資源簡介

(共51張PPT)
第1課時　分子的空間結構　價層電子對互斥理論
必備基礎
核心素養
素養形成
課程目標
1．認識共價分子結構的多樣性和復雜性。
2．了解分子結構測定的方法。
3．理解價層電子對互斥理論的含義。
4．能根據有關理論判斷簡單離子或分子的構型。
圖說考點
必備基礎
一、分子結構的測定
1．紅外光譜儀
分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地________的。當一束紅外線透過分子時，分子會________跟它的某些化學鍵的____________的紅外線，再記錄到圖譜上呈現吸收峰?？煞治龀龇肿又泻泻畏N________或官能團的信息。
2．質譜儀：
現代化學常利用質譜儀測定分子的____________。
振動著
吸收
振動頻率相同
化學鍵
相對分子質量
二、多樣的分子空間結構
1．三原子分子(AB2型)
空間結構 化學式 結構式 空間填充模型 球棍模型 鍵角
________ CO2 ________ ____
________ H2O ________ 105°
直線形
O==C==O
180°
V形
2.四原子分子(AB3型)
立體結構 化學式 結構式 空間填充模型 球棍模型 鍵角
_________ ________ ____
________ NH3 ________ 107°
平面三角形
CH2O
120°
三角錐形
3.五原子分子(AB4型)
最常見的為________形，如________、________等，鍵角為________。
化學式 結構式 空間填充模型 球棍模型
CH4
正四面體
CH4
CCl4
109°28′
三、價層電子對互斥模型
1．內容
價層電子對互斥模型認為，分子的空間結構是中心原子周圍的_________相互排斥的結果?！皟r層電子對”是指分子中的________與結合原子間的_________和__________________。
2．價層電子對數的確定
σ鍵電子對數可由________確定。而中心原子上的孤電子對數，確定方法如下：
中心原子上的孤電子對數＝________；
a為_________________；x為_____________________；b為與中心原子結合的原子_________________。
價層電子對
中心原子
σ鍵電子對
中心原子上的孤電子對
化學式
(a－xb)
中心原子的價電子數
與中心原子結合的原子數
最多能接受的電子數
3．VSEPR模型和分子的空間結構
H2O的中心原子上有________個孤電子對，與中心原子上的________鍵電子對相加等于______，它們相互排斥形成________形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對，因而H2O的空間結構為________形。
2
σ
4
四面體
V
[即學即練]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)H2O分子為V形，CO2為直線形。(　　)
(2)大多數四原子分子采用平面三角形和三角錐形，前者的鍵角一般比后者大。(　　)
(3)甲烷、四氯化碳、三氯甲烷均為具有正四面體結構的分子，鍵角都是109°28′。(　　)
(4)NH3分子中心原子孤電子對為0，分子為三角錐形，鍵角為107°。(　　)
√
√
×
×
(5)分子的VSEPR模型和相應分子的立體構型是相同的。(　　)
(6)根據價層電子對互斥理論，H3O＋的立體構型為平面正三角形。(　　)
(7)SO2分子與CO2分子中心原子的價層電子對數分別為3和2，所以空間構型不同 。(　　)
(8)CCl4和H2O的中心原子的價層電子對數都是4，所以分子的VSEPR模型相同。(　　)
(9)SnBr2分子中Sn原子含有1對孤電子對，Sn—Br鍵的鍵角小于180°。(　　)
×
×
√
√
√
2．下列說法中不正確的是(　　)
A.可用光譜儀鑒定元素
B.可用紅外光譜儀判斷分子的結構
C.可用質譜儀確定分子的相對分子質量
D.可用焰色試驗確定所有金屬
答案：D
3．下列常見分子的立體構型或鍵角正確的是 (　　)
A．CH2O：三角錐形 B．NH3：鍵角109°28′
C.H2O：鍵角180° D．CH4：正四面體形
答案：D
解析：甲醛CH2O為平面三角形，A項錯誤；NH3為三角錐形，鍵角不是109°28′，B項錯誤；水分子是V形，所以鍵角不是180°，C項錯誤；CH4是正四面體形，D項正確。
4．下列各組微粒中心原子的價層電子對數相等的是(　　)
A.SnCl2、BeCl2 B．BF3、NH3
C.CCl4、SiF4 D．CS2、OF2
答案：C
解析：SnCl2、BeCl2中心原子的價層電子對數分別為3、2，不相等，A項錯誤；BF3、NH3中心原子的價層電子對數分別為3、4，不相等，B項錯誤；CCl4、SiF4 中心原子的價層電子對數均為4，相等，C項正確；CS2、OF2中心原子的價層電子對數分別為2、4，不相等，D項錯誤。
5．(1)計算下列分子中標“·”原子的價層電子對數：
①CCl4______；②BeCl2______；③B______；④PCl3______。
(2)計算下列分子中標“·”原子的孤電子對數：
①H2S______；②PCl5______；③B______；④NH3______。
.
.
.
.
.
.
.
.
4
2
3
4
2
0
0
1
解析：(1)根據ABm型分子中價電子對數目n的計算公式：
n＝
①CCl4中C原子的價電子對數為＝4；
②BeCl2中Be原子的價電子對數為＝2；
③BCl3中B原子的價電子對數為＝3；
④PCl3中P原子的價電子對數為＝4。
(2)根據ABm型分子中心原子的孤電子對數＝(a－xb)的計算公式：
①H2S中的S原子的孤電子對數：×(6－2×1)＝2；
②PCl5中的P原子的孤電子對數：×(5－5×1)＝0；
③BF3中的B原子的孤電子對數：×(3－3×1)＝0；
④NH3中的N原子的孤電子對數：×(5－3×1)＝1。
核心素養
提升點一　常見分子的空間結構
例1 (1)硫化氫(H2S)分子中，兩個H—S鍵的夾角接近90°，說明H2S分子的空間結構為________。
(2)二氧化碳(CO2)分子中，兩個C===O鍵的夾角是180°，說明CO2分子的空間結構為________。
(3)能說明CH4分子不是平面四邊形，而是正四面體結構的是________。
a．兩個鍵之間的夾角為109°28′
b．C—H鍵為極性共價鍵
c．4個C—H鍵的鍵能、鍵長都相等
d.二氯甲烷(CH2Cl2)只有一種(不存在同分異構體)
V形
直線形
ad
解析：(1)、(2)中可由鍵角直接判斷分子的空間結構。(3)五原子分子CH4可能有平面四邊形和正四面體形兩種立體構型，不管為哪種，b、
c兩項都成立；若為前者，則鍵角為90°，
CH2Cl2有兩種： 若為后者，則鍵角為109°28′，
CH2Cl2只有一種。
狀元隨筆　本題考查利用已學知識分析分子的空間結構。解題時，要密切聯系所學的化學鍵、鍵參數、元素的性質和遞變規律等來解題。
[提升1]　下列分子的空間結構為正四面體形的是(　　)
①P4　 ②NH3　 ③CCl4　 ④CH4　
⑤H2S　 ⑥CO2　 ⑦CHCl3　 ⑧SiF4
A．①③④⑦⑧　　 B．①③④⑤⑥
C．①③④⑧ D．②④⑤
答案：C
解析：NH3的空間結構是三角錐形，H2S的空間結構是V形，CO2的空間結構是直線形，CHCl3是四面體但不是正四面體，故選C。
狀元隨筆　有兩種正四面體結構的分子，一種為內空，鍵角為60 °的分子如白磷，一種為有中心原子，鍵角為109 °28 ′的分子如CH4。
【關鍵能力】
1.分子的鍵角和空間結構
分子類型 分子的空間結構 鍵角
A — —
A2 直線(對稱)形 —
AB 直線(非對稱)形 —
AB2或A2B AB2 直線(對稱)形 180°
A2B 折線(不對稱)形 <180°
AB3 正三角(對稱)形 120°
AB3 三角錐(不對稱)形 <120°
AB4 正四面體(對稱)形 109°28′
狀元隨筆　VSEPR模型為平面三角形或四面體形時，孤電子對的存在會改變σ鍵電子對的分布空間，使鍵角發生變化。一般情況下，中心原子的孤電子對數越多，分子中共價鍵的鍵角越小。
例如，NH3中N原子和H2O中O原子的價層電子對數均為4，前者有1個孤電子對，后者有2個孤電子對，則NH3的鍵角(107°)大于H2O的鍵角(105°)。
2．其他分子的空間結構
提升點二　價層電子對互斥理論及應用
例2 填寫下表，并列出中心原子孤電子對數的表達式：
分子或離子 σ鍵電子對數 中心原子孤電子對數 價層電 子對數 分子或離子
的空間結構
SO2
CO2
OF2

PCl3
SO3


SiCl4

答案：
分子或離子 σ鍵電 子對數 中心原子孤 電子對數 價層電子對數 分子或離子
的空間結構
SO2 2 3 V形
CO2 2 2 直線形
OF2 2 4 V形
2 4 V形
PCl3 3 4 三角錐形
SO3 3 3 平面三角形
4 4 正四面體形
3 3 平面三角形
SiCl4 4 4 正四面體形
4 4 正四面體形
解析：ABn型分子或離子中，σ鍵電子對數＝n(配位原子數)，中心原子的孤電子對數按表達式進行計算。由價層電子對數和分子(或離子)類型判斷空間構型，即價層電子數為2，AB2型分子為直線形；價層電子對數為3，AB2型分子為V形，AB3型分子為平面三角形；價層電子對數為4，AB2型分子為V形，AB3型分子為三角錐形，AB4型分子為正四面體形。
[提升2]　已知：①CS2?、赑Cl3　③H2S?、蹸H2O?、軭3O＋?、蕖、連F3　。請回答下列問題：
(1)中心原子沒有孤電子對的是_________(填序號，下同)。
(2)空間結構為直線形的分子或離子有________；空間結構為平面三角形的分子或離子有_______。
(3)空間結構為V形的分子或離子有_______。
(4)空間結構為三角錐形的分子或離子有_______；空間結構為正四面體形的分子或離子有______。
①④⑥⑦
①
④⑦
③⑧
②⑤
⑥
解析：(2)CS2的中心原子的價層電子對數＝2＋(4 －2×2)/2＝2，不含孤電子對，故為直線形；CH2O的中心原子的價層電子對數為3，不含孤電子對，故為平面三角形；BF3的中心原子的價層電子對數＝3＋(3－3×1)/2＝3，不含孤電子對，故為平面三角形。(3)H2S的中心原子的價層電子對數＝2＋(6－2×1)/2 ＝4，孤電子對數為2，故為V形結構；SO2的中心原子的價層電子對數＝2＋(6－2×2)/2 ＝3，孤電子對數為1，故為V形結構。(4)PCl3的中心原子的價層電子對數＝3＋(5－3×1)/2 ＝4，孤電子對數為1，故為三角錐形；H3O＋的中心原子的價層電子對數＝3 ＋(6－3 ×1－1)/2＝4，孤電子對數為1，故為三角錐形；的中心原子的價層電子對數＝4＋(5－4×1－1)/2＝4，不含孤電子對，故為正四面體形。
