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第5讲　分子结构与性质　化学键
高考导向
构建体系
能力自测 1. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1) (2024·江苏卷)H2O2分子中既含离子键又含共价键(×)(2) (2023·江苏卷)CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用(×)(3) (2024·江苏卷)丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键(×)(4) (2023·江苏卷)NH的电子式为 (×)(5) (2024·江苏卷)H2O分子的空间结构为直线形(×)(6) (2025·江苏卷) 分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目之比为1∶2(√)(7) (2025·江苏卷)NH3分子中H—N—H键角大于CH4分子中H—C—H键角(×)(8) (2025·江苏卷) 是非极性分子(×)(9) (2025·江苏卷)如图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶可通过氢键互补配对(√)(10) (2021·江苏卷)在水中的溶解度比在水中的溶解度大(×)(11) (2022·江苏卷) 分子中含有2个手性碳原子(×)2. 填空题。(1) (2022·江苏卷)分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3。(2) (2021·江苏卷) 分子中采取sp2杂化的碳原子数目是7。(3) (2023·江苏卷) 的酸性比环己醇的强(填“强”“弱”或“无差别”)。(4) (2025·江苏卷) 分子中，与2号碳原子相比，1号碳原子的C—H极性相对较大(填“较大”或“较小”)。(5) (2025·江苏卷)分子中手性碳原子数目为1。
考点1　化学键
知 识 梳 理
化学反应的实质
化学反应的过程本质上就是旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程。
化学键
1. 定义：相邻的原子之间强烈的相互作用。
2. 分类
(1) 离子键：带相反电荷的离子间的相互作用。
(2) 共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
(3) 金属键：金属离子与自由电子间的相互作用。
3. 离子键与共价键的比较
化学键 离子键 共价键
成键微粒 阴、阳离子 原子
成键本质 静电作用 共用电子对
成键元素 一般是活泼金属元素和活泼非金属元素 一般是非金属元素
存在 离子化合物(NH4Cl、NH4NO3等铵盐由非金属元素组成，但含有离子键) 共价化合物(如CO2、CH4)、非金属单质(如H2、O2)、某些离子化合物(如NaOH、Na2O2)
共价键
1. 分类
依据 类型
按电子偏向 极性键(A—B型) 共用电子对发生偏移
非极性键(A—A型) 共用电子对不发生偏移
按成键方式 σ键 原子轨道“头碰头”重叠
π键 原子轨道“肩并肩”重叠
按原子间共用电子对的数目 单键(是σ键) 原子间有一个共用电子对
双键(一个是σ键，另一个是π键) 原子间有两个共用电子对
三键(一个是σ键，另两个是π键) 原子间有三个共用电子对
按成键过程 一般共价键 成键时两个原子各自提供一个未成对电子形成的共价键
配位键 “电子对给予—接受”键
2. 共价键的键参数——键能、键长、键角
(1) 概念
键能：在298 K、101 kPa条件下，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，单位为kJ/mol。
键长：构成共价键的两个原子的核间距。
键角：两个相邻共价键之间的夹角。
(2) 键参数与分子稳定性的关系
一般来说，键能越大，分子越稳定；键长越短，分子越稳定。
(3) 键参数对分子性质的影响
离子化合物和共价化合物
1. 定义
(1) 离子化合物：由离子键构成的化合物。
(2) 共价化合物：以共用电子对形成的化合物。如HCl分子、SiO2晶体。
2. 判断方法
(1) 根据化学键类型：含离子键的化合物，一定是离子化合物；只含共价键的化合物，一定是共价化合物。
(2) 根据化合物类型：大多数金属氧化物、强碱、大多数盐是离子化合物；一般非金属氢化物、非金属氧化物、有机物(有机盐除外)为共价化合物。
(3) 根据化合物性质：熔融状态能导电的为离子化合物；熔融状态不能导电的为共价化合物。
电子式
1. 定义：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
2. 写出下列物质的电子式：
NaCl　Na＋[∶∶]－； NaH　Na＋[∶H]－；
NaOH　Na＋[∶∶H]－； MgCl2　[∶∶]－Mg2＋[∶∶]－；
NH4Cl　； Na2O　Na＋[∶∶]2－Na＋；
Na2O2　Na＋[∶∶∶]2－Na＋； CaC2　Ca2＋[∶C C∶]2－；
HCl　H∶∶； CO2　∶∶C∶∶；
NH3　； N2H4　；
HClO　H∶∶∶ ； H2O2　H∶∶∶H ；
N2　∶N N∶； CCl4　。
结构式
1. 定义：用一根短线“—”表示一个共用电子对的式子。
2. 写出下列物质的结构式：
N2　N≡N； H2O　；
NH3　； CO2　O===C===O；
CS2　S===C===S； HClO　；
HCN　H—C≡N； N2H4　；
(CN)2　N≡C—C≡N； (SCN)2　N≡C—S—S—C≡N。
化学用语
1. 两种模型
(1) 空间填充模型，如甲烷：。
(2) 球棍模型，如甲烷：。
2. 三种符号
(1) 元素符号：O、Na等。
(2) 离子符号：Al3＋、SO等。
(3) 核素符号：H、U等。
3. 七种表达式
(1) 化学方程式：
如HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。
(2) 离子方程式：如H＋＋OH－===H2O。
(3) 热化学方程式：如H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol。
