第29講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

【化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)】

1.了解共價(jià)鍵的形成、極性、類型(。鍵和兀鍵)。了解配位鍵的含義。

2.能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。

3.能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的立體構(gòu)型。

4.了解雜化軌道理論及簡(jiǎn)單的雜化磯道類型(sp、sp?、sp?

5.了解范德華力的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

6.了解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

【必備知識(shí)解讀】

一、共價(jià)鍵

1.共價(jià)鍵

⑴共價(jià)鍵的本質(zhì)與特征

本質(zhì)：原子之間形成共用電子對(duì)。

特征：具有方向性和飽和性。

(2)共價(jià)鍵的類型

分類依據(jù)類型

形成共價(jià)鍵的原子軌。鍵電子云“頭碰頭”重疊

道重疊方式九鍵電子云“肩并肩”重疊

形成共價(jià)鍵的電子對(duì)極性鍵共月電子對(duì)發(fā)生偏移

是否偏移非極性鍵共月電子對(duì)不發(fā)生偏移

單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)

原子間共用電子對(duì)的

雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)

數(shù)目

三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)

【特別提醒】(1)通過(guò)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可以快速判斷共價(jià)鍵的種類和數(shù)目；共價(jià)單鍵全為。鍵，共價(jià)雙鍵

()

、II

中有1個(gè)G鍵和1個(gè)兀鍵，共價(jià)三鍵中有1個(gè)。鍵和2個(gè)兀鍵，如乙酸(CH3—C—°H)中有7個(gè)。鍵1

個(gè)N鍵。

(2)由成鍵軌道類型可判斷共價(jià)鍵的類型，叼s軌道形成的天價(jià)鍵全部是o鍵，雜化軌道形成的共價(jià)鍵

全部是。鍵。

(3)鍵參數(shù)

①概念

②鍵參數(shù)與分子的性質(zhì)

a.鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響

健”■分子的穩(wěn)定件_

參+鍵氏J泳全件/分子的性質(zhì)

數(shù)產(chǎn)?分子的立體構(gòu)型」

「鍵角一1

b.鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關(guān)系

鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，分子越穩(wěn)定。

【特別提醒】(1)共價(jià)鍵的成鍵原子可以都是非金屬原子，也可以是金屬原子與非金屬原子，如A1與

CLBe與C1等。

(2)并不是所有的共價(jià)鍵都有方向性，如s-sQ鍵沒(méi)有方向性，

(3)共價(jià)分子中原子間的鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，分子的穩(wěn)定性越強(qiáng)。如穩(wěn)定性：HF>HCI>HBr>HL

2.配位鍵

(1)孤電子對(duì)

分子或離子中沒(méi)有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì)。

(2)配位鍵

①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對(duì)，另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。

②配位鍵的表示：常用“一”來(lái)表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對(duì)的原子，如NH；可表示為

11在NH；中，雖然有一個(gè)N—H鍵形成過(guò)程與其他3個(gè)N—H鍵形成過(guò)程不同，但是一旦形成

之后，4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同。

3.等電子體

(1)等電子原理

原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子(即等電子體)具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)相近，如

