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新高考化学一轮复习讲义课件第5章 第15讲 化学键 分子结构与性质
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这是一份新高考化学一轮复习讲义课件第5章 第15讲 化学键 分子结构与性质，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，考点三，考点四，考点清单，共用电子对，最外层电子，Na·，Na＋，∶N⋮⋮N∶等内容，欢迎下载使用。
第15讲 化学键 分子结构与性质
考点一 化学键与物质组成
1．化学键(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质：反应物的旧化学键________与生成物的新化学键________。(3)离子键、共价键的比较：
带相反电荷的离子(阴、阳离子)
2．化学键的表示方法——电子式(1)定义：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的______________(价电子)的式子。
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“—→”连接，相同的原子或离子不合并。如Na2S：________________________________________。②共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“—→”连接。如H2O：____________________________________。
④离子化合物MgCl2：____________________________；Na2O2：__________________________；NaOH：____________________；NH4Cl：____________________________。
⑤非金属单质及共价化合物Cl2：______________；N2：________________；H2O2：__________________；CO2：______________________； HClO：________________；CCl4：_______________；
(5)用电子式表示化合物的形成过程Na2S：__________________________________________；CaCl2：__________________________________________；CH4：___________________________________；CO2：__________________________________________。
3．离子化合物与共价化合物的比较
4．化学键类型与物质类别的判断
除稀有气体中没有化学键外，其他物质都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为：(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。
5．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______、熔点______，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________。(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______。②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易________。
化学键判断常见错误(1)认为有化学键破坏的变化一定是化学变化，如HCl溶于水破坏共价键是物理变化。(2)认为物质在熔化时都破坏化学键，如HCl、S等熔化时不破坏化学键。(3)认为物质中均含化学键，如稀有气体中不含化学键。
(4)认为金属与非金属之间不能形成共价键，如AlCl3中存在共价键。(5)认为离子化合物中不存在共价键，如NaOH中存在共价键。(6)认为共价化合物中存在离子键，根据离子化合物定义若含离子键一定是离子化合物。(7)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但只由非金属元素形成的含有原子团的某些物质中也可能存在离子键，如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
(8)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有化学键的断裂不一定是化学变化，如熔融NaCl、粉碎石灰石等。(9)强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物及其过氧化物中存在离子键，这些物质都为离子化合物。(10)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；共价化合物在熔融条件时不电离，所以熔融状态时能导电的化合物一定是离子化合物。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。( )[提示] 除了静电吸引之外，还有静电排斥作用。(2)由非金属元素组成的化合物中只含共价键。( )[提示] 某些铵盐全部由非金属元素组成，但含有离子键。(3)所有的物质中均含化学键。( )[提示] 稀有气体组成的分子中不含有化学键。
(4)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。( )[提示] H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成的HX含共价键。(5)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。( )[提示] 如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。(6)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键。( )[提示] H2O2中既含极性键又含非极性键。
(7)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。( )(8)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。( )(9)含有离子键的化合物中，一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( )
(11)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。( )(12)ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化学键一定是离子键。( )(13)1 ml KHSO4加热熔化可电离出2NA阳离子。( )(14)共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏，单质溶于水，分子内共价键不被破坏。( )(15)分子内共价键越强，分子越稳定，其熔、沸点也越高。( )
(16)由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键。( )(17)不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键。( )(18)H2O的稳定性大于H2S，是因为水分子间存在氢键。( )(19)F2、Cl2、 Br2、I2的熔沸点逐渐升高，是因为分子间作用力越来越大。( )(20)HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，其熔沸点逐渐升高。( )
[提示] 含有离子键的物质有Na2O2、NaOH、Mg3N2、Mg(OH)2、NH4Cl、NaCl，含有非极性键的物质有Na2O2、O2、Cl2，故只有A项符合题意。
3．深度思考：(1)金属元素和非金属元素一定形成离子键吗？[提示] 不一定。铝元素和氯元素形成的AlCl3中的化学键是共价键。(2)非金属元素之间只形成共价键吗？[提示] 不一定。NH4Cl中存在离子键。
(3)含有离子键的化合物一定是离子化合物吗？[提示] 由离子键构成的化合物叫作离子化合物，含离子键的化合物一定是离子化合物。(4)共价键只存在于共价化合物中吗？熔融状态的共价化合物能否导电？[提示] 有些单质(如H2、Cl2)、离子化合物(如NaOH)中也含有共价键。熔融状态的共价化合物中不存在自由离子，因此不能导电。
(5)写出羟基与甲基的电子式：羟基____________；甲基__________。(6)①NaOH熔化，②HCl溶于水，③碘升华，④冰熔化，破坏的作用力各是什么？________________________________________________
①离子键；②共价键；③分子间作用力；④氢键。
(7)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化吗？举例说明。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
不一定。NaCl晶体加热熔化或溶于水破坏离子键，没有新物质生成，不属于化学变化，而将NaCl溶液蒸发结晶，Na＋和Cl－重新形成离子键而成为晶体，也是物理变化。
微考点1 对化学键概念的理解及类型判断 (1)(2022·江苏高三检测)下列关于化学键与化合物的叙述正确的是( )①离子化合物中一定含有金属元素，共价化合物中一定不含有金属元素 ②离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键 ③共价化合物中一定含极性共价键，一定不含非极性共价键 ④只由共价键形成的物质一定是共价化合物 ⑤单质中一定含有化学键A．①⑤B．② C．②③D．②④
[解析] 离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等均为离子化合物；共价化合物中可能含有金属元素，如氯化铝为共价化合物，故①错误；含离子键的化合物一定为离子化合物，但可能含共价键，如NaOH中含离子键、共价键，②正确；共价化合物中一定含极性共价键，可能含非极性共价键，如H—O—O—H中含极性键、非极性键，③错误；只由共价键形成的物质可能为单质，如氢气，故④错误；单质中不一定含有化学键，如稀有气体中不含化学键，故⑤错误。
(2)(2022·山东日照模拟)下列物质：①MgCl2 ②NH4Cl ③HCl ④NaOH所含化学键类型完全相同的是( )A．①②B．②③C．①④D．②④
〔对点集训1〕 (1)(2022·河北衡水高三检测)(双选)下列各组物质中都既含有离子键又含有共价键的是( )A．NaOH、CaC2、NH4ClB．KOH、Na2O2、(NH4)2SC．MgO、CaBr2、NaClD．Na2SO4、HCl、MgCl2[解析] 既含有离子键又含有共价键的化合物肯定是离子化合物。只含有共价键的是HCl，排除D；只含有离子键的是MgO、CaBr2、NaCl、MgCl2，排除C；既含有离子键又含有共价键的是NaOH、CaC2、NH4Cl、KOH、Na2O2、(NH4)2S、Na2SO4，故正确答案为A、B。
(2)有如下四种物质，其中所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
[解析] MgCl2中只有离子键，属于离子化合物，故A错误；HCl只有共价键，是共价化合物，故B正确；硝酸铵含有离子键和共价键，是离子化合物，故C错误；N2H4只含有共价键，是共价化合物，故D错误。
萃取精华：判断离子化合物和共价化合物的三种方法
微考点2 物质变化与作用力的关系 (2022·湖北咸宁模拟)实现下列变化，需克服相同类型作用力的是( )A．石墨和氯化钠分别受热熔化B．冰的融化和水的分解C．NaCl和HCl溶于水D．干冰和碘的升华
[解析] 石墨熔化破坏共价键，NaCl熔化破坏离子键，A错误；冰的融化破坏氢键，水的分解破坏共价键，B错误；NaCl溶于水破坏离子键，HCl溶于水破坏共价键，C错误；干冰和碘的升华均破坏分子间作用力，D正确。
〔对点集训2〕 (2022·黑龙江哈师大附中模拟)下列过程中，共价键被破坏的是( )①碘升华 ②溴蒸气被木炭吸附 ③乙醇溶于水④HCl气体溶于水 ⑤冰融化 ⑥NH4Cl受热分解⑦氢氧化钠熔化 ⑧(NH4)2SO4溶于水A．④⑥B．④⑥⑧C．①②④⑤D．①④⑥⑦
[解析] ①碘升华，破坏的是分子间作用力；②溴蒸气被木炭吸附，破坏的是分子间作用力；③乙醇是非电解质，溶于水不发生电离，破坏的是分子间作用力；④HCl气体溶于水，发生电离，HCl共价键被破坏；⑤冰融化，破坏的是分子间作用力；⑥NH4Cl受热分解，发生化学变化，生成氨气和HCl，共价键被破坏；⑦氢氧化钠熔化，只有离子键被破坏；⑧(NH4)2SO4溶于水，发生电离，离子键被破坏。综上，④⑥符合题意，A项正确。
萃取精华：物质的溶解或熔化与化学键变化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会电离成自由移动的阴离子、阳离子，离子键被破坏。
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，形成阴离子、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。
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，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。
微考点3 分子间作用力和氢键 (2022·经典习题选萃)右图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是 ( )A．H2SB．HClC．PH3D．SiH4
[解析] 在第ⅣA～ⅦA族中元素的氢化物中，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点反常的高，则含a的线为第ⅣA族元素的氢化物，则a点为SiH4。
〔对点集训3〕 (2022·山东潍坊高三检测)下列说法正确的是( )A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小无关B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键C．I2易溶于CCl4不可以用相似相溶原理解释D．甲烷可与水形成氢键这种化学键
[解析] HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子，熔、沸点和分子间作用力有关，分子间作用力越大，相应物质的熔、沸点越高，A项错误；水分子间可形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，因此H2O的熔、沸点高于H2S，B项正确；碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，C项错误；甲烷中碳原子电负性不大，甲烷分子和水分子之间不能形成氢键，并且氢键不是化学键，氢键属于分子间作用力，D项错误。
微考点4 电子式的书写与判断 (1)(2022·山东滨州高三检测)下列表达正确的是( )
[解析] A项，①②都表示新化学键的形成，放出热量，正确；B项，钠原子失去电子，氯原子得到电子，HCl中共用电子对偏向氯原子，说明氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子，正确；C项，H原子和Cl原子形成共用电子对，没有发生电子转移，错误；D项，NaCl中Na＋与Cl－形成离子键，HCl中氢原子与氯原子通过共用电子对形成共价键，正确。
电子式书写“六项”注意同一原子的电子式最好不要既用“·”又用“×”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要混用(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“×”。