狀元隨筆　使用價層電子對互斥理論判斷分析空間結構時需注意：價層電子對互斥模型是價層電子對的空間結構，而分子的空間結構指的是成鍵電子對的空間結構，不包括孤電子對。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對(未用于形成共價鍵的電子對)，當中心原子上無孤電子對時，兩者的結構一致；當中心原子上有孤電子對時，兩者的結構不一致。
【關鍵能力】
價層電子對互斥理論及應用
1．價層電子對互斥理論的要點
價層電子對互斥理論認為，分子中的價層電子對之間總是盡可能地互相排斥，均勻地分布在分子中。分子的空間結構是“價層電子對”互相排斥的結果。
2．中心原子上的價層電子對的計算
(1)公式：中心原子的價層電子對數＝中心原子的σ鍵電子對數＋中心原子上孤電子對數
(2)σ鍵電子對數的計算
由分子式確定，即中心原子形成幾個σ鍵，就有幾對σ鍵電子對。如H2O的中心原子為O，形成兩個H—Oσ鍵，即O有兩對σ鍵電子對。
(3)中心原子上的孤電子對數的計算
中心原子上的孤電子對數＝(a－xb)
上式中a表示中心原子的價電子數；對于主族元素，a＝最外層電子數；對于陽離子，a＝價電子數－離子電荷數；對于陰離子，a＝價電子數＋|離子電荷數|。
x表示與中心原子結合的原子數
b表示與中心原子結合的原子最多能接受的電子數，氫為1，其他原子＝8－該原子的價電子數。
3．ABn型分子或離子價層電子對數目和價層電子對空間結構的關系
ABn 價層電子對數 孤電子對數 成鍵電子對數 VSEPR模型名稱 分子或離子的空間結構
n＝2 2 0 2 直線形 直線形
n＝3 3 0 3 平面三角形 平面三角形
3 1 2 平面三角形 V形
n＝4 4 0 4 四面體形 四面體形
4 1 3 四面體形 三角錐形
4 2 2 四面體形 V形
4.分子空間結構確定方法
根據分子中成σ鍵電子對數和孤電子對數，可以依據下面的方法確定相應的較穩定的分子空間結構：
σ鍵電子對數＋孤電子對數＝價層電子對數VSEPR模型分子的空間結構。
狀元隨筆　當計算出的孤電子對數不是整數時，就進1而不能忽略；如NO2的中心原子孤電子對數＝(5－2×2)＝0.5，這時應當作1來對待，因為單電子也要占據一個原子軌道。
素養形成
1.下列分子的空間結構模型正確的是(　　)
A B C D
CO2 H2O NH3 CH4
A B C D
答案：D
解析：CO2、H2O、NH3、CH4分別為直線形、V形、三角錐形、正四面體形，故D正確。
2.硒(Se)是第ⅥA族元素，則SeS3的空間結構是(　　)
A．正四面體形 B．V形
C．三角錐形 D．平面三角形
答案：D
解析：SeS3中的Se價層電子對數為3，故其空間結構為平面三角形，D項正確。
3．H2S2的結構式為H—S—S—H，S2Cl2的結構式為Cl—S—S—Cl，下列有關H2S2與S2Cl2的說法不正確的是(　　)
A．均為直線形分子
B．分子中σ鍵數目相同
C．每個S原子均有2對孤電子對
D．S原子的價層電子對數為4
答案：A
解析：二者中心原子的價層電子對數均為4，而且均有2對孤電子對，所以C、D兩項均正確；二者分子相當于有兩個V形結構，故不可能是直線形，所以A項錯誤；由結構式可知每個分子均含有3個σ鍵，B項正確。
4．下列對應關系不正確的是(　　)
選項 A B C D
中心原子所在族 ⅣA ⅤA ⅣA ⅥA
分子通式 AB4 AB3 AB2 AB2
空間結構 正四面體形 平面三角形 直線形 V形
答案：B
解析：當中心原子在ⅤA族，AB3分子應是三角錐形。當中心原子在ⅣA族，AB4分子是正四面體形，AB2分子是直線形。當中心原子在ⅥA族，AB2分子是V形。
5.已知CH4中C—H鍵間的鍵角為109°28′，NH3中N—H鍵間的鍵角為107°，H2O中O—H鍵間的鍵角為105°，則下列說法中正確的是(　　)
A．孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力
B．孤電子對與成鍵電子對間的斥力小于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力
C．孤電子對與成鍵電子對間的斥力等于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力
D．題干中的數據不能說明孤電子對與成鍵電子對間的斥力和成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力之間的大小關系
答案：A
解析：電子對間排斥力的大小順序為孤電子對－孤電子對＞孤電子對－成鍵電子對＞成鍵電子對－成鍵電子對，恰好可以解釋上述分子的鍵角大小關系，A項正確。
6．用價層電子對互斥理論完成下列問題(點“·”的原子為中心原子)。
答案：(共34張PPT)
第2課時　雜化軌道理論
必備基礎
核心素養
素養形成
課程目標
1．了解雜化軌道理論的基本內容。
2．能根據雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的空間結構。

圖說考點
必備基礎
雜化軌道理論簡介
1．用雜化軌道理論解釋甲烷分子的形成
在形成CH4分子時，碳原子的一個______軌道和三個______軌道發生混雜，形成四個能量相同、方向不同的______雜化軌道。四個______雜化軌道分別與四個H原子的1s軌道重疊成鍵形成CH4分子，所以四個C—Hσ鍵是等同的?？杀硎緸?br/>1.2s
2p
sp3
sp3
2．雜化軌道的類型與分子空間結構的關系
雜化類型 sp sp2 sp3
參與雜化的原子軌道及數目 ns ________ ________ ________
np ________ ________ ________
雜化軌道數目 ________ ________ ________
雜化軌道間的夾角 ________ ________ ________
雜化軌道示意圖
空間結構 ________ _________ _________
實例 BeCl2、CO2 BCl3、BF3 CF4、SiCl4
1
1
1
1
2
3
2
3
4
180°
120°
109°28′
直線形
平面三角形
正四面體形
3.雜化軌道理論的要點
(1)能量相近
原子在成鍵時，同一原子中能量相近的原子軌道可重新組合成雜化軌道。
(2)數目不變
形成的雜化軌道數與參與雜化的原子軌道數相等。
(3)成鍵能力增強
雜化改變原有軌道的________和_________，使原子形成的共價鍵更牢固。
(4)排斥力最小
雜化軌道為使相互間的排斥力最小，在空間取________夾角分布。不同的雜化軌道伸展方向不同；同一組雜化軌道的伸展方向不同，但________完全相同。
形狀
伸展方向
最大
形狀
[即學即練]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)雜化軌道與參與雜化的原子軌道的數目相同，但能量不同。(　　)
(2)雜化軌道間的夾角與分子內的鍵角不一定相同。(　　)
(3)凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其空間結構都是正四面體形。(　　)
(4)凡AB3型的共價化合物，其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵。(　　)
(5)根據中心原子的價層電子對數，一般可以確定其雜化方式以及VSEPR模型。(　　)
√
√
×
×
√
2．下列分子的鍵角為109°28′的是(　　)
A．CCl4 B．NH3
C．H2O D．P4
答案：A
解析：A、B、C三項中心原子均以sp3雜化，但B、C兩項中含有孤電子對(NH3：1對；H2O：2對)，故A項鍵角為109°28′。D項無雜化軌道，P—P鍵之間的鍵角為60°。
3．下列分子的立體構型，可以用sp雜化方式解釋的是(　　)
A．HCl B．BeCl2
C．BCl3 D．CCl4
答案：B
解析：HCl為雙原子分子，雙原子分子中不存在雜化過程；CCl4分子的立體構型呈正四面體形，碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氯原子的各1個3p軌道重疊形成4個σ鍵；BeCl2是直線形分子，鈹原子以2個sp雜化軌道分別與2個氯原子的各1個3p軌道重疊形成2個σ鍵；BCl3為平面三角形結構，硼原子以3個sp2雜化軌道分別與3個氯原子的各1個3p軌道重疊形成3個σ鍵。
4．下列對sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結論正確的是(　　)
A．sp雜化軌道的夾角最大
B．sp2雜化軌道的夾角最大
C．sp3雜化軌道的夾角最大
D．sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等
答案：A
解析：sp雜化軌道的夾角為180°，sp2雜化軌道的夾角為120°，sp3雜化軌道的夾角為109°28′。
核心素養
提升點　雜化軌道理論及其應用
例 完成下表中的空白
粒子 中心原子價層電子對數 中心原子雜化軌道類型 VSEPR模型 空間結構

COS
SF2
AlF3

SOCl2

答案：
粒子 中心原子價 層電子對數 中心原子雜 化軌道類型 VSEPR模型 空間結構
2 sp 直線形 直線形
COS 2 sp 直線形 直線形
SF2 4 sp3 四面體 V形
AlF3 3 sp2 平面三角形 平面三角形
4 sp3 四面體 V形
SOCl2 3 sp2 平面三角形 平面三角形
4 sp3 四面體 三角錐形
狀元隨筆　價層電子對數與雜化軌道數相等
[提升]　(雙選)下列各組微粒中，中心原子雜化軌道類型相同的是(　　)
A．H2S與OF2　　　　 B．NCl3與BCl3
C．PCl3與H2O2 D．COCl2與SOF2
答案：AC
解析：H2S與OF2中中心原子價層電子對數均為4，發生sp3雜化，A符合題意；NCl3與BCl3分子中中心原子雜化方式分別為sp3、sp2雜化，B不符合題意；PCl3與H2O2中中心原子雜化方式均為sp3雜化，C符合題意；COCl2與SOF2的中心原子雜化方式分別為sp2、sp3雜化，D不符合題意。
【關鍵能力】
雜化軌道理論及其應用
1．雜化軌道理論
(1)形成分子時，通常存在激發、雜化和軌道重疊等過程。但原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會發生，孤立的原子是不可能發生雜化的。
(2)原子在成鍵時，同一原子中能量相近的原子軌道可重新組合成雜化軌道。