和

coN2O

(2)等電子原理的應(yīng)用

①利用等電子原理可以判斷?些簡(jiǎn)單分子或離子的立體構(gòu)型。如SO2和03的原子數(shù)目和價(jià)電了?總數(shù)都

相等，二者互為等電子體，中心原子都是Sp?雜化，都是V形結(jié)構(gòu)。

②確定等電子體的方法（舉例）

把O換成前一個(gè)原子N

CO

少了I個(gè)電子，再得I個(gè)電子

把N換成前一個(gè)原子C

少門個(gè)電子，再得1個(gè)電子回

后q把C換成后一個(gè)原子N多1個(gè)電子向

-杷。換成前?個(gè)原YN少1個(gè)電子‘四

（3）常見的等電子體歸納

微粒通式價(jià)電子總數(shù)立體構(gòu)型

82、SCN\NO：、N5直線形

AX216e

COT、NO,、SO?AX324e-平面三角形

形

SO2、O3、NO；AX218e-V

正四面體形

sonPOFAX432e-

POT、so/、cio.iAX326e-三角錐形

一直線形

co、N2AXlOe

-正四面體形

CH4、NH4AX48e

【特別提醒】尋找等電子體的三種方法

變換過(guò)程中注意電荷變化，并伴有元素種類的改變

序號(hào)方法示例

豎換：把同族元素（同族原子價(jià)電子數(shù)相同）上下co2與cs2

1

交換，即可得到相應(yīng)的等電子體。3與SO2

橫換:換相鄰主族元素，這時(shí)候價(jià)電子發(fā)生變化，

2N2與CO

再通過(guò)得失電子使價(jià)電子總數(shù)相等

O3與NO7

可以將分子變換為離子，也可以將離子變換為分

3CH4與NH；

子

CO與CM

二、分子的立體構(gòu)型

1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論

⑴理論要點(diǎn)

①價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此而距最遠(yuǎn)時(shí)，排斥力最小，體系的能量最低。

②孤電子對(duì)越多，排斥力越強(qiáng)，鍵角越小。

(2)判斷分子或離子立體構(gòu)型“三步驟”

第一步：確定中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)

。為中心原子的價(jià)電子數(shù)，〃為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，工為與中心原子結(jié)合的原

子數(shù)。如NH?的中心原子為N,6=5,b=\,x=3,所以中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=g(a—xZ?)=；x(5—3x1)

=lo

第二步：確定價(jià)層電子對(duì)的立體構(gòu)型

由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互拌斥作用，使它們盡可能地相互遠(yuǎn)離，這樣已知價(jià)層電子對(duì)的數(shù)目，就可

以確定它們的立體構(gòu)型。

第三步：分子立體構(gòu)型的確定

價(jià)層電子對(duì)有成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之分，價(jià)層電子對(duì)的總數(shù)減去成鍵電子對(duì)數(shù)得孤電子對(duì)數(shù)。根據(jù)

成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)，可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子立體構(gòu)型。

(3)實(shí)用實(shí)例

價(jià)層電。鍵電孤電子價(jià)層電子對(duì)分子立

實(shí)例

子對(duì)數(shù)子對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)立體構(gòu)型體構(gòu)型

220直線形直線形co2

30平面三角形BFs

3平面二角形

21V形

S02

40正四面體形

CH4

431四面體形三角錐形NHs

形

22VH2O

2.雜化軌道理論

(1)雜化軌道理論概述

當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道

數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。

(2)雜化軌道三種類型

(3)由雜化軌道數(shù)判斷中心原子的雜化類型

雜化軌道用來(lái)形成。鍵和容納孤電子對(duì)，所以有公式：雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對(duì)數(shù)+中心原

子的。鍵個(gè)數(shù)。

【特別提醒】(1)價(jià)層電子對(duì)互斥理論說(shuō)明的是價(jià)層電子對(duì)的立體構(gòu)型，而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵

電子對(duì)的立體構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)。

①當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；

②當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型不?致。如中心原子采取Sp3雜化的，其價(jià)層電子對(duì)模型為四

面體形，其分子構(gòu)型可以為正四面體形(如CH4),也可以為三角錐形(如NH3)或V形(如H2O)。

(2)雜化軌道間的夾角與分子內(nèi)的鍵角不一定相同，中心原子雜化類型相同時(shí)孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越

小。

3.配合物

(1)定義：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。

(2)形成條件

中性分子，如H2O、NPL和CO等

配位體有孤電子對(duì)?

