备战2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第4讲化学键分子的空间结构（Word版附解析）

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1.宏观与微观结合视角
化学键的变化（微观） 物质的变化（宏观）
2.模型化视角
（1）用电子式、结构式表征化学键。
（2）利用价层电子对互斥模型预测分子的空间结构。
（3）利用杂化轨道理论解释分子的空间结构。
考点1 化学键及物质构成
1.化学键
2.共价键
共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用，具有饱和性和方向性。
（1）共价键的分类
提醒 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时，形成离子键。
（2）键参数
说明 （1）键能越大，键长越短，分子越稳定。
（2）利用键能（E）计算ΔH的公式：ΔH＝E（反应物）－E（生成物）。
（3）分子晶体的熔、沸点与共价键的强弱无关，共价晶体的熔、沸点与共价键的强弱有关。
3.离子键
提醒 离子键的强弱与阳离子所带电荷（q＋）和阴离子所带电荷（q－）的乘积成正比与阳离子半径和阴离子半径之和的平方成反比
4.金属键
5.化学键与物质类别的关系
6.电子式
（1）电子式的书写
（2）用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物，如NaCl：[21] 。
②共价化合物，如HCl：[22] 。
1.易错辨析。
（1）化学键是相邻离子或原子间的强烈的作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。（ √ ）
（2）所有物质中都存在化学键。（ ✕ ）
（3）所有的共价键都具有方向性。（ ✕ ）
（4）由金属元素与非金属元素形成的化学键都是离子键。（ ✕ ）
（5）非金属元素的两个原子之间形成的一定是共价键，但多个原子间也可能形成离子键。（ √ ）
（6）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。（ √ ）
（7）NaOH中含有离子键和共价键。（ √ ）
（8）某物质熔融状态能导电，可以证明该物质内一定存在离子键。（ ✕ ）
（9）单质分子中一定含有非极性共价键。（ ✕ ）
（10）两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。（ √ ）
（11）多原子分子中一定含有σ键，可能含有π键。（ √ ）
（12）共价单键都是σ键。（ √ ）
（13）共价三键中，一个是π键，另两个是σ键。（ ✕ ）
（14）C2H4与Cl2的加成反应只涉及π键断裂。（ ✕ ）
（15）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）为1∶2。（ √ ）
2.请写出下列物质所含共价键的数目。
（1）丙炔的结构简式为，则丙炔分子中含有 6 个σ键和 2 个π键；
（2）（CN）2为直线形分子，含有 3 个σ键和 4 个π键；
（3）乙烷分子中含有 7 个σ键和 0 个π键；
（4）乙醇分子中含有 7 个极性共价键， 1 个非极性共价键， 8 个σ键， 0 个π键；
（5）乙烯分子中含有 5 个σ键和 1 个π键。
3.F—F的键长比Cl—Cl的键长短，但F—F的键能却比Cl—Cl的键能小，原因是 氟原子的半径很小，两个氟原子在形成共价键时，原子核之间的距离很小，排斥力很大 。
4.试从键能、键长角度解释乙烯、乙炔比乙烷活泼的原因 虽然键长C≡C＜C C＜C—C，键能C≡C＞C C＞C—C，但乙烯、乙炔在发生加成反应时，只有π键断裂（π键的键能一般小于σ键的键能） 。
5.[全国Ⅰ高考]Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是 Ge原子半径大，原子间形成的σ键较长，p轨道与p轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 。
6.下列物质中：①MgCl2；②Na2O2；③CS2；④NaOH；⑤H2；⑥Ne
（1）只存在极性键的是 ③ （填序号，下同）。
（2）只存在非极性键的是 ⑤ ，只存在离子键的是 ① 。
（3）既存在离子键又存在极性共价键的是 ④ ，既存在离子键又存在非极性共价键的是 ② 。
（4）不存在化学键的是 ⑥ 。
（5）属于离子化合物的有 ①②④ ，其中含非极性键的离子化合物有 ② 。
7.判断下列电子式书写的正误。
（1）次氯酸：H∶Cl····∶O····∶（ ✕ ）
（2）Na2O2：Na∶O····∶O····∶Na（ ✕ ）
（3）CaBr2：[ ∶Br····∶]－Ca2＋[ ∶Br····∶]－（ √ ）
（4）用电子式表示MgCl2的形成过程：（ ✕ ）
命题点1 化学键与物质类别的关系
1.下列叙述正确的是（ D ）
A.[全国Ⅰ高考改编]KH为共价化合物
B.[全国Ⅱ高考改编]Na与N、O、Cl分别形成的化合物中只含有离子键
C.[浙江高考改编]KCl、HCl、KOH 的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物
D.[浙江高考改编]N和Cl可形成共价化合物NCl3
解析 K＋、H－构成KH，含离子键，属于离子化合物，A项错误。Na与N、O、Cl分别形成的Na3N、Na2O、NaCl中只含离子键，形成的NaN3、Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误。HCl属于共价化合物，C项错误。NCl3中只含共价键，属于共价化合物，D项正确。
命题拓展
（1）下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是（ A ）
A.Na2O2B.H2SO4
C.CH2Cl2D.SiC
（2）下列分子中都存在极性键的一组物质是（ A ）
A.H2S、NH3、SO3B.CO2、NH4Cl、Na2O2
C.N2、CS2、NOD.CaO、H2O2、CH4
解析 （1）过氧化钠是由Na＋和O22－构成的离子化合物，O22－中两个氧原子间存在共价键，A正确。H2SO4、CH2Cl2、SiC均属于共价化合物，B、C、D错误。（2）H2S、NH3、SO3中都存在极性键，A项正确。Na2O2中存在离子键和非极性键，无极性键，B项错误。N2中只有非极性键，C项错误。CaO中无共价键，D项错误。
命题点2 共价键类型的判断及共价键参数的应用
2.[2022北京]由键能数据大小，不能解释下列事实的是（ C ）
A.稳定性：CH4＞SiH4B.键长：C O＜C—O
C.熔点：CO2＜SiO2D.硬度：金刚石＞晶体硅
解析 键能越大越稳定，A项不符合题意；键长越短键能越大，B项不符合题意；SiO2为共价晶体，熔点由共价键决定，CO2为分子晶体，熔点由范德华力决定，C项符合题意；金刚石、晶体硅均为共价晶体，键能C—C＞Si—Si，故硬度金刚石＞晶体硅，D项不符合题意。