(3)一般說來，中心原子有幾個軌道參與雜化，就會形成幾個能量相同的雜化軌道，就能形成幾個共價鍵，形成對應的空間結構。但如果分子中存在孤對電子，空間結構會發生變化，如H2O、NH3等。
(4)sp雜化和sp2雜化的兩種形式中，原子還有未參與雜化的p軌道，可用于形成π鍵，而雜化軌道只能用于形成σ鍵，或者用來容納未參與成鍵的孤對電子。
2．雜化軌道類型
(1)sp3雜化：同一個原子中能量相近的一個ns軌道與三個np軌道進行混合重新組四個新的原子軌道，即sp3雜化軌道。如CH4分子中sp3雜化軌道形成示意圖：
(2)sp2雜化：同一個原子中能量相近的一個ns軌道與兩個np軌道進行雜化組合成三個新的sp2雜化軌道。如C2H4分子中sp2雜化軌道形成示意圖：
(3)sp雜化：同一個原子中能量相近的一個ns軌道與一個np軌道進行雜化組合成兩個新的sp雜化軌道。如C2H2分子中sp雜化軌道形成示意圖：
3．用雜化軌道理論解釋典型分子的空間結構
(1)NH3分子的空間結構
在形成NH3分子時，氮原子的2s和2p原子軌道發生了sp3雜化，形成四個sp3雜化軌道，但NH3分子中只有三個軌道中的未成對電子分別與H原子的1s電子形成σ鍵，另一個軌道中有一對孤對電子，不能再與H原子形成σ鍵，但孤對電子對成鍵電子對有較強的排斥作用，使三個N—H鍵鍵角變小(鍵角為107°)，所以氨分子的空間結構為三角錐形。
(2) BF3分子的空間結構
B原子的電子排布為1s22s22p1，在形成BF3分子時，B原子的一個2s電子激發到一個空的2p軌道中，使B原子的電子排布變為。B原子的2s和兩個2p軌道發生了sp2雜化，組合成三個sp2雜化軌道，B原子的三個sp2雜化軌道分別與F原子的一個2p軌道重疊形成三個sp2-p σ鍵。由于三個sp2雜化軌道在同一平面上，而且夾角是120°，所以BF3分子具有平面三角形結構。
(3)BeCl2分子的空間結構
Be原子的電子排布為1s22s2，在形成BeCl2分子時，Be原子的一個2s電子激發到一個空的2p軌道中，經過雜化形成兩個sp雜化軌道，與Cl原子中的3p軌道重疊形成兩個sp-pσ鍵。由于雜化軌道的夾角是180°，所以形成的BeCl2分子的空間構型是直線形。
狀元隨筆　雜化軌道類型的判斷方法
1．根據雜化軌道之間的夾角判斷
若雜化軌道之間的夾角為109°28′，則中心原子發生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則中心原子發生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則中心原子發生sp雜化。
2．根據分子(或離子)的空間結構判斷
(1)正四面體形→中心原子為sp3雜化；
三角錐形→中心原子為sp3雜化。
(2)平面三角形→中心原子為sp2雜化。
(3)直線形→中心原子為sp雜化。
3．根據中心原子的價層電子對數判斷
若中心原子有2個價層電子對，中心原子采用sp雜化；若有3個價層電子對，中心原子采用sp2雜化；若有4個價層電子對，中心原子采用sp3雜化。
素養形成
1.下列關于雜化軌道的說法錯誤的是(　　)
A．同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化
B．軌道數目雜化前后可以相等，也可以不等
C．雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵
D．CH4分子中兩個sp3雜化軌道的夾角為109°28′
答案：B
解析：參與雜化的原子軌道，其能量不能相差太大，如1s軌道與2s、2p軌道能量相差太大，不能形成雜化軌道，即同一原子中只有能量相近的原子軌道才能參與雜化，故A正確；軌道數目雜化前后一定相等，故B錯誤；雜化軌道的電子云一頭大一頭小，成鍵時利用大的一頭，可使電子云重疊程度更大，形成牢固的化學鍵，故C正確；CH4分子中每兩個sp3雜化軌道的夾角都為109°28′，故D正確。
2．下列對乙烯分子中化學鍵的分析正確的是(　　)
A．sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵
B.sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵
C.C、H之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、C之間是未能參加雜化的2p軌道形成的π鍵
D．C、C之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、H之間是未能參加雜化的2p軌道形成的π鍵

答案：A
解析：乙烯分子中存在4個C—H鍵和1個C===C鍵，C原子上無孤電子對，σ鍵電子對數為3，則C原子采取sp2雜化，C、H之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、C之間有一個是sp2雜化軌道形成的σ鍵，另一個是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵。
3．下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是(　　)
A．C2H2與C2H4 B．CO2與SO2
C．CH4與NH3 D．BeCl2與BF3
答案：C
解析：C2H2分子中的C采用sp雜化，C2H4分子中的C采用sp2雜化，故A不正確；CO2分子中的C采用sp雜化，SO2分子中的S采用sp2雜化，故B不正確；CH4分子中的C采用sp3雜化，NH3分子中的N也采用sp3雜化，故C正確；BeCl2分子中的Be采用sp雜化，BF3分子中的B采用sp2雜化，故D不正確。
4．在BrCH===CHBr分子中，C—Br鍵采用的成鍵軌道是(　　)
A．sp-p B．sp2-s
C．sp2-p D．sp3-p
答案：C
解析：BrCH===CHBr 分子中的兩個碳原子都是采取sp2雜化，溴原子的價電子排布式為4s24p5，4p軌道上有一個單電子，與碳原子的一個sp2雜化軌道成鍵，故C—Br鍵采用的成鍵軌道是sp2－p，C項正確。
5．下列分子或離子中，其中心原子的雜化方式和分子或離子的空間結構均正確的是(　　)
A．C2H2：sp2、直線形 B.：sp3、三角錐形
C．H3O＋：sp3、V形 D．BF3：sp2、平面三角形
答案：D
解析：乙炔的結構式為H—C≡C—H，每個碳原子的價層電子對數是2，且不含孤電子對，所以C原子均采取sp雜化，C2H2為直線形結構，A項錯誤；的中心原子的價層電子對數＝4＋×(6＋2－4×2)＝4，所含孤電子對數為0，雜化軌道數為4，S原子采取sp3雜化，分子的空間結構為正四面體形，B項錯誤；H3O＋的中心原子的價層電子對數＝3＋×(6－1－3×1)＝4，所以中心原子采取sp3雜化，因該離子中含有一對孤電子對，所以其空間結構為三角錐形，C項錯誤；BF3的中心原子的價層電子對數＝3＋0＝3，雜化軌道數為3，所以B原子采取sp2雜化，所含孤電子對數為0，所以其空間結構為平面三角形，D項正確。
6．在SO2分子中，分子的立體結構為V形，S原子采用sp2雜化，那么SO2的鍵角(　　)
A．等于120° B．大于120°
C．小于120° D．等于180°
答案：C
解析：SO2分子的VSEPR模型為平面三角形，從理論上看其鍵角應為120°，但由于SO2分子中的S原子有一對孤電子對，對其他的兩個化學鍵存在排斥作用，因此SO2分子中的鍵角應小于120°。
7．利用雜化軌道理論填寫下表。
分子或離子 中心原子雜化類型 空間結構

SiF4


AsBr3
H2F＋
BeF2
SCl2
答案：
分子或離子 中心原子雜化類型 空間結構
sp2雜化 平面三角形
SiF4 sp3雜化 正四面體
sp3雜化 正四面體
sp2雜化 平面三角形
AsBr3 sp3雜化 三角錐形
H2F＋ sp3雜化 V形
BeF2 sp雜化 直線形
SCl2 sp3雜化 V形(共46張PPT)
第1課時　共價鍵的極性　分子間的作用力
必備基礎
核心素養
素養形成
課程目標
1．知道分子可以分為極性分子和非極性分子。
2．知道分子的極性與鍵的極性、分子空間結構的關系。
3．認識分子間存在相互作用，知道范德華力和氫鍵。
4．了解分子間作用力對物質性質的影響。
圖說考點
必備基礎
一、共價鍵的極性
1．鍵的極性和分子的極性
(1)鍵的極性
發生偏移
不發生偏移
(2)分子的極性
(3)鍵的極性和分子極性的關系
①只含非極性鍵的分子一定是________分子。
②含極性鍵的分子有沒有極性，必須依據分子中極性鍵的極性的________是否等于零而定，等于零時是________分子。
2．鍵的極性對化學性質的影響
(1)酸性：F3C—COOH______Cl3C—COOH______CH3COOH
(2)酸性：HCOOH______CH3COOH______CH3CH2COOH
不重合
重合
非極性
向量和
非極性
>
>
>
>
二、分子間的作用力
1．范德華力及其對物質性質的影響
(1)含義
范德華力是________之間普遍存在的相互作用力，它使得許多物質能以一定的凝聚態(固態和液態)存在。
(2)特征
①范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小________個數量級。
②無方向性和飽和性。
分子
1～2
(3)影響因素
①分子的極性越大，范德華力________。
②結構和組成相似的物質，相對分子質量越大，范德華力________。
(4)對物質性質的影響
范德華力主要影響物質的________性質，如熔點、沸點；化學鍵主要影響物質的________性質。范德華力越大，物質熔、沸點________。
越大
越大
物理
化學
越高
2．氫鍵及其對物質性質的影響
(1)概念
已經與______很大的原子(如N、F、O)形成共價鍵的________與另一個________很大的原子之間形成的作用力。
(2)表示方法
氫鍵通常用___________表示，其中X、Y為________、________、________?！啊北硎綺_______，“…”表示形成的________。
(3)分類
氫鍵可分為________氫鍵和________氫鍵兩類。
存在________氫鍵， 存在________氫鍵。前者的沸點________后者。
電負性
氫原子
電負性
X—H…Y—
N
O
F
共價鍵
氫鍵
分子內
分子間
分子內
分子間
低于
(4)特征
氫鍵不屬于化學鍵，屬于一種較弱的作用力，比化學鍵弱，但比范德華力________。
(5)氫鍵對物質性質的影響
氫鍵主要影響物質的熔、沸點，分子間氫鍵使物質熔、沸點________。
強
升高
[即學即練]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)極性分子中不可能含有非極性鍵。(　　)