(4) 电离方程式：如BaSO4===Ba2＋＋SO。
(5) 水解方程式：如S2－＋H2O??HS－＋OH－。
(6) 电极反应式：如O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
(7) 沉淀溶解平衡式：如BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO(aq)。
[注意事项]
① 区分电离方程式和水解方程式。
如HS－的电离方程式：HS－＋H2O??H3O＋＋S2－，
HS－的水解方程式：HS－＋H2O??H2S＋OH－。
② 区分难溶物的电离方程式与沉淀溶解平衡式[如3.(4)和(7)]。
4. 十种图式
(1) 化学式：KAl(SO4)2·12H2O、SiO2等。
(2) 分子式：NH3、C6H12O6等。
(3) 最简式(实验式)：CH2、CH2O等。
(4) 电子式：Ca2＋[∶C C∶]2－、HH等。
(5) 结构式：、 等。
(6) 结构简式：CH2===CH2、CH3COOH等。
(7) 键线式：、等。
(8) 微粒结构示意图：
Cl　、Na＋　等。
(9) 电子排布式：如基态29Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(10) 电子排布图(轨道表示式)：
如基态N原子核外电子排布图为。
σ键和π键　大π键
1. σ键和π键的识别
(1) 键线式呈现的结构，不能忽略省去的碳氢键。
(2) 含有苯环的结构，不能忽略苯环中的碳氢键。
1 mol苯分子中含有σ键的物质的量为12 mol。乙炔分子中σ键和π键的数目之比是3∶2。HCOONa中σ键和π键的数目之比是3∶1。
2. 大π键
(1) 多原子分子中相互平行的p轨道的电子云重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成的π键简称为大π键。整个体系亦称为“共轭体系”。“共轭体系”能量较低，结构较稳定。
(2) 表达式：Π(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)。如分子中大π键表示为Π。
(3) 常见分子(或离子)的大π键
分子或离子 大π键
O3、SO2、NO Π
CO2、OCN－、SCN－、NO、N、N2O 2个Π
SO3、BF3 Π
CO、NO
、 Π
、、、 Π
CH2===CH—CH===CH2 Π
典 题 悟 法
化学用语
例1　(2025·江苏各地模拟重组)下列叙述错误的是(C)
A. MgCl2中只含有离子键
B. Cl2分子中的共价键是p-pσ键
C. MgH2的电子式为HMgH
D. NaClO属于离子化合物
【解析】 MgCl2中Mg2＋与Cl－通过离子键结合，A正确；Cl原子3p轨道中有1个单电子，Cl2分子中的共价键是p-p σ键，B正确；MgH2是离子化合物，电子式为[H]－Mg2＋[H]－，C错误；NaClO中Na＋和ClO－通过离子键结合，属于离子化合物，D正确。
σ键和 π 键的计算
例2　(2025·江苏各地模拟重组)下列叙述错误的是(C)
A. N2分子中σ键和π键数目之比为1∶2
B. 1 mol H2SeO3中含有5 mol σ键
C. 1 mol CO(NH2)2中含6 mol σ键
D. (CH3)2C===NH分子中σ键与π键数目之比为10∶1
【解析】 N2分子结构式为N≡N，σ键和π键数目之比为1∶2，A正确；H2SeO3分子结构为，含5个σ键，故1 mol H2SeO3中含有5 mol σ键，B正确；CO(NH2)2分子结构为，故1 mol尿素含7 mol σ键，C错误；(CH3)2C===NH分子中σ键与π键数目之比为10∶1，D正确。
例3　(1) 分子中σ键与π键数目之比为16∶1。
(2) S8是由8个硫原子形成的环状结构，每个硫原子以sp3杂化轨道中的两个轨道与相邻的两个硫原子形成σ键。1 mol S8中含有的σ键为8 mol。
(3) (2025·海门中学)NH2COO－中σ键和π键个数之比为5∶1。
(4) 1 mol 中含2 mol碳氧π键。
(5) 1 mol 中含有6 mol碳氧σ键。
【解析】 (2) S8分子结构为，分子中含有8个σ键。(3) NH2COO－的结构式为－，σ键和π键个数之比为5∶1。(4) 醛基和酯基中均含有1个碳氧π键。
结构式推断
例4　(1) H2S2O6中含有S—S共价键，其结构式可表示为。
(2) 已知：S2O的结构式为。S4O结构中存在两种不同环境的S原子，不存在S===S和O—O。S4O的结构式可表示为。
(3) (2025·镇江期初)NH3BH3在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2O===3NH＋B3O＋9H2↑。该反应中B原子的杂化方式由sp3变为sp2，B3O具有六元环结构，其结构式可表示为。
考点2　常见分子(或离子)的空间结构及中心原子的杂化方式
知 识 梳 理
价层电子对互斥(VSEPR)模型
1. 理论要点
(1) 价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
(2) 孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
2. 用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
3. 常见分子(或离子)的价层电子对互斥模型和空间结构
中心原子上的价层电子对数 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 实例
2 2 0 直线形 直线形 CO2、CS2、BeCl2
3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3、SO3、NO、CO
2 1 平面三角形 V形 SO2、O3、NO
4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4、CCl4、NH
3 1 四面体形 三角锥形 NH3
2 2 四面体形 V形 H2O