離子，如F，C「、CN一等

中心原子或離子有空軌道，如Fe3+、Cu2\Zn2\Ag+等

⑶組成

內(nèi)界外界

[CU(NH3)J(OH\

III

中配配

心位位

原體數(shù)

子

【特別提醒】1mol[Ti(H2O)5Cl]C12H2O的配合物只能電離出2molCF,故1mol[Ti(H2O)5Cl]C12H2O與

足量的AgNO3反應(yīng)只能生成2molAgCl沉淀。

【方法技巧】判斷分子或離子中中心原子雜化類型的三種方法

(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷

價(jià)層電子對(duì)數(shù)234

23

雜化類型SPspsp

(2)根據(jù)分了?的結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn))式判斷

在結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn))式中，若C、N等原子形成單鍵時(shí)為sp3雜化，形成雙鍵時(shí)為sp?雜化，形成三鍵時(shí)為sp雜

化。

(3)根據(jù)等電子原理判斷

如CO2是直線形分子，SCN-、N3與CO2是等電子體，離子構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。

三、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)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。

(2)分類：分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。

(3)強(qiáng)弱：范德華力〈氫鍵v化學(xué)鍵。

(4)范德華力

范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高，硬

度越大。一般來(lái)說(shuō)，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大。

(5)氫鍵

①形成：已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)電負(fù)性很

強(qiáng)的原子之間的作用力，稱為氫鍵。

②表示方法：A—H...B

③特征：具有?定的方向性和飽和性。

④分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。

⑤分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，對(duì)電離和溶解性等產(chǎn)生影響。

(6)范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

范德華力氫鍵共價(jià)鍵

①影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、溶解性等分了?間氫鍵的存在，使

①影響分子的穩(wěn)定

對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，

性;②共價(jià)鍵鍵能越

性質(zhì)的質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)在水中的溶解度增大，

大，分子的穩(wěn)定性

影響的熔、沸點(diǎn)升高。如熔、沸點(diǎn)：如熔、沸點(diǎn):H2O>H2S,

越強(qiáng)

F2<CI2<BT2<I2，CF4<CC)4<CBr4HF>HC1,NH3>PH3

【特別提醒】

(1)表示方法(A—H…B)中的A、B為電負(fù)性很強(qiáng)的原子，一般為N、0、F三種元素的原子，A、B可

以相同，也可以不同。

fl—N—H—()H—N—

(2)NH9H2O分子中NH.3與HQ分子間的氫鍵為“L而不是H。

2.分子的性質(zhì)

(1)分子的極性

①非極性分子與極性分子的判斷

雙原子分子單質(zhì)正負(fù)電荷中心重合非極性分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱多原子分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱正負(fù)電荷中心不重合

極性分子一＞化合物

【特別提醒】對(duì)于AB”型分子，一般情況下，若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)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。

②鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系

類型實(shí)例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性

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

82、CS2極性鍵直線形非極性分子

XY2

極性鍵形極性分子

S02V

(X2Y)

H?。、H2s極性鍵V形極性分子

極性鍵平面正三角形非極性分子

BF3

XY3

NH?極性鍵三角錐形極性分子

、極性鍵正四面體形非極性分子

XY4CHaCCh

（2）物質(zhì)的溶解性

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。若能形成氫

鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。

②“相似相溶''還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶（C2H50H和H20中的羥基相近），而戊醇在

水中的溶解度明顯減小。

【特別提醒】“相似相溶”規(guī)律可用于解釋一些物質(zhì)溶解現(xiàn)象，如HC1（極性分子）易溶于出01極性溶劑），

可做噴泉實(shí)驗(yàn)；苯（非極性溶劑）可萃取水（極性溶劑）中的浪（非極性分子）。

（3）分子的手性

①手性異構(gòu)（對(duì)映異構(gòu)）：具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)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的現(xiàn)象。

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(jī)物分子中，連有4個(gè)不同基團(tuán)或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分

子，如CH3cHOH*COOH。

（4）無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性

對(duì)于同一種元素的無(wú)機(jī)含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。如果把含氧酸的通