(2)離子化合物中不可能含有非極性鍵。(　　)
(3)非極性分子中不可能含有極性鍵。(　　)
(4)一般極性分子中含有極性鍵。(　　)
(5)H2O、CO2、CH4都是非極性分子。(　　)
(6)分子間作用力是分子間相互作用力的總稱。(　　)
(7)分子間氫鍵的形成使物質的熔、沸點升高。(　　)
(8)氫鍵屬于分子間作用力。(　　)
(9)氫鍵是一種特殊的化學鍵，它廣泛存在于自然界中。(　　)
(10)HF的沸點較高，是因為H—F鍵的鍵能很大。(　　)
×
×
×
√
×
√
√
√
×
×
2．下列敘述正確的是(　　)
A．含有非極性鍵的分子一定是非極性分子
B．非極性分子中一定含有非極性鍵
C．由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子
D．O2、O3均為非極性分子
答案：C
3．下列各組物質中，都是由極性鍵構成的極性分子的一組是(　　)
A．CH4和H2O B．CO2和HCl
C．NH3和H2S D．HCN和BF3
答案：C
4．下列關于范德華力的敘述中，正確的是(　　)
A．范德華力的實質也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學鍵
B．范德華力與化學鍵的區別是作用力的強弱問題
C．范德華力能夠影響物質的化學性質和物理性質
D．范德華力非常微弱，故破壞分子間的范德華力不需要消耗能量
答案：B
解析：范德華力的實質也是一種電性作用，但范德華力是分子間較弱的作用力，不是化學鍵，A項錯誤；化學鍵是微粒間的強烈的相互作用，范德華力是分子間較弱的作用力，B項正確；范德華力是一種分子間作用力，因此范德華力不會影響物質的化學性質，只影響物質的部分物理性質，C項錯誤；雖然范德華力非常微弱，但破壞它時也要消耗能量，D項錯誤。
5．中科院國家納米科學中心科研人員在國際上首次“拍”到氫鍵的“照片”，實現了氫鍵的實空間成像，為“氫鍵的本質”這一化學界爭論了80多年的問題提供了直觀證據。下列有關氫鍵說法中不正確的是(　　)
A．由于氫鍵的存在，HF的穩定性強于H2S
B．氫鍵能增大很多分子之間的作用力，導致沸點升高
C．由于氫鍵的存在，沸點：HF>HI >HBr>HCl
D．由于氫鍵的存在，冰能浮在水面上
答案：A
解析：HF的氫鍵存在于分子之間，與穩定性沒有關系，HF的穩定性強于H2S是因為F的非金屬性強于S，故A錯誤，B正確；組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，熔沸點越高，HF分子間容易形成氫鍵，導致沸點：HF>HI >HBr>HCl，故C正確；由于氫鍵的存在，使得冰中的水分子間空隙變大，密度小于液態水，所以冰能浮在水面上，故D正確。
核心素養
提升點一　鍵的極性與分子的極性
例1 下列共價鍵①H—H、②H—F、③H—O、④N—H、⑤P—H中，鍵的極性由小到大排列的順序正確的是(　　)
A．①②③④⑤ B．⑤④③②①
C．①⑤④③② D．②③④⑤①
答案：C
解析：元素周期表中同周期元素從左到右電負性增大，與氫元素形成共價鍵時極性增強，則部分鍵的極性由小到大分別是N—H、H—O、H—F；同主族元素從上到下電負性減小，與氫元素形成共價鍵時極性減弱，對于第ⅤA族的元素，與氫元素形成共價鍵時，極性N—H大于P—H；H—H屬于非極性鍵。故極性由小到大的順序為①⑤④③②。
狀元隨筆　共價鍵極性強弱的判斷：電負性差值越大，鍵的極性越強。對于A—B與A—C這樣的一對共價鍵，可通過比較B和C的非金屬性強弱(或電負性大小)來判斷哪種鍵的極性更強。
[提升1]　在HF、H2O、NH3、CO2、N2、CH4分子中：
(1)以非極性鍵結合的非極性分子是__________。
(2)以極性鍵結合，具有正四面體結構的非極性分子是________。
(3)以極性鍵結合，具有三角錐形結構的極性分子是________。
(4)以極性鍵結合，具有直線形結構的非極性分子是________。
(5)以極性鍵結合，具有V形結構的極性分子是________。
(6)以極性鍵結合，而且分子極性最大的是________。
解析：同種元素的原子間形成的共價鍵為非極性鍵，由不同元素的原子形成的共價鍵為極性鍵；雙原子分子中，共價鍵的極性越大，分子的極性越強；多原子分子的極性由空間構型的對稱性決定。
N2
CH4
NH3
CO2
H2O
HF
狀元隨筆　判斷ABn型分子極性的經驗規律：
(1)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，則為非極性分子，若不等則為極性分子。
(2)若中心原子有孤電子對，則為極性分子；若無孤電子對，則為非極性分子。
如CS2、BF3、SO3、CH4為非極性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子。
[提升2]　下列各物質的酸性強弱關系正確的是(　　)
A.CH2Cl—COOH＞CHCl2—COOH
B．CCl3—COOH＜CFCl2—COOH
C．CH3—CF2—COOH＞CHF2—COOH
D．C17H35—COOH＞C4H9—COOH
答案：B
狀元隨筆　影響羧酸的酸性大小的因素
(1)羧酸的酸性大小與其分子的結構和性質有關。
(2)碳原子數和鹵素原子數均相同時，鹵素的電負性越強，對應酸的酸性越強。
例如，電負性F＞Cl，則酸性CF3COOH＞CCl3COOH。
(3)對于羧酸(R—COOH)，烴基(R—)越長，對應酸的酸性越弱。
【關鍵能力】
鍵的極性和分子的極性
1．極性鍵和非極性鍵的區別
極性鍵 非極性鍵
定義 共用電子對偏移的共價鍵 共用電子對不偏移的共價鍵
成鍵原子 不同 相同
共用電子對 發生偏移，偏向吸引電子能力強的原子一方 不發生偏移，不偏向任何一個原子
原子電性 一個呈δ＋，另一個呈δ－ 不顯電性
舉例 HCl、H2O、NH3 H2、O2、Cl2
2.分子的極性與鍵的極性和分子空間結構的關系
分子類型 鍵的極性 空間結構 分子極性 代表分子
雙原子分子 A2 非極性鍵 直線(對稱) 非極性 N2等
AB 極性鍵 直線(對稱) 極性 CO、HF等
三原子分子 AB2 直線(對稱) 非極性 CO2、CS2、BeCl2等
V形(不對稱) 極性 H2O、H2S、SO2等
四原子分子 AB3 平面三角形(對稱) 非極性 BF3、BCl3、SO3等
三角錐形 極性 NH3、PCl3、NF3等
五原子分子 AB4 正四面體形(對稱) 非極性 CH4、SiF4等
ABnC4－n 四面體形(不對稱) 極性 CH2Cl2等
狀元隨筆　判斷常見分子極性的規律
分子
提升點二　范德華力、氫鍵與共價健的比較
例2 下列說法不正確的是(　　)
A．HCl、HBr、HI的熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關
B．H2O的熔、沸點高于H2S的熔、沸點是因為H2O分子間存在氫鍵
C．甲烷分子與水分子間可形成氫鍵
D．白酒中，乙醇分子和水分子間存在范德華力和氫鍵
答案：C
解析：HCl、HBr、HI的組成和結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高，A項正確；由于O原子的電負性大、半徑小，所以H2O分子之間存在氫鍵，融化和汽化都需要克服氫鍵，所以氫鍵的存在使H2O的熔、沸點比H2S的高，B項正確；氫鍵是由已經與電負性很大的原子形成共價鍵的H原子與另一個電負性很大的原子之間的作用力，由于甲烷分子中C原子的電負性較小，所以甲烷分子和水分子間不能形成氫鍵，C項錯誤；乙醇分子和水分子間存在氫鍵和范德華力，D項正確。
狀元隨筆　(1)分子間作用力不等同于范德華力，對某些分子來說，分子間作用力包括范德華力和氫鍵。
(2)氫鍵不是化學鍵，它分為分子間氫鍵和分子內氫鍵。
(3)氫鍵主要影響物質的物理性質，分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高。
[提升3]　氮、磷、砷是同族元素，該族元素的單質及其化合物在農藥、化肥等方面有重要應用。請回答下列問題：
(1)砷原子核外電子排布式為_____________________。
(2)已知：
分析上表中四種物質的相關數據，請回答：
①CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，沸點高低的原因是________________ _______________________________________________________________________________________________________。
②CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，分解溫度高低的原因是____________ ______________________________________________________________________。
③綜合上述數據和規律判斷，一定壓強下HF和HCl的混合氣體降溫時________先液化。
1s22s22p63s23p63d104s24p3
結構相似時，相對分子質量越大，范德華力越大，因此SiH4沸點高于CH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點高于PH3
C—H鍵能大于Si—H，因此CH4分解溫度高于SiH4；N—H鍵能大于P—H，因此NH3分解溫度高于PH3
HF
物質 CH4 SiH4 NH3 PH3
沸點/K 111.7 161.2 239.7 185.4
分解溫度/K 873 773 1 073 713.2
解析：(1)砷原子核外33個電子分4層排布，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)①CH4與SiH4的結構相似，液態的CH4、SiH4汽化時克服的只有范德華力，而相對分子質量越大，范德華力越大，物質的沸點越高，所以SiH4的沸點高于CH4；NH3分子間還存在氫鍵，而PH3分子間只存在范德華力，所以NH3的沸點高于PH3。②CH4、SiH4、NH3、PH3物質的穩定性與共價鍵強弱有關，非金屬性越強，與H化合能力越強，生成的化學鍵的鍵能也越大，其分子也越穩定。③由于HF分子間存在氫鍵，分子和分子更易結合在一起，所以它優先液化。
狀元隨筆　氫鍵大于范德華力，但遠小于共價鍵。
【關鍵能力】
范德華力和氫鍵對物質性質的影響
1．化學鍵與范德華力的比較
化學鍵 范德華力
概 念 分子內相鄰的原子間強烈的相互作用叫化學鍵 分子之間的相互作用力叫范德華力
存在 分子內原子間 分子間(近距離)
強弱 較強 比化學鍵弱得多