单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[ ]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。
不要漏写未成键的电子，如N2写成N⋮⋮N是错误的。不要弄错原子间的连接，如HClO分子中H与O相连。在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“——→”前是原子的电子式，“——→”后是物质的电子式。
〔对点集训4〕 (1)(2022·河北衡水高三检测)2020年“共和国勋章”获得者钟南山院士是我国呼吸疾病研究领域的领军人物，他在“非典”和新冠肺炎疫情防控中做出了巨大贡献。“新冠病毒”疫情让人们再次认识到化学的重要性。下列有关抗疫物资的化学用语表示正确的是( )
陌生电子式书写方法①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物。②确定该物质中各原子的成键方式。③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求，分析各原子共用电子对的情况。④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析，书写电子式。
1．共价键的概念、本质和特征：(1)概念：原子之间形成______________。(2)本质：电子云(或原子轨道)的重叠。
(3)特征：具有__________和__________。(4)共价键类型(5)特征：①__________：决定分子的组成。②方向性：决定分子的立体构型。
2．共价键的类型：(1)σ键。
3．键参数的概念和特点：(1)键能。①概念：气态基态原子形成1 ml化学键________的____________。②特点：键能越大，键越________，越不易________。(2)键长。①概念：形成共价键的两个原子之间的__________。②特点：键长越短，键能________，键越________。
(3)键角。①概念：两个共价键之间的夹角。②特点：表明共价键有__________，决定分子的立体结构。键参数对分子性质的影响
4．配位键和配合物：(1)配位键的概念：____________由一个原子单方面提供而另一个原子________________形成的共价键，即“电子对给予—接受键”，是一类特殊的共价键。
(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是________孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供____________给铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。
5．σ键与π键的判断方法(1)依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为“σ”键，“肩并肩”重叠为“π”键。(2)依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。(3)依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。(4)由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
6．极性键与非极性键的判断(1)看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。(2)看电子对的偏移：有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。(3)看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)共价键的成键原子只能是非金属原子。( )(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大。( )(3)离子化合物中一定不存在非极性键。( )[提示] Na2O2中存在离子键，两个O之间为非极性键。
(4)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键。( )(5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键弱。( )(6)H2O2分子中既有极性键，又有非极性键。( )(7)氯气的化学式是Cl2而不是Cl3，是由共价键的饱和性决定的。( )[提示] Cl只有一个未成对电子，因而只能形成Cl2，分子中只有一个共价键。
(8)通常σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强。( )(9)s－s σ键与s－p σ键的电子云形状对称性相同。( )(10)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。( )[提示] 先形成σ键再形成π键。(11)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。( )(12)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 ml该配合物中含有σ键的数目为14NA。( )[提示] [Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。
(13)键长等于成键两原子的半径之和。( )(14)乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有σ键又有π键。( )(15)N2分子中σ键与π键的个数比是2∶1。( )[提示] 氮氮三键中有一个σ键两个π键，个数比为1∶2。
(16)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍。( )[提示] 碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，能量小于碳碳单键1个σ键键能的2倍。(17)实验测得H2S为共价化合物，H—S—H的夹角为92°，键长相同，则H2S是V形分子。( )[提示] 根据键长和键角可知H2S是V形分子。
2．深度思考：(1)1 ml HOOCCH2CH2CHO分子中含有______ml单键，_____ ml双键；含有_____ml π键，______ml σ键。(2)在[Ag(NH3)2]＋中________的______原子提供孤电子对，________提供空轨道。
(3)用“＞”或“＜”填空。①键能：H—F______H—Cl______H—Br______H—I，H—C______H—N______H—O______H—F。②键长：H—F______H—Cl______H—Br______H—I，H—C______H—N______H—O______H—F。③分子稳定性：HF______HCl______HBr______HI，CH4______NH3______H2O______HF。
(4)①C的氯化物与氨水反应可形成配合物[CCl(NH3)5]Cl2，1 ml该配合物中含有σ键的数目为________，含1 ml [CCl(NH3)5]Cl2的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成_____ml AgCl沉淀。②下列物质中，a．只含有极性键的分子是________，b．既含离子键又含共价键的化合物是_____；c．只存在σ键的分子是___________，d．同时存在σ键和π键的分子是_________。A．H2 B．CO2 C．CH2Cl2 D．C3H6E．C2H6 F．CaCl2 G．(NH4)2SO4
(5)结合事实判断CO和N2相对更活泼的是________，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：______________________________ _________________________________________________________________________________。
断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJ·ml－1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJ·ml－1)小
[提示] 由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量[(1 071.9－798.9)kJ·ml－1＝273.0 kJ·ml－1]比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量[(941.7－418.4)kJ·ml－1＝523.3 kJ·ml－1]小，可知CO相对更活泼。
(2)(2022·江苏盐城模拟)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图。下列有关该物质的说法正确的是( )A．分子式为C3H2O3B．分子中含6个σ键C．分子中只有极性键D．8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
[解析] 双键两端的碳原子上各有一个氢原子，所以分子式为C3H2O3，故A正确；分子中的单键为σ键，一共有8个，故B错误；该分子中碳碳双键属于非极性键，故C错误；此选项没有说明温度和压强，所以所得二氧化碳的体积是不确定的，故D错误。
〔对点集训1〕 (1)(2022·广东电白第一中学模拟)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
[解析] 同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确；π键不能单独存在，含有π键的分子中一定含有σ键，B项错误，D项正确；氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键，C项正确。
(2)含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。①CH4中的化学键从形成过程来看，属于______(填“σ”或“π”)键，从化学键是否具有极性来看属于________键。②已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。③C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为______。
萃取精华：用分类思想突破化学键的类别在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、O2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H6等，有的不存在化学键，如稀有气体分子。关键是确定中心原子及原子连接顺序，一般最外层电子数较少(H除外)的原子，需要成键的数目多，居于相对中心位置。
在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等，有的存在非极性共价键，如Na2O2、CaC2等。阳离子一般为活泼金属离子(铵根除外)，阴离子中含氧酸根的中心原子为非氧元素，其他一般按(1)中规律。快速判断σ键、丌键的常用方法①由共用电子对数判断：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。②由成键 道类型判断：S 道形成的共价键全部是σ键；杂化 道形成的共价键全部是σ键。
微考点2 共价键的键参数 (1)(2022·山东滨州高三检测)下列说法中正确的是( )A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间易形成离子键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
[解析] 键长越长，键能越小，分子越不稳定，A错误；共价键一般形成于非金属元素之间，而第ⅠA族元素(H除外)均是活泼金属元素，第ⅦA族元素均是活泼非金属元素，二者易形成离子键，B正确；水分子立体构型为Ⅴ形，两个H—O键的键角约为105°，C错误；断裂2 ml H—O键吸收2×462.8 kJ能量，而不是H2O分解成H2和O2时消耗的能量，D错误。
(2)(2022·山东潍坊高密一中模拟)(双选)已知几种共价键的键能如下：下列说法错误的是( )A．键能：N≡N＞N==N＞N—NB．H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝－431.8 kJ·ml－1C．H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3的沸点高于HClD．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g) ΔH＝＋202 kJ·ml－1
[解析] A项，同一元素的原子形成的三键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：N≡N＞N==N＞N—N，正确；B项，H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的焓变ΔH＝－431.8 kJ·ml－1，正确；C项，NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能，与键能无关，错误；D项，根据ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)，则2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g) ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H－Cl)＝－463.9 kJ·ml－1，错误。
〔对点集训2〕 (1)已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·ml－1，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·ml－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·ml－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·ml－1。下列说法正确的是________(填字母)。A．P4中两个P—P键键角为109.5°B．PCl5中P—Cl键键长大于PCl3中P—Cl键键长C．P—P键的键能大于P—Cl键的键能D．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔHE．Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4kJ·ml－1F．P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/8kJ·ml－1
①下列推断正确的是__________(填字母，下同)。A．稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HIB．氧化性：I2＞Br2＞Cl2C．沸点：H2O＞NH3D．还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF
②下列有关推断正确的是______。A．同种元素形成的共价键，键能：三键＞双键＞单键B．同种元素形成双键键能一定小于单键的2倍C．键长越短，键能一定越大D．氢化物中化学键的键能越大，其稳定性越弱③在HX(X表示卤素原子)分子中，键长最短的是________，最长的是________；O—O键的键长________(填“大于”“小于”或“等于”)O==O键的键长。