3.（1）[2022全国甲]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 氟的电负性较强，C—F键的键能比C—H键的键能大 。
（2）[2022湖南]富马酸亚铁（FeC4H2O4）是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示。富马酸分子中σ键与π键的数目比为 11∶3 。
（3）[2021河北]已知有关氮、磷的单键和三键的键能（kJ·ml－1）如下表：
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4（结构式可表示为）形式存在的原因是 1个键的键能大于3个N—N键的键能之和，而6个P—P键的键能之和大于2个键的键能之和 。
解析 （2）由富马酸分子的结构模型可确定其结构简式为，由单键均为σ键，双键有1个σ键和1个π键，知该分子中σ键和π键的数目比为11∶3。（3）根据题给键能数据，知1个键的键能大于3个N—N键的键能之和，因此氮以N2的形式存在，而6个P—P键的键能之和大于2个键的键能之和，因此白磷以P4形式存在。
命题点3 电子式的书写
4.（1）[2021上海]斜方硫和单斜硫都是常见单质，它们互为 同素异形体 ，CS2的电子式为 S····∶∶C∶∶S···· 。
（2）[浙江高考]CaC2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出CaC2的电子式 Ca2＋[∶C︙︙C∶]2－ 。
（3）[浙江高考]CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是 Ca2＋[N····∶∶C∶∶N····]2－ 。
解析 （2）CaC2是离子化合物，CaC2的电子式为Ca2＋[∶C︙︙C∶]2－。（3）CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，则阴离子的结构式为[N C N]2－，故CaCN2的电子式为Ca2＋[N····∶∶C∶∶N····]2－。
命题点4 离子键 金属键
5.（1）[2022海南]Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是 Cu、Zn等金属中金属键由金属阳离子和自由电子形成，自由电子在外电场作用下可以定向移动 。
（2）[2022浙江]金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强，原因是Na＋半径小于K＋，Na＋与H－的离子键作用强，H－更难失电子，还原性更弱 。
命题点5 大π键
6.（1）[2022全国乙]①一氯乙烯（C2H3Cl）分子中，C的一个 sp2 杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl σ 键，并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键（Π34）。
②一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中，C—Cl键长的顺序是 一氯乙烷（C2H5Cl）＞一氯乙烯（C2H3Cl）＞一氯乙炔（C2HCl） ，理由：?C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl键越强； Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl键越强 。
（2）[2022山东]已知吡啶（）中含有与苯类似的Π66大π键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 D （填标号）。
A.2s轨道B.2p轨道
C.sp杂化轨道D.sp2杂化轨道
解析 （1）①杂化轨道形成共价键时只形成σ键。②因为一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中的碳原子的杂化方式分别是sp3、sp2、sp，由“(i)C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl键越强”，说明一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中，C—Cl键长依次变短；一氯乙烯中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键，分析可知一氯乙炔中Cl的2个3p轨道分别与C的2个2p轨道形成2个3中心4电子的大π键，一氯乙烷中不含大π键，因此可推知Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl键越强，对应的C—Cl键长越短。（2）吡啶中含有与苯类似的Π66大π键，则N原子的杂化类型为sp2，价层孤电子对占据sp2杂化轨道。
考点2 分子的空间结构
1.分子的空间结构
（1）价层电子对互斥模型（VSEPR模型）
①价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”（分子中的中心原子与结合原子间的[1] σ键电子对 和中心原子上的[2] 孤电子对 ）相互排斥的结果。
②中心原子的价层电子对之间尽可能远离，以使斥力最小，能量最低。
③孤电子对斥力较大，孤电子对越多，斥力越强，键角越小。价层电子对之间的斥力大小顺序：孤电子对－孤电子对＞孤电子对－成键电子对＞成键电子对－成键电子对。
④价层电子对数的计算公式
其中：a是中心原子的[3] 价电子数 [阳离子要减去所带的电荷数、阴离子要加上所带的电荷数（绝对值）]；x为与中心原子结合的[4] 原子数 ；b是与中心原子结合的原子最多能接受的[5] 电子数 （氢为[6] 1 ；其他原子为“[7] 8减去该原子的价电子数 ”，如O、S、Se等氧族元素均为2；卤族元素均为1）。
⑤利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构
如SO2的中心原子为S，σ键电子对数为2，硫原子上的孤电子对数为12×（6－2×2）＝1，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形（含孤电子对），这些价层电子对互相排斥，SO2的空间结构为V形（略去中心原子S上的孤电子对）。
注意 在计算孤电子对数时，若出现0.5或1.5，则把小数进位为整数，即1或2。如NO2的中心原子N上的孤电子对数为5－2×22＝0.5≈1，价层电子对数为3。
（2）杂化轨道理论
杂化轨道理论是一种价键理论，可以解释分子的空间结构。
（3）分子、离子的空间结构分析
2.等电子体
（1）等电子体：原子总数相等、价电子总数相等的粒子互称为等电子体。如N2与CO、O3与SO2分别互为等电子体。等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，例如CO和N2的熔、沸点等都非常相近。