對性質的影響 主要影響物質的化學性質 主要影響物質的物理性質
2.范德華力、氫鍵、共價鍵的比較
范德華力 氫鍵 共價鍵
概念 物質分子之間普遍存在的一種相互作用力 已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很大的原子之間的作用力 原子間通過共用電子對所形成的相互作用
作用微粒 分子或原子(稀有氣體) 氫原子、電負性很大的原子 原子
特征 無方向性，無飽和性 有方向性，有飽和性 有方向性，有飽和性
強度比較 共價鍵>氫鍵>范德華力
影響強度的因素 ①隨著分子極性的增大而增大②由分子構成的，組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大 X—H…Y中，X、Y的電負性越大，Y原子的半徑越小，作用力越大 成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大
對物質性質的影響 影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質 影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質 共價鍵的鍵能越大，分子越穩定
狀元隨筆　(1)氫鍵和范德華力都屬于分子間作用力，分子間作用力的作用遠小于化學鍵的鍵能，不能把氫鍵當成是化學鍵。
(2)分子間作用力主要影響由分子構成的物質的物理性質，而化學鍵主要影響物質的化學性質。
素養形成
1.下列敘述中正確的是(　　)
A．離子化合物中不可能存在非極性鍵
B．非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵
C．非極性分子中一定含有非極性鍵
D.不同非金屬元素原子間形成的化學鍵都是極性鍵
答案：D
解析：過氧化鈉是離子化合物，其中含有中的非極性鍵，A錯誤；乙炔分子為非極性分子，含有極性鍵也含有非極性鍵，B錯誤；二氧化碳為非極性分子，只含有極性鍵而沒有非極性鍵，C錯誤；因為不同非金屬元素原子吸引電子能力不同，它們之間形成的共用電子對一定發生偏移形成極性鍵，D正確。
2．下列說法不正確的是(　　)
A．分子間作用力是分子間靜電作用的總稱
B．分子間氫鍵的形成除使物質的熔、沸點升高外，對物質的溶解、電離等也都有影響
C．范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間
D．氫鍵是一種特殊的化學鍵，它廣泛存在于自然界中
答案：D
解析：分子間作用力是分子間靜電作用的總稱，它包括氫鍵與范德華力，它的作用弱于化學鍵，但不屬于化學鍵，它對物質熔、沸點，物質的溶解和電離等均有影響。
3．若不斷地升高溫度：實現“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的微粒間的主要相互作用依次是(　　)
A．氫鍵；氫鍵和范德華力；極性鍵
B．氫鍵；氫鍵；非極性鍵
C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力
D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵
答案：C
4．用一帶靜電的有機玻璃棒靠近甲、乙兩種純液體流，現象如圖所示，下列對甲、乙兩種液體分子的極性的分析正確的是(　　)
A.甲是極性分子，乙是非極性分子
B．甲是非極性分子，乙是極性分子
C．甲、乙都是極性分子
D．甲、乙都是非極性分子
答案：B
5．兩種非金屬元素A、B所形成的下列分子中一定屬于極性分子的是(　　)
A． B．B－A－B
C． D．
答案：D
6．下列物質的性質可用范德華力的大小來解釋的是(　　)
A.HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱
B．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點依次升高
C．酸性： > >
D．CH3—O—CH3、C2H5OH的沸點依次升高
答案：B
7．已知N、P同屬于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角錐形，N原子位于錐頂，三個氫原子位于錐底，N—H鍵間的夾角是107°。
(1)PH3分子與NH3分子的空間結構________(填“相似”或“不相似”)，P—H鍵________(填“有”或“無”)極性，PH3分子________(填“有”或“無”)極性。
(2)NH3與PH3相比，熱穩定性________(填化學式)更強。
(3)NH3、PH3在常溫、常壓下都是氣體，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________(填字母編號)。
A．鍵的極性N—H比P—H強
B．分子的極性NH3比PH3強
C．相對分子質量PH3比NH3大
D．NH3分子之間存在特殊的分子間作用力
相似
有
有
NH3
D
解析：(1)根據同主族元素最外層電子數相同，形成氫化物的結構相似，所以N原子與P原子結構相似，NH3分子與PH3分子結構也相似；不同原子之間形成的共價鍵為極性共價鍵，P—H鍵為不同種元素原子之間形成的共價鍵，為極性鍵；PH3分子與NH3相似，分子呈三角錐形，P原子位于錐頂，3個H原子位于錐底，分子中有1對孤電子對，分子的電荷分布不能呈中心對稱，所以PH3分子是極性分子。
(2)由N、P在元素周期表中的位置和元素周期律知，非金屬性N比P強，由元素的非金屬性與氫化物之間的熱穩定性關系知，NH3比PH3熱穩定性強。
(3)“易液化”屬于物質的物理性質，NH3與PH3都是分子晶體，其物理性質與化學鍵無關。按照相對分子質量與分子間作用力的關系和分子間作用力與物質的物理性質的關系分析，應該有PH3比NH3的沸點高，PH3比NH3易液化。而實際是NH3比PH3易液化，這種反?，F象的客觀存在必有特殊的原因，在NH3分子間存在著比范德華力較強的氫鍵，D項正確。(共46張PPT)
第2課時　物質的溶解性　分子的手性
必備基礎
核心素養
素養形成
課程目標
1．了解物質的溶解度與分子結構的關系。
2．了解“相似相溶”規律。
3．能夠判斷簡單的手性分子。
圖說考點
必備基礎
一、溶解性
1．外界條件對物質溶解性的影響
(1)影響固體溶解度的主要因素是________，大多數固體的溶解度隨________的升高而增大。
(2)影響氣體溶解度的主要因素是________和________，氣體的溶解度隨________的升高而降低，隨________的增大而增大。
溫度
溫度
溫度
壓強
溫度
壓強
2．相似相溶規律
(1)含義：非極性溶質一般能溶于________溶劑，極性溶質一般能溶于________溶劑。
(2)①在極性溶劑里，如果溶劑和溶質之間存在________，則溶解性好，且__________越大，溶解性越好。如果溶質分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就比較小，如NH3極易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能與水互溶，就是因為它們與水形成了分子間氫鍵。
非極性
極性
氫鍵
氫鍵作用力
②“相似相溶”還適用于分子結構的相似性。例如，乙醇的結構簡式為CH3CH2—OH，其中的________與水分子中的________相近，因而乙醇能與水互溶(當然，乙醇分子由于—OH的極性較大，易與水分子形成氫鍵也是其互溶的原因)。而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2—OH中的烴基________，其中的—OH跟水分子中的—OH的相似因素________，因而它在水中的溶解度明顯減小。
③如果溶質與________能發生化學反應，也會增大溶質的溶解度。如SO2與水發生反應生成H2SO3，而H2SO3可溶于水，因此，將增大SO2的溶解度。
—OH
—OH
較大
小得多
水
二、分子的手性
1．手性異構體
具有完全相同的________和________的一對分子，如同左手與右手一樣互為________，卻在三維空間里________，互稱手性異構體。
2．手性分子
有手性異構體的分子叫做________。如：乳酸
分子。
組成
原子排列
鏡像
不能疊合
手性分子
3．判斷手性碳原子的方法
如圖，連接4個不同原子或基團的碳原子即為手性碳原子。
這里a≠b≠c≠d。例如，CHFClBr中C原子是手性碳原子，該分子是手性分子。
[即學即練]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)CS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于非極性分子。(　　)
(2)I2在酒精中易溶，故可用酒精萃取碘水中的碘。(　　)
(3)SO2和HCl均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子。(　　)
(4)硫在CS2中的溶解度比在水中的小。 (　　)
(5)NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有極性。(　　)
(6)手性分子之間，因分子式相同，故其性質相同。(　　)
(7)飽和一元醇CnH2n＋1—OH，隨著n值增大，水溶性減弱。(　　)
√
×
√
×
×
×
√
2．物質在不同溶劑中的溶解性一般都遵循“相似相溶”規律。下列裝置不宜用于NH3和HCl尾氣的吸收的是(　　)
答案：C
解析：HCl和NH3是極性分子，易溶于水而不溶于CCl4。C項裝置易發生倒吸，而A、D項裝置分別使用了倒置漏斗和球形干燥管，能防止倒吸。B項裝置中氣體先通過CCl4，由于HCl和NH3不溶于CCl4，HCl和NH3經過CCl4后再被上層的水吸收，也可以有效防止倒吸。
3．下列分子中，不含手性碳原子的是(　　)
A． B．
C． D．CH3CHClCH2CHO
答案：B
4．下列有關物質的溶解性說法中正確的是 (　　)
A．二氧化碳為非極性分子，但是二氧化碳能溶于水，是因為二氧化碳與水分子間可形成氫鍵
B．SF6為正八面體結構，該物質可能易溶于苯，難溶于水
C．甲醇能與水互溶主要是由于水與甲醇結構相似
D．氨氣易溶于水，而與其結構相似的PH3難溶于水，主要原因是PH3分子的極性比NH3的弱
答案：B
解析：二氧化碳能溶于水是因為二氧化碳能與水反應，A項錯誤；SF6為正八面體結構，所以為非極性分子，根據相似相溶原理，可能易溶于苯，難溶于水，B項正確；甲醇能與水互溶主要是由于水與甲醇能形成氫鍵，C項錯誤；氨氣易溶于水最主要的原因是能與水形成氫鍵，其次就是能與水反應以及相似相溶，而PH3難溶于水，主要原因是不能與水形成氫鍵、且難與水反應，D項錯誤。
