備戰(zhàn)2024年高考化學【一輪?夯基提能】復習精講精練

第65講化學鍵、配合物、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

本講復習目標

1.掌握共價鍵的形成、極性和類型（。鍵和無鍵），能用鍵長、鍵能、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。

2.了解配位鍵的含義，能運用配位鍵知識解釋配合物的某些典型性質(zhì)。

3.掌握雜化軌道理論及簡單的雜化軌道類型（sp,sp2,sp3）,能用價層電子對互斥模型或者雜化軌道理論推

測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。

4.掌握范德華力、氫鍵的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。

（罌夯基?知識精講

一.化學鍵與大兀鍵

1.共價鍵

（1）共價鍵的定義與特征

①定義：原子間通過共用電子對所形成的相互作用。

②特征：具有方向性和飽和性。

并不是所有的共價鍵都有方向性，如S-SC鍵無論S軌道從哪個方向重疊都相同，因此這種共價鍵沒有

方向性。共價鍵的方向性決定著分子的空間結(jié)構(gòu)，共價鍵的飽和性決定著每個原子所能形成的共價鍵的總

數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。

（2）共價鍵的分類

①分類

分類依據(jù)類型

形成共價鍵的原◎鍵電子云“頭碰頭”重疊

子軌道重疊方式兀鍵電子云“肩并肩”重疊

形成共價鍵的電極性鍵共用電子對發(fā)生偏移

子對是否偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移

單鍵原子間有一對共用電子對

原子間共用電子

雙鍵原子間有兩對共用電子對

對的數(shù)目

三鍵原子間有三對共用電子對

②0鍵和7T鍵判斷的一般規(guī)律

通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式，可以快速有效地判斷鍵的種類及數(shù)目，判斷成鍵方式時，需掌握:

共價單鍵是。鍵；

共價雙鍵中含有一個0鍵，一個兀鍵；

共價三鍵中含有一個0鍵，兩個無鍵。

原子形成共價鍵時，優(yōu)先形成。鍵，0鍵可以單獨形成，兀鍵不能單獨形成。◎鍵形成過程中電子云重疊

程度比兀鍵大，更穩(wěn)定，故含有n鍵的分子發(fā)生化學反應時先斷裂n鍵。

(3)共價鍵的鍵參數(shù)

一鍵能：氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原

子所吸收的能量

概念一鍵長：構(gòu)成化學鍵的兩個原子的核間距

一鍵角：在多原子分子中，兩個相鄰共價鍵之間的

夾角

①鍵能走齒大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定。

鍵參數(shù)對分子性質(zhì)

一鍵能一|決定

的影響?八工的詔…枇

>JJJ日勺扃7E「生決與分子的

+性質(zhì)

鏤人——一I決定分子的空間結(jié)構(gòu)一

「鍵角」

2.大兀鍵的簡介

大兀鍵一般是三個或更多個原子間形成的，是未雜化軌道中原子軌道“肩并肩”重疊

簡介

形成的兀鍵

表達式n號“其中僅代表參與形成大兀鍵的原子數(shù)，"代表參與形成大兀鍵的電子數(shù)

