒子中碳原子的杂化类型。
【答案】 ①sp3 ②sp3 ③sp2 ④sp ⑤sp2
(3) 根据下列粒子中心原子的VSEPR模型或碳原子的“立体形象”，说出中心原子的杂化类型。
【答案】 ①sp3 ②sp2 ③sp2 ④sp ⑤sp2
4. 通过分析分子的极性与非极性，推断共价分子的立体结构。(1) H2S(极性分子) (2) CS2(非极性分子)(3) BeCl2(非极性分子) (4) PCl3(极性分子) (5) BCl3(非极性分子)【答案】 (1) V形 (2) 直线形 (3) 直线形 (4) 三角锥形 (5) 正三角形
5. 根据你熟悉的共价分子的结构，预测下列分子的立体结构，说说你预测时，是与哪一种物质类比的？(1) HCN (2) CS2 (3) HCHO (4) HC≡C—C≡CH (5) SiH3Cl【答案】 (1) 直线形 与CH≡CH类比 (2) 直线形 与CO2类比 (3) 三角形 与C2H4类比 (4) 直线形 与CH≡CH类比 (5) 四面体形 与CH3Cl类比
1 (2023湖北卷)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 C. CF4和SF4均为非极性分子D. XeF2与XeO2的键角相等
2 (2023江苏卷)下列说法正确的是( )C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键D. CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
3 (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
【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为直线形分子，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CH3CHCCH3H，D错误。
4 (组合)(1) (山东卷)OF2分子的空间结构为________。 (2) (全国甲卷)CO2分子中存在________个σ键和________个π键。(3) (广东卷)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________(填字母)。A. 在Ⅰ中S原子采取sp3杂化B. 在Ⅱ中S元素的电负性最大C. 在Ⅲ中C—C—C键角是180°D. 在Ⅲ中存在离子键与共价键E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(4) (河北卷)已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·ml－1)如下表所示。
键能越大，物质越稳定，N≡N键键能较大，而P≡P键键能较小，故氮以N2形式存在，而白磷以P4形式存在
5 (组合)(2) (全国Ⅰ卷)磷酸根离子的空间结构为________________，其中P的价层电子对数为________，杂化轨道类型为________。
(4) (山东卷)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示， 1 ml该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________ml，该螯合物中N的杂化方式有________种。
6 (全国甲卷)2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题。(1) 图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是____，判断的根据是____________________ ______________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是________。
同一周期从左往右第一电离能的总体呈上升趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能比C、O两种元素的高
(2) 固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构______________。(3) CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因：_________________________________________________________ __________。
C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定
(2) (湖北卷)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有________(填字母)。a. Si—Cl键极性更大b. Si的原子半径更大c. Si—Cl键键能更大d. Si有更多的价层轨道
(3) (湖南卷)比较分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3________(填“>”“<”或“＝”)Ga(CH3)3(Et2O)[Et2O (乙醚)]，其原因是_____________________________________________。
【答案】 (1) 四面体形 (2) abd (3) > Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，C—Ga—C键角为120°，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，C—Ga—C键角小于120°，故夹角较小 (4) sp2 ＞ ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其Cl—O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键
(2) N2分子中，σ键与π键的数目之比n(σ)∶n(π)＝________。
(3) [Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图
1. 了解化学键的含义及其分类。了解共价键具有饱和性和方向性。2. 了解共价键的主要类型(σ键、π键；极性键、非极性键；单键、双键、三键等)。 3. 能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的结构。4. 能用价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间结构。5. 能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。6. 能根据分子结构判断极性分子、非极性分子。
1. 化学键的概念、分类及其与物质结构的关系。判断下列说法是否正确，若不正确，请举例说明。(1) 物质中粒子与粒子间的相互作用都属于化学键。【答案】 不正确。分子与分子间的相互作用称为分子间作用力，不是化学键。(2) 原子与原子间的相互作用一定属于共价键。【答案】 不正确。稀有气体是单原子分子，原子间的相互作用是分子间作用力。
活动一 共价键的含义
(3) 化学键可分为离子键、共价键、金属键和氢键。【答案】 不正确。氢键不是化学键，是分子间作用力的一种。(4) 离子晶体中一定只含离子键，共价晶体中一定只含共价键。【答案】 不正确。离子晶体中一定含有离子键，还可能含有共价键(如NaOH、Na2O2)。(5) 某晶体熔融状态下能导电，该晶体中一定含离子键。【答案】 不正确。该晶体中也可能含金属键。(6) 溶于水能电离出离子的物质中一定含有离子键。【答案】 不正确。某些极性键在水分子作用下也会断裂、电离出离子，如HCl、H2SO4等。
(7) 物质中存在阳离子必定存在离子键。【答案】 不正确。金属晶体中含有阳离子，但无阴离子，不存在离子键。(8) 只有在分子晶体或共价晶体中才存在共价键。【答案】 不正确。在离子晶体中也可能存在共价键。(9) 原子间通过共价键一定形成共价化合物。【答案】 不正确。原子间通过共价键也可以构成单质，如N2、金刚石等。(10) 含有离子键的化合物一定是离子化合物。【答案】 正确。
2. 共价键的含义、形成及分类。(1) 举例说明共价键具有饱和性和方向性。【答案】 ①H、N原子以物质的量之比3∶1形成NH3分子；②H2O分子的空间结构为V形；NH3分子的空间结构为三角锥形。