5．下列對分子的性質的解釋中，不正確的是(　　)
A．水很穩定(1 000 ℃以上才會部分分解)是因為水中含有大量的氫鍵所致
B．乳酸( )具有手性，是因為分子中含有一個手性碳原子
C．碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋
D．酸性CF3—COOH>CI3—COOH，是因為電負性F>I
答案：A
解析：水分子穩定的原因是水分子中H—O鍵鍵能大，難斷裂，而與氫鍵無關，A錯誤。
核心素養
提升點一　影響物質溶解性的因素
例1 雙氧水(H2O2)是一種醫用消毒殺菌劑，已知H2O2分子的結構如圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個H原子猶如在半展開的書的兩面紙上，書面夾角為93°52′，而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試回答下列問題：
(1)下列關于H2O2的說法中正確的是________。
a．分子中有極性鍵
b．分子中有非極性鍵
c．氧原子的軌道發生sp2雜化
d．分子是非極性分子
(2)H2O2分子間易形成氫鍵，該氫鍵的表示式是_________。
(3)H2O2難溶于CS2，主要原因是_______________________________ __________________________________。
(4)H2O2易溶于水，主要原因是________________________________ ____________。
ab
H—O…H
因為H2O2為極性分子，CS2為非極性分子，根據“相似相溶”規律可知H2O2難溶于CS2
H2O2易與H2O分子間形成氫鍵且H2O和H2O2均為極性分子
解析：(1)在H2O2中H—O鍵為極性鍵，O—O鍵為非極性鍵；根據H2O2的結構可知，H2O2為極性分子；O原子價電子對數為＝4，O原子為sp3雜化。
(2)H2O2中含有H—O鍵，故分子間能形成氫鍵，表示為H—O…H。
(3)H2O2為極性分子，CS2為非極性分子，根據相似相溶原理知H2O2難溶于CS2。
(4)H2O2和H2O分子均為極性分子，且H2O2與H2O分子之間易形成氫鍵，因此H2O2易溶于水。
狀元隨筆　影響物質水溶性的因素有氫鍵，極性相似相溶、結構相似相溶以及反應等。
[提升1]　(1)NH3在水中的溶解度很大。下列說法與NH3的水溶性無關的是________(填標號)。
a.NH3和H2O都是極性分子
b．NH3與H2O分子間易形成氫鍵
c．NH3溶于水建立了平衡NH3+H2O NH3·H2O ＋OH－
d．NH3是一種易液化的氣體
(2)CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶，據此可判斷CrO2Cl2是________(填“極性”或“非極性”)分子。
(3)金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發性液體，Ni(CO)4呈正四面體形。Ni(CO)4易溶于下列物質中的______(填標號)。
a.水　b．CCl4　c．苯　d．NiSO4溶液
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子數較少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是__________________________________________。
d
非極性
bc
它們都是極性分子且都能與H2O分子形成分子間氫鍵
解析：(1) NH3極易溶于水，主要原因有NH3分子與H2O分子間形成氫鍵；NH3和H2O都是極性分子，相似相溶；NH3和H2O能發生化學反應，a、b、c不符合題意；NH3易液化是因為NH3分子之間易形成氫鍵，與其水溶性無關，d符合題意。(2) CCl4、CS2是非極性溶劑，根據“相似相溶”規律可知，CrO2Cl2是非極性分子。(3)由Ni(CO)4易揮發且其空間構型為正四面體形可知，Ni(CO)4為非極性分子，根據“相似相溶”規律可知，Ni(CO)4易溶于CCl4和苯。
狀元隨筆　能形成氫鍵的物質一般具有：—NH2、—OH、—COOH等原子團。
【關鍵能力】
物質的溶解性判斷
1．物質溶解性的判斷與比較
(1)依據“相似相溶”規律
非極性溶質一般易溶于非極性溶劑，難溶于極性溶劑；極性溶質一般易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑。
(2)依據溶質與溶劑之間是否存在氫鍵
如果溶質與溶劑之間能形成氫鍵，則溶質溶解度增大且氫鍵作用力越大，溶解性越好。如：NH3、HF極易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就是因為它們與水形成分子間氫鍵。
(3)依據分子結構的相似性
溶質與溶劑分子結構的相似程度越大，其溶解度越大。如烴基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度越小。
2．注意的問題
(1)“相似相溶”規律是從分子結構的角度，通過實驗的觀察和研究而得出的關于物質溶解性的經驗規律，也有不符合此規律的例外情況，如CO、NO等極性分子難溶于水。
(2)根據“相似相溶”規律，極性溶質一般能溶于極性溶劑，非極性溶質一般能溶于非極性溶劑。通過溶劑是否有極性，就可判斷出溶質分子是否有極性。如苯易溶于四氯化碳，而難溶于水，水為極性分子，而四氯化碳為非極性分子，則苯為非極性分子。
(3)“相似相溶”規律可以解釋一些物質在某些溶劑中溶解的情況。
狀元隨筆　物質在水溶液中溶解能力大小比較的思路
(1)是否符合“相似相溶”規律；
(2)是否與水形成氫鍵；
(3)是否與水發生反應；
(4)溶質的結構與水分子結構相似程度的大小。
提升點二　手性分子和手性碳原子的確定
例2 有機物 具有手性，發生下列反
應后，分子仍有手性的是(　　)
①與H2發生加成反應　 ②與乙酸發生酯化反應　
③發生水解反應　 ④發生消去反應
A．①②　　　　 B．②③
C．①④ D．②④
答案：B
解析：原有機物中與—OH相連的碳原子為手性碳原子，與H2加成后，該碳原子連有兩個乙基，不再具有手性；與乙酸發生酯化反應后，該碳原子所連四個取代基不同，仍具有手性；發生水解反應后，該碳原子所連四個取代基也不同，仍具有手性；當發生消去反應時，原手性碳原子生成雙鍵后不再具有手性。
狀元隨筆　 能與H2加成、醇—OH能與乙酸酯化，酯基可水解、
醇—OH能消去。
[提升2]　下列物質中不具有手性碳原子的是(　　)
A.乳酸：CH3—CH(OH)—COOH
B．環己醇： (環狀化合物中C原子手性判斷可分析該C原子兩個方向至會合的路徑是否相同)
C．丙醛糖：CH2OH—CH(OH)—CHO
D．α-氨基丙酸：CH3—CH(NH2)—COOH
答案：B
解析：有機分子中連接四個不同原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子。A、C、D選項分子處于中間位置的碳原子均連有一個氫原子和三個不同的其他原子團，具有手性，不符合題意；故選B項。
狀元隨筆　判斷某物質是否具有手性，關鍵是看該分子中是否含有手性碳原子。當其中的某個碳原子形成四個單鍵，且與四個不同的取代基相連時，該碳原子即為手性碳原子，該分子具有手性，否則該分子無手性。
【關鍵能力】
手性分子和手性碳原子的確定
1．手性分子的確定
(1)觀察實物與其鏡像能否重合，如果不能重合，說明是手性分子。
如圖：
(2)觀察有機物分子中是否有手性碳原子，如果有一個手性碳原子，則該有機物分子就是手性分子，具有手性異構體。含有兩個手性碳原子的有機物分子不一定是手性分子。
2．手性原子的確定
四個不同的原子或基團連接在A原子上，形成的化合物存在手性異構，則A原子稱為手性原子。
如 其中*C即為手性碳原子。具有手性原子的分子，
都存在手性異構，這些物質都具有特殊的光學性質。不飽和碳原子(如 、—C≡C—等中的碳原子)一定不是手性碳原子。
狀元隨筆　(1)手性異構體雖然分子組成、官能團完全相同，但性質和用途不一定相同。
(2)手性異構體之間的轉化屬于化學變化。
(3)可以通過條件的控制(如催化劑)選擇有利于目標手性異構體的合成。
素養形成
1.下列有機物分子中屬于手性分子的是(　　)
①乳酸[CH3CH(OH)COOH]?、?-丁醇 ③ 　 ④丙三醇
A．①　　　　 B．①②
C．①②③ D．①②③④
答案：C
解析：寫出各分子的結構簡式：
可知①②③中存在手性碳原
子(用*標記的)，而④中中間的碳原子連有兩個相同的—CH2OH，不是手性碳原子。
2．下列說法中正確的是(　　)
A．極性溶質一定易溶于極性溶劑，非極性溶質一定易溶于非極性溶劑
B．溴分子和水分子是極性分子，四氯化碳分子是非極性分子，所以溴難溶于水而易溶于四氯化碳
C．白磷分子是非極性分子，水分子是極性分子，二硫化碳是非極性分子，所以白磷難溶于水而易溶于二硫化碳
D．水分子是極性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是極性分子
答案：C
解析：很多有機物分子都是極性分子，但因為極性很弱，所以大部分難溶于水，而有機物之間的溶解度卻很大，所以A項錯誤；溴分子是非極性分子，故B項錯誤；二氧化碳(O===C===O)是非極性分子，D項錯誤。
3．丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]分子為手性分子，它存在對映異構，如圖所示。
Ⅰ　 　?、?br/>下列關于丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]的兩種對映異構(Ⅰ和Ⅱ)的說法正確的是(　　)
A．Ⅰ和Ⅱ結構和性質完全不相同
B．Ⅰ和Ⅱ呈鏡面對稱，具有不同的分子極性
C．Ⅰ和Ⅱ都屬于非極性分子
D．Ⅰ和Ⅱ中化學鍵的種類與數目完全相同
答案：D
解析：當四個不同的原子或者原子團連接在同一個C原子上時，這個C原子稱為手性C原子。但是，這種對稱只對物理性質有很大影響，無論是化學鍵還是分子的極性都是相同的。
4．現已知O3分子為V形結構，O3在水中的溶解度與O2相比，可知(　　)
A．O3在水中的溶解度和O2一樣
B．O3在水中的溶解度比O2小
C．O3在水中的溶解度比O2大
D．無法比較
答案：C
5．3-氯-2-丁氨酸的結構簡式為： 。
一個3-氯-2-丁氨酸分子中含有________個手性碳原子。其中一對對映異
構體用簡單的投影式表示為： ，則另一對對映異
構體的簡單投影式為 和____________。
2