[解析] ①根据表中数据，同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B项错误；水分子间氢键强于NH3分子间氢键，在常温下，H2O为液态而NH3为气体，所以H2O的沸点比NH3高，C项正确；还原性与失电子能力有关，还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF，D项正确。②由碳碳键的数据知A项正确；由O—O、O==O的键能知，B项错误；C—H的键长大于N—H的键长，但是N—H的键能反而较小，C项错误；一般来说，氢化物中键能越大，氢化物稳定性越强，D项错误。
萃取精华：键长、键能决定了分子的稳定性，键长、键角决定了分子的立体构型，一般来说，已知多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的立体构型。常见几种分子的立体构型及键角如下：
微考点3 配位化合物的组成与性质 (2022·河北衡水模拟)过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。
有关该配离子的说法正确的是( )A．1 ml配离子中含有的π键的个数是6×6.02×1023个B．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化C．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳D．该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键
[解析] 根据配离子结构示意图可知：1 ml配离子中含有的π键的个数是6 ml，即6×6.02×1023个，故A正确；该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3杂化，故B错误；该配离子含有的非金属元素有C、O、H，根据它们的非金属性可知，电负性最大的是氧，故C错误；该配离子中含有的化学键有共价键、配位键，故D错误。
(2)(2022·山东潍坊模拟)①向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇时，析出深蓝色的晶体。则：a．“首先形成蓝色沉淀”对应的离子方程式为_____________ ___________________________________。b．实验过程中出现的“深蓝色的透明溶液”和“深蓝色的晶体”都是因为存在配离子________________ (填离子符号)。该配离子中存在的化学键有____________________________；其配体的中心原子的杂化类型为________。
[Cu(NH3)4]2＋
共价键(或极性键)、配位键
②Cu2＋可形成多种配合物，与Cu2＋形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________________。③已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是____________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。
F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子
[解析] ①硫酸铜溶液中加入氨水，先发生复分解反应，生成硫酸铵和氢氧化铜沉淀，然后过量的氨水和氢氧化铜反应生成四氨合铜配离子，配离子中氨和铜之间是配位键，氨中氮和氢原子间是极性共价键；配体氨中氮原子为sp3杂化。③NF3与NH3的差别在于前者氮元素呈＋3价，后者氮元素呈－3价，分子中共用电子对偏向不同，因此NH3作配体能力比NF3强得多，NF3不易与Cu2＋形成配离子。
考点三 分子的空间结构
1．分子结构的测定(1)测定分子结构的现代仪器和方法有：________光谱、晶体X射线衍射等。(2)用__________测定分子的相对分子质量。
3．价层电子对互斥理论(1)价层电子对互斥理论(VSEPR)：对于ABx型分子，分子中的价层电子对包括________电子对和中心原子上的____________，由于____________________作用，而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的立体构型，以____________。
σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数
①a表示中心原子的价电子数。对主族元素：a＝________________；对于阳离子：a＝____________－______________；对于阴离子：a＝____________＋__________________。②x表示__________________________。③b表示与中心原子结合的__________________________，氢为_____，其他原子＝_______________________。
与中心原子结合的原子数
原子最多能接受的电子数
8－该原子的价电子数
(3)VSEPR模型预测分子或离子的立体构型。①中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子。
②中心原子上有孤电子对的分子：对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
4．轨道的杂化与杂化轨道(1)轨道的杂化：原子内部____________的原子轨道重新组合形成与原轨道数________的一组新轨道的过程。(2)杂化轨道：杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道。
(3)杂化轨道类型和分子立体构型。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)CH4、CH2==CH2、CH≡CH 分子中的碳原子均采用sp3杂化。( )(2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构。( )[提示] 中心原子若通过sp3杂化轨道成键，不一定是正四面体结构，分子的空间构型还与孤电子对数目有关。
(3)电子数相等的粒子，互为等电子体。( )[提示] 等电子体的粒子间，原子数也必须相等，如NH3和H2O的总电子数相等，但不是等电子体关系。(4)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。( )
(5)分子构型为平面三角形，中心原子不一定为sp2杂化。( )[提示] 分子构型为平面三角形，中心原子以三个共价键相连，中心原子一定为sp2杂化，例如SO3。(6)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形。( )[提示] 中心原子是sp杂化的，其分子构型一定为直线形，例如CH≡CH。
(7)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。( )[提示] 杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，与π键无关。(8)N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键。( )(9)价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。( )
[提示] 参与杂化的轨道能量相近。
(14)中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形、三角锥形或V形。( )[提示] sp3杂化轨道中孤电子对数目为0、1、2时分别对应立体构型为四面体形、三角锥形、V形。(15)H2S与H2O杂化方式和分子构型相同，键角也相同。( )[提示] H2S与H2O中心原子都是sp3杂化，分子构型均为V形，键角H2O＞H2S。
(2)已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4＞NH3＞H2O，请分析可能的原因是_______________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________。
CH4分子中的C原子没有孤电子对，NH3分子中氮原子上有1对孤电子对，H2O分子中氧原子上有2对孤电子对，随着孤电子对的增多，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小
sp、sp2、sp3
(4)根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论填写下表。
微考点1 粒子空间构型的判断 (1)(2022·河北衡水模拟)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
[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。
(2)(2022·湖北荆门模拟)用价层电子对互斥理论预测H2Se和NF3的立体结构，两个结论都正确的是( )A．直线形；三角锥形B．V形；平面三角形C．直线形；平面三角形D．V形；三角锥形
(2)(2020·全国Ⅰ卷)磷酸根离子的空间构型为______________，其中P的价层电子对数为_____、杂化轨道类型为________。
微考点2 杂化类型的判断 (1)(2022·广东茂名模拟)氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的立体构型为平面三角形，则其阳离子的立体构型和阳离子中氮的杂化方式为( )A．直线形 sp杂化B．V形 sp2杂化C．三角锥形 sp3杂化D．平面三角形 sp2杂化
(2)(2022·宁夏利通模拟)下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是( )A．PCl3中P原子为sp3杂化，为三角锥形B．BCl3中B原子为sp2杂化，为平面三角形C．CS2中C原子为sp杂化，为直线形D．H2S中S原子为sp杂化，为直线形
〔对点集训2〕 回答下列问题：(1)(2020·江苏化学，21节选)NH3分子中氮原子的杂化轨道类型是________。(2)(2019·全国Ⅰ，35节选)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是_______________ ___________________________________，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。
提供孤电子对给金属离子形成配位键
(3)(2019·江苏化学，21节选)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的杂化轨道类型为______________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)(2018·全国Ⅰ，35节选)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子立体结构是______________，中心原子的杂化轨道类型为________。LiAlH4中存在________(填标号)。A．离子键B．σ键C．π键D．氢键
(5)(2018·全国2,35节选)①根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。②气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体结构为_______ _____形，其中共价键的类型有_____种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中硫原子的杂化轨道类型为________。
(6)(2018·全国3,35节选)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子立体结构为______________，碳原子的杂化轨道类型为________。
[解析] (1)NH3分子中氮原子上有1个孤电子对，价层电子对数为1＋3＝4，则氮原子为sp3杂化。(2)乙二胺中氮原子形成3个单键，含有1个孤电子对，属于sp3杂化；碳原子形成4个单键，不存在孤电子对，也是sp3杂化；由于乙二胺的两个氮原子可提供孤电子对与金属离子形成配位键，因此乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定的环状离子，由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2＋。
萃取精华：杂化类型的判断方法根据价层电子对数：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是sp杂化。根据杂化轨道间的夹角：①109.5°—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。
根据分子的空间结构①直线形——sp杂化。②平面三角形——sp2杂化。③四面体形或三角锥形——sp3杂化。④V形孤电子对数1——sp2杂化，孤电子对数是2——sp3杂化。
考点四 分子的结构与物质的性质
1．共价键的极性(1)键的极性。①极性键：由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移；②非极性键：同种原子形成的共价键，电子对不发生偏移。
(2)分子的极性。①非极性分子与极性分子的比较：
②只含非极性键的分子一定是__________分子；含有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为零而定。
(3)键的极性对化学性质的影响。①羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，相同条件下pKa越小，酸性________。②羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。a．三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，这是因为氟的电负性________氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性________，更易电离出氢离子。
b．烃基(符号R—)是推电子基团，烃基越长推电子效应________，使羧基中的羟基的极性________，羧酸的酸性________，则甲酸的酸性强于乙酸的酸性，乙酸的酸性大于丙酸。
(4)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系。
2．分子间作用力(1)范德华力及其对物质性质的影响。①概念：范德华力是________之间普遍存在的______________，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。②特征：很______(约比化学键的键能小1～2个数量级)，无方向性和饱和性。
③影响因素：A．结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越______；B．分子的极性越大，范德华力越______。④对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的________性质，如熔点、沸点，范德华力越大，熔沸点越______。
(2)氢键及其对物质性质的影响。①概念：已经与__________很大的原子(如N、F、O)形成共价键的__________与另一个__________很大的原子之间的作用力。②表示方法：氢键通常用________________表示，其中A、B为______、______、______，“—”表示__________，“…”表示形成的________。
3．溶解性(1)相似相溶规律。非极性溶质一般能溶于__________溶剂，极性溶质一般能溶于________溶剂。如蔗糖和氨______溶于水，______溶于四氯化碳。萘和碘______溶于四氯化碳，______溶于水。