一般判斷

對于多電子的粒子，若中心原子的雜化方式不是Sp3雜化，中心原子與配位原子可

能形成大7T鍵

0：ng；CH2=CHCH=CH2：ni；NO?：n￡；

示例

SO2：nt；o3：m；cor：n9

3.化學鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響

(1)對物理性質(zhì)的影響

金剛石、晶體硅、石英、金剛砂等物質(zhì)硬度大、熔點高，就是因為其中的共價鍵很強，破壞時需消耗

很多的能量。

NaCl等部分離子化合物，有很強的離子鍵，故熔點也較高。

(2)對化學性質(zhì)的影響

N2分子中有很強的共價鍵，故在通常狀況下，N2很穩(wěn)定，H2S、HI等分子中的共價鍵較弱，故它們受

熱時易分解。

(3)物質(zhì)熔化、溶解時化學鍵的變化

離子化合物的溶解或熔化過程：離子化合物溶于水或熔化后均電離出自由移動的陰、陽離子，離子鍵

被破壞。

共價化合物的溶解過程：

①有些共價化合物溶于水后，能與水反應，其分子內(nèi)共價鍵被破壞，如C02和SO2等。

②有些共價化合物溶于水后，與水分子作用形成水合離子，從而發(fā)生電離，形成陰、陽離子，其分子

內(nèi)的共價鍵被破壞，如HC1、H2s。4等。

③有些共價化合物溶于水后，其分子內(nèi)的共價鍵不被破壞，如蔗糖(G2H22011)、酒精(C2H5OH)等。

二.配合物與超分子

1.配位鍵

(1)概念：由一個原子單方面提供孤電子對，而另一個原子提供空軌道接受孤電子對形成的共價鍵，即“電

子對給予一接受，，鍵，是一類特殊的共價鍵。

(2)表示方法：配位鍵可以用A-B來表示，其中A是提供孤電子對的原子，B是接受孤電子對的原子。

-H20[2+

H2O-*CU^OH2

t

例如：LH2o」中銅離子與水分子之間的化學鍵是由H2O提供孤電子對給予Cu2+形

成的。

（3）配位鍵與共價鍵的關(guān)系

①形成過程不同：配位鍵實質(zhì)上是一種特殊的共價鍵，在配位鍵中一方提供孤電子對，另一方提供空

軌道；普通共價鍵的共用電子對是由成鍵原子雙方共同提供的。

②配位鍵與普通共價鍵實質(zhì)是相同的：它們都被成鍵原子雙方共用。如NH]中雖然有一個N—H鍵形

成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。

③同普通共價鍵一樣，配位鍵可以存在于分子之中[如Ni（C0）4],也可以存在于離子之中（如NHt）。

2.配位化合物

（1）概念：通常把金屬離子或原子（稱為中心離子或原子）與某些分子或離子（稱為配體或配位體）以配位鍵結(jié)

合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。

（2）配合物的組成

$n[Cu（NH3）4]SO4

a.配體：含有孤電子對的分子或離子，如NIL、H20>CO、b、Cl>B「、F、SCN「、CN」等。當配

體中有兩原子有孤電子對時，電負性小的原子為配位原子，如CO作配體時C為配位原子。

b.中心離子（或原子）：一般是金屬離子，特別是過渡金屬離子，中心原子有空軌道，如Fe3+、Cu2\

Zn2+>Ag+等。

c.配位數(shù)：直接同中心原子（或離子）配位的含有孤電子對的分子（或離子）的數(shù)目。中心原子（或離子）

的配位數(shù)一般為2、4、6、8等。

d.配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分，

如[CO（NH3）5C1]C12^[Co（NH3）5Cl]2++2ci,而內(nèi)界微粒很難電離，因此，配合物

[CO（NH3）5C1]C12內(nèi)界中的C「不能被Ag+沉淀，只有外界的C「才能與硝酸銀溶液反應產(chǎn)生沉淀。

3.配合物的生成實驗探究

配合物形成時性質(zhì)的改變：

①溶解度的改變：一些難溶于水的金屬化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl-[Ag（NH3）2]+。

②顏色的改變：當簡單離子形成配合物時顏色會發(fā)生改變，如Fe(SCN)3的形成，利用此性質(zhì)可檢驗鐵

離子的存在。

③穩(wěn)定性改變：形成配合物后，物質(zhì)的穩(wěn)定性增強。

(1)CuS04溶液少量氨本Cu(OH)2(藍色沉淀)足量氨本[Cu(NH3)4]2+(深藍色),其反應的離子方程式為

2+

Cu+2NH3-H2O=Cu(OH)2i+2NH1,

2+

CU(OH)2+4NH3=[CU(NH3)4]+2OIT。

3+

(2)FeCl3溶液*野四夜Fe(SCN)3(血紅色)，KSCN溶液檢驗FeO

(3)NaCl溶液4空21暨夜AgCl(白色沉淀)里匕[Ag(NH3)2/，反應的離子方程式為

+

cr+Ag=Agcu，

+

AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]+cro

4.配合物的種類與應用

配合物種類繁多，如葉綠素、血紅素和維生素B12都是配合物。如葉綠素中Mg2+為中心離子，大環(huán)有

機化合物作配體，配位原子為N。配合物在醫(yī)藥科學、化學催化劑、新型分子材料等領(lǐng)域應用廣泛。

5.超分子

(1)定義：由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。這里的分子也包含離子。

(2)特點：超分子這種分子聚集體，有的是有限的，有的是無限伸展的。

(3)應用

示例一：分離C60和C70

示例二：冠醛識別堿金屬離子：冠醛與合適的堿金屬離子形成超分子。

(4)特征：超分子的兩特征分別為分子識別和自組裝。

【例題11下列關(guān)于配合物[TiCl(H2O)5]CbH2。的說法正確的是()