注意：VSEPR模型名称与分子(或离子)的空间结构名称不一定一致
杂化轨道理论
1. 杂化轨道与分子空间结构的关系
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例
sp 2 180° 直线形 BeCl2
sp2 3 120° 平面三角形 BF3
sp3 4 109°28′ 正四面体形 CH4
2. 分子(或离子)的空间结构分析示例
示例 中心原子杂化方式 分子(或离子)空间结构名称
CH4、NH、PO、SO、AlH sp3 正四面体形
SiHCl3、CH3Br sp3 四面体形
NH3、H3O＋、PCl3、PO、ClO sp3 三角锥形
H2O、NH sp3 V形
HCHO、SO3、NO、CO sp2 平面三角形
SO2、O3、NO sp2 V形
C2H2、BeCl2、CO2、HCN sp 直线形
影响键角大小的因素
1. 杂化轨道类型不同
键角：sp3杂化(1) CH4、BF3、CO2分子中中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化，它们对应的键角分别为109°28′、120°、180°。
(2) ClO2和Cl2O分子均为V形结构，但ClO2分子中存在大π键(Π)，ClO2分子中Cl原子采取sp2杂化，Cl2O分子中O原子采取sp3杂化，键角：O—Cl—O>Cl—O—Cl。
2. 杂化轨道类型相同
(1) 孤电子对数越多，键角越小，如键角：H2O(2) 孤电子对数相同，中心原子不同，中心原子电负性越大，键角越大，如键角：H2O>H2S。
(3) 孤电子对数相同，中心原子相同，配位原子电负性越大，键角越小，如键角：NF33. 分子中有孤电子对时，键角较小；该分子形成配位键时，排斥力变小，键角增大。如：H—N—H键角：NH3<[Cu(NH3)4]2＋。
典 题 悟 法
中心原子杂化方式与微粒空间结构
例5　(2025·江苏各地模拟重组)下列叙述正确的是ABD(填字母)。
A. PCl3和[PBr4]＋中磷原子均为sp3杂化
B. NH2OH与NH中N原子的杂化方式相同
C. SO2F2的中心原子S采取sp2杂化
D. ClO、ClO和ClO三种离子中心原子杂化方式相同
E. SO3分子的VSEPR模型：
F. CO的空间结构为正四面体形
G. NCl3分子的空间结构是平面三角形
H. COCl2分子的空间结构为三角锥形
I. NH3与BH3分子的空间结构相同
J. BH与SO空间结构不同
【解析】 PCl3和[PBr4]＋中中心磷原子价层电子对数均为4，均为sp3杂化，A正确； NH2OH与NH中N原子都含有4个价层电子对，杂化方式都是sp3，B正确；SO2F2结构式为，中心原子S形成4个σ键，无孤电子对，S原子采取sp3杂化，C错误；ClO、ClO和ClO中Cl的价层电子对数都是4，Cl均采取sp3杂化，D正确；SO3中S原子的价层电子对数为3，无孤电子对，VSEPR模型是平面三角形，E错误；CO的空间结构为平面三角形，F错误；NCl3分子空间结构是三角锥形，G错误；COCl2分子为平面三角形结构，H错误；NH3分子的空间结构为三角锥形，BH3分子的空间结构为平面三角形，I错误；BH与SO空间结构均为正四面体形，J错误。
例6　(1) CH2(CN)2分子中碳原子杂化轨道类型是sp3和sp。
(2) 中采取sp3、sp2杂化的碳原子数目之比为3∶7。
(3) 化合物分子中碳原子杂化轨道类型为sp2和sp3，氮原子杂化轨道类型为sp2和sp3。
【解析】 (1) 形成单键的C原子采取sp3杂化，形成三键的C原子采取sp杂化。(2) 苯环和酮羰基上的C原子采取sp2杂化，其余C原子采取sp3杂化。
键角大小比较
例7　(2025·江苏各地模拟重组)下列叙述正确的是(D)
A. NH3中的键角比P4分子中的小
B. NH3分子的键角比BH3分子中的大
C. 键角：NOD. 键角：NH3>PH3
【解析】 白磷(P4)是正四面体形分子，每个P原子处于正四面体顶点，其中P—P—P夹角为60°，NH3分子为三角锥形结构，H—N—H键角为107.3°，A错误；NH3分子中N原子采取sp3杂化，有1个孤电子对，键角小于109°28′，BH3分子中B原子采取sp2杂化，无孤电子对，键角为120°，NH3的键角比BH3小，B错误；NO和NO中N原子的价层电子对数均为3，孤电子对数分别为0和1，键角：NO>NO，C错误；NH3和PH3的中心原子都采取sp3杂化，N元素的电负性大，对成键电子对的吸引力强，成键电子对之间的排斥力大，键角大，D正确。
中心原子杂化轨道类型的判断
1. 根据中心原子价层电子对数判断
中心原子的价层电子对数依次为4、3、2，杂化轨道类型依次为sp3、 sp2、sp。
2. 根据“杂化轨道数＝σ键电子对数＋孤电子对数”进行判断
(1) C：2个σ键——sp杂化，3个σ键——sp2杂化，4个σ键——sp3杂化。
如CH3CH3中的碳原子采取sp3杂化；乙烯和甲醛中的碳原子采取sp2杂化；苯环中的碳原子采取sp2杂化；乙炔分子中碳原子采取sp杂化。
(2) N：2个σ键——sp2杂化，3个σ键——sp3杂化。
如H—N===N—H中N原子形成2个σ键，还有1个孤电子对，N原子的杂化方式为sp2。
(3) O(S)：2个σ键——sp3。如H2O2的分子结构式为H—O—O—H，O原子形成2个σ键，还有2个孤电子对，O原子的杂化方式为sp3。
考点3　共价键的极性
知 识 梳 理
键的极性与分子的极性
分子类型 典型分子 键的极性 空间结构 分子极性
三原子分子 H2O、H2S、SO2 极性键 V形 极性分子
CS2、CO2 极性键 直线形 非极性分子
四原子分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子
BF3、SO3 极性键 平面三角形 非极性分子
P4 非极性键 正四面体形 非极性分子
五原子分子 CH3Cl 极性键 四面体形 极性分子
CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子
非极性分子与极性分子的判断
键的极性对化学性质的影响
比较酸性(填“＞”或“＜”)：
(1) CF3COOH>CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。