(2)影响物质溶解性的因素。①外界因素：主要有________、________等。②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越______(填“好”或“差”)。③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越______。如乙醇与水________，而戊醇在水中的溶解度明显较小。④溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会____。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度________。
4．分子的手性(1)手性异构体：具有完全相同的________和____________的一对分子，如同左手和右手一样互为_______，却在三维空间里不能_______，互称手性异构体。(2)手性分子：有______________的分子。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)只含极性键的分子不一定是极性分子。( )[提示] 比如CO2、BF3等。(2)极性分子中一定含有极性键，不可能含有非极性键。( )[提示] 极性分子O3中只含有非极性键，极性分子H2O2中含有非极性键。
(3)非极性分子中不可能含有极性键。( )[提示] 以极性键结合形成的分子，若分子空间结构对称，则为非极性分子，如CH4、CO2等。(4)氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中。( )[提示] 氢键属于分子间作用力，不是化学键。(5)萃取碘水中的I2可用CCl4、苯等非极性溶剂，原理是相似相溶。( )[提示] 因为相似相溶，I2在有机溶剂中的溶解度较大，在水中的溶解度较小。
(6)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。( )[提示] 卤素氢化物(如HF)中可能含有氢键，会使熔、沸点升高。(7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。( )[提示] H2O比H2S稳定是因为O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。(8)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。( )
(9)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子形成了氢键。( )(10)高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性。( )(11)邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点。( )(12)卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小。( )(13)因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2。( )(14)BCl3与NCl3均为三角锥形，为极性分子。( )
× × √ √ × ×
2．深度思考：(1)NH3极易溶于水的因素有哪些？[提示] ①NH3分子和H2O分子都是极性分子，相似相溶；②NH3分子与H2O分子之间形成氢键；③NH3与H2O反应生成NH3·H2O。(2)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高吗？[提示] 不一定，如果形成的氢键是分子内氢键，则对物质的熔、沸点影响较小。
(3)S有两种常见的含氧酸，较高价的酸性比较低价的酸性______，理由是________________________________________________________ ____________________________________________________。
S的正电性越高，导致S—O—H中O的电子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，即酸性越强
(4)如图是两种具有相同分子式的有机物——邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸的结构简式。邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸请回答：①邻羟基苯甲酸易形成__________氢键。②沸点较高的是________________。
(5)下列事实与氢键的形成有关，试分析其中氢键的类型。①冰的硬度比一般的分子晶体的大；②甘油的黏度大；③邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍，对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍；④氨气极易溶于水；⑤氟化氢的熔点高于氯化氢。[提示] ①、②、④中存在分子间氢键；③邻羟基苯甲酸中存在分子内氢键，对羟基苯甲酸中存在分子间氢键；⑤氟化氢中存在分子间氢键，氯化氢中没有氢键。
(6)氢键不属于化学键，属于分子间作用力。与范德华力不同，氢键既有饱和性，又有方向性。每个氢原子只形成一个氢键，每个H2O分子能形成4个氢键，分别为水分子中两个氢原子吸引其余水分子中心原子上的孤电子对，以及水分子中氧原子上的孤电子对被其余水分子中的氢原子所吸引。①1 ml冰中的氢键数目是多少？
②生命体中许多大分子内也存在氢键，而且对生命物质的高级结构和生物活性具有重要的意义。例如，氢键是蛋白质具有生物活性的高级结构的重要原因(如图)，DNA双螺旋的两个螺旋链也正是用氢键相互结合的。DNA双螺旋链如何依靠氢键相互连接？
[提示] ①每个水分子能形成4个氢键，每个氢键对该水分子的贡献为1/2，则1 ml冰中的氢键数目为2NA。②DNA分子中的碱基靠氢键形成碱基对，从而将两条链连接在一起。
(2)(2022·广西防城港模拟)(双选)下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法正确的是( )A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C．CS2为非极性分子，在三种物质中熔沸点最高D．NH3在水中溶解度很大只是因为NH3是极性分子
[解析] 根据“相似相溶”原理，CS2在水中的溶解度很小，水是极性分子，则CS2是非极性分子，故A错误；由于SO2和NH3都是极性分子，水也是极性分子，根据“相似相溶”原理，二者均易溶于水，故B正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，CS2的熔沸点最高，故C正确；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有极性外，还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故D错误。
〔对点集训1〕 (1)下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )A．CO2、H2SB．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2D．NH3、HCl[解析] H2S和NH3、HCl都是含极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是只含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。
(2)(双选)S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法中错误的是( )
S2Cl2易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体，说明生成SO2，S2Cl2中硫呈＋1价，在反应过程中硫元素可升高到＋4价(生成SO2)，S2Cl2中氯元素化合价为－1价，不能发生还原反应，只能是部分硫元素化合价降低到0价(生成S)，所以化学方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，D正确。
[微点拨] 分子极性的判断方法分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定。(1)共价键的极性与分子极性的关系可总结如下：
(2)对于ABn型分子的极性①一般情况下，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。②中心原子A最外层电子若全部成键(即无孤电子对)，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子A最外层电子若未全部成键(即存在孤电子对)，此分子一般为极性分子。如：CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。
微考点2 范德华力、氢键对物质性质的影响 (1)(2022·福建福州模拟)下列变化或数据与氢键无关的是( )A．HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高B．常温常压下，氨气在水中的溶解度是1∶700C．H2O的沸点比H2S的高D．甲酸蒸气的密度在373 K,101 kPa时为1.335 g·L－1，在293 K,101 kPa时为2.5 g·L－1
[解析] Cl、Br、I的电负性较小，对应的氢化物不含有氢键，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，因此HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高，故A选；氨气中N的电负性较大，可与水分子之间形成氢键，则氨气极易溶于水，与氢键有关，故B不选；水分子间有氢键，氢键的作用力大于范德华力，导致沸点变大，硫化氢分子间没有氢键，所以水的沸点比硫化氢的沸点高，与氢键有关，故C不选；甲酸分子之间形成氢键，在温度较低时分子间氢键较强，可形成多分子粒子，密度较大，随着温度的升高，氢键作用力减弱，则密度减小，与氢键有关，故D不选。
(2)(2020·山东化学，17节选)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：①Sn为第ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4立体结构为______________，其固体的晶体类型为____________。②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为______________ ________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为______________ ________，键角由大到小的顺序为______________________。
NH3、PH3、AsH3
③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。
(2)NH3分子间存在氢键，相对分子质量AsH3＞PH3，故沸点：NH3＞AsH3＞PH3。N、P、As同主族，从上到下，原子半径依次增大，非金属性依次减弱，则NH3、PH3、AsH3的还原性依次增强，键角依次减小。(3)根据配位键形成的条件：一方提供空轨道(图中Cd2＋)，一方提供孤电子对。由题图可知，1 ml该配合物中通过螯合作用形成6 ml配位键。分子中氮原子均采取sp2杂化。
[易错警示]氢键除影响物质的熔、沸点外，还影响物质的溶解度(如乙醇和水能以任意比互溶)以及物质的密度(如冰的密度比水小)；但氢键只是一种分子间较强的作用力，不能影响分子的化学性质。
〔对点集训2〕 (1)(2022·安徽亳州模拟)(双选)下列说法不正确的是( )A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小无关B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子间存在氢键C．甲烷可与水形成氢键D．白酒中，乙醇分子和水分子间存在范德华力和氢键
[解析] HCl、HBr、HI都是分子晶体，组成结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，因此HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关，故A错误；H2O由于O原子的电负性强，半径小，所以分子之间存在氢键，融化和汽化都需要克服分子间作用力，氢键的存在使得熔点和沸点升高，所以H2O的熔沸点高于H2S，故B正确；氢键是电负性较强的元素(通常是N、O、F)和H之间的一种分子间作用力，由于甲烷分子中C原子的电负性较弱，所以甲烷和水不能形成氢键，故C错误；乙醇分子和水分子间存在氢键，也存在范德华力，故D正确。
NH3分子间能形成氢键
O—H键、氢键、范德华力
微考点3 无机含氧酸的酸性 (2022·湖南长沙调研)下列叙述正确的是( )A．能电离出H＋的化合物除水外都是酸，分子中含有几个氢原子，该物质就是几元酸B．无机含氧酸分子中含有几个羟基，它就属于几元酸C．同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其酸性越强，氧化性也越强D．H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1，但它们的酸性不相近，H3PO4是中强酸而H2CO3是弱酸
[解析] 由NaHSO4、CH3COOH、H3BO3等示例可判断A、B均错误；由HClO的酸性很弱而氧化性很强可判断C错误；H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1，但H2CO3的酸性比H3PO4弱很多，D项正确。
〔对点集训3〕 (1)已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，当m＝2，n＝2，则表示的是H2SO4。一般而言，式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )A．HClO2B．H2SeO3C．H3BO3D．HMnO4[解析] 把A～D选项中的化学式可改写成ClO(OH)、SeO(OH)2、B(OH)3、MnO3(OH)，其中m的值依次为1、1、0、3，m值最大的是HMnO4，则HMnO4酸性最强。
(2)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。①亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3为中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推断H3PO3和H3AsO3的结构简式分别为A．__________，B．___________。
②按此规律判断碳酸[(OH)2CO]应属于________酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？__________，其可能的原因是_______________ ___________________________________________。
溶于水的CO2并不能完全转化为H2CO3，故其水溶液酸性很弱
本讲要点速记：1．熟记化合物的两种类型(1)离子化合物：含有离子键的化合物；(2)共价化合物：只含有共价键的化合物。2．共价键的三种分类(1)极性键和非极性键；(2)π键和σ键；(3)单键、双键、三键。