(2) 分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键，在对应的空格处打“”(σ键、π键需填写1 ml该物质所含σ键、π键的具体的数目)。
1. 常见原子的成键特点。(1) 根据原子最外层满足8电子为稳定结构的原理，分析下列元素的原子在通常情况下，形成共用电子对的数目是多少？①C ②N ③O ④F ⑤S ⑥Cl【答案】 ①4 ②3 ③2 ④1 ⑤2 ⑥1(2) 根据分子的结构式，分析常见分子中原子形成共用电子对的总数是多少？①CH4 ②C2H4 ③C2H2【答案】 ①4 ②6 ③5
活动二 共价分子的“平面”结构
(3) 根据共价化合物中心元素的化合价，分析该中心元素的原子形成共用电子对的数目是多少？①BCl3 ②CO2 ③H3PO4【答案】 ①3 ②4 ③5
2. 用电子式、结构式等表示粒子的结构。(1) 写出下列共价分子的结构式，并将结构式转写成电子式。①C3O2 ②CO(NH2)2 ③POCl3
(2) 根据相关原子的成键特点，分析并写出下列粒子的结构式，然后将结构式转写成电子式。
1. 通过分析键参数数据，推断共价分子的立体结构。已知：BF3分子中F—B—F键角是120°，PF3分子中 F—P—F键角是97.8°，试判断BF3和PF3分子的立体结构。【答案】 BF3分子呈平面正三角形结构；PF3分子呈三角锥形结构。2. 根据价层电子对互斥模型(VSEPR模型)，推断分子或离子的立体结构。(1) VSEPR模型中，如何简单推算中心原子价层电子对数？ 【答案】 中心原子价层电子对数＝与中心原子直接相连原子数(或者中心原子形成的σ键数)＋孤电子对数
活动三 共价分子的立体结构
(2) 通过价层电子对互斥模型(VSEPR)，推断分子或离子的立体结构。
3. 根据杂化轨道理论，推断分子或离子的立体结构。(1) 以碳原子为例，根据轨道杂化类型，判断碳原子成键的立体形象。 (2) 分析下列粒子中碳原子的杂化类型。
【答案】 ①sp3 ②sp3 ③sp2 ④sp ⑤sp2
(3) 根据下列粒子中心原子的VSEPR模型或碳原子的“立体形象”，说出中心原子的杂化类型。
【答案】 ①sp3 ②sp2 ③sp2 ④sp ⑤sp2
4. 通过分析分子的极性与非极性，推断共价分子的立体结构。(1) H2S(极性分子) (2) CS2(非极性分子)(3) BeCl2(非极性分子) (4) PCl3(极性分子) (5) BCl3(非极性分子)【答案】 (1) V形 (2) 直线形 (3) 直线形 (4) 三角锥形 (5) 正三角形
5. 根据你熟悉的共价分子的结构，预测下列分子的立体结构，说说你预测时，是与哪一种物质类比的？(1) HCN (2) CS2 (3) HCHO (4) HC≡C—C≡CH (5) SiH3Cl【答案】 (1) 直线形 与CH≡CH类比 (2) 直线形 与CO2类比 (3) 三角形 与C2H4类比 (4) 直线形 与CH≡CH类比 (5) 四面体形 与CH3Cl类比
1 (2023湖北卷)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 C. CF4和SF4均为非极性分子D. XeF2与XeO2的键角相等
2 (2023江苏卷)下列说法正确的是( )C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键D. CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
3 (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
【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为直线形分子，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CH3CHCCH3H，D错误。
4 (组合)(1) (山东卷)OF2分子的空间结构为________。 (2) (全国甲卷)CO2分子中存在________个σ键和________个π键。(3) (广东卷)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________(填字母)。A. 在Ⅰ中S原子采取sp3杂化B. 在Ⅱ中S元素的电负性最大C. 在Ⅲ中C—C—C键角是180°D. 在Ⅲ中存在离子键与共价键E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(4) (河北卷)已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·ml－1)如下表所示。
键能越大，物质越稳定，N≡N键键能较大，而P≡P键键能较小，故氮以N2形式存在，而白磷以P4形式存在
5 (组合)(2) (全国Ⅰ卷)磷酸根离子的空间结构为________________，其中P的价层电子对数为________，杂化轨道类型为________。
(4) (山东卷)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示， 1 ml该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________ml，该螯合物中N的杂化方式有________种。
6 (全国甲卷)2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题。(1) 图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是____，判断的根据是____________________ ______________________________________________________________________________________________________；第三电离能的变化图是________。
同一周期从左往右第一电离能的总体呈上升趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能比C、O两种元素的高
(2) 固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构______________。(3) CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为________和________；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因：_________________________________________________________ __________。
C—F键的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定
(2) (湖北卷)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有________(填字母)。a. Si—Cl键极性更大b. Si的原子半径更大c. Si—Cl键键能更大d. Si有更多的价层轨道
(3) (湖南卷)比较分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3________(填“>”“<”或“＝”)Ga(CH3)3(Et2O)[Et2O (乙醚)]，其原因是_____________________________________________。
【答案】 (1) 四面体形 (2) abd (3) > Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，C—Ga—C键角为120°，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，C—Ga—C键角小于120°，故夹角较小 (4) sp2 ＞ ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长，其原因是ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其Cl—O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键
(2) N2分子中，σ键与π键的数目之比n(σ)∶n(π)＝________。
(3) [Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图
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