A.配體是C「和HzO,配位數(shù)是9

B.中心離子是Ti4+,配離子是[TiCl(H2O)5]2+

C.內(nèi)界和外界中的C廠的數(shù)目比是1：2

D.加入足量AgNCh溶液，所有C廠均被完全沉淀

【答案】C

【解析】配合物[TiCl(H2O)5]C12-H2O中配體是C「和H2O,配位數(shù)是6,A錯誤；中心離子是官+,B錯誤;

加入足量AgNCh溶液，外界C「與Ag+反應，內(nèi)界中C「不與Ag+反應，D錯誤。

【例題2】

(DSiCh是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為oSiC14可發(fā)生水解反應，機理如下：

含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中間體SiC14(H2。)中Si采取的雜化類型為(填

標號)。

(2)CO2分子中存在個◎鍵和個兀鍵。

(3)甲醇的沸點(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CHsSH,7.6℃)之間，其原因是。

【答案】(l)sp3②(2)22(3)甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氫鍵多

【解析】

⑴由題圖可知，SiC14(H2O)中Si原子的◎鍵數(shù)為5,說明Si原子的雜化軌道數(shù)為5,由此可知Si原子的雜化

類型為sp3d?

【例題3】

(1)一氯乙烯(C2H3。)分子中，C的一個雜化軌道與C1的3Px軌道形成C—C1鍵，并且C1的

3Pz軌道與C的2Pz軌道形成3中心4電子的大兀鍵⑴力

⑵一氯乙烷(C2H5。)、一氯乙烯(C2H3CI)、一氯乙煥(C2HC1)分子中，C—C1鍵鍵長的順序是

，理由：(i)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C—C1鍵越強；

(五)。

【答案】

(l)sp2◎

(2)一氯乙烷,一氯乙烯〉一氯乙煥C1參與形成的大兀鍵越多，形成的C—C1鍵的鍵長越短

【例題4】冠酸是由多個二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X、Y、Z是常見的三種冠酸，其結(jié)構(gòu)如

圖所示。它們能與堿金屬離子作用，并隨著環(huán)的大小不同而與不同金屬離子作用。

(l)Li+的體積與X的空腔大小相近，恰好能進入X的環(huán)內(nèi)，且Li+與氧原子的一對孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)W(如圖)。

①基態(tài)鋰離子核外能量最高的電子所處電子層符號為O

②W中Li+與孤電子對之間的作用屬于(填字母)。

A.離子鍵B.共價鍵C.配位鍵D.氫鍵E.以上都不是

(2)冠酸Y能與K+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但不能與Li+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。理由是=

(3)烯燃難溶于水，被KMnCU水溶液氧化的效果較差。若烯煌中溶入冠酸Z,氧化效果明顯提升。

①水分子中鍵角(填或，=")109°28\

②已知：冠酸Z與KMnO4可以發(fā)生如圖所示的變化。加入冠醛Z后，烯燃的氧化效果明顯提升的原

因是O

【答案】

⑴①K②C

(2)Li+半徑比Y的空腔小很多，不易與空腔內(nèi)0原子的孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

(3/D<②冠醛Z可溶于烯燒，加入冠酸Z后，進入冠酸Z中的K+因靜電作用將MnO7帶入烯姓中，增大

反應物的接觸面積，提高了氧化效果

【例題5】

(1)對于K3[Fe(CN)6]配合物中含有的化學鍵有，其中配離子為,配體的電子式為

。lmol[Fe(CN)F中含有◎鍵的數(shù)目為(用2vA表示，2vA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+配離子。已知NF3與NH3的空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形，

但NF3不易與CM+形成配離子，其原因是。[Cu(NH3)4]2+的結(jié)構(gòu)可表示為(用“一”表示配位

鍵)?