式寫成(HO),”RO〃，R相同時(shí)，〃值越大，R的正電性越高，R—O—H中的氧原子的電子就會(huì)越向R偏移，

在水分子的作用下，就越容易電離出酸性也就越強(qiáng)。如H：SCh可寫成(HO)2sO,〃=1；H2sCh可寫成

(HO)2s0工〃=2。所以酸性：HzSOQH2so3。同理，酸性：HN0；>HN02,HC1O4>HC1O3>HC1O2>HC1Oo

【核心題型例解】

高頻考點(diǎn)一共價(jià)鍵的類別及判斷

A.；H、；H、：H都屬于氫元素

【答案】A

【變式探究】(2023?北京卷第1題)中國(guó)科學(xué)家首次成功制得大面積單晶石墨煥，是碳材料科學(xué)的一大

進(jìn)步。

下列關(guān)于金剛石、石墨、石墨烘的說(shuō)法正確的是

A.三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的。鍵B.三種物質(zhì)中的碳原子都是sp3雜化

C.三種物質(zhì)的晶體類型相同D.三種物質(zhì)均能導(dǎo)電

【答案】A

【解析】原子間優(yōu)先形成。鍵，三種物質(zhì)中均存在。鍵，A項(xiàng)正確；金剛石中所有碳原子均采用sp?雜

化，石墨中所有碳原子均采用sp2雜化，石墨快中苯環(huán)上的碳原子采用sp2雜化，碳碳三鍵上的碳原子采用

SP雜化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石為共價(jià)晶體，石墨塊為分子晶體，石墨為混合晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石中沒(méi)有

自由移動(dòng)電子，不能導(dǎo)電，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選A。

①富馬酸分子中。鍵與兀鍵的數(shù)目比為；

②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椤?/p>

【答案】?H：3?O>C>H>Fe

【解析】①由球棍模型可知，富馬酸的結(jié)構(gòu)式為HOOCCH:CHC00H,分子中的單鍵為。鍵，雙鍵中

含有1個(gè)。鍵和1個(gè)兀鍵，則分子中。鍵和兀鍵的數(shù)目比為11：3。

②金屬元素的電負(fù)性小于非金屬元素，則鐵元素的電負(fù)性最小，非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性

越大，氫碳氧的非金屬性依次增強(qiáng)，則電負(fù)性依次增大，所以富馬酸亞鐵中四種元素的電負(fù)性由大到小的

順序?yàn)镺>C>H>Fe。

【答案】①sp2。②一氯乙烷〉一氯乙烯〉一氯乙煥。參與形成的大冗鍵越多，形成的CC1鍵

的鍵長(zhǎng)越短

【解析】①一氯乙烯的結(jié)構(gòu)式為/C=c*,碳為雙鍵碳，采取sp?雜化，因此C的一個(gè)sp2雜化軌道與

C1的3Px軌道形成CC1。鍵。

高頻考點(diǎn)二等電子體

①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為：

【答案】①sp3雜化②HzO

【解析】

①由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，產(chǎn)物中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,原子的雜化方式為sp3雜化；

②水分了,和氨基陰離了?的原子個(gè)數(shù)都為3、價(jià)電了?數(shù)都為8,互為等電了,體。

【方法技巧】等電子體的判斷方法

⑴同主族變換，如CO2與CS?、CF4與CCL是等電子體。

（2）左右移位，如N2與CO,NO?與SO?。如果是陰離子，判斷價(jià)電子總數(shù)時(shí)應(yīng)用各原子價(jià)電子數(shù)之和

加上陰離子所帶的電荷數(shù)；如果是陽(yáng)離子，判斷價(jià)電子總數(shù)時(shí)應(yīng)用各原子價(jià)電子數(shù)之和減去膽離子所帶的

電荷數(shù),如NHi價(jià)電子總數(shù)為8。

【變式探究】（2021?河北選考）與PO：電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為。

【答案】SiF,、SO2F2等

【解析】等電子體之間的原子總數(shù)和價(jià)電了?總數(shù)都相同，根據(jù)前加后減、前減后加、總數(shù)不變的原則，

可以找到與PO43電子總數(shù)相同的等電子體分子為SiF』、SO2F2等。

高頻考點(diǎn)三雜化軌道及空間構(gòu)型

【例3】（2023?海南卷第4題）下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是

B.NaCl焰色試驗(yàn)為黃色，與C1電子躍遷有關(guān)