（2）等电子原理的应用
利用等电子原理可以判断一些分子或离子的空间结构，如NH3和H3O＋，SiCl4、SiO44－和SO42－的空间结构分别相似，分别为三角锥形和正四面体形。
1.易错辨析。
（1）价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。（ √ ）
（2）价层电子对互斥模型能用来预测分子的空间结构。（ √ ）
（3）杂化轨道理论能解释分子的空间结构。（ √ ）
（4）杂化轨道只能用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对。（ √ ）
（5）sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道杂化而成。（ ✕ ）
（6）分子的中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体形。（ ✕ ）
（7）中心原子为sp2杂化的分子，其空间结构一定为平面三角形。（ ✕ ）
（8）凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形。（ √ ）
（9）AB3型分子的空间结构必为平面三角形。（ ✕ ）
（10）H2O、CH4、CO2的键角依次减小。（ ✕ ）
（11）XeF2的中心原子的价层电子对数为5。（ √ ）
（12）PhB（OH）2和中B原子的价电子对数相等（—Ph 代表苯基，—Pr 代表异丙基）。（ ✕ ）
（13）为四角锥形结构， 中心原子I上没有孤电子对。（ ✕ ）
2.（1）PCl3分子中P原子的杂化轨道类型为 sp3 。
（2）HOCH2CN分子中碳原子的杂化轨道类型为 sp3、sp 。
（3）丙烯腈分子（）中碳原子的杂化轨道类型为 sp2、sp 。
（4）乙醛分子中碳原子的杂化轨道类型为 sp3、sp2 。
3.下列离子的VSEPR模型与离子的空间结构一致的是（ A ）
A.ClO4－B.NO2－
C.ClO3－D.SO32－
提示 VSEPR模型与分子或离子的空间结构是否一致取决于中心原子上有无孤电子对。如果中心原子上没有孤电子对，二者一致，如ClO4－；如果中心原子上有孤电子对，二者不同，如NO2－、ClO3－和SO32－。
4.下列分子或离子的VSEPR模型为正四面体形而分子或离子的空间结构为角形的是（ D ）
A.NO2－B.PH3
C.H3O＋D.OF2
5.下列分子与O3分子的空间结构最相似的是（ C ）
A.H2OB.CO2
C.SO2D.BeCl2
6.气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为 平面三角 形。
解析 气态SO3为单分子，分子中S原子上无孤电子对，价层电子对数为3，其分子的空间结构为平面三角形。
7.AsCl3分子的空间结构为 三角锥形 ，As的杂化轨道类型为 sp3 。
解析 AsCl3分子中As的价层电子对数为3＋12×（5－1×3）＝4，As的杂化轨道类型为sp3，As原子上有1对孤电子对，AsCl3分子的空间结构为三角锥形。
8.已知SCN－与CO2互为等电子体，则SCN－的空间结构是 直线形 ，中心原子C的杂化轨道类型是 sp 。
9.Cl2O分子的空间结构为 V形 ，中心原子O的价层电子对数为 4 。
解析 Cl2O分子中O的价层电子对数为2＋12×（6－1×2）＝4，有2对孤电子对，分子空间结构为V形。
10.用杂化轨道理论解释乙烯分子中的双键是不能旋转的，因而四个氢原子在一个平面上： 乙烯分子中的碳原子采取sp2杂化，杂化后的三个sp2杂化轨道呈平面三角形，而剩下的未杂化的2p轨道垂直于由三个sp2杂化轨道构成的平面；每个碳原子用两个sp2杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道重叠形成σ键，而每个碳原子又通过剩下的一个sp2杂化轨道重叠形成σ键，未参与杂化的2p轨道互相重叠形成一个π键，这种成键方式导致碳碳双键不能旋转，因为旋转会使碳原子间的p电子云不能有效重叠，即π键被破坏，所以乙烯分子是平面形结构 。
命题点1 价层电子对互斥模型的应用
1.[2023湖北]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 ）
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.SO32－和CO32－的空间结构均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
解析 CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4，故CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体，A正确；SO32－的中心原子S的价层电子对数为3＋6+2－2×32＝4，含有1对孤电子对，故SO32－的空间结构为三角锥形，B错误；CF4的结构与甲烷相似，正、负电荷中心重合，为非极性分子，SF4中S的价层电子对数为4＋6－1×42＝5，含有1对孤电子对，SF4的结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，C错误；XeF2中Xe的价层电子对数为5，杂化类型为sp3d，空间结构为直线形，含有3对孤电子对，XeO2中Xe的价层电子对数为4，孤电子对数为2，1个XeO2的空间结构为V形，XeF2和XeO2的键角不相等，D错误。
命题点2 杂化轨道类型及微粒空间结构的判断
2.[杂化轨道类型的判断]（1）[2022全国甲改编]四氟乙烯（CF2 CF2）和ETFE[乙烯（CH2 CH2）与四氟乙烯的共聚物]分子中C的杂化轨道类型分别为 sp2 和 sp3 。
（2）[2021全国甲]SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为 sp3 。SiCl4可发生水解反应，机理如图所示。
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4（H2O）中Si采取的杂化类型为 ② （填标号）。
（3）[2021河北]已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为，其中P采取 sp3 杂化方式。
（4）[全国Ⅲ高考]氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
3NH3BH3＋6H2O 3NH4＋＋B3O63－＋9H2
B3O63－的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由 sp3 变为 sp2 。