解析：根據手性碳原子周圍連接四個不同的原子或原子團這一規律可以判斷該物質的手性碳原子個數；參照例子可以知道對映體關系就像我們照鏡子一樣，其另一種就是該種在鏡子中的“鏡像”。
6．現有A、B兩種有機物，結構簡式如圖所示，A可通過分子內氫鍵形成一個六元環，而B只能通過分子間氫鍵締合。
(1)若用“ ”表示硝基、用“…”表示氫鍵，畫出A分子形
成分子內氫鍵時的結構__________。
(2)A、B分別溶于水，________的溶解度稍大些(填“A”或“B”)。
(3)工業上用水蒸氣蒸餾法分離A、B的混合物，則首先被蒸出的成分是________(填“A”或“B”)。
B
A
解析：(1)根據氫鍵的形成條件可知，A中氫鍵是羥基氫與硝基中的氧原子之間形成的電性作用，中間用“…”連接。
(2)在極性溶劑中，若溶質分子和溶劑分子間形成氫鍵，則溶質的溶解度增大。
(3)A中含有分子內氫鍵，B中含有分子間氫鍵，故A的沸點低于B。(共51張PPT)
第一節　共價鍵
必備基礎
核心素養
素養形成
課程目標
1．了解共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵。
2．了解σ鍵和π鍵的明顯差別和一般規律。
3．理解鍵長、鍵能、鍵角等鍵參數的概念。
4．能運用鍵參數說明簡單分子的某些性質。
圖說考點
必備基礎
一、共價鍵及其特征
1．共價鍵的形成
(1)概念：原子間通過__________所形成的相互作用，叫做共價鍵。
(2)成鍵的粒子：一般為________原子(相同或不相同)或金屬原子與非金屬原子。
(3)鍵的本質：原子間通過________________________產生的強烈相互作用。
(4)鍵的形成條件：非金屬元素的________之間形成共價鍵；大多數電負性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價鍵。
共用電子對
非金屬
共用電子對(即原子軌道重疊)
原子
2．共價鍵的類型及特征
共價鍵依據________________分為極性鍵和非極性鍵。按________________分為σ鍵和π鍵。
(1)σ鍵
形成 成鍵原子的s軌道或p軌道“______”重疊而形成
類型 s -s型
H—H的s- s σ鍵的形成
s - p型
H—Cl的s- p σ鍵的形成
共用電子對是否偏移
原子軌道重疊方式
頭碰頭
類型 p- p型
Cl—Cl的p -p σ鍵的形成
特征 ①以形成化學鍵的兩原子核的______為軸作旋轉操作，共價鍵電子云的圖形______，這種特征稱為______
②σ鍵的強度______
連線
不變
軸對稱
較大
(2)π鍵
形成 由兩個原子的p軌道“______”重疊形成
p -p型
p -p π鍵的形成
特征 ①每個π鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由________構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為______，這種特征稱為______對稱
②π鍵______旋轉；不如σ鍵牢固，較易______
肩并肩
兩原子核
鏡像
鏡面
不能
斷裂
(3)判斷σ鍵和π鍵的一般規律
①共價單鍵是______鍵；
②共價雙鍵和共價三鍵中有一個鍵是______鍵，其他的都是______鍵。
σ
σ
π
二、鍵參數——鍵能、鍵長與鍵角
1．概念和特點
概念 特點
鍵能 ______分子中1 mol化學鍵______成氣態原子所吸收的能量 鍵能越大，鍵越________
鍵長 構成化學鍵的兩個原子的______ 鍵長越短，鍵能________，鍵越________
鍵角 多原子分子內兩個___________之間的夾角 表明共價鍵有________，決定分子的_________
氣態
解離
穩定
核間距
越大
穩定
相鄰共價鍵
方向性
空間結構
2.對物質性質的影響
[即學即練]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)原子軌道在空間都具有方向性。(　　)
(2)σ鍵是軸對稱而π鍵是鏡面對稱。(　　)
(3)一般來說，σ鍵比π鍵強度大，更穩定。(　　)
(4)N2分子中σ鍵與π鍵的個數比是2∶1。(　　)
(5)鍵能越大，鍵長越長，共價化合物越穩定。(　　)
(6)鍵角是描述分子立體結構的重要參數。(　　)
(7)兩個原子之間形成的雙鍵中σ鍵與π鍵各一個，且鍵能一定小于單鍵的兩倍。(　　)
×
√
√
×
×
√
×
2．下列不屬于共價鍵成鍵因素的是(　　)
A．形成共用電子對
B．成鍵原子的原子軌道在空間重疊
C．形成化學鍵，體系能量降低，趨于穩定
D．兩原子體積大小要適中
答案：D
解析：共價鍵的本質是在原子之間形成共用電子對。兩原子形成共價鍵時原子軌道發生重疊，兩原子的原子軌道重疊越多，鍵越牢固，體系的能量也越低，但對成鍵原子體積的大小沒有要求。綜上所述，D項錯誤。
3．下列元素的原子間易形成共價鍵的是(　　)
A．Na和Cl　　 B．K和F
C．H和Cl D．Ca和O
答案：C
解析：非金屬元素的原子間容易形成共價鍵，活潑的金屬和非金屬元素的原子間容易形成離子鍵。則Na和Cl形成的是離子鍵，A錯誤；K和F形成的是離子鍵，B錯誤；H和Cl均是非金屬元素，形成的是共價鍵，C正確；Ca和O形成的是離子鍵，D錯誤。
4．下列關于σ鍵的說法錯誤的是(　　)
A．如果電子云圖像是由兩個s電子重疊形成的，即形成s-s σ鍵
B．s電子與p電子形成s-p σ鍵
C．p電子與p電子不能形成σ鍵
D．HCl分子里含一個s-p σ鍵
答案：C
解析：s電子與s電子、s電子與p電子只能形成σ鍵；p電子與p電子“頭碰頭”形成σ鍵，“肩并肩”形成π鍵。HCl分子中的σ鍵是由H的s電子和Cl的p電子形成的s p σ鍵。
5．有以下物質：①HF　②Cl2?、跦2O　④N2
⑤C2H4?、轈2H6　⑦H2?、郒2O2
⑨HCN(H—C≡N)。
(1)只含有極性鍵的是________。
(2)只含有非極性鍵的是________。
(3)既有極性鍵，又有非極性鍵的是________。
(4)只有σ鍵的是____________。
(5)既有σ鍵，又有π鍵的是________。
解析：根據共價鍵的存在范圍、極性鍵與非極性鍵的區別、σ鍵和π鍵的形成條件和特征，便可得出各題答案。
①③⑨
②④⑦
⑤⑥⑧
①②③⑥⑦⑧
④⑤⑨
6．實驗測得四種結構相似的單質分子的鍵長、鍵能的數據如下：
已知D2分子的穩定性大于A2，則a_______(填“>”或“<”，下同)1.98，d_______193；a_______c，b_______d。
A—A B—B C—C D—D
鍵長/10－10 m a 0.74 c 1.98
鍵能/kJ·mol－1 193 b 151 d
解析：根據共價鍵的存在范圍、極性鍵與非極性鍵的區別、σ鍵和π鍵的形成條件和特征，便可得出各題答案。
>
>
＜
＞
核心素養
提升點一　共價鍵的特征和分類
例1 有下列十種物質：①CH4 ②CH3CH2OH?、跱2 ④HCl　⑤CO2?、轈H3CH3?、逤2H4?、郈2H2 ⑨H2O2　⑩HCHO
請按要求回答下列問題(填寫編號)：
(1)只有σ鍵的有__________，既有σ鍵又有π鍵的有_________。
(2)只含有極性鍵的化合物有_________，既含有極性鍵又含有非極性鍵的化合物有__________。
(3)含有雙鍵的有_______，含有三鍵的有______。
有機物中碳原子要滿足四個價鍵！
①②④⑥⑨
③⑤⑦⑧⑩
①④⑤⑩
②⑥⑦⑧⑨
⑤⑦⑩
③⑧
解析：十種物質的結構式分別為① ②
③N≡N、④H—Cl、⑤O===C===O、⑥ ⑦
⑧H—C≡C—H、⑨H—O—O—H、⑩ 根據以下兩點判斷化學鍵類型：①單鍵只有是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵；②同種元素原子之間形成的共價鍵是非極性鍵，不同種元素原子之間形成的共價鍵是極性鍵。
狀元隨筆　共價鍵可從不同角度分類，從電子的重疊方式可分為σ鍵和π鍵；從共用電子對偏向可分為極性鍵和非極性鍵。
[提升1]　下列物質的分子中既有σ鍵，又有π鍵，并含有非極性鍵的是(　　)
①C2H2?、贜2?、跦2O?、蹾Cl　⑤C2H4
A．①②⑤ B．①②④
C．②④⑤ D．②③④
答案：A
解析：C2H2中存在C—H鍵和C≡C鍵，含有σ鍵和π鍵，C≡C鍵為非極性鍵，①符合題意；N2的結構式為N≡N，含有σ鍵和π鍵，N≡N鍵為非極性鍵，②符合題意；H2O中只存在H—O鍵，只有σ鍵，沒有π鍵，③不符合題意；HCl中只存在H—Cl鍵，只有σ鍵，沒有π鍵，④不符合題意；C2H4 中存在C—H鍵和碳碳雙鍵，含有σ鍵和π鍵，C與C之間為非極性鍵，⑤符合題意。
狀元隨筆　ABx型分子或原子團中的σ鍵：如H2O有2個σ鍵；CO2有2個σ鍵；有3個σ鍵；有4個σ鍵。在一個ABx型分子或原子團中，有x個σ鍵。
【關鍵能力】
共價鍵的特征和分類方法
1．共價鍵特征
(1)當成鍵原子相互接近時，原子軌道發生重疊，兩原子核間的電子密度增大，體系的能量降低。
(2)共價鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時相互結合的數量關系。
(3)共價鍵的方向性決定了分子的空間結構。但并不是所有共價鍵都具有方向性，如兩個s軌道形成共價鍵時就沒有方向性。
2．共價鍵的分類方法
分類標準 類型
共用電子對數 單鍵、雙鍵、三鍵
共用電子對的偏移程度 極性鍵、非極性鍵
原子軌道重疊方式 σ鍵、π鍵
3.σ鍵與π鍵的比較
共價鍵類型 σ鍵 π鍵
示意圖
原子軌道重疊方式 “頭碰頭”重疊 “肩并肩”重疊
原子軌道重疊部位 兩原子核之間，在鍵軸處 鍵軸上方和下方，鍵軸處為零
原子軌道重疊程度 大 小
鍵的強度 較大 較小
活潑性 不活潑 活潑
成鍵規律 共價單鍵是σ鍵；雙鍵中一個鍵是σ鍵，一個鍵是π鍵；三鍵中一個鍵是σ鍵，另外兩個鍵是π鍵 狀元隨筆　兩個自旋方向相反的s電子或s電子與p電子只能形成σ鍵不能形成π鍵，而兩個自旋方向相反的p電子既可形成σ鍵，又可形成π鍵，但是首先要形成σ鍵。因為形成σ鍵時原子軌道重疊的程度比形成π鍵時原子軌道重疊的程度大，電子在核間出現的概率大，共價鍵強，形成的分子更穩定。
提升點二　鍵參數及其應用
例2 Ⅰ.已知氫分子的形成過程示意圖如
圖所示，請據圖回答問題。
(1)H－H鍵的鍵長為______，①～⑤中，
體系能量由高到低的順序是__________。
(2)下列說法正確的是________(填字母)。
A．氫分子中含有一個π鍵
B．由①到④，電子在核間出現的概率增大
C．由④到⑤，需要消耗外界的能量
D．氫分子中含有一個極性共價鍵
74 pm
①⑤②③④
BC