C.Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理

D.OF2是由極性鍵構(gòu)成的極性分子

【答案】D

【解析】P4分子呈正四面體，磷原子在正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)處，鍵角為60°,A錯(cuò)誤；NaQ焰色試驗(yàn)

為黃色，與Na電子躍遷有關(guān)，B錯(cuò)誤：Cu基態(tài)原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理，考慮了半滿規(guī)則和全

滿規(guī)則，價(jià)電子排布式為3dNsi,這樣能量更低更穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；OF2的構(gòu)型是V形，因此是由極性鍵構(gòu)成

的極性分子，D正確；故選D。

下列說(shuō)法正確的是

A.該晶體中存在NH…0氫鍵B,基態(tài)原子的第一電離能：C<N<0

C.基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)：B<C<O<ND.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同

【答案】A

【變式探究】（2023?遼寧卷第6題）在光照下，螺毗喃發(fā)生開、閉環(huán)轉(zhuǎn)換而變色，過(guò)程如下。下列關(guān)于

開、閉環(huán)螺毗喃說(shuō)法正確的是（）

A.均有手性B.互為同分異構(gòu)體

C.N原子雜化方式相同D.閉環(huán)螺毗喃親水性更好

【答案】B

【解析】手性是碳原子上連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，因此閉環(huán)螺叱喃含有手性碳原子如圖所示，

開環(huán)螺毗喃不含手性碳原子，故A錯(cuò)誤：根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，分子式均為Cl9m9NO,

它們結(jié)構(gòu)不同，因此互為同分異構(gòu)體，故B正確；閉環(huán)螺叱喃中N原了?雜化方式為sp3,開環(huán)螺毗喃中N

原子雜化方式為sp2,故C錯(cuò)誤：開環(huán)螺毗喃中氧原子顯負(fù)價(jià)，電子云密度大，容易與水分子形成分子間氫

鍵，水溶性增大，因此開環(huán)螺毗喃親水性更好，故D借誤：答案為B。

【變式探究】（2023?湖北卷第9題）價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以預(yù)測(cè)某些微粒的空間結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法正確

的是（）

【答案】A

【解析】甲烷分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)為4,水分子的中心原子價(jià)層電子對(duì)也為4,所以他們的

VSEPR模型都是四面體，A正確；SOP的孤電子對(duì)為1,CO32的孤電子對(duì)為0,所以SO、*的空間構(gòu)型為三

角錐形，CO.*的空間構(gòu)型為平面三角形，B錯(cuò)誤，CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，為非極性分子，SEd」心原子有孤

電子對(duì)，為極性分子，C錯(cuò)誤：X?F2和XeCh分子中，孤電子對(duì)不相等，孤電子對(duì)越多，排斥力越大，所以

鍵角不等，D錯(cuò)誤；故選A。

【方法技巧】“五方法”判斷分子中心原子的雜化類型

(1)根據(jù)雜化軌道的空間構(gòu)型判斷。

①若雜化軌道在空間的分布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若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。

③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生SP雜化。

(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷

若雜化軌道之間的夾角為109。2引，則分子的中心原子發(fā)生產(chǎn)雜化；若雜化軌道之間的夾角為120。，

則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化：若雜化軌道之間的夾角為180S則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。

(3)根據(jù)等電子原理進(jìn)行判斷

如CCh是直形線分子，CNS\N］與CO?互為等電子體，所以分子構(gòu)型均為直線形，中心原子均采用

sp雜化。

(4)根據(jù)中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)判斷

如中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化，為3是sp?雜化，為2是sp雜化。

(5)根據(jù)分子或離子中有無(wú)兀鍵及兀鍵數(shù)目判斷

如沒(méi)有7T鍵為Sp5雜化，含I個(gè)7C鍵為Sp2雜化，含2個(gè)兀鍵為Sp雜化。

【變式探究】(2022?遼寧卷)理論化學(xué)模擬得到一種N1離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列關(guān)于該離子的說(shuō)法錯(cuò)誤

WM

A.所有原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)B.N原子的雜化方式有2種

C.空間結(jié)構(gòu)為四面體形D.常溫下不穩(wěn)定

【答案】B

【解析】由N；3的結(jié)構(gòu)式可知，所有N原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；中心N原子為sp3雜化，

與中心N原子直接相連的N原子為sp?雜化,與端位N原子直接相連的N原子為sp雜化，端位N原子為sp?