解析 （1）CF2 CF2分子中存在碳碳双键，故CF2 CF2分子中C的杂化轨道类型为sp2；ETFE为共聚物，分子中的化学键全部为单键，故ETFE分子中C的杂化轨道类型为sp3。（2）SiCl4中Si形成4个σ键，不含孤电子对，采取sp3杂化；由题图知，中间体SiCl4（H2O）中Si共形成5个σ键，所以Si采取的杂化类型为sp3d。（3）KH2PO2是次磷酸的正盐，则H3PO2为一元酸，H3PO2中含有1个羟基，其结构式为或，P形成4个σ键，无孤电子对，杂化轨道数为4，故杂化类型为sp3。（4）NH3BH3中B形成4个σ键，B原子上无孤电子对，为sp3杂化，B3O63－中B形成3个σ键，B原子上无孤电子对，为sp2杂化。
3.[微粒空间结构的判断]（1）[2023全国乙]SiCl4的空间结构为 正四面体形 。
（2）[2022广东]研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（Na2SeO4）可减轻重金属铊引起的中毒。SeO42－的空间结构为 正四面体形 。
（3）[全国Ⅰ高考]磷酸根离子的空间结构为 正四面体形 ，其中P的价层电子对数为 4 、杂化轨道类型为 sp3 。
（4）[山东高考]Sn为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空间结构为 正四面体形 。
解析 （1）SiCl4分子中，1个Si与周围的4个Cl形成正四面体形结构。（2）SeO42－的中心原子Se的价层电子对数为4＋6+2－2×42＝4，Se原子的杂化方式为sp3，故SeO42－的空间结构是正四面体形。（3）PO43－的中心原子P的价层电子对数为4＋5+3－2×42＝4，孤电子对数为0，中心原子P为sp3杂化，故PO43－的空间结构为正四面体形。（4）Sn为元素周期表中ⅣA族元素，最外层有4个电子，故SnCl4的中心原子Sn的价层电子对数为 4＋4－4×12＝4，无孤电子对，故SnCl4的空间结构为正四面体形。
命题点3 等电子体的判断及应用
4.（1）[全国Ⅲ高考]与NH3BH3原子总数相等的等电子体是 C2H6 （写分子式）。
（2）[江苏高考]与NH4＋互为等电子体的一种分子为 CH4（或SiH4） （填化学式）。
（3）[2021河北]与PO43－电子总数相同的等电子体的分子式为 SiF4（或POF3） 。
（4）CS2分子中C原子的杂化轨道类型是 sp ，分别写出1个与CS2具有相同空间结构的分子和离子： CO2、SCN－（或COS等合理答案均可） 。
解析 （1）原子总数相同、价层电子总数相同的微粒互称为等电子体，与NH3BH3互为等电子体的分子为C2H6。（2）考虑与N元素相邻的主族元素，可知与NH4＋互为等电子体的分子是CH4或SiH4。（3）PO43－含有5个原子，价层电子数为5＋6×4＋3＝32，与其电子总数相同的等电子体的分子式有SiF4、POF3。
技巧点拨
寻找等电子体的方法
热点8 大π键
命题特点：大π键是π键概念的拓展，常以信息形式给出。大π键对应原子的杂化方式→sp、sp2等；含大π键物质的结构特点→共面、共线。
1.概念
在一个具有平面形结构或线形结构的多原子分子中，如果彼此相邻的3个或多个原子中有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化的原子轨道，那么这些轨道可以相互重叠，形成多中心π键。这种多中心π键又称为“共轭π键”或“非定域π键”，简称大π键。
2.表示符号
Πmn，m表示相互平行的p轨道的数目，n表示相互平行的p轨道里的电子数（理论计算证明n＜2m时可形成大π键，解题时可作为验证大π键书写正误的方法）。
3.计算步骤
（1）确定分子中价电子总数。
（2）找出分子中的σ键以及不与π键p轨道平行的孤电子对的轨道。
（3）用价电子总数减去这些σ键中的电子数和孤电子对中的电子数，剩余的就是填入大π键的电子数。
4.示例
推算CO2中的大π键类型： 。CO2为直线形分子，中心原子C为sp杂化，无孤电子对，另外2个未参与杂化的p轨道与sp杂化轨道相互垂直，因而CO2分子有两套相互平行的p轨道；CO2的价电子总数为16，每个氧原子有1个容纳孤电子对的轨道不与形成大π键的p轨道平行，则大π键中电子数为16－2×2－2×2＝8，则每套平行p轨道里有4个电子，故CO2分子中的大π键表示为Π34。
1.写出下列物质含有的大π键类型。
（1）C6H6（苯）： Π66 ；
（2）CH2 CH—CH CH2： Π44 ；
（3）NO3－： Π46 ；
（4）O3： Π34 ；
（5）CO32－： Π46 。
2.吡啶（）中含有与苯类似的大π键，可表示为 Π66 。
解析 吡啶环中5个C原子与1个N原子均为sp2杂化，每个C原子提供1个电子，1个N原子提供1个电子形成大π键，可表示为Π66。
3.叠氮酸（HN3）是一种弱酸，在水中能微弱电离出H＋和N3－，则N3－中的大π键应表示为 Π34 。
解析 N3－的价电子总数为16，原子总数为3，所以与CO2互为等电子体，二者成键方式类似，参与形成大π键的原子数为3，形成两个Π34，如图。
4.[全国Ⅱ高考]经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示，R中阴离子N5－中的σ键总数为 5 。分子中的大π键可用符号Πmn表示，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（如苯分子中的大π键可表示为Π66），则N5－中的大π键应表示为 Π56 。
解析 从题图可以看出：阴离子N5－呈五元环状结构，其含有的σ键总数为5；N5－中参与形成大π键的电子数为6，故可将其中的大π键表示为∏56。
5.铝离子电池常用离子液体AlCl3/[EMIM]Cl作电解质，其中阴离子有AlCl4－、Al2Cl7－，阳离子为[EMIM]＋（）。[EMIM]＋中环上所有原子共面，其中N原子的杂化方式是 sp2 ，C原子的杂化方式是 sp2、sp3 。[EMIM]＋中的大π键可表示为 Π56 。
解析 [EMIM]＋中环上所有原子共面，与乙基相连的N原子上若有孤电子对，则[EMIM]＋中环上所有原子不共面，即N原子上无孤电子对，其价层电子对数为3，N原子采取sp2杂化，同理，与甲基相连的N原子上也无孤电子对，价层电子对数为3，采取sp2杂化；C原子形成4个单键或2个单键和1个双键，则C原子的杂化方式为sp3、sp2。C、N原子上没有参与杂化的p轨道上的电子形成了大π键，环上有5个原子参与成键，与乙基相连的N原子提供2个电子，每个C原子提供1个电子，与甲基相连的N原子提供1个电子，故该大π键为Π56。
热点9 键角大小比较
命题特点：中心原子杂化类型为主，孤电子对排斥作用为辅。杂化方式→孤电子对→结合电负性分析成键电子离中心原子的远近→不饱和键的排斥力。
1.键角大小比较的思维模型
2.答题模板
（1）中心原子杂化方式不相同时，优先看杂化方式，键角：sp＞sp2＞sp3。
答题模板：×××中心原子采取×××杂化，键角为×××，而×××中心原子采取×××杂化，键角为×××。
（2）中心原子杂化方式相同时，看电子对间的斥力。
答题模板： ×××分子中无孤电子对，×××分子中含有n个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而键角较小。