(2) HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH。
典 题 悟 法
键的极性与分子的极性
例8　(2025·江苏各地模拟重组)下列叙述正确的是(B)
A. SO2、CO2、NH3的VSEPR模型都是四面体形，都是非极性分子
B. 共价键的极性：H—O>H—N
C. 分子的极性：BF3＞NF3
D. S2Cl2的结构如图所示，属于非极性分子
【解析】 SO2的VSEPR模型是平面三角形，属于极性分子，CO2的VSEPR模型是直线形，属于非极性分子，NH3的VSEPR模型是四面体形，属于极性分子，A错误；电负性：O＞N＞H，成键原子之间电负性相差越大，共价键的极性越强，共价键极性：H—O>H—N，B正确；BF3的空间结构为平面三角形，是非极性分子，NF3的空间结构为三角锥形，是极性分子，分子的极性：BF3< NF3，C错误；由结构可知，S2Cl2分子正、负电中心不重合，结构不对称，为极性分子，D错误。
键的极性对化学性质的影响
例9　下列有关分子的结构和性质的说法正确的是(D)
A. O3和C2H2均为直线形的非极性分子
B. 酸性：CF3COOH>CCl3COOH，是因为—CF3基团的推电子作用
C. 硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明分子极性：H2OD. H2S和NH3均是极性分子，H2S的键角小于NH3
【解析】 C2H2为直线形非极性分子，O3为V形极性分子，A错误；酸性：CF3COOH＞CCl3COOH，是因为—CF3基团的吸电子能力强于—CCl3，B错误；硫是非极性分子，硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明分子极性：H2O＞C2H5OH＞CS2，C错误；H2S和NH3分子中中心原子均采取sp3杂化，H2S中S原子有2个孤电子对，而NH3分子中N原子有1个孤电子对，孤电子对数越多，键角越小，故H2S的键角小于NH3，D正确。
例10　(1) (2025·扬州中学)酸性强弱：FSO3H>(填“>”或“<”)ClSO3H。
(2) (2025·镇江期中)随碳原子数增多，饱和一元羧酸的酸性减弱(填“增强”或“减弱”)。
(3) —SO3H(其结构表示为)中羟基的氢氧键易断裂，且极性越强，氢氧键越易断裂。下列物质的酸性由强到弱的顺序是③>①>②(填序号)。
①　②　③
(4) (2025·中华中学)圈出下图中酸性最强的氢原子。
(5) (2025·如皋中学)吡啶()和其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最强的是。
【解析】 (4) —CF3为吸电子基团，使得—SO3H中羟基的氢氧键极性较大，—CH3为推电子基团，使得—SO3H中羟基的氢氧键极性较小，酸性由强到弱的顺序为③①②。(5) —CF3为吸电子基团，—CH3为推电子基团，N原子电子云密度：＞＞，碱性随N原子电子云密度的增大而增强，碱性最强的是 。
共价键极性和分子极性的关系
考点4　分子间作用力
知 识 梳 理
范德华力对物质性质的影响
1. 相对分子质量越大，范德华力越大
组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：F2[注意]烷烃同分异构体中，支链越多，熔、沸点越低。如熔、沸点：正丁烷>异丁烷。
2. 分子的极性越大，范德华力也越大
如CO是极性分子，N2是非极性分子，CO分子间的作用力大于N2，因此熔、沸点：CO>N2。
氢键及其对物质性质的影响
1. 氢键的定义
已经与电负性很大的原子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叫作氢键。
2. 氢键形成条件
氢原子两边的A原子和B原子所属元素通常具有很强的电负性和很小的原子半径。A、B的电负性越强、半径越小，形成的氢键就越强。
3. 氢键表示方法及分类
(1) 表示方法：X—H…Y(X、Y 为N、O、F原子，可以相同，也可不同)。
(2) 分类：分子内氢键、分子间氢键。
① HNO3分子内形成氢键，表示如图所示。
② 邻羟基苯甲醛分子内氢键表示为。
③ (HF)3分子间氢键表示为。
④ 冰醋酸以分子间氢键缔合成的二聚体结构表示为。
4. 氢键对物质物理性质的影响
(1) 同主族氢化物分子间氢键使NH3、H2O、HF的沸点反常的高，如图所示。
① 沸点：NH3>PH3(原因：NH3分子间存在氢键)
② 沸点：H2O>H2S(原因：H2O分子间存在氢键)
③ 沸点：HF>HCl(原因：HF分子间存在氢键)
④ 沸点：H2O>HF(原因：H2O分子间氢键比HF多)
(2) 使物质易溶于水。
如NH3、C2H5OH、CH3COOH、H2O2等易溶于水(这些分子与水分子之间形成了氢键)。
(3) 解释一些特殊现象。
① 接近水的沸点时水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些(解释：接近水的沸点的蒸气中存在一定量的水分子因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子)。
② HF分子的相对分子质量测定结果比理论值偏大(解释：HF分子间通过氢键形成缔合分子，使测定结果偏大)。
① 氢键不是化学键，是一种较弱的作用力。
② 形成分子内氢键，形成分子间氢键，因此，沸点：< 。
③ 沸点：C2H5—OH>H3C—O—CH3(解释：C2H5—OH形成了分子间氢键)。
溶解性
1. “相似相溶”规律：一般非极性溶质能溶于非极性溶剂，极性溶质能溶于极性溶剂。如乙醇(极性溶剂)易溶解乙酸、乙酸乙酯(极性溶质)，苯、四氯化碳等(非极性溶剂)易溶解Br2、I2等(非极性溶质)。
2. 若存在氢键，则溶质和溶剂之间的氢键作用力越大，溶解性越好。如NH3极易溶于水。
3. “相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇能与水互溶，而戊醇中烃基较大，戊醇在水中的溶解度明显减小。
影响分子溶解性的因素
1. 首先考虑有无氢键，如氨气极易溶于水，主要是氨气分子与水分子之间形成了氢键。