雜化，則N原子的雜化方式有3種，B錯(cuò)誤；中心N原子為sp?雜化，則其空間結(jié)構(gòu)為四面體形，C正確；

【變式探究】(2022?遼寧卷)下列符號(hào)表征或說(shuō)法正確的是

【答案】c

【答案】三角錐形sp3雜化

高頻考點(diǎn)四共價(jià)鍵的極性與分子極性的判斷

【例4】（2023?新課標(biāo)卷第12題）“腓合成酶”以其中的Fe2。配合物為催化中心，可將NH20H與NK

轉(zhuǎn)化為臟（NH2NH2）,其反應(yīng)歷程如下所示。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.NHLOH、NH3、H?。均為極性分子

B.反應(yīng)涉及N-H、N-0鋌斷裂和N-H鍵生成

C.催化中心的Fe2,被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe?+

D.將NH20H替換為ND2OD,反應(yīng)可得ND2ND2

【答案】D

【解析】NILOH、NIL、ILO的電荷分布都不均勻，不對(duì)稱，為極性分子，A正確；由反應(yīng)歷程可知，

有N—H、N-O鍵斷裂，還有N-H鍵的生成，B正確；由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過(guò)程中，F(xiàn)e?+先失去電子

發(fā)生氧化反應(yīng)生成F/+,后面乂得到電子生成Fe?+,C正確；由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過(guò)程中，生成的NH2NH2

有兩個(gè)氫來(lái)源于NH3,所以將NH20H替換為ND2OD,不可能得到ND2ND2,得到ND2NH2和HDO,D錯(cuò)

誤；故選D。

【變式探究】（2023?浙江選考第10題）X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X的

2s軌道全充滿，Y的s能級(jí)電子數(shù)最是p能級(jí)的兩倍，M是地殼中含最最多的元素，Q是純堿中的一種元

素。下列說(shuō)法不走硬的是（）

A.電負(fù)性：Z>X

B.最高正價(jià)：Z<M

C.Q與M的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵

D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Z>Y

【答案】B

【解析】Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍，Y為C,X的2s軌道全充滿，原子序數(shù)XVY,則X為

Be或B,M是地殼中含量最多的元素，M為0,原子序數(shù)YvZ<M,則Z為N,Q是純堿中的一種元素，

則Q為Na,據(jù)此分析。同一周期元素從左至右，電負(fù)性逐漸增大，Z>X,A正確；N最高正價(jià)為+5價(jià)，0

無(wú)最高正價(jià)，最高正價(jià)N大于O,B錯(cuò)誤；Na和。形成的過(guò)氧化鈉中含有非極性共價(jià)鍵，C正確；非金屬

性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性N大于C,硝酸酸性強(qiáng)于碳酸，D正確：故選B。

CI\/Cl、/Cl

A.Al2ck的結(jié)構(gòu)式為二Al[B.Al2ck為非極性分子

C.該反應(yīng)中NHj的配位能力大于氯D.Al2Br6比AhCk更難與NH3發(fā)生反應(yīng)

【答案】D

【解析】由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知，分子的結(jié)構(gòu)式為

CK、(:I

CKjCI、/Cl

故A正確：由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知，分子的結(jié)構(gòu)式為,

CK'Cl，、CI

則雙聚氯化鋁分子為結(jié)構(gòu)對(duì)稱的非極性分子，故B止確；由反應(yīng)方程式可知，氨分子更易與具有空軌道的

鋁原子形成配位鍵，配位能力大于氯原子，故C正確；浪元素的電負(fù)性小于氯元素，原子的原子半徑大于

氯原子，則鋁溪鍵弱于鋁氯鍵，所以雙聚溪化鋁的鋁浪鍵更易斷裂，比雙聚氯化鋁更易與氨氣反應(yīng)，故D

錯(cuò)誤：故選Do

【變式探究】(2023?山東卷第3題)下列分子屬于極性分子的是()