（3）空间结构相同时，看中心原子或配位原子的电负性。
①中心原子不同，配位原子相同：如AC3与BC3，若电负性A＞B＞C，则键角AC3＞BC3。答题模板：电负性A＞B＞C，则AC3中成键电子对离中心原子较近，斥力较大，键角也较大。
②中心原子相同，配位原子不同：如AB3与AC3，若电负性：B＞A＞C，则键角AB3＜AC3。答题模板：电负性B＞A＞C，则AB3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角较小。
1.下列关于键角大小比较错误的是（ B ）
A.CH4＞NH3＞H2OB.SO2＞CO2
C.H2O＞H2SD.NH4＋＞NH3＞NH2－
解析 A项，CH4分子中无孤电子对，NH3分子中含有1个孤电子对，H2O分子中含有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用逐渐增大，故键角逐渐减小，正确。B项，SO2中S为sp2杂化，含1个孤电子对，SO2为V形，CO2中C为sp杂化，CO2为直线形，故键角：SO2＜CO2，错误。C项，H2O和H2S的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为2，但O的电负性大于S，成键电子对更偏向O，使得H2O中共价键的键角大于H2S，正确。NH4＋中N的价层电子对数为4＋12×（5－1－4×1）＝4，NH3中N的价层电子对数为3＋12×（5－3×1）＝4，NH2－中N的价层电子对数为2＋12×（5＋1－2×1）＝4，NH4＋、NH3、NH2－的孤电子对数分别为0、1、2，故NH4＋、NH3、NH2－的空间结构分别为正四面体形、三角锥形和V形，则键角：NH4＋＞NH3＞NH2－，D正确。
2.B（OH）3分子中 O—B—O 的键角 大于 （填“大于”“等于”或“小于”） BH4－中 H—B—H 的键角，判断依据是 B（OH）3分子中的B采取sp2杂化，而BH4－中的B采取sp3杂化，sp2杂化形成的键角大于sp3杂化 。
3.（1）[2022北京]H2O中O和SO42－中S均为sp3杂化，比较H2O中H—O—H键角和SO42－中O—S—O键角的大小并解释原因 孤电子对有较大斥力，使H—O—H键角小于O—S—O键角 。
（2）[2023山东]ClO2中心原子为Cl，Cl2O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键（П35）。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为 sp2 ；O—Cl—O键角 ＞ Cl—O—Cl键角（填“＞”“＜”或“＝”）。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因 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，因此其中Cl—O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键 。
解析 （1）SO42－中硫原子的价层电子对数为4、孤电子对数为0，SO42－的空间结构为正四面体形，H2O中氧原子的价层电子对数为4、孤电子对数为2，H2O分子的空间结构为V形，根据孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力，知SO42－中O—S—O的键角大于H2O中H—O—H的键角。（2）ClO2为V形结构，且存在3原子5电子的大π键，则Cl的杂化类型为sp2。
4.NF3的键角＜NH3的键角，理由是 F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角也较小 。
1.[2023江苏]下列说法正确的是（ A ）
A. 11H、12H、13H都属于氢元素
B.NH4＋和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
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
解析 元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称，因此 11H、12H、13H都属于氢元素，A正确；由杂化轨道理论可知，NH4＋和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；H2O2的结构可表示为H—O—O—H，H和O之间为极性键，O与O之间为非极性键，C错误；CaH2晶体中没有Ca单质和H2，其晶体中存在的是Ca2＋与[∶H]－之间的强烈相互作用，D错误。
2.[2023浙江]下列化学用语表示正确的是（ C ）
A.中子数为18的氯原子： 1737Cl
B.碳的基态原子轨道表示式：
C.BF3的空间结构：（平面三角形）
D.HCl的形成过程：
解析 中子数为18的氯原子，其质量数为17＋18＝35，符号为 1735Cl，A项错误；根据洪特规则，碳的基态原子轨道表示式为，B项错误；BF3中B的孤电子对数为3－1×32＝0，成键电子对数为3，故BF3为平面三角形分子，C项正确；HCl为共价化合物，其形成过程为，D项错误。
3.[2021湖北]下列有关N、P及其化合物的说法错误的是（ A ）
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 的稳定性比 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
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项错误；N与N的π键比P与P的强，故 的稳定性比 的高，B项正确；N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间排斥力较大，因此NH3的键角比PH3的大，C项正确；相对分子质量：HNO3＜H3PO4，因此HNO3的分子间作用力比H3PO4的分子间作用力小，则HNO3的熔点比H3PO4的低，D项正确。
4.[2020山东]B3N3H6（无机苯）的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是（ A ）
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
解析 B3N3H6与苯的结构相似，属于分子晶体，分子晶体的熔点与分子间作用力有关，与化学键的键能无关，A项错误；B3N3H6中每个N提供2个电子，B不提供电子，因此形成大π键的电子全部由N提供，B项正确；由于B3N3H6和苯的结构类似，则该分子中B和N均为sp2杂化，C项正确；由于B3N3H6和苯分子结构相似，则B3N3H6分子中12个原子共面，D项正确。
5.[2022湖南]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，其结构式如下：