2. 若无氢键，则考虑“相似相溶”规律，如HCl极易溶于水，HCl分子与水分子之间不存在氢键，所以考虑HCl分子与水分子均为极性分子，根据“相似相溶”，HCl易溶于水。
3. 最后考虑分子是否与水反应，如Cl2既不是极性分子，也不能与水分子形成氢键，但氯气能溶于水，原因是氯气能与水发生反应。
典 题 悟 法
例11　(2025·江苏各地模拟重组)下列叙述正确的是(B)
A. 沸点：H2S>H2O>NH3
B. 在水中的溶解度：苯<苯酚
C. NH2OH潮解的原因是NH2OH分子间会形成氢键
D. CH4的熔、沸点高于SiH4
【解析】 三种物质均由分子构成，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，但H2O和NH3均可形成分子间氢键，且H2O分子间氢键强度强于NH3，故沸点：H2O>NH3>H2S，A错误；苯是非极性分子，苯酚是极性分子，根据“相似相溶”规律可知，苯酚在水中的溶解度大于苯，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，B正确；NH2OH易潮解的原因是NH2OH与水分子能形成分子间氢键，C错误；CH4、SiH4组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高，SiH4熔、沸点高于CH4，D错误。
例12　(1) 工业可使用四氯乙烯(C2Cl4)溶解S8()。四氯乙烯能溶解S8的原因是四氯乙烯与S8都是非极性分子，符合“相似相溶”规律。
(2) (2025·南京、盐城一模)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)的沸点高于氨的原因是乙醇胺分子间形成氢键的能力更强；乙醇胺相对分子质量比氨大，范德华力更强。
(3) (2025·如皋中学)吡啶()在水中的溶解度大于苯，原因是吡啶与水分子间形成氢键，且吡啶是极性分子、苯是非极性分子，极性分子更易溶解在极性溶剂水中。
(4) 室温下，在水中的溶解度比的大(填“大”或“小”)。
(5) 的熔点比的高，主要原因是分子间能形成氢键，分子间作用力较大。
(6) 用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是2个乙酸分子通过氢键形成二聚体。
考点5　手性分子
知 识 梳 理
手性异构
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。具有手性异构体(或对映异构体)的分子称为手性分子。
手性碳原子
有机物分子中，连有4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子。
如分子中标“*”碳原子为手性碳原子，该分子存在对映异构：
典 题 悟 法
例13　(2025·苏州吴中木渎中学)下列分子中含有3个手性碳原子的是(A)
A. B.
C. D.
【解析】 该分子中含有3个手性碳原子，位置为，A正确；该分子中含有2个手性碳原子，位置为，B错误；该分子中含有1个手性碳原子，位置为，C错误；该分子中含有1个手性碳原子，位置为，D错误。
1. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2022·江苏卷)NaOH中仅含离子键(×)
(2) (2023·江苏卷)H2O2分子中的化学键均为极性共价键(×)
(3) (2022·江苏卷)Na2O2的电子式为Na＋[︰︰]2－Na＋(×)
(4) (2023·江苏卷)N2分子中存在N≡N(√)
(5) (2021·江苏卷)1 mol 中含有2 mol碳氧π键(×)
(6) (2023·江苏卷)NH和H2O的中心原子杂化轨道类型均为sp2(×)
(7) (2021·江苏卷)NO的空间结构为三角锥形(×)
(8) (2021·江苏卷)NH3与NH中的键角相等(×)
(9) (2024·江苏卷)沸点：H2S>H2O(×)
(10) (2021·江苏卷)NH3能形成分子间氢键(√)
(11) (2022·江苏卷)SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子(√)
(12) (2021·江苏卷)与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子(×)
2. (2025·盐城中学)下列事实不能用键能的数据解释的是(D)
A. 金刚石的熔点大于晶体硅的熔点
B. N2的化学性质很稳定
C. HI、HBr、HCl、HF的稳定性逐渐增强
D. CH4的沸点(－161.5 ℃)低于SiH4的沸点(－111.9 ℃)
【解析】 金刚石和晶体硅都属于共价晶体，C—C键能大于Si—Si键能，金刚石的熔点大于晶体硅的熔点，A不符合题意；N2分子中N≡N键能很大，断开该化学键需要较多的能量，N2的化学性质很稳定，B不符合题意；HI、HBr、HCl、HF的键能逐渐增大，HI、HBr、HCl、HF的稳定性逐渐增强，C不符合题意；CH4和SiH4都属于分子晶体，且分子间均不存在氢键，CH4的相对分子质量较小，CH4的沸点低于SiH4的沸点，D符合题意。
3. (2025·常州一中)D-青霉胺(结构如图所示)具有排铜作用，可用作医疗药品。下列说法正确的是(D)
A. 基态Cu原子的价层电子排布式为[Ar]3d104s1
B. D-青霉胺中含π键的数目为NA
C. 电负性：S>O>C
D. D-青霉胺与甲醇发生酯化反应，D-青霉胺断裂的是σ键
【解析】 Cu是29号元素，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，A错误；D-青霉胺物质的量未知，无法计算π键的数目，B错误；电负性：S4. 已知：硫代硫酸根离子(S2O)可看作是SO中的一个O原子被S原子取代的产物，S2O作为配体可提供孤电子对与Au＋形成[Au(S2O3)2]3－。下列有关说法正确的是(D)
A. SO3与SO的键角相等
B. SO与S2O的空间结构相同
C. SO3是极性分子，故SO3易溶于水
D. S2O作为配体时，两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