3．共价键的本质为原子之间形成共用电子对，共价键具有方向性和饱和性。4．判断σ键、π键的一般规律：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键有一个σ键和两个π键。5．掌握等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。6．价层电子对互斥模型的基本内容：分子或离子中中心原子的价层电子对(成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。
7．杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。8．氢键是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。9．“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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。
第15讲 化学键 分子结构与性质
考点一 化学键与物质组成
1．化学键(1)化学键的定义及分类
(2)化学反应的本质：反应物的旧化学键________与生成物的新化学键________。(3)离子键、共价键的比较：
带相反电荷的离子(阴、阳离子)
2．化学键的表示方法——电子式(1)定义：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的______________(价电子)的式子。
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“—→”连接，相同的原子或离子不合并。如Na2S：________________________________________。②共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“—→”连接。如H2O：____________________________________。
④离子化合物MgCl2：____________________________；Na2O2：__________________________；NaOH：____________________；NH4Cl：____________________________。
⑤非金属单质及共价化合物Cl2：______________；N2：________________；H2O2：__________________；CO2：______________________； HClO：________________；CCl4：_______________；
(5)用电子式表示化合物的形成过程Na2S：__________________________________________；CaCl2：__________________________________________；CH4：___________________________________；CO2：__________________________________________。
3．离子化合物与共价化合物的比较
4．化学键类型与物质类别的判断
除稀有气体中没有化学键外，其他物质都存在化学键。化学键与物质的类别之间的关系可概括为：(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。
5．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______、熔点______，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________。(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______。②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易________。
化学键判断常见错误(1)认为有化学键破坏的变化一定是化学变化，如HCl溶于水破坏共价键是物理变化。(2)认为物质在熔化时都破坏化学键，如HCl、S等熔化时不破坏化学键。(3)认为物质中均含化学键，如稀有气体中不含化学键。
(4)认为金属与非金属之间不能形成共价键，如AlCl3中存在共价键。(5)认为离子化合物中不存在共价键，如NaOH中存在共价键。(6)认为共价化合物中存在离子键，根据离子化合物定义若含离子键一定是离子化合物。(7)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但只由非金属元素形成的含有原子团的某些物质中也可能存在离子键，如NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
(8)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有化学键的断裂不一定是化学变化，如熔融NaCl、粉碎石灰石等。(9)强碱、绝大多数盐、活泼金属氧化物及其过氧化物中存在离子键，这些物质都为离子化合物。(10)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；共价化合物在熔融条件时不电离，所以熔融状态时能导电的化合物一定是离子化合物。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。( )[提示] 除了静电吸引之外，还有静电排斥作用。(2)由非金属元素组成的化合物中只含共价键。( )[提示] 某些铵盐全部由非金属元素组成，但含有离子键。(3)所有的物质中均含化学键。( )[提示] 稀有气体组成的分子中不含有化学键。
(4)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。( )[提示] H原子最外层只有1个电子，其与卤素形成的HX含共价键。(5)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。( )[提示] 如NaOH属于离子化合物，既含有离子键也含有共价键。(6)不同元素的原子构成的分子只含极性共价键。( )[提示] H2O2中既含极性键又含非极性键。
(7)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。( )(8)在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。( )(9)含有离子键的化合物中，一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用。( )
(11)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。( )(12)ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化学键一定是离子键。( )(13)1 ml KHSO4加热熔化可电离出2NA阳离子。( )(14)共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏，单质溶于水，分子内共价键不被破坏。( )(15)分子内共价键越强，分子越稳定，其熔、沸点也越高。( )
(16)由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键。( )(17)不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键。( )(18)H2O的稳定性大于H2S，是因为水分子间存在氢键。( )(19)F2、Cl2、 Br2、I2的熔沸点逐渐升高，是因为分子间作用力越来越大。( )(20)HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，其熔沸点逐渐升高。( )
[提示] 含有离子键的物质有Na2O2、NaOH、Mg3N2、Mg(OH)2、NH4Cl、NaCl，含有非极性键的物质有Na2O2、O2、Cl2，故只有A项符合题意。
3．深度思考：(1)金属元素和非金属元素一定形成离子键吗？[提示] 不一定。铝元素和氯元素形成的AlCl3中的化学键是共价键。(2)非金属元素之间只形成共价键吗？[提示] 不一定。NH4Cl中存在离子键。
(3)含有离子键的化合物一定是离子化合物吗？[提示] 由离子键构成的化合物叫作离子化合物，含离子键的化合物一定是离子化合物。(4)共价键只存在于共价化合物中吗？熔融状态的共价化合物能否导电？[提示] 有些单质(如H2、Cl2)、离子化合物(如NaOH)中也含有共价键。熔融状态的共价化合物中不存在自由离子，因此不能导电。
(5)写出羟基与甲基的电子式：羟基____________；甲基__________。(6)①NaOH熔化，②HCl溶于水，③碘升华，④冰熔化，破坏的作用力各是什么？________________________________________________
①离子键；②共价键；③分子间作用力；④氢键。
(7)有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化吗？举例说明。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
不一定。NaCl晶体加热熔化或溶于水破坏离子键，没有新物质生成，不属于化学变化，而将NaCl溶液蒸发结晶，Na＋和Cl－重新形成离子键而成为晶体，也是物理变化。
微考点1 对化学键概念的理解及类型判断 (1)(2022·江苏高三检测)下列关于化学键与化合物的叙述正确的是( )①离子化合物中一定含有金属元素，共价化合物中一定不含有金属元素 ②离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键 ③共价化合物中一定含极性共价键，一定不含非极性共价键 ④只由共价键形成的物质一定是共价化合物 ⑤单质中一定含有化学键A．①⑤B．② C．②③D．②④
[解析] 离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等均为离子化合物；共价化合物中可能含有金属元素，如氯化铝为共价化合物，故①错误；含离子键的化合物一定为离子化合物，但可能含共价键，如NaOH中含离子键、共价键，②正确；共价化合物中一定含极性共价键，可能含非极性共价键，如H—O—O—H中含极性键、非极性键，③错误；只由共价键形成的物质可能为单质，如氢气，故④错误；单质中不一定含有化学键，如稀有气体中不含化学键，故⑤错误。
(2)(2022·山东日照模拟)下列物质：①MgCl2 ②NH4Cl ③HCl ④NaOH所含化学键类型完全相同的是( )A．①②B．②③C．①④D．②④
〔对点集训1〕 (1)(2022·河北衡水高三检测)(双选)下列各组物质中都既含有离子键又含有共价键的是( )A．NaOH、CaC2、NH4ClB．KOH、Na2O2、(NH4)2SC．MgO、CaBr2、NaClD．Na2SO4、HCl、MgCl2[解析] 既含有离子键又含有共价键的化合物肯定是离子化合物。只含有共价键的是HCl，排除D；只含有离子键的是MgO、CaBr2、NaCl、MgCl2，排除C；既含有离子键又含有共价键的是NaOH、CaC2、NH4Cl、KOH、Na2O2、(NH4)2S、Na2SO4，故正确答案为A、B。
(2)有如下四种物质，其中所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
[解析] MgCl2中只有离子键，属于离子化合物，故A错误；HCl只有共价键，是共价化合物，故B正确；硝酸铵含有离子键和共价键，是离子化合物，故C错误；N2H4只含有共价键，是共价化合物，故D错误。
萃取精华：判断离子化合物和共价化合物的三种方法
微考点2 物质变化与作用力的关系 (2022·湖北咸宁模拟)实现下列变化，需克服相同类型作用力的是( )A．石墨和氯化钠分别受热熔化B．冰的融化和水的分解C．NaCl和HCl溶于水D．干冰和碘的升华
[解析] 石墨熔化破坏共价键，NaCl熔化破坏离子键，A错误；冰的融化破坏氢键，水的分解破坏共价键，B错误；NaCl溶于水破坏离子键，HCl溶于水破坏共价键，C错误；干冰和碘的升华均破坏分子间作用力，D正确。
〔对点集训2〕 (2022·黑龙江哈师大附中模拟)下列过程中，共价键被破坏的是( )①碘升华 ②溴蒸气被木炭吸附 ③乙醇溶于水④HCl气体溶于水 ⑤冰融化 ⑥NH4Cl受热分解⑦氢氧化钠熔化 ⑧(NH4)2SO4溶于水A．④⑥B．④⑥⑧C．①②④⑤D．①④⑥⑦
[解析] ①碘升华，破坏的是分子间作用力；②溴蒸气被木炭吸附，破坏的是分子间作用力；③乙醇是非电解质，溶于水不发生电离，破坏的是分子间作用力；④HCl气体溶于水，发生电离，HCl共价键被破坏；⑤冰融化，破坏的是分子间作用力；⑥NH4Cl受热分解，发生化学变化，生成氨气和HCl，共价键被破坏；⑦氢氧化钠熔化，只有离子键被破坏；⑧(NH4)2SO4溶于水，发生电离，离子键被破坏。综上，④⑥符合题意，A项正确。
萃取精华：物质的溶解或熔化与化学键变化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会电离成自由移动的阴离子、阳离子，离子键被破坏。
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，形成阴离子、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。
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，其分子内的共价键被破坏，如Cl2、F2等。
微考点3 分子间作用力和氢键 (2022·经典习题选萃)右图中每条折线表示元素周期表中第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是 ( )A．H2SB．HClC．PH3D．SiH4
[解析] 在第ⅣA～ⅦA族中元素的氢化物中，NH3、H2O、HF因存在氢键，故沸点反常的高，则含a的线为第ⅣA族元素的氢化物，则a点为SiH4。
〔对点集训3〕 (2022·山东潍坊高三检测)下列说法正确的是( )A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小无关B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键C．I2易溶于CCl4不可以用相似相溶原理解释D．甲烷可与水形成氢键这种化学键
[解析] HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子，熔、沸点和分子间作用力有关，分子间作用力越大，相应物质的熔、沸点越高，A项错误；水分子间可形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，因此H2O的熔、沸点高于H2S，B项正确；碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，C项错误；甲烷中碳原子电负性不大，甲烷分子和水分子之间不能形成氢键，并且氢键不是化学键，氢键属于分子间作用力，D项错误。
微考点4 电子式的书写与判断 (1)(2022·山东滨州高三检测)下列表达正确的是( )
[解析] A项，①②都表示新化学键的形成，放出热量，正确；B项，钠原子失去电子，氯原子得到电子，HCl中共用电子对偏向氯原子，说明氯原子吸引电子的能力强于钠原子和氢原子，正确；C项，H原子和Cl原子形成共用电子对，没有发生电子转移，错误；D项，NaCl中Na＋与Cl－形成离子键，HCl中氢原子与氯原子通过共用电子对形成共价键，正确。
电子式书写“六项”注意同一原子的电子式最好不要既用“·”又用“×”表示；在化合物中“·”或“×”最好也不要混用(若特殊需要可标记)，可将电子全部标成“·”或“×”。
单一原子形成的简单阳离子，其离子符号就是该阳离子的电子式，如Al3＋就可以表示铝离子的电子式。“[ ]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现。
不要漏写未成键的电子，如N2写成N⋮⋮N是错误的。不要弄错原子间的连接，如HClO分子中H与O相连。在用电子式表示物质形成的过程时，由于不是化学方程式，所以不能出现“===”。“——→”前是原子的电子式，“——→”后是物质的电子式。