【答案】

⑴離子鍵、(極性)共價鍵、配位鍵[Fe(CN)6p-[：C：；N：]-12NA

(2)N、F、H三種元素的電負性：F>N>H,在NF3中，共用電子對偏向氟原子，偏離氮原子，使得氮原子上

2+

「NH31

H3N->Cu-<-NHg

的孤電子對難與Q12+形成配位鍵NH3

三.分子的空間結(jié)構(gòu)

1.價層電子對互斥模型(VSEPR模型)

(1)理論要點

①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。

②孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。

(2)用價層電子對互斥模型推測分子的空間結(jié)構(gòu)

①價層電子對的計算

式中。為中心原子的價電子數(shù)，x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)，6為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受

的電子數(shù)(H為1,其他原子為“8—該原子的價電子數(shù)”)，對于陽離子來說a為中心原子的價電子數(shù)減去離子

的電荷數(shù)，對于陰離子來說。為中心原子的價電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)(絕對值)。

如SO—的中心原子為S,a=6+2=8,b=2,x=4,中心原子上的孤電子對數(shù)=；x(8—4><2)=0,價層

電子對數(shù)為4。

②價層電子對互斥(VSEPR)模型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

價層電。鍵電孤電子VSEPR分子空間

實例

子對數(shù)子對數(shù)對數(shù)模型名稱結(jié)構(gòu)名稱

直線形直線形

220C02

平面三角形

30平面BF3

3

三角形形

21VS02

正四面體形

40CH4

四面體形三角錐形

431NH3

22V形H2O

三角雙錐三角雙錐

50PC15

5

三角雙錐形

23VXeF2

正八面體正八面體

660SF6

2.雜化軌道理論

(1)理論要點

在外界條件的影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程叫原子軌道的雜化，組合后形成

的一組新的原子軌道，叫雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。

雜化軌道與參與雜化的原子軌道數(shù)目相同，但能量不同。雜化軌道只能用來形成0鍵和用來容納未參與

成鍵的孤電子對，不能形成兀鍵。

(2)雜化軌道的類型

(3)雜化軌道與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角分子空間結(jié)構(gòu)名稱實例

sp2180°直線形BeCb

2平面三角形

sp3120°BF3

3z四面體形

sp4109°28CH4

3三角雙錐

spd5120°,90°PC15

sp3d2180°,90°正八面體

6SF6

3.價層電子對互斥模型與分子的空間結(jié)構(gòu)的區(qū)別

價層電子對互斥模型指的是價層電子對的空間結(jié)構(gòu)，而分子的空間結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對的空間結(jié)構(gòu),

不包括孤電子對。

(1)當中心原子無孤電子對時，兩者的結(jié)構(gòu)一致。

(2)當中心原子有孤電子對時，兩者的結(jié)構(gòu)不一致。

如中心原子采取Sp3雜化的分子，其價層電子對互斥模型為四面體形，其分子結(jié)構(gòu)可以為四面體形(如

CH4),也可以為三角錐形(如NH3),也可以為V形(如H2。)。

4.判斷分子中中心原子的雜化軌道類型的方法

(1)根據(jù)分子的空間結(jié)構(gòu)判斷

①若分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生Sp3雜化。

②若分子的空間結(jié)構(gòu)呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生Sp2雜化。

③若分子的空間結(jié)構(gòu)呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生SP雜化。

(2)根據(jù)鍵角判斷

若鍵角為109。28，，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若鍵角為120。，則分子的中心原子發(fā)生spz雜化;

若鍵角為180。，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。

（3）根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)判斷

如中心原子的價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2,則是sp雜化。

（4）根據(jù)0鍵數(shù)與孤電子對數(shù)（適用于結(jié)構(gòu)式已知的粒子）

①含C有機物：2個◎一sp,3個6—sp2,4個0—sp3o

②含N化合物：2個◎—sp2,3個c—sp3。

③含O（S）化合物：2個sp3。

5.分子鍵角的大小比較

（1）雜化類型不同：Sp>Sp2>Sp3。

（2）雜化類型相同

①孤電子對數(shù)越多，鍵角越小，如H2CKNH3。

②孤電子對數(shù)相同，中心原子電負性越大，鍵角越大，如H2O>H2S。

③孤電子對數(shù)相同，中心原子相同，配位原子電負性越大，鍵角越小，如NF3<NCb。

（3）在同一分子中，無鍵電子斥力大，鍵角大。

【例題1】下列描述正確的是（）

A.CS2為V形的極性分子

B.CIO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形

C.SF6中有6對完全相同的成鍵電子對

D.SiF4和SOF的中心原子均為sp?雜化

【答案】C

【解析】CS2與CO2的分子結(jié)構(gòu)相似，是直線形的非極性分子，A錯誤；中心原子C1有一個孤電子對，所

以CIO9的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，B錯誤；S有6個電子，正好與6個F形成6個共價鍵，C正確；SiF4中