【解析】 SO3中心S原子的价层电子对数为3＋×(6－3×2)＝3，SO3空间结构为平面正三角形，SO中心S原子的价层电子对数为3＋×(6＋2－3×2)＝4，SO空间结构为三角锥形，二者的键角不相等，A错误；SO的空间结构为三角锥形，S2O空间结构为四面体形，二者的空间结构不相同，B错误；SO3是非极性分子，但由于SO3与水会发生反应，SO3在水中溶解度大，C错误；S2O的中心S原子价层电子对数为4，且不含孤电子对，故中心S原子不能作配位原子，端基S原子含有孤电子对，能作配位原子，D正确。
练习1　化学键的类型　离子化合物与共价化合物
1. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·泰州中学)Cl2分子的电子式为Cl︰Cl(×)
(2) (2025·无锡期末)N2的电子式为N N(×)
(3) H2O的电子式为H＋[︰︰]2－H＋(×)
(4) (2025·镇江期中)二氧化碳分子的电子式为︰︰︰︰(×)
(5) NaOH的电子式为Na︰︰H(×)
(6) (2025·常州一中)乙醇分子中的官能团电子式为︰︰H(×)
(7) OH－的电子式为[︰︰H]－(√)
(8) (2025·海安中学)CN－的电子式为[︰C N︰]－(√)
(9) CsCl的电子式为Cs︰︰(×)
(10) (2025·南京中华中学)次氯酸钠的电子式为Na＋[︰︰︰]－(√)
(11) SiHCl3的电子式为 (×)
(12) N2H4的电子式为 (×)
(13) (2025·苏州中学)CaC2的电子式为Ca2＋[︰C C︰]2－(√)
(14) (2025·盐城考前模拟)NH4Cl的电子式为 (×)
(15) CaF2的电子式为Ca2＋[︰︰](×)
(16) (2025·如皋中学)LiH的电子式为Li＋[︰︰]－(×)
(17) (2025·常州期末)H2S的形成可用电子式表示为(×)
2. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·泰州中学)HClO的结构式：H—Cl—O(×)
(2) (2025·无锡期中)N2H4分子的结构式为(×)
(3) (2025·扬州期中)HNO3的结构式可表示为(×)
(4) (2025·宿迁考前模拟)N2F2分子不存在顺反异构现象(×)
(5) (2025·苏州八校联考)(CN)2分子中所有原子最外层均满足8电子结构(√)
(6) (2025·如皋一模)HON===NOH中N元素的化合价为＋1(√)
(7) (2025·扬州中学)H2S2O8中S元素的化合价为＋7(×)
3. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·常州一中)P4分子中的共价键类型：非极性键(√)
(2) (2025·盐城期中)H2SO4分子中既含离子键又含共价键(×)
(3) (2025·苏州期初)N2H4分子中既有极性键，又有非极性键(√)
(4) (2025·海安期中)Ca5(PO4)3(OH)中仅含离子键(×)
(5) (2025·南京六校期中)NaHS中存在离子键和配位键(×)
(6) (2025·南京中华中学)CaC2中只含离子键(×)
(7) (2025·常州期中)Na2SiF6中仅含离子键(×)
(8) (2025·常州中学)Mg3N2中只含离子键(√)
(9) (2025·海安中学)NaN3中既含离子键又含共价键(√)
(10) NH4ClO4中既含有离子键又含共价键(√)
(11) (2025·南京中华中学)KHF2中既含有离子键，又含有共价键(√)
(12) (2025·泰州中学)ClO2分子中含有非极性键(×)
4. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·南通四模)H2O属于离子化合物(×)
(2) (2025·扬州中学)HCl属于离子化合物(×)
(3) (2025·如皋中学)NH4Cl是共价化合物(×)
(4) (2025·泰州中学)ClO2属于共价化合物(√)
5. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·南京六校期中)Mg3N2中存在N≡N键(×)
(2) (2025·如皋中学)CO2分子中存在C与O2之间的强烈相互作用(×)
(3) (2025·盐城中学)MgCl2晶体中存在Mg与Cl2之间的强烈相互作用(×)
(4) (2025·南京六校联考)NaF晶体中存在 Na＋和F－间强烈的相互作用(√)
6. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·扬州期中)N2H4分子中有σ键和π键(×)
(2) (2025·扬州考前模拟)CO(NH2)2分子中只含有σ键(×)
(3) (2025·苏州十校联考)S中含有σ键和π键(×)
(4) (2025·镇江期初)HClO分子中存在H与Cl之间的s-p σ键(×)
(5) (2025·扬州考前模拟)水合肼(N2H4·H2O)将醛还原为烃时，醛中仅有碳氧π键断裂(×)
(6) (2025·镇江期中)氧气和水转化为羟基自由基(·OH)的过程，存在σ和π键的断裂(√)
7. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·南京二模)NH3分子中含有N—H σ键(√)
(2) (2025·盐城考前模拟)1 mol H2O2含有3 mol σ键(√)
(3) (2025·如皋质检)1 mol H2SO4含有4 mol σ键(×)
(4) (2025·扬州中学)32 g N2H4中含 5 mol σ键(√)
(5) (2025·宿迁考前模拟)COCl2分子中σ键和π键的数目之比为3∶1 (√)
(6) 1 mol O2F2含有2 mol σ键(×)
(7) (2025·常州一中)1 mol CS含有σ键数目为3 mol(√)
8. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·常州中学)CO2中σ键的示意图为(×)
(2) (2025·靖江中学)HF分子中σ键的形成示意图为(√)
(3) 用电子云轮廓图示意p-p键的形成：(√)
(4) (2025·常州期末)H2中σ键的形成可用电子云轮廓图表示为
(√)