〔对点集训4〕 (1)(2022·河北衡水高三检测)2020年“共和国勋章”获得者钟南山院士是我国呼吸疾病研究领域的领军人物，他在“非典”和新冠肺炎疫情防控中做出了巨大贡献。“新冠病毒”疫情让人们再次认识到化学的重要性。下列有关抗疫物资的化学用语表示正确的是( )
陌生电子式书写方法①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物。②确定该物质中各原子的成键方式。③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求，分析各原子共用电子对的情况。④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析，书写电子式。
1．共价键的概念、本质和特征：(1)概念：原子之间形成______________。(2)本质：电子云(或原子轨道)的重叠。
(3)特征：具有__________和__________。(4)共价键类型(5)特征：①__________：决定分子的组成。②方向性：决定分子的立体构型。
2．共价键的类型：(1)σ键。
3．键参数的概念和特点：(1)键能。①概念：气态基态原子形成1 ml化学键________的____________。②特点：键能越大，键越________，越不易________。(2)键长。①概念：形成共价键的两个原子之间的__________。②特点：键长越短，键能________，键越________。
(3)键角。①概念：两个共价键之间的夹角。②特点：表明共价键有__________，决定分子的立体结构。键参数对分子性质的影响
4．配位键和配合物：(1)配位键的概念：____________由一个原子单方面提供而另一个原子________________形成的共价键，即“电子对给予—接受键”，是一类特殊的共价键。
(2)表示方法：配位键可以用A→B来表示，其中A是________孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供____________给铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。
5．σ键与π键的判断方法(1)依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为“σ”键，“肩并肩”重叠为“π”键。(2)依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。(3)依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。(4)由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
6．极性键与非极性键的判断(1)看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。(2)看电子对的偏移：有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。(3)看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)共价键的成键原子只能是非金属原子。( )(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大。( )(3)离子化合物中一定不存在非极性键。( )[提示] Na2O2中存在离子键，两个O之间为非极性键。
(4)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键。( )(5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键弱。( )(6)H2O2分子中既有极性键，又有非极性键。( )(7)氯气的化学式是Cl2而不是Cl3，是由共价键的饱和性决定的。( )[提示] Cl只有一个未成对电子，因而只能形成Cl2，分子中只有一个共价键。
(8)通常σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强。( )(9)s－s σ键与s－p σ键的电子云形状对称性相同。( )(10)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。( )[提示] 先形成σ键再形成π键。(11)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。( )(12)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 ml该配合物中含有σ键的数目为14NA。( )[提示] [Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。
(13)键长等于成键两原子的半径之和。( )(14)乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有σ键又有π键。( )(15)N2分子中σ键与π键的个数比是2∶1。( )[提示] 氮氮三键中有一个σ键两个π键，个数比为1∶2。
(16)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍。( )[提示] 碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，能量小于碳碳单键1个σ键键能的2倍。(17)实验测得H2S为共价化合物，H—S—H的夹角为92°，键长相同，则H2S是V形分子。( )[提示] 根据键长和键角可知H2S是V形分子。
2．深度思考：(1)1 ml HOOCCH2CH2CHO分子中含有______ml单键，_____ ml双键；含有_____ml π键，______ml σ键。(2)在[Ag(NH3)2]＋中________的______原子提供孤电子对，________提供空轨道。
(3)用“＞”或“＜”填空。①键能：H—F______H—Cl______H—Br______H—I，H—C______H—N______H—O______H—F。②键长：H—F______H—Cl______H—Br______H—I，H—C______H—N______H—O______H—F。③分子稳定性：HF______HCl______HBr______HI，CH4______NH3______H2O______HF。
(4)①C的氯化物与氨水反应可形成配合物[CCl(NH3)5]Cl2，1 ml该配合物中含有σ键的数目为________，含1 ml [CCl(NH3)5]Cl2的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成_____ml AgCl沉淀。②下列物质中，a．只含有极性键的分子是________，b．既含离子键又含共价键的化合物是_____；c．只存在σ键的分子是___________，d．同时存在σ键和π键的分子是_________。A．H2 B．CO2 C．CH2Cl2 D．C3H6E．C2H6 F．CaCl2 G．(NH4)2SO4
(5)结合事实判断CO和N2相对更活泼的是________，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：______________________________ _________________________________________________________________________________。
断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJ·ml－1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJ·ml－1)小
[提示] 由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量[(1 071.9－798.9)kJ·ml－1＝273.0 kJ·ml－1]比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量[(941.7－418.4)kJ·ml－1＝523.3 kJ·ml－1]小，可知CO相对更活泼。
(2)(2022·江苏盐城模拟)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图。下列有关该物质的说法正确的是( )A．分子式为C3H2O3B．分子中含6个σ键C．分子中只有极性键D．8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
[解析] 双键两端的碳原子上各有一个氢原子，所以分子式为C3H2O3，故A正确；分子中的单键为σ键，一共有8个，故B错误；该分子中碳碳双键属于非极性键，故C错误；此选项没有说明温度和压强，所以所得二氧化碳的体积是不确定的，故D错误。
〔对点集训1〕 (1)(2022·广东电白第一中学模拟)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
[解析] 同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确；π键不能单独存在，含有π键的分子中一定含有σ键，B项错误，D项正确；氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键，C项正确。
(2)含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。①CH4中的化学键从形成过程来看，属于______(填“σ”或“π”)键，从化学键是否具有极性来看属于________键。②已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。③C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为______。
萃取精华：用分类思想突破化学键的类别在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、O2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H6等，有的不存在化学键，如稀有气体分子。关键是确定中心原子及原子连接顺序，一般最外层电子数较少(H除外)的原子，需要成键的数目多，居于相对中心位置。
在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等，有的存在非极性共价键，如Na2O2、CaC2等。阳离子一般为活泼金属离子(铵根除外)，阴离子中含氧酸根的中心原子为非氧元素，其他一般按(1)中规律。快速判断σ键、丌键的常用方法①由共用电子对数判断：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。②由成键 道类型判断：S 道形成的共价键全部是σ键；杂化 道形成的共价键全部是σ键。
微考点2 共价键的键参数 (1)(2022·山东滨州高三检测)下列说法中正确的是( )A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间易形成离子键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
[解析] 键长越长，键能越小，分子越不稳定，A错误；共价键一般形成于非金属元素之间，而第ⅠA族元素(H除外)均是活泼金属元素，第ⅦA族元素均是活泼非金属元素，二者易形成离子键，B正确；水分子立体构型为Ⅴ形，两个H—O键的键角约为105°，C错误；断裂2 ml H—O键吸收2×462.8 kJ能量，而不是H2O分解成H2和O2时消耗的能量，D错误。
(2)(2022·山东潍坊高密一中模拟)(双选)已知几种共价键的键能如下：下列说法错误的是( )A．键能：N≡N＞N==N＞N—NB．H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝－431.8 kJ·ml－1C．H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3的沸点高于HClD．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g) ΔH＝＋202 kJ·ml－1
[解析] A项，同一元素的原子形成的三键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：N≡N＞N==N＞N—N，正确；B项，H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的焓变ΔH＝－431.8 kJ·ml－1，正确；C项，NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能，与键能无关，错误；D项，根据ΔH＝E(反应物键能总和)－E(生成物键能总和)，则2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g) ΔH＝6E(N—H)＋3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H－Cl)＝－463.9 kJ·ml－1，错误。
〔对点集训2〕 (1)已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·ml－1，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·ml－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·ml－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·ml－1。下列说法正确的是________(填字母)。A．P4中两个P—P键键角为109.5°B．PCl5中P—Cl键键长大于PCl3中P—Cl键键长C．P—P键的键能大于P—Cl键的键能D．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔHE．Cl—Cl键的键能为(b－a＋5.6c)/4kJ·ml－1F．P—P键的键能为(5a－3b＋12c)/8kJ·ml－1
①下列推断正确的是__________(填字母，下同)。A．稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HIB．氧化性：I2＞Br2＞Cl2C．沸点：H2O＞NH3D．还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF
②下列有关推断正确的是______。A．同种元素形成的共价键，键能：三键＞双键＞单键B．同种元素形成双键键能一定小于单键的2倍C．键长越短，键能一定越大D．氢化物中化学键的键能越大，其稳定性越弱③在HX(X表示卤素原子)分子中，键长最短的是________，最长的是________；O—O键的键长________(填“大于”“小于”或“等于”)O==O键的键长。
[解析] ①根据表中数据，同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B项错误；水分子间氢键强于NH3分子间氢键，在常温下，H2O为液态而NH3为气体，所以H2O的沸点比NH3高，C项正确；还原性与失电子能力有关，还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF，D项正确。②由碳碳键的数据知A项正确；由O—O、O==O的键能知，B项错误；C—H的键长大于N—H的键长，但是N—H的键能反而较小，C项错误；一般来说，氢化物中键能越大，氢化物稳定性越强，D项错误。
萃取精华：键长、键能决定了分子的稳定性，键长、键角决定了分子的立体构型，一般来说，已知多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的立体构型。常见几种分子的立体构型及键角如下：