①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p4 ；
②该新药分子中有 8 种不同化学环境的C原子；
③比较键角大小：气态SeO3分子 ＞ SeO32－离子（填“＞”“＜”或“＝”），原因是 前者中Se为sp2杂化、后者中Se为sp3杂化 。
（2）科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2，将N3－转化为NH2－，反应过程如图所示：
①产物中N原子的杂化轨道类型为 sp3 ；
②与NH2－互为等电子体的一种分子为 H2O （填化学式）。
解析 （1）①Se为34号元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。②该物质结构对称，具有如图所示8种不同化学环境的C原子：。③SeO3中Se的孤电子对数为0，价层电子对数为3，SeO32－中Se的孤电子对数为6+2－3×22＝1，价层电子对数为4，故SeO3和SeO32－中Se原子分别为sp2杂化和sp3杂化，则SeO3分子中键角大于SeO32－中键角。（2）①产物中N原子形成4个共价键，则其采取sp3杂化。

1.[浙江高考]有共价键的离子化合物是（ A ）
A.Na2O2B.H2SO4
C.CH2Cl2D.SiC
解析 Na2O2中含有离子键（Na＋和O22－之间）和非极性共价键（O22－内部），是含有共价键的离子化合物，A项正确；H2SO4、CH2Cl2、SiC均为只含共价键的共价化合物，B、C、D项错误。
2.[2024模拟组合]下列说法错误的是（ B ）
A.[北京丰台区模拟]NH4Cl中含有离子键、共价键和配位键
B.[北京丰台区模拟]NH3和HCl中的共价键均是s－s σ键
C.[湖北宜昌联考]CH3COOH分子中σ键和π键的数目之比为7∶1
D.[吉林模拟]NaClO中既含有离子键又含有共价键
解析 氯化铵中铵根离子和氯离子之间形成离子键，铵根离子中含有共价键和配位键，A项正确；NH3和HCl中的共价键均是s－p σ键，B项错误；1个CH3COOH分子中含有3个C—H键、1个C—C键、1个C O键、1个C—O键、1个O—H键，其中1个单键中含有1个σ键，1个双键中含有1个σ键和1个π键，因此CH3COOH分子中σ键和π键的数目之比为7∶1，C项正确；NaClO是离子化合物，Cl和O之间为共价键，Na与ClO－之间形成离子键，因此NaClO中既含有离子键又含有共价键，D项正确。
3.[2024贵阳等模拟改编]下列有关化学用语表达正确的是（ C ）
A.氨的电子式：
B.醛基的电子式：
C.NH5的电子式：
D.溴化钠的电子式：Na∶Br····∶
解析 氨气为共价化合物，分子中N原子与每个H原子共用1对电子，N原子有1个孤电子对，其电子式为，A错误。醛基可以看成是甲醛分子失去1个H后剩余的部分，所以碳原子上还有1个单电子，故醛基的电子式为，B错误。NH5是NH4H，属于离子化合物，其电子式为，C正确。溴化钠为离子化合物，电子式为Na＋[∶Br····∶]－，D错误。
4.[2024模拟组合]下列化学用语错误的是（ C ）
A.[江西联考]SO32－和PO43－的VSEPR模型分别为四面体形和正四面体形
B.[贵阳摸底]H2O的VSEPR模型：
C.[浙江名校联考]OF2分子的空间结构为直线形
D.[山东淄博模拟]SeO42－的空间结构为正四面体形
解析 SO32－中S的价层电子对数为3＋6+2－2×32＝4，SO32－的VSEPR模型为四面体形，PO43－中P的价层电子对数为4＋5+3－2×42＝4，PO43－的VSEPR模型为正四面体形，A项正确；H2O中O的价层电子对数为2＋12×（6－2×1）＝4，故H2O的VSEPR模型为四面体形，B项正确；OF2分子中O的孤电子对数为6－1×22＝2，OF2的空间结构为V形，C项错误；SeO42－的中心原子的价层电子对数为4＋6+2－2×42＝4，所以Se原子的杂化方式为sp3，故SeO42－的空间结构是正四面体形，D项正确。
5.[2024南京六校联考]下列说法正确的是（ A ）
A.14N、15N都属于氮元素
B.NH3和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
C.N2H4分子中的化学键均为极性共价键
D.CaCl2晶体中存在Ca与Cl2之间强烈的相互作用
解析 14N和15N是氮元素的不同核素，A正确；NH3和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；N2H4分子中存在N—N非极性键，C错误；CaCl2由Ca2＋和Cl－组成，其晶体中存在的是Ca2＋与Cl－之间的强烈相互作用，D错误。
6.[2023广东六校联考改编]由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、O3、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是（ A ）
A.BF3中心原子为sp2杂化
B.BF3和NH3都属于非极性分子
C.所有分子都只存在σ键，不存在π键
D.O3分子的空间结构为直线形
解析 BF3分子的中心原子B的价层电子对数为3＋3－3×12＝3，杂化方式为sp2杂化，A项正确；BF3分子为平面正三角形结构，结构对称，为非极性分子，NH3分子为三角锥形结构，属于极性分子，B项错误；单键是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，SOCl2中含有硫氧双键，C项错误；O3分子的中心原子O的价层电子对数＝2＋6－2×22＝3，有1个孤电子对，所以O3的空间结构是V形，D项错误。
7.[2023鄂东南省级示范高中联考]下列有关说法错误的是（ A ）
A.Fe（CO）5中O提供孤电子对与Fe的空轨道形成配位键
B.O的电负性大于S，可推断H2O的键角大于H2S的键角
C.因为存在分子间氢键，可以形成缔合分子（H2O）n、（HF）n
D.向Fe（SCN）3溶液中滴加NaF溶液，红色褪去，说明F－与Fe3＋的结合能力更强
解析 O的电负性大于C，C 对孤电子对的吸引力更小，CO中由C提供孤电子对与 Fe 的空轨道形成配位键，A项错误；电负性O＞S，使得H2O中成键电子对间的斥力更大，键角更大，B项正确；分子间依靠氢键结合，不引起化学性质变化的现象叫氢键缔合，H2O、HF分子间均存在氢键，可分别形成缔合分子（H2O）n、（HF）n，C项正确；向Fe（SCN）3溶液中滴加NaF溶液，红色褪去，说明F－与 Fe3＋的结合能力更强，D项正确。
8.（1）CO2分子中的C原子采取 sp 杂化，分子的结构式为 ，空间结构呈 直线形 。
（2）HCHO中的C原子采取 sp2 杂化，分子的结构式为 ，空间结构呈 平面三角形 。
（3）H2S分子中的S原子采取 sp3 杂化，分子的结构式为 ，空间结构呈 V形 。