解析：(1)可以直接從題圖中得到有關數據，H—H鍵的鍵長為74 pm；體系能量由高到低的順序是①⑤②③④。(2)氫分子中含有一個σ鍵，A項錯誤；兩個氫原子的核間距逐漸減小時，原子軌道會相互重疊，導致電子在核間出現的概率增大，B項正確；④已經達到穩定狀態，當改變構成氫分子的兩個氫原子的核間距時，需要消耗外界的能量，C項正確；氫分子中含有一個非極性共價鍵，D項錯誤。
Ⅱ.幾種常見化學鍵的鍵能如表所示。
請回答下列問題：
(1)試比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大?。篨________(填“>”“<”或“＝”)226 kJ·mol－1。
(2)H2被認為是21世紀人類最理想的燃料，而又有科學家提出硅是“21世紀的能源”“未來的石油”等觀點。試計算每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為_________；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為________(已知1 mol Si中含2 mol Si—Si鍵，1 mol SiO2中含4 mol Si—O鍵)。
化學鍵 Si—O H—O O===O Si—Si Si—C
鍵能/(kJ·mol－1) 452 462.8 497.3 226 X
>
120 475 kJ
858.7 kJ
解析：(1)Si－Si鍵的鍵長比Si－C鍵的鍵長長，Si－Si鍵的鍵能比Si－C鍵的鍵能小。(2)由題圖可知，H－H鍵的鍵能為436 kJ·mol－1，每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為1 000g÷2 g·mol-1×(462.8 kJ·mol－l×2－436 kJ·mol－1－497.3 kJ·mol－1×)＝120 475 kJ；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為452 kJ·mol－1×4 mol－497.3 kJ·mol－1×1 mol－226 kJ·mol－1×2 mol＝858.7 kJ。
狀元隨筆　斷鍵吸熱，成鍵放熱，化學反應的反應熱ΔH ＝反應物總鍵能－生成物總鍵能。
[提升2]　下表是一些鍵能數據(單位：kJ·mol－1)：
鍵能 鍵能 鍵能 鍵能
H—H 436 Cl—Cl 242.7 H—Cl 431.8 H—O 462.8
S===S 255 H—S 339 C—F 427 C—O 351
C—Cl 330 C—I 218 H—F 568
由上表中數據能否得出這樣的結論：
(1)半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固(即鍵能越大)。________(填“能”或“不能”)。
(2)非金屬性越強的原子形成的共價鍵越牢固。________(填“能”或“不能”)。
(3)能否從數據中找出一些規律，請寫出一條：
___________________________________________________________。
(4)試預測C－Br鍵的鍵能范圍：___________不能
不能
能，同主族元素與相同原子結合形成共價鍵時，原子半徑越小，共價鍵越強
218 kJ·mol－1
330 kJ·mol－1
解析：根據表中的有關數據及元素周期律知識分析可知氯原子的原子半徑小于硫原子的原子半徑，且硫元素的非金屬性較氯元素的非金屬性弱，但硫硫鍵的鍵能大于氯氯鍵的鍵能，因此不能說半徑越小的原子形成的共價鍵越牢固，也不能說非金屬性越強的原子形成的共價鍵越牢固。根據表中數據分析可以得出如下規律：同主族元素與相同原子結合形成共價鍵時，原子半徑越小，共價鍵越強；根據此規律可知C－Br鍵的鍵能介于C－Cl鍵的鍵能和C－I鍵的鍵能之間，即218 kJ·mol－1～330 kJ·mol－1。
狀元隨筆　非金屬性強弱主要由原子結構決定，而共價鍵強弱則與原子半徑、共用電子對多少有關。
【關鍵能力】
共價鍵參數與分子的性質
1．一般來講，形成共價鍵的兩原子半徑之和越小，共用電子對數越多，則共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩定。如HF、HCl、HBr、HI中，分子的共用電子對數相同(1對)，因F、Cl、Br、I的原子半徑依次增大，故共價鍵牢固程度H—F＞H—Cl＞H—Br＞H—I，因此，穩定性HF＞HCl＞HBr＞HI。
2．鍵長越短，往往鍵能越大，共價鍵越穩定。
3．鍵能與鍵長是衡量共價鍵穩定性的參數，鍵角是描述分子空間結構的參數。一般來說，如果知道分子中的鍵角，這個分子的空間結構就確定了。
4．鍵能與化學反應的能量變化關系：
(1)化學反應過程中，舊鍵斷裂吸收的總能量大于新鍵形成所放出的總能量，則反應為吸熱反應，吸熱反應使反應體系的能量增加，故規定反應的熱量變化ΔH為“＋”。
化學反應過程中，舊鍵斷裂所吸收的總能量小于新鍵形成放出的總能量，則反應為放熱反應，放熱反應使反應體系的能量降低，故規定反應的熱量變化ΔH為“－”。
(2)利用鍵能計算反應的熱量變化：ΔH＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。
狀元隨筆　認識鍵參數的幾個誤區
(1)鍵長和鍵角共同決定分子的空間結構。
(2)鍵長不是成鍵兩原子的原子半徑之和，而是小于其半徑之和。
(3)鍵能越大，一般鍵長越短，分子越穩定。
素養形成
1.下列關于σ鍵和π鍵的說法正確的是(　　)
A.σ鍵是以“頭碰頭”方式形成的共價鍵，π鍵是以“肩并肩”方式形成的共價鍵
B． 描述的是π鍵的形成過程
C．原子軌道以“頭碰頭”方式相互重疊比以“肩并肩”方式相互重疊的程度小，所以σ鍵比π鍵活潑
D． 可以表示N2分子中σ鍵和π鍵存在的情況
答案：A
解析：共價鍵的分類依據有多種，不同的分類依據可以得到不同的分類結果，從原子軌道的相互重疊方式來看，如果兩個原子的成鍵軌道沿鍵軸方向以“頭碰頭”方式相互重疊，這樣形成的共價鍵為σ鍵，如果兩個原子的成鍵軌道以“肩并肩”方式相互重疊，這樣形成的共價鍵稱為π鍵，A項正確；B項中描述的是“頭碰頭”方式的相互重疊，所以形成的是σ鍵，B項錯誤；σ鍵的相互重疊程度大于π鍵，所以σ鍵更穩定，C項錯誤；考慮到σ鍵和π鍵的相互重疊方式，中間位置形成的是σ鍵，其他位置形成的是π鍵，D項錯誤。
2．下列說法中正確的是(　　)
A．分子中鍵能越大，鍵長越短，則分子越穩定
B．只有非金屬原子之間才能形成共價鍵
C．水分子可表示為H—O—H，分子中鍵角為180°
D．H—O鍵鍵能為463 kJ·mol－1，即18 g水分子生成H2和O2時，放出能量為(2×463) kJ
答案：A
解析：在分子中鍵能越大，結合力就越強，鍵長應越短，分子越穩定，所以A正確；B中有些不活潑金屬形成的化學鍵可能是共價鍵；C中水分子的兩個O—H鍵的鍵角小于180°，其分子結構式雖為H—O—H，但不能表示分子真正的空間結構；D中給出H—O鍵的鍵能是破壞1 mol H—O鍵所吸收的能量，在H2O分子中有兩個H—O鍵，應吸收能量2×463 kJ，而當H、O形成H2和O2在成鍵時需放出能量，應是其鍵能及其化學計量數的乘積，所以反應放出的能量應是它們的代數和，故D錯誤。
3．氣態N4分子結構如右圖所示。已知斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量，根據以上信息和數據，判斷下列說法正確的是(　　)
A．N4屬于一種新型的化合物
B．N4分子中存在非極性鍵
C．N4分子中N—N鍵角為109°28′
D．1 mol N4轉變成N2將吸收882 kJ熱量
答案：B
解析：N4是由氮元素形成的一種單質，A錯誤；氮元素為活潑非金屬元素，氮元素與氮元素之間形成的是非極性鍵，B正確；N4是正四面體結構，鍵角為60°，C錯誤；已知斷裂1 mol N—N鍵吸收167 kJ熱量，生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量，則轉變成N2將放出882 kJ熱量，D錯誤。
4．下列分子的結構式與共價鍵的飽和性不相符的是(　　)
A．H2O2：H—O===O—H
B．CH3COOOH：
C．CH4S：
D．SiHCl3：
答案：A
解析：由共價鍵的飽和性可知：C、Si均形成4個共價鍵，H形成1個共價鍵，O、S均形成2個共價鍵。A項中O原子之間不可能形成雙鍵，B項是過氧乙酸，含有過氧鍵“O—O”，C項相當于S取代了CH3OH中的氧原子，D項中Si原子形成4個共價鍵。
5．下列物質中，σ鍵和π鍵數目相等的是：________；σ鍵數目小于π鍵數目的是________；σ鍵和π鍵數目之比為2∶1的是________。
A．丙烯氰 CH2===CH—C≡N
B．N≡C—C≡N
C．丙烯酸：CH2===CH—COOH
D．乙烯基乙炔：
E. 羰基硫：COS
E
B
A
6．某些共價鍵的鍵能數據如下表(單位：)：
(1)把1 mol Cl2(g)分解為氣態原子時，需要________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。
(2)由表中所列化學鍵形成的單質分子中，最穩定的是________，最不穩定的是________；形成的化合物分子中最穩定的是________。
(3)試通過鍵能數據估算下列反應的反應熱：
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝_____________。
共價鍵 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—I
鍵能 436 243 193 432 298
共價鍵 I—I N≡N H—O H—N
鍵能 151 946 463 393
吸收
243
N2
I2
H2O
－185 kJ·mol－1
解析：(1)鍵能是指氣態基態原子形成1 mol化學鍵釋放的最低能量。新鍵形成釋放能量，則舊鍵斷裂吸收能量，根據能量守恒定律，斷開1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量等于形成1 mol Cl—Cl鍵釋放的能量。
(2)鍵能越大，化學鍵越牢固，越不容易斷裂，化學性質越穩定，因此最穩定的單質為N2；最不穩定的單質是I2，最穩定的化合物是H2O，最不穩定的化合物是HI。
(3)ΔH＝反應物鍵能之和－生成物鍵能之和＝(436＋243－2×432)kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1。(共29張PPT)
第二章 章末共享專題
微專題一
微專題二
微專題一
微專題一　分子的空間結構及判斷方法
1．用價層電子對互斥理論判斷