微考点3 配位化合物的组成与性质 (2022·河北衡水模拟)过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。
有关该配离子的说法正确的是( )A．1 ml配离子中含有的π键的个数是6×6.02×1023个B．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化C．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳D．该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键
[解析] 根据配离子结构示意图可知：1 ml配离子中含有的π键的个数是6 ml，即6×6.02×1023个，故A正确；该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3杂化，故B错误；该配离子含有的非金属元素有C、O、H，根据它们的非金属性可知，电负性最大的是氧，故C错误；该配离子中含有的化学键有共价键、配位键，故D错误。
(2)(2022·山东潍坊模拟)①向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，加入乙醇时，析出深蓝色的晶体。则：a．“首先形成蓝色沉淀”对应的离子方程式为_____________ ___________________________________。b．实验过程中出现的“深蓝色的透明溶液”和“深蓝色的晶体”都是因为存在配离子________________ (填离子符号)。该配离子中存在的化学键有____________________________；其配体的中心原子的杂化类型为________。
[Cu(NH3)4]2＋
共价键(或极性键)、配位键
②Cu2＋可形成多种配合物，与Cu2＋形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________________。③已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是____________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。
F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子
[解析] ①硫酸铜溶液中加入氨水，先发生复分解反应，生成硫酸铵和氢氧化铜沉淀，然后过量的氨水和氢氧化铜反应生成四氨合铜配离子，配离子中氨和铜之间是配位键，氨中氮和氢原子间是极性共价键；配体氨中氮原子为sp3杂化。③NF3与NH3的差别在于前者氮元素呈＋3价，后者氮元素呈－3价，分子中共用电子对偏向不同，因此NH3作配体能力比NF3强得多，NF3不易与Cu2＋形成配离子。
考点三 分子的空间结构
1．分子结构的测定(1)测定分子结构的现代仪器和方法有：________光谱、晶体X射线衍射等。(2)用__________测定分子的相对分子质量。
3．价层电子对互斥理论(1)价层电子对互斥理论(VSEPR)：对于ABx型分子，分子中的价层电子对包括________电子对和中心原子上的____________，由于____________________作用，而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的立体构型，以____________。
σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数
①a表示中心原子的价电子数。对主族元素：a＝________________；对于阳离子：a＝____________－______________；对于阴离子：a＝____________＋__________________。②x表示__________________________。③b表示与中心原子结合的__________________________，氢为_____，其他原子＝_______________________。
与中心原子结合的原子数
原子最多能接受的电子数
8－该原子的价电子数
(3)VSEPR模型预测分子或离子的立体构型。①中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子。
②中心原子上有孤电子对的分子：对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
4．轨道的杂化与杂化轨道(1)轨道的杂化：原子内部____________的原子轨道重新组合形成与原轨道数________的一组新轨道的过程。(2)杂化轨道：杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道。
(3)杂化轨道类型和分子立体构型。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)CH4、CH2==CH2、CH≡CH 分子中的碳原子均采用sp3杂化。( )(2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构。( )[提示] 中心原子若通过sp3杂化轨道成键，不一定是正四面体结构，分子的空间构型还与孤电子对数目有关。
(3)电子数相等的粒子，互为等电子体。( )[提示] 等电子体的粒子间，原子数也必须相等，如NH3和H2O的总电子数相等，但不是等电子体关系。(4)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。( )
(5)分子构型为平面三角形，中心原子不一定为sp2杂化。( )[提示] 分子构型为平面三角形，中心原子以三个共价键相连，中心原子一定为sp2杂化，例如SO3。(6)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形。( )[提示] 中心原子是sp杂化的，其分子构型一定为直线形，例如CH≡CH。
(7)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。( )[提示] 杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，与π键无关。(8)N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键。( )(9)价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。( )
[提示] 参与杂化的轨道能量相近。
(14)中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形、三角锥形或V形。( )[提示] sp3杂化轨道中孤电子对数目为0、1、2时分别对应立体构型为四面体形、三角锥形、V形。(15)H2S与H2O杂化方式和分子构型相同，键角也相同。( )[提示] H2S与H2O中心原子都是sp3杂化，分子构型均为V形，键角H2O＞H2S。
(2)已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4＞NH3＞H2O，请分析可能的原因是_______________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________。
CH4分子中的C原子没有孤电子对，NH3分子中氮原子上有1对孤电子对，H2O分子中氧原子上有2对孤电子对，随着孤电子对的增多，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小
sp、sp2、sp3
(4)根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论填写下表。
微考点1 粒子空间构型的判断 (1)(2022·河北衡水模拟)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
[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。
(2)(2022·湖北荆门模拟)用价层电子对互斥理论预测H2Se和NF3的立体结构，两个结论都正确的是( )A．直线形；三角锥形B．V形；平面三角形C．直线形；平面三角形D．V形；三角锥形
(2)(2020·全国Ⅰ卷)磷酸根离子的空间构型为______________，其中P的价层电子对数为_____、杂化轨道类型为________。
微考点2 杂化类型的判断 (1)(2022·广东茂名模拟)氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的立体构型为平面三角形，则其阳离子的立体构型和阳离子中氮的杂化方式为( )A．直线形 sp杂化B．V形 sp2杂化C．三角锥形 sp3杂化D．平面三角形 sp2杂化
(2)(2022·宁夏利通模拟)下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是( )A．PCl3中P原子为sp3杂化，为三角锥形B．BCl3中B原子为sp2杂化，为平面三角形C．CS2中C原子为sp杂化，为直线形D．H2S中S原子为sp杂化，为直线形
〔对点集训2〕 回答下列问题：(1)(2020·江苏化学，21节选)NH3分子中氮原子的杂化轨道类型是________。(2)(2019·全国Ⅰ，35节选)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是_______________ ___________________________________，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。
提供孤电子对给金属离子形成配位键
(3)(2019·江苏化学，21节选)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的杂化轨道类型为______________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)(2018·全国Ⅰ，35节选)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子立体结构是______________，中心原子的杂化轨道类型为________。LiAlH4中存在________(填标号)。A．离子键B．σ键C．π键D．氢键
(5)(2018·全国2,35节选)①根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。②气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体结构为_______ _____形，其中共价键的类型有_____种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中硫原子的杂化轨道类型为________。
(6)(2018·全国3,35节选)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子立体结构为______________，碳原子的杂化轨道类型为________。
[解析] (1)NH3分子中氮原子上有1个孤电子对，价层电子对数为1＋3＝4，则氮原子为sp3杂化。(2)乙二胺中氮原子形成3个单键，含有1个孤电子对，属于sp3杂化；碳原子形成4个单键，不存在孤电子对，也是sp3杂化；由于乙二胺的两个氮原子可提供孤电子对与金属离子形成配位键，因此乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定的环状离子，由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2＋。
萃取精华：杂化类型的判断方法根据价层电子对数：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是sp杂化。根据杂化轨道间的夹角：①109.5°—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。
根据分子的空间结构①直线形——sp杂化。②平面三角形——sp2杂化。③四面体形或三角锥形——sp3杂化。④V形孤电子对数1——sp2杂化，孤电子对数是2——sp3杂化。
考点四 分子的结构与物质的性质
1．共价键的极性(1)键的极性。①极性键：由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移；②非极性键：同种原子形成的共价键，电子对不发生偏移。
(2)分子的极性。①非极性分子与极性分子的比较：
②只含非极性键的分子一定是__________分子；含有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为零而定。
(3)键的极性对化学性质的影响。①羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，相同条件下pKa越小，酸性________。②羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。a．三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，这是因为氟的电负性________氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性________，更易电离出氢离子。
b．烃基(符号R—)是推电子基团，烃基越长推电子效应________，使羧基中的羟基的极性________，羧酸的酸性________，则甲酸的酸性强于乙酸的酸性，乙酸的酸性大于丙酸。
(4)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系。
2．分子间作用力(1)范德华力及其对物质性质的影响。①概念：范德华力是________之间普遍存在的______________，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。②特征：很______(约比化学键的键能小1～2个数量级)，无方向性和饱和性。
③影响因素：A．结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越______；B．分子的极性越大，范德华力越______。④对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的________性质，如熔点、沸点，范德华力越大，熔沸点越______。
(2)氢键及其对物质性质的影响。①概念：已经与__________很大的原子(如N、F、O)形成共价键的__________与另一个__________很大的原子之间的作用力。②表示方法：氢键通常用________________表示，其中A、B为______、______、______，“—”表示__________，“…”表示形成的________。
3．溶解性(1)相似相溶规律。非极性溶质一般能溶于__________溶剂，极性溶质一般能溶于________溶剂。如蔗糖和氨______溶于水，______溶于四氯化碳。萘和碘______溶于四氯化碳，______溶于水。
(2)影响物质溶解性的因素。①外界因素：主要有________、________等。②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越______(填“好”或“差”)。③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越______。如乙醇与水________，而戊醇在水中的溶解度明显较小。④溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会____。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度________。