Si有四個。鍵，SO1中S原子形成3個◎鍵，還有一個孤電子對，所以Si、S均是sp3雜化，D錯誤。

【例題2】下列說法正確的是（）

①S8分子中S原子采用的雜化軌道類型為sp3

②C2H4分子中只有以S軌道與sp2雜化軌道“頭碰頭”方式重疊而成的◎鍵

③SnBrz分子中Br—Sn—Br的鍵角＜120°

④氏。+中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大

A.①②B.③④

C.①②③D.①③④

【答案】D

【解析】①S8是一個環(huán)形分子，每個S與另外兩個S原子相連，S原子形成2個孤電子對，2個◎鍵，所以

S是sp3雜化，正確；②碳碳雙鍵中一個是。鍵，還有一個是兀鍵，錯誤；③SnBn分子中，Sn原子的價層電

子對數(shù)是：x(4-2xl)+2=3,含有1個孤電子對，SnBn的空間結(jié)構(gòu)為V形，根據(jù)價層電子對互斥模型可以

判斷其鍵角小于120°,正確；④玨0+和H2O中氧原子均采取sp3雜化，H2O中O原子有2個孤電子對，H3O

+中O原子有1個孤電子對，導致印0+中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大，正確。

【例題3】用價層電子對互斥模型(VSEPR)可以預測許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時也能用來推測鍵角大

小，下列判斷正確的是()

A.SO2、CS2、HI都是直線形分子

B.BF3鍵角為120。,SnF2鍵角大于120。

C.COCWBF3、SO3都是平面三角形分子

D.PCb、NH3、PCb都是三角錐形分子

【答案】C

【解析】SO2分子中含有孤電子對，不是直線形分子，是V形分子，A錯誤；BF3鍵角為120。，SnF2中有兩

個成鍵電子對，一個孤電子對，孤電子對會產(chǎn)生斥力，所以鍵角小于120。，B錯誤；PCb、NH3是三角錐形

分子，PCb是三角雙錐形分子，D錯誤。

【例題4】

(l)SiCL是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為oSiC14可發(fā)生水解反應，機理如下：

含S、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②Sp3d、③Sp3d2,中間體SiC14(H2。)中Si采取的雜化類型為(填

標號)。

(2)PH3中P的雜化類型是o

(3)N甲基咪唾(H2c-3N)中碳原子的雜化軌道類型為。

【答案】(l)sp3②(2)sp3(3)sp3、sp2

【解析】

⑴根據(jù)SiC14的結(jié)構(gòu)式可知，Si的價層電子對數(shù)為4,故Si采取sp3雜化；根據(jù)SiC14(H2O)的結(jié)構(gòu)式可知Si

的價層電子對數(shù)為5,采取sp3d雜化。

(2)PH3中中心原子的價層電子對數(shù)為3+gx(5—3xl)=4,故P原子的雜化方式為sp3o

(3)N甲基咪噗分子中含有甲基和碳碳雙鍵，則該分子中碳原子的雜化軌道類型為sp3、sp?。

【例題5】判斷下列物質(zhì)中心原子的雜化方式。

(l)PCb分子中，P的雜化方式為o

(2)乙二胺(H2NCH2cH2NH2)是一種有機化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是、。

(3)HOCH2CN分子中碳原子的雜化軌道類型是o

(4)丙烯盾分子(H2C=CH—C三N)中碳原子雜化軌道類型為。

(5)氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：

3NH3BH3+6H2O=3NH4+B30r+9H2

_o___Q_

I

BsO*—的結(jié)構(gòu)為10r、。/o在該反應中，B原子的雜化軌道類型由變?yōu)?