解析 （1）CO2分子中C原子的价层电子对数为2＋4－2×22＝2，C原子采取sp杂化，分子的空间结构为直线形。（2）HCHO中C原子与2个H原子形成2个σ键，与O原子形成1个σ键和1个π键，无孤电子对，故中心原子的杂化轨道数为3，采取sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形。（3）H2S分子中S原子的价层电子对数为2＋6－2×12＝4，S原子采取sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，S原子上的孤电子对数为2，故H2S分子的空间结构为V形。
9.（1）[2024浙江名校联考]C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。从原子半径和共价键成键的角度分析，C、O原子间易形成C O键，而Si、O原子间不易形成Si O键的原因是 Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，p－p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的π键 。
（2）[2023昆明模拟]键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。卤素单质的键能数据如表。
请解释其中Br—Br键键能介于F—F键和Cl—Cl键键能之间的原因 F—F键之间由于F原子的半径小，成键时外层电子之间的斥力增加，使其键能下降，而Cl—Cl键键长小于Br—Br键键长，故键能更大 。
（3）[2023湖南六校模拟]已知：[C（CN）6]4－是强还原剂，与水反应能生成[C（CN）6]3－。CN－中含有σ键与π键的数目之比为 1∶2 ，该离子中C的杂化方式为 sp 。
解析 （3）CN－中C、N以三键连接，三键中含有1个σ键、2个π键，故σ键与π键的数目之比为1∶2；CN－中C的杂化方式为sp。
10.（1）[2023长春三联]NH3和PH3均为三角锥形分子，H—N—H的键角为107°，H—P—H的键角为93.6°，PH3的键角小于NH3的原因是 N的电负性较大，成键电子对更靠近氮，N—H键键长较小，3个N—H键之间排斥力较大（从P的角度分析亦可） 。
（2）BF3的键角大于NF3的键角，解释其原因： 根据价层电子对互斥理论，BF3的中心原子B采用sp2杂化，BF3的空间结构为平面三角形，键角为120°，NF3的中心原子N采用sp3杂化，NF3的空间结构为三角锥形，键角小于120° 。
（3）[2023河南适应性考试]雌黄（）中As—S—As的键角 小于 （填“大于”“小于”或“等于”）S—As—S的键角。
（4）陶瓷材料氮化硅中N、Si的成键方式为，键角N—Si—N ＞ （填“＞”“＝”或“＜”）Si—N—Si，理由是 根据题给氮化硅的成键方式可知，N、Si原子均为sp3 杂化，但N原子上有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，故键角N—Si—N＞Si—N—Si 。
解析 （3）孤电子对之间的排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，雌黄中As原子含有1个孤电子对，S原子含有2个孤电子对，所以雌黄中As—S—As的键角小于S—As—S的键角。
11.[2023湖南雅礼中学等模拟组合]根据要求回答下列问题：
（1）药物法匹拉韦的主要成分中氮原子的杂化轨道类型为 sp3、sp2 。
（2）HClO的VSEPR模型为 四面体形 ，其中氧原子的杂化方式为 sp3 ，其分子的空间结构为V形。
（3）N2O与CO2互为等电子体，且N2O中O只与一个N相连，则N2O的空间结构为 直线形 。
解析 （1）由物质的结构可知，分子中有2个氮原子均形成3个单键，且各有1个孤电子对，故其价层电子对数均为4，这2个氮原子均采取sp3杂化；有1个氮原子形成1个双键和1个单键，其价层电子对数为3，采取sp2杂化。（2）HClO的中心原子O的价层电子对数为2＋6－1×22＝4，O采取sp3杂化，则HClO的VSEPR模型为四面体形，O含有2个孤电子对，则HClO分子的空间结构为V形。（3）等电子体具有相似的空间结构和化学键类型，CO2的中心原子C的价层电子对数为2＋4－2×22＝2，其空间结构为直线形，故 N2O的空间结构为直线形。
12.[大π键]在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连贯地重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，简称大π键。大π键可用符号Πmn表示，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（如苯分子中的大π键可表示为Π66）。
（1）[2023济南模拟改编]氮杂氟硼二吡咯具有作为光动力学治疗（PDT）光敏剂的潜能，结构如图所示，分子内含有一个大π键，该大π键的表示形式为 Π56 。
（2）[2023江西五校联考]NO3－中的大π键为 Π46 。
（3）[2023贵阳模拟改编]已知阿伏加德罗常数的值为NA，1 ml C2O42－中含有σ键的数目为 5NA ，C2O42－的大π键可表示为 Π68 。
解析 （1）由题干中氮杂氟硼二吡咯的结构简式可知，分子内含有一个大π键，该大π键由4个C和1个N构成，每个C给出1个电子参与形成大π键，每个N给出2个电子参与形成大π键，则该大π键的表示形式为Π56。（2）NO3－中4个原子的6个电子形成大π键，可表示为Π46。（3）C2O42－的结构式为[]2－，其中碳氧双键中含1个σ键和1个π键，碳氧单键、碳碳单键均为σ键，故1 ml C2O42－中存在5NA个σ键；C2O42－中每个碳氧双键有2个离域电子，碳氧单键中的氧原子各提供2个离域电子，故C2O42－的大π键可表示为Π68。
13.[新情境][2024武汉调研]我国科学家利用黑磷实现了高速场效应晶体管的应用尝试，黑磷的结构如图所示。下列说法错误的是（ B ）
A.黑磷与白磷互为同素异形体
B.1 ml黑磷含有3 ml P—P键
C.黑磷中P的杂化方式为sp3
D.黑磷层间作用力为范德华力
解析 黑磷与白磷为磷元素的不同单质，互为同素异形体，A项正确；黑磷中1个P形成3个P—P键，每个P—P键被2个P共有，则1 ml黑磷中含有1.5 ml P—P键，B项错误；黑磷中每个P形成3个P—P键，还有一个孤电子对，则P的价层电子对数为4，杂化方式为sp3，C项正确；黑磷层间作用力为范德华力，D项正确。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.认识离子键、共价键的本质。结合常见的离子化合物和共价分子的实例，认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。知道金属键的特点与金属某些性质的关系。
2.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。
3.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测
化学键及
物质构成