A.CS2B.NFaC.SO3D.SiF4

【答案】B

1

【解析】CS2中C上的孤電子對(duì)數(shù)為5X(42X2)=0,。鍵電子對(duì)數(shù)為2,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,CS2的空間構(gòu)

型為直線形，分子中正負(fù)電中心重合，CS2屬于非極性分子，A項(xiàng)不符合題意；NR中N上的孤電子對(duì)數(shù)為

1

]x(53xl尸1,Q鍵電子對(duì)數(shù)為3,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,NF3的空間構(gòu)型為三角錐形，分子中正負(fù)電中心不重合，

1

NR屬于極性分子，B項(xiàng)符合題意；SO3中S上的孤電子對(duì)數(shù)為]x(63x2)=0,。鍵電子對(duì)數(shù)為3,價(jià)層電子對(duì)

數(shù)為3,SO3的空間構(gòu)型為平面正三角形，分子中正負(fù)電中心重合，SO3屬于非極性分子，C項(xiàng)不符合題意；

1

SiB中Si上的孤電子對(duì)數(shù)為，x(44xl)=0,。鍵電子對(duì)數(shù)為4,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,SiF4的空間構(gòu)型為正四面

體形，分子中正負(fù)電中心重合，SiF,屬于非極性分子，D項(xiàng)不符合題意；答案選B。

【方法技巧】鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系

類型實(shí)例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性

X2小、N2非極性鍵直線形非極性分子

XYHQ、NO極性鍵直線形極性分子

極性鍵直線形

XY2CO2、cs>非極性分子

(X2Y)SO2極性鍵V形極性分子

極性鍵極性分子

H2O.H2SV形

極性鍵平面三角形非極性分子

BF3

XY3

極性鍵三角錐形極性分子

NH3

、極性鍵正四面體形非極性分子

XY4CH4CC14

【變式探究】（2022?江蘇卷）下列說(shuō)法正確的是

D.IVA族元素單質(zhì)的晶休類型相同

【答案】B

【變式探究】（2022?山東卷）GaN、A1N屬于第三代半導(dǎo)體材料，二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶體

中只存在NA1鍵、NGa鍵。下歹I」說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.GaN的熔點(diǎn)高于AINB.晶體中所有化學(xué)鍵均為極性鍵

C.晶體中所有原子均采取sp‘雜化D.晶體中所有原子的配位數(shù)均相同

【答案】A

【解析】Al和Ga均為第HIA元素，N屬于第VA元素，AIN、GaN的成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似，則其為

共價(jià)晶體，且其與金剛石互為等電子體，等電子體之間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似。AIN、GaN晶體中，N原子與其

相鄰的原子形成3個(gè)普通共價(jià)鍵和1個(gè)配位鍵。因?yàn)锳IN、GaN為結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，由于A1原子的半

徑小于Ga,N—Al的鍵長(zhǎng)小于N—Ga的，則N—A1的鍵能較大，鍵能越大則其對(duì)應(yīng)的共價(jià)晶體的熔點(diǎn)越

高，故GaN的熔點(diǎn)低于AIN,A說(shuō)錯(cuò)誤；不同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵為極性鍵，故兩種晶體中所

有化學(xué)鍵均為極性鍵，B說(shuō)法正確；金剛石中每個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵（即C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4）,

C原子無(wú)孤電子對(duì)，故C原子均采取sp3雜化；由于AIN、GaN.與金剛石互為等電子體，則其晶體中所有原

子均采取sp3雜化，C說(shuō)法正確；金剛石中每個(gè)C原子與其周圍4個(gè)C原子形成共價(jià)鍵，即C原子的配位

數(shù)是4,由于AIN、GaN與金剛石互為等電子體，則其晶體中所有原子的