【答案】(1即3雜化⑵Sp3Sp3⑶Sp3和Sp(4)sp2、Sp(5)sp3Sp2

四.分子間作用力與分子的性質(zhì)

1.分子間作用力

(1)概念：物質(zhì)分子間存在著相互作用力，稱為分子間作用力。分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。

作用力強弱：范德華力〈氫鍵〈化學鍵。

(2)范德華力與物質(zhì)性質(zhì)

物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，范德華力的實質(zhì)是電性作用，

實質(zhì)

無飽和性和方向性。

①一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增大，

范德華力逐漸增大；

影響因素

②相對分子質(zhì)量相近的分子，分子的極性越大，范德華力越大。

③有機物的同分異構(gòu)體，支鏈越多，范德華力越小，熔沸點越低。

范德華力主要影響物質(zhì)的熔點、沸點、硬度等物理性質(zhì)。范德華力

范德華力與物質(zhì)性質(zhì)

越大，物質(zhì)的熔、沸點越高，硬度越大。

（3）氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)

已經(jīng)與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子（該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子）

與另一個分子中電負性很大的原子之間的作用力稱為氫鍵。

形成

氫鍵屬于一種較強的分子間作用力，但不屬于化學鍵。常見的能形成氫鍵的

物質(zhì)有Nth、H2O、HF、醇、竣酸等。

A—H...B

①A、B為電負性很大的原子，一般為N、0、F三種元素的原子。

表示方法②A、B可以相同，也可以不同。

③A—H...B中A、B的電負性越強，半徑越小，氫鍵越強。

如F—H...F>0—H...0>N—H...N。

特征具有一定的方向性和飽和性。

分類分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵。

分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點升高，會對電離和溶解度等產(chǎn)生影響。同分異

構(gòu)體中，形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔沸點大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)。如對

物質(zhì)性質(zhì)

羥基苯甲醛（形成分子間氫鍵）的沸點高于鄰羥基苯甲醛（形成分子內(nèi)氫鍵）的

沸點。

（4）范德華力、氫鍵和共價鍵的比較

范德華力氫鍵共價鍵

氫原子與氟、氮或氧原子

作用粒子分子原子

（分子內(nèi)，分子間）

強度比較共價鍵>氫鍵>范德華力

①隨著分子極性和相

對分子質(zhì)量的增大而

對于A—A、B的成鍵原子半徑越小，鍵

影響其強度增大。

電負性越大，B原子的半長越短，鍵能越大，共

的因素②組成和結(jié)構(gòu)相似的

徑越小，作用力越大。價鍵越牢固。

物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越

大，范德華力越大。

①影響物質(zhì)的熔、沸點

①分子間氫鍵的存在，使

和溶解度等物理性質(zhì)

物質(zhì)的熔、沸點升高，在

②組成和結(jié)構(gòu)相似的水中的溶解度增大，如①影響分子的穩(wěn)定性。

對物質(zhì)性質(zhì)

物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量熔、沸點：HO>HS,

22②共價鍵鍵能越大，分

的影響

的增大，物質(zhì)熔、沸點HF>HC1,NH>PHO

33子穩(wěn)定性越強。

升高，如熔、沸點：

②分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的

F2<C12<BF2<I2,

熔、沸點降低。

CF4<CCl4<CBr4

2.分子的極性

（1）非極性分子與極性分子的判斷方法

①依據(jù)分子的正電中心和負電中心是否重合

極性分子中正電中心和負電中心不重合，分子的某一個部分呈正電性（十），另一部分呈負電性（V）；非

極性分子的正電中心和負電中心重合。

②依據(jù)分子中化學鍵的極性的向量和

只含非極性鍵的分子一定是非極性分子；含極性鍵的分子，若分子中各個鍵的極性的向量和等于零為

非極性分子，否則是極性分子。

③對于AB0型分子，一般情況下，若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù)，則該

分子為非極性分子，否則為極性分子。如：CH4、BF3、CO2等都是非極性分子，而H2O、NIL、NF3等為極

性分子。

(2)鍵的極性對化學性質(zhì)的影響

酸性強弱理論解釋

氟的電負性大于氯的電負性，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極

三氟乙酸〉三氯乙酸性，使F3C—的極性大于CbC—的極性，導致三氟乙酸的

孩基中的羥基的極性更大，更易電離出氫離子。

CbC—的極性〉CbHC—的極性＞C1H2C一的極性,極性越強，

三氯乙酸〉二氯乙酸〉氯乙酸

我基中的羥基的極性就越大，就越易電離出氫離子。

煌基是推電子基團，煌基越長推電子效應越大，使竣基中

甲酸〉乙酸〉丙酸

的羥基的極性越小，峻酸的酸性越弱。

鍵的極性對物質(zhì)的化學性質(zhì)有重要影響。例如，痰酸是一大類含竣基(一COOH)的有機酸，竣基可電離

出H+而呈酸性。竣酸的酸性可用pKa的大小來衡量，pKa越小，酸性越強?？⑺岬乃嵝源笮∨c其分子的組

成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，如下表所示：

不同我酸的pKa

竣酸P&

丙酸(C2H5co0H)