2023江苏，T5；2023湖北，T5；2022全国甲，T35；2022天津，T4；2022湖南，T18；2022广东，T20；2021福建，T14；2020山东，T7；2020江苏，T21；2019上海，T3
1.宏观辨识与微观探析：能联系物质的组成和结构解释宏观现象；能从物质的微观结构说明同类物质的共性和不同类物质性质的差异及原因。
2.证据推理与模型认知：能根据化学键的特点，解释和预测化合物的性质；能理解、描述VSEPR模型和杂化轨道理论模型，并运用VSEPR模型和杂化轨道理论模型解释或推测物质的组成、结构、性质与变化
分子的空
间结构
2023辽宁，T2；2023年1月浙江，T3；2022湖南，T18；2022广东，T20；2022湖北，T11；2021天津，T16；2021山东，T16；2021重庆，T18；2020江苏，T21；2019江苏，T21；2019全国Ⅲ，T35
命题分析预测
1.高考常考查化学键类型的判断、复杂离子或分子的空间结构、等电子体的判断等，其中氢键、大π键是近两年的考查热点，考查考生对微观粒子结构的认知能力。
2.2025年高考可能会选择有社会价值或研究价值的新颖素材创设命题情境，考查化学键类型的判断、复杂离子或分子的空间结构等
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道的重叠方式
σ键
原子轨道[1] 头碰头 重叠（s－s σ键、s－p σ键、p－p σ键）
π键
原子轨道[2] 肩并肩 重叠（p－p π键）
形成共价键的共用电子对是否偏移
极性键
（A—B型）
共用电子对[3] 发生 偏移，一个原子呈正电性（δ＋），一个原子呈负电性（δ－）
非极性键
（A—A型）
共用电子对[4] 不发生 偏移，成键原子呈电中性
原子间共用电子对的数目
单键：原子间有[5] 1 对共用电子对。双键：原子间有[6] 2 对共用电子对。三键：原子间有[7] 3 对共用电子对
概念
阴、阳离子通过[8] 静电作用 形成的化学键
形成
过程
形成
条件
一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间通常形成离子键
特征
[9] 没有 方向性和饱和性
概念
金属中[10] 金属阳离子 和[11] 自由电子 之间存在的强烈的相互作用
本质
金属阳离子和自由电子之间的[12] 电性作用
存在
金属单质和合金
特征
[13] 没有 方向性和饱和性，金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块金属
类别
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标明价电子，每个方向不能超过2个电子
价电子数少于4时以单电子分布，多于4时多出的部分以电子对分布
S：[14] .S‥‥.
阳离子
单原子
离子符号
右上方标明正电荷数
Mg2＋
多原子
元素符号紧邻排列，周围标明电子分布
用“[ ]”括起来，右上方标明正电荷数
NH4＋：[15]
阴离子
单原子
元素符号周围合理分布价电子及所获电子
用“[ ]”括起来，右上方标明负电荷数
Cl－：[16] [ ∶Cl‥‥∶]－
多原子
元素符号紧邻排列，合理分布价电子及所获电子
相同原子不能合并，用“[ ]”括起来，右上方标明负电荷数
OH－：[17] [ ∶O‥‥∶H]－
离子化合物
由阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻，离子合理分布，相同离子不能合并
KF：[18] K＋[∶F····∶]－
共价化合物
把共用电子对写在两成键原子之间
要标明未成键电子
CH4：[19]
CO2：[20] ∶O··∶∶C∶∶O∶··
化学键
C—H
Si—H
C O
C—O
Si—O
C—C
Si—Si
键能/（kJ·ml－1）
411
318
799
358
452
346
222
N—N
P—P
193
946
197
489
基本
要点
①能量相近（同一能级组或相近能级组）的原子轨道才能参与杂化；②杂化轨道形成σ键，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键更稳定；③杂化后各轨道能量相同、方向不同；④杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和，但改变了原子轨道的形状、方向，在成键时更有利于轨道间重叠
使用
范围
只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对
类型
判断
方法
①ABn型分子或离子：杂化轨道数[20]＝中心原子的价层电子对数[21]＝σ键电子对数[22]＋中心原子上的孤电子对数。
中心原子价
层电子对数
2
3
4
5
6
杂化类型
[23] sp
[24] sp2
[25] sp3
sp3d
sp3d2
②非ABn型分子或离子，根据杂化轨道的空间结构判断：杂化轨道的空间结构为正四面体形，中心原子采用[26] sp3 杂化；杂化轨道的空间结构为平面三角形，中心原子采用[27] sp2 杂化；杂化轨道的空间结构为直线形，中心原子采用[28] sp 杂化。
③根据中心原子有没有形成双键或三键判断：
C的成键方式
4个单键
1个双键和2个单键
2个双键或1个三键和1个单键
N的成键方式
3个单键
1个双键和1个单键
1个三键
杂化类型
[29] sp3
[30] sp2
[31] sp
实例
价层电
子对数
σ键电
子对数
孤电
子对数
中心原子杂
化轨道类型
VSEPR
模型
分子（离子）
空间结构
CO2、BeCl2
（AB2型）
[32] 2
[33] 2
[34] 0
[35] sp
BF3、NO3－
（AB3型）
[36] 3
[37] 3
[38] 0
[39] sp2
PbCl2、
SnBr2
（AB2型）
[40] 3
[41] 2
[42] 1
[43] sp2
CH4、NH4＋
（AB4型）
[44] 4
[45] 4
[46] 0
[47] sp3
NH3、SO32－
（AB3型）
[48] 4
[49] 3
[50] 1
[51] sp3
H2O
（B2A型）
[52] 4
[53] 2
[54] 2
[55] sp3
PCl5
（AB5型）
[56] 5
[57] 5
[58] 0
sp3d
SF6
（AB6型）
[59] 6
[60] 6
[61] 0
sp3d2
方法
具体阐释
示例
竖换法
把分子（或离子）中的某个原子换成与该原子同主族的其他元素原子
CO2CS2
O3SO2
横换法
①把分子（或离子）中的某两个原子分别向前、向后换成相邻主族元素原子；
②把分子（或离子）中的某个原子换成相邻主族元素原子，然后通过添加1个单位的正、负电荷使价电子总数相同
N2CO
O3NO2－
CH4NH4＋
综合法
把分子（或离子）中的某个原子换成其他主族元素原子，然后通过添加正、负电荷使价电子总数相同；把电荷平均分配给其他原子，相当于得到新的原子
SO42－SiO44－SiF4
化学键
键能/（kJ·ml－1）
F—F
157
Cl—Cl
242.7
Br—Br
193.7