9. (1) (2025·吴中木渎中学)SCN－中σ键和π键的个数之比为1∶1。
(2) (2025·如东期初)N2H4分子有顺式、反式和歪扭式三种经典的空间结构。下列结构能表示N2H4分子是歪扭式的是B(填字母)。
A. 　　 B. 　　
C.
(3) (2025·宿迁期中)氮元素常见单质有N2、N4、N8、N4中原子之间只形成σ键，且均达到最外层8电子稳定结构。N4分子的结构式为。
(4) (2025·海门中学)S具有链状结构，其结构式可表示为[S—S—S—S—S]2－。
(5) (2025·邳州调研)N2H4·H2O呈弱碱性，其电离与NH3·H2O相似。写出水合肼电离产生阳离子的结构式：。
练习2　分子、离子的空间结构
1. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·盐城八校)H2O分子的VSEPR模型为(×)
(2) (2025·前黄中学)SO2分子的价层电子对互斥模型为(√)
(3) (2025·南京中华中学)SO的VSEPR模型为(√)
(4) (2025·无锡六校联考)NH3分子的VSEPR模型为(×)
(5) (2025·海安期初)NF3分子的VSEPR模型名称为三角锥形(×)
(6) (2025·泰州中学)NO的VSEPR模型名称为平面三角形(√)
2. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·镇江期初)P4分子的空间结构为正四面体形(√)
(2) (2025·苏北四市一模)SO2分子的空间结构为直线形(×)
(3) (2025·常州期末)CO2分子的空间结构为直线形(√)
(4) (2025·常州一中)BeCl2分子的空间结构为V形(×)
(5) PCl3分子的空间结构为平面三角形(×)
(6) (2025·南通期初)ClO2分子的空间结构为直线形(×)
(7) (2025·苏州十校联考)H2S分子的空间结构为直线形(×)
(8) (2025·南通三模)NF3分子的空间结构为平面三角形(×)
(9) (2025·苏州八校三模)NH3和H2O分子的空间结构相同(×)
(10) (2025·常州一中)GeCl4分子的空间结构为平面正方形(×)
(11) NO的空间结构为直线形(×)
(12) (2025·射阳中学)SO的空间结构为三角锥形(√)
(13) (2025·常州中学)NH与BH的空间结构不同(×)
(14) (2025·丹阳中学)ClO的空间结构为正四面体形(×)
(15) (2025·海安期中)PO的空间结构为三角锥形(×)
3. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·南京中华中学)CN的球棍模型为(×)
(2) (2025·海安中学)RC≡CH(R表示烷烃基)分子的空间结构为直线形(×)
(3) (2025·如皋一模)H2O2分子中所有原子在同一直线上(×)
(4) (2025·苏州期中)CH2ClCH2Cl分子中所有原子共平面(×)
4. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·宿迁考前模拟)CHCl3分子中的碳原子采取sp3杂化(√)
(2) (2025·如皋质检)C2H2分子中C原子的杂化轨道类型为sp(√)
(3) (2025·射阳中学)COCl2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2(√)
(4) 苯和苯酚分子中C原子的杂化方式相同(√)
(5) (2025·前黄中学)CH3CH2OH和CH3CHO分子中碳原子杂化轨道类型均为sp3(×)
(6) (2025·常州一中)CO2分子中的C原子和SiO2中的Si原子杂化方式相同(×)
5. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·如东中学)NO的中心原子杂化轨道类型为sp3(×)
(2) (2025·苏州十校联考)NO中N原子的杂化轨道类型为sp3(×)
(3) (2025·如皋中学)NH中N原子的杂化轨道类型为sp2(×)
(4) (2025·南京六校期中)NH3和N2H4分子中N原子杂化轨道类型不同(×)
(5) (2025·南京六校联考)NCl3分子中N原子的杂化轨道类型为sp3(√)
6. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·苏州中学)H2O、NH3分子中中心原子的杂化轨道类型相同(√)
(2) (2025·如皋中学)H2NOH分子中O原子杂化轨道类型为sp(×)
(3) (2025·盐城中学)H2O、H2O2分子中氧原子杂化轨道类型均为sp3(√)
(4) (2025·泰州中学)H2S和SO2分子中中心S原子都采取sp3杂化(×)
(5) (2025·海门中学)SO2、S8分子中硫原子杂化轨道类型均为sp2(×)
(6) (2025·射阳中学)SO中S原子杂化轨道类型为sp2(×)
(7) (2025·苏州八校联考)ClO和Cl2O的中心原子的杂化轨道类型为sp3(√)
(8) (2025·邳州调研)H3PO2中P原子的杂化轨道类型为sp2(×)
7. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·镇江期初)键角：NH3>H2O(√)
(2) (2025·海安中学)键角：NH(3) (2025·泰州中学)SO2的键角比SO3的键角大(×)