乙酸(CH3coOH)

甲酸(HCOOH)

氯乙酸(CH2cleOOH)

二氯乙酸(CHC12coOH)

三氯乙酸(CC13coOH)

三氟乙酸(CF3coOH)

(3)鍵的極性、分子空間結(jié)構(gòu)與分子極性的關(guān)系

類型實例鍵的極性空間結(jié)構(gòu)分子極性

非極性鍵直線形非極性分子

x2H2、N2

XYHCkNO極性鍵直線形極性分子

C02、CS2極性鍵直線形非極性分子

XY2

SO2極性鍵V形極性分子

(X2Y)

極性鍵形極性分子

H2O、H2SV

極性鍵平面正三角形非極性分子

BF3

XY3

NH3極性鍵三角錐形極性分子

、極性鍵正四面體形非極性分子

XY4CH4CC14

3.溶解性

（1）“相似相溶”的規(guī)律：

非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。如果存在氫鍵，則溶劑與溶質(zhì)之

間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。

（2）隨著溶質(zhì)分子中憎水基個數(shù)的增大，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水能以任意比互溶，

而戊醇中的妙基較大，故在水中的溶解度明顯減小。

（3）分子與H2O反應，也能促進分子在水中的溶解，如S02、NO2O

4.分子的手性

（1）手性異構(gòu)體：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，卻在三維

空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體。

（2）手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。

（3）手性碳原子：在有機物分子中，連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分

0H0

【例題1】液氨、液氯、清洗劑、萃取劑等重點品種使用企業(yè)和白酒企業(yè)，應加強儲罐區(qū)、?；穾旆?、危

化品輸送等的管理，確?；どa(chǎn)安全。下列說法正確的是（）

A.液氨中只存在范德華力

B.液氨分子間作用力強，所以其穩(wěn)定性大于PE

C.液氯揮發(fā)導致人體吸入后中毒，是因為液氯分子中的共價鍵鍵能較小

D.萃取劑CC14的沸點高于CH4的沸點

【答案】D

【解析】液氨中還存在共價鍵、氫鍵等作用力，A項錯誤；分子間作用力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，與其穩(wěn)

定性無關(guān)，B項錯誤；由于液氯中CL分子間的作用力弱，液氯沸點低，極易揮發(fā)而被人體吸入引起中毒，

與共價鍵鍵能大小無關(guān)，C項錯誤；由于CCL與CH4結(jié)構(gòu)相似，且均為共價化合物，CC14的相對分子質(zhì)量

大于CH-其沸點也高于CH4的沸點，D項正確。

【例題2】銅是重要過渡元素，能形成多種配合物，如C/+與乙二胺(H2N—CH?—CH?—NH?)可形成如圖所

示配離子。下列說法不正確的是()

A.Imol乙二胺分子中含有IINA個◎鍵

B.乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為sp3

C.Cu2+與乙二胺形成的配離子內(nèi)部含有極性鍵、非極性鍵、配位鍵和離子鍵

D.乙二胺和三甲胺［分子式為N(CH3)3］均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高很多，原因為乙二胺分子間

可形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵

【答案】C

HH

、斗1H

H［匕I

【解析】乙二胺的結(jié)構(gòu)式為H11，所以1mol乙二胺分子中含有IINA個0鍵，A正確；乙二

胺分子中氮原子有3個◎鍵，還有一個孤電子對，軌道的雜化類型為sp3,B正確；CM+與乙二胺形成的配離

子內(nèi)部含有H—N等極性鍵、C—C非極性鍵、配位鍵，但不含有離子鍵，C錯誤。

【例題3】B2O3的氣態(tài)分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，硼酸(H3BO3)晶體結(jié)構(gòu)為層狀，其二維平面結(jié)構(gòu)如圖2所示。

下列說法錯誤的是()

A.兩分子中B原子分別采用sp雜化、sp2雜化

B.硼酸晶體中層與層之間存在范德華力

C.1molEBCh晶體中含有6moi氫鍵

D.硼原子可提供空軌道，硼酸電離的方程式為H3BO3+H2O［B(OH)4「+H+

【答案】C

【解析】B原子最外層有3個電子，在圖1分子中每個B原子只形成了2個◎鍵，且沒有孤電子對，故采用

sp雜化，在圖2分子中每個B原子形成了3個◎鍵，且沒有孤電子對，故采用sp?雜化，A正確；由題中信

息可知，硼酸晶體為層狀結(jié)構(gòu)，類比石墨的晶體結(jié)構(gòu)可知其層與層之間存在范德華力，故B正確；由圖中

信息可知，每個硼酸分子有3個羥基，其0原子和H原子均可與鄰近的硼酸分子形成氫鍵，平均每個硼酸

分子形成了3個氫鍵，因此，lmolH3BO3晶體中含有3moi氫鍵，故C錯誤；硼原子的2P軌道有空軌道,

水電離的OH-中氧原子有2個孤電子對，兩者可形成配位鍵并破壞了水的電離平衡使溶液顯酸性，其電離

+

方程式為H3BO3+H2O[B(0H)4]-+H,故D正確。

[例題4]

(1)甲醇的沸點(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SHJ.6℃)之間，其原因是=

⑵[2021?湖南，18(2)①]硅和鹵素單質(zhì)反應可以得到SiX4o

SiX4的熔、沸點

SiF4SiCl4SiBr4Sil4

熔點/K

沸點/K

0℃時，SiF4>SiCl4>SiBn、SiL呈液態(tài)的是(填化學式)，沸點依次升高

的原因是,氣態(tài)S這4分子的空間結(jié)構(gòu)是o

【答案】

(1)甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能形成氫鍵，且物質(zhì)的量相等時水比甲醇的氫鍵多

(2)SiCl4SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大正四面體形

【解析】

(2)由題給熔、沸點數(shù)據(jù)可知，時，四氟化硅為氣態(tài)，四氯化硅為液態(tài)，四澳化硅、四碘化硅為固態(tài)；

SiX4分子中硅原子的價層電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,則分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。

【例題5】有關(guān)分子的溶解性，解答下列各題：

(1)H2O2難溶于CS2,簡要說明理由o

(2)ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCb、ZnBr2>Znb能夠溶于乙醇、乙醛等有機溶劑，原因是。

(3)NH3、CH3cH2OH、CH3CHO都極易溶于水的原因是o

【答案】

(1)七。2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，生。2難溶于CS2

(2)ZnF2為離子化合物，ZnCL、ZnBr2>Znb的化學鍵以共價鍵為主，極性較小

（3）NH3、CH3CH2OH,CH3CHO都是極性分子，且都能與HzO形成氫鍵

「強提能?課后精練

1.（2223下?階段練習）X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X只有1個s能級的電

子。YQs是一種平面正三角形分子。Z的p能級電子半充滿。M元素焰色試驗焰色呈黃色。下列說法不正

確的是

A.電負性：Z>Y>X,第一電離能：Z>Y>X

B.YQ3與ZX3能通過配位鍵化合

C.Y3Z3X6分子是苯的等電子體，結(jié)構(gòu)相似

D.MYX’是一種離子化合物，溶于水能放出氫氣

【答案】A

【詳解】

X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X只有1個s能級的電子，則X為H,M元素焰

色試驗焰色呈黃色，則M為Na,Z的p能級電子半充滿，則Z為N。YQs是一種平面正三角形分子，則Y

為B,Q為C1。

A.根據(jù)同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，同主族從上到下電負性逐漸減

小，則電負性：Z>X>Y,根據(jù)同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但第HA族大于第niA族，第VA

族大于第VIA族，氫原子核外電子半滿結(jié)構(gòu)，第一電離能大于B,則第一電離能：Z>X>Y,故A錯誤；

B.YQ3（BCb）中B提供空軌道，Z\（NH3）中N提供孤對電子，YQ3與ZX、能通過配位鍵化合，故B正確；

C.KZ3X6（B3N3H6）分子是苯的等電子體，結(jié)構(gòu)相似，故