4．分子的手性(1)手性异构体：具有完全相同的________和____________的一对分子，如同左手和右手一样互为_______，却在三维空间里不能_______，互称手性异构体。(2)手性分子：有______________的分子。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)只含极性键的分子不一定是极性分子。( )[提示] 比如CO2、BF3等。(2)极性分子中一定含有极性键，不可能含有非极性键。( )[提示] 极性分子O3中只含有非极性键，极性分子H2O2中含有非极性键。
(3)非极性分子中不可能含有极性键。( )[提示] 以极性键结合形成的分子，若分子空间结构对称，则为非极性分子，如CH4、CO2等。(4)氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中。( )[提示] 氢键属于分子间作用力，不是化学键。(5)萃取碘水中的I2可用CCl4、苯等非极性溶剂，原理是相似相溶。( )[提示] 因为相似相溶，I2在有机溶剂中的溶解度较大，在水中的溶解度较小。
(6)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。( )[提示] 卤素氢化物(如HF)中可能含有氢键，会使熔、沸点升高。(7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。( )[提示] H2O比H2S稳定是因为O—H键键能大于S—H键键能，而与氢键无关。(8)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。( )
(9)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子形成了氢键。( )(10)高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性。( )(11)邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点。( )(12)卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小。( )(13)因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2。( )(14)BCl3与NCl3均为三角锥形，为极性分子。( )
× × √ √ × ×
2．深度思考：(1)NH3极易溶于水的因素有哪些？[提示] ①NH3分子和H2O分子都是极性分子，相似相溶；②NH3分子与H2O分子之间形成氢键；③NH3与H2O反应生成NH3·H2O。(2)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高吗？[提示] 不一定，如果形成的氢键是分子内氢键，则对物质的熔、沸点影响较小。
(3)S有两种常见的含氧酸，较高价的酸性比较低价的酸性______，理由是________________________________________________________ ____________________________________________________。
S的正电性越高，导致S—O—H中O的电子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，即酸性越强
(4)如图是两种具有相同分子式的有机物——邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸的结构简式。邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸请回答：①邻羟基苯甲酸易形成__________氢键。②沸点较高的是________________。
(5)下列事实与氢键的形成有关，试分析其中氢键的类型。①冰的硬度比一般的分子晶体的大；②甘油的黏度大；③邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍，对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍；④氨气极易溶于水；⑤氟化氢的熔点高于氯化氢。[提示] ①、②、④中存在分子间氢键；③邻羟基苯甲酸中存在分子内氢键，对羟基苯甲酸中存在分子间氢键；⑤氟化氢中存在分子间氢键，氯化氢中没有氢键。
(6)氢键不属于化学键，属于分子间作用力。与范德华力不同，氢键既有饱和性，又有方向性。每个氢原子只形成一个氢键，每个H2O分子能形成4个氢键，分别为水分子中两个氢原子吸引其余水分子中心原子上的孤电子对，以及水分子中氧原子上的孤电子对被其余水分子中的氢原子所吸引。①1 ml冰中的氢键数目是多少？
②生命体中许多大分子内也存在氢键，而且对生命物质的高级结构和生物活性具有重要的意义。例如，氢键是蛋白质具有生物活性的高级结构的重要原因(如图)，DNA双螺旋的两个螺旋链也正是用氢键相互结合的。DNA双螺旋链如何依靠氢键相互连接？
[提示] ①每个水分子能形成4个氢键，每个氢键对该水分子的贡献为1/2，则1 ml冰中的氢键数目为2NA。②DNA分子中的碱基靠氢键形成碱基对，从而将两条链连接在一起。
(2)(2022·广西防城港模拟)(双选)下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法正确的是( )A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C．CS2为非极性分子，在三种物质中熔沸点最高D．NH3在水中溶解度很大只是因为NH3是极性分子
[解析] 根据“相似相溶”原理，CS2在水中的溶解度很小，水是极性分子，则CS2是非极性分子，故A错误；由于SO2和NH3都是极性分子，水也是极性分子，根据“相似相溶”原理，二者均易溶于水，故B正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，CS2的熔沸点最高，故C正确；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有极性外，还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故D错误。
〔对点集训1〕 (1)下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )A．CO2、H2SB．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2D．NH3、HCl[解析] H2S和NH3、HCl都是含极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是只含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。
(2)(双选)S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法中错误的是( )
S2Cl2易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体，说明生成SO2，S2Cl2中硫呈＋1价，在反应过程中硫元素可升高到＋4价(生成SO2)，S2Cl2中氯元素化合价为－1价，不能发生还原反应，只能是部分硫元素化合价降低到0价(生成S)，所以化学方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，D正确。
[微点拨] 分子极性的判断方法分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定。(1)共价键的极性与分子极性的关系可总结如下：
(2)对于ABn型分子的极性①一般情况下，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。②中心原子A最外层电子若全部成键(即无孤电子对)，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子A最外层电子若未全部成键(即存在孤电子对)，此分子一般为极性分子。如：CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。
微考点2 范德华力、氢键对物质性质的影响 (1)(2022·福建福州模拟)下列变化或数据与氢键无关的是( )A．HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高B．常温常压下，氨气在水中的溶解度是1∶700C．H2O的沸点比H2S的高D．甲酸蒸气的密度在373 K,101 kPa时为1.335 g·L－1，在293 K,101 kPa时为2.5 g·L－1
[解析] Cl、Br、I的电负性较小，对应的氢化物不含有氢键，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，因此HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高，故A选；氨气中N的电负性较大，可与水分子之间形成氢键，则氨气极易溶于水，与氢键有关，故B不选；水分子间有氢键，氢键的作用力大于范德华力，导致沸点变大，硫化氢分子间没有氢键，所以水的沸点比硫化氢的沸点高，与氢键有关，故C不选；甲酸分子之间形成氢键，在温度较低时分子间氢键较强，可形成多分子粒子，密度较大，随着温度的升高，氢键作用力减弱，则密度减小，与氢键有关，故D不选。
(2)(2020·山东化学，17节选)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：①Sn为第ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4立体结构为______________，其固体的晶体类型为____________。②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为______________ ________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为______________ ________，键角由大到小的顺序为______________________。
NH3、PH3、AsH3
③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。
(2)NH3分子间存在氢键，相对分子质量AsH3＞PH3，故沸点：NH3＞AsH3＞PH3。N、P、As同主族，从上到下，原子半径依次增大，非金属性依次减弱，则NH3、PH3、AsH3的还原性依次增强，键角依次减小。(3)根据配位键形成的条件：一方提供空轨道(图中Cd2＋)，一方提供孤电子对。由题图可知，1 ml该配合物中通过螯合作用形成6 ml配位键。分子中氮原子均采取sp2杂化。
[易错警示]氢键除影响物质的熔、沸点外，还影响物质的溶解度(如乙醇和水能以任意比互溶)以及物质的密度(如冰的密度比水小)；但氢键只是一种分子间较强的作用力，不能影响分子的化学性质。
〔对点集训2〕 (1)(2022·安徽亳州模拟)(双选)下列说法不正确的是( )A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小无关B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子间存在氢键C．甲烷可与水形成氢键D．白酒中，乙醇分子和水分子间存在范德华力和氢键
[解析] HCl、HBr、HI都是分子晶体，组成结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，因此HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关，故A错误；H2O由于O原子的电负性强，半径小，所以分子之间存在氢键，融化和汽化都需要克服分子间作用力，氢键的存在使得熔点和沸点升高，所以H2O的熔沸点高于H2S，故B正确；氢键是电负性较强的元素(通常是N、O、F)和H之间的一种分子间作用力，由于甲烷分子中C原子的电负性较弱，所以甲烷和水不能形成氢键，故C错误；乙醇分子和水分子间存在氢键，也存在范德华力，故D正确。
NH3分子间能形成氢键
O—H键、氢键、范德华力
微考点3 无机含氧酸的酸性 (2022·湖南长沙调研)下列叙述正确的是( )A．能电离出H＋的化合物除水外都是酸，分子中含有几个氢原子，该物质就是几元酸B．无机含氧酸分子中含有几个羟基，它就属于几元酸C．同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其酸性越强，氧化性也越强D．H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1，但它们的酸性不相近，H3PO4是中强酸而H2CO3是弱酸
[解析] 由NaHSO4、CH3COOH、H3BO3等示例可判断A、B均错误；由HClO的酸性很弱而氧化性很强可判断C错误；H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1，但H2CO3的酸性比H3PO4弱很多，D项正确。
〔对点集训3〕 (1)已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，当m＝2，n＝2，则表示的是H2SO4。一般而言，式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )A．HClO2B．H2SeO3C．H3BO3D．HMnO4[解析] 把A～D选项中的化学式可改写成ClO(OH)、SeO(OH)2、B(OH)3、MnO3(OH)，其中m的值依次为1、1、0、3，m值最大的是HMnO4，则HMnO4酸性最强。
(2)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。①亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3为中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推断H3PO3和H3AsO3的结构简式分别为A．__________，B．___________。
②按此规律判断碳酸[(OH)2CO]应属于________酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？__________，其可能的原因是_______________ ___________________________________________。
溶于水的CO2并不能完全转化为H2CO3，故其水溶液酸性很弱
本讲要点速记：1．熟记化合物的两种类型(1)离子化合物：含有离子键的化合物；(2)共价化合物：只含有共价键的化合物。2．共价键的三种分类(1)极性键和非极性键；(2)π键和σ键；(3)单键、双键、三键。
3．共价键的本质为原子之间形成共用电子对，共价键具有方向性和饱和性。4．判断σ键、π键的一般规律：共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键有一个σ键和两个π键。5．掌握等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。6．价层电子对互斥模型的基本内容：分子或离子中中心原子的价层电子对(成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。
7．杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。8．氢键是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。9．“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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。
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