(4) (2025·靖江中学)键角：H2O>H2S(√)
(5) (2025·无锡)键角：NF3>NCl3>NBr3(×)
(6) (2025·苏州期初)1 mol白磷分子中含有4 mol P—P(×)
8. (2025·常州中学)NCl3水解的反应原理示意图如图所示。下列说法正确的是(B)
A. HClO的结构式为H—Cl—O
B. NCl3中N、Cl之间的共用电子对偏向于N
C. 基态N原子的轨道表示式为
D. NCl3的水解过程中N原子的杂化轨道类型发生了变化
【解析】 次氯酸结构式为H—O—Cl，A错误；NCl3中N元素显负价、Cl元素显正价，B正确；该轨道表示式中2p能级电子排布违背了洪特规则，C错误；NCl3水解过程中N原子的杂化轨道类型均为sp3，D错误。
9. (1) LiAlH4中阴离子的空间结构为正四面体形。
(2) [H2F]＋的空间结构为V形。
(3) S2O中心S原子的杂化轨道类型为sp3，S2O的空间结构是四面体形。
(4) 分子中采取sp3杂化的碳原子数目是7。
(5) 分子中碳原子的杂化轨道类型是sp2和sp3。
(6) 分子中采用sp2杂化的碳原子有8个。
(7) 分子中sp3、sp2 杂化的碳原子数目之比为4∶1。
(8) 分子中发生sp2杂化的碳原子数目是6。
(9) 分子中sp2与sp3杂化的碳原子数目之比为4∶1。
练习3　分子的极性　分子间作用力　手性分子
1. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·苏北四市一模)O2属于非极性分子(√)
(2) (2025·南京六校期中)CO是极性分子(√)
(3) (2025·南京六校期中)CS2是非极性分子(√)
(4) (2025·射阳中学)CHCl3为非极性分子(×)
(5) (2025·如皋中学)氯化亚砜(SOCl2)属于非极性分子(×)
(6) (2025·镇江期初)NH3和P4都是极性分子(×)
(7) (2025·海安中学)H2O是由极性键构成的非极性分子(×)
(8) (2025·如皋一检)CO2是由极性键构成的极性分子(×)
(9) (2025·无锡期中)BF3是由极性键构成的极性分子(×)
(10) (2025·南京六校月考)SiF4是含有极性键的非极性分子(√)
(11) (2025·扬州考前模拟)N2H4是只含极性键的极性分子(×)
(12) (2025·南菁中学)甲烷和三氧化硫都是极性键构成的非极性分子(√)
(13) (2025·扬州中学)ClO2是由极性键构成的非极性分子(×)
(14) (2025·海安期初)Cl2O和HClO均是由极性键构成的非极性分子(×)
(15) (2025·海门中学)S8溶于四氯乙烯是因为两者均为非极性分子，相似相溶(√)
(16) (2025·扬州期中)HNO3和HNO2的酸性不同与O—H的极性强弱相关(√)
2. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·南通四模)沸点：O2＜N2(×)
(2) (2025·海安中学)沸点：CO2< N2(×)
(3) (2025·启东中学)沸点：CO>H2O2(×)
(4) (2025·宿迁考前模拟)沸点：H2O＜CH4(×)
(5) (2025·南通三模)沸点：H2O>HF(√)
(6) (2025·如东中学)沸点：AsH3(7) (2025·扬州中学)沸点：HCl＞HF(×)
(8) (2025·金陵中学)沸点：HF＞NH3＞PH3(√)
(9) (2025·如皋检测)N2H4与C2H6沸点接近(×)
(10) (2025·镇江期初)相同条件下，HF、HCl、HBr的沸点依次递增(×)
3. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·南京期初)HF分子间可形成氢键(√)
(2) (2025·苏州十校联考)H2SO4分子间不能形成氢键(×)
(3) (2025·苏州八校联考)常温下，氟化氢分子间以配位键结合形成(HF)2(×)
(4) (2025·高邮调研)H2O和N2H4之间可以形成氢键(√)
(5) (2025·如皋中学)CH3COCH3分子间可形成氢键(×)
(6) (2025·无锡期中)B(OCH3)3分子间能形成氢键(×)
(7) (2025·南京中华中学)固体HF中的链状结构：(√)
(8) (2025·前黄中学)NH2OH难溶于水(×)
(9) 在水中的溶解度比在水中的溶解度小(×)
(10) OHCHO在水中的溶解度比在水中的溶解度大(√)
(11) 酸性：CH3COOH>CH2FCOOH(×)
4. 判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 分子存在对映异构现象(√)
(2) 分子中含有1个手性碳原子(√)
(3) 分子不存在手性异构体(×)
(4) 与足量氢气加成后的物质无手性碳原子(×)
(5) 与足量H2加成后的产物中含有1个手性碳原子(√)
(6) 与足量H2加成后生成的有机化合物中含有3个手性碳原子(×)
(7) 与足量的氢气加成后的产物含有4个手性碳原子(×)
5. (1) 丙酮(CH3COCH3)与水互溶的原因是丙酮与水分子之间形成氢键；丙酮与水都是极性分子，符合“相似相溶”规律。
(2) 化合物的酸性比的强(填“强”“弱”或“无差别”)。
(3) (2025·射阳中学)分子中含有手性碳原子的数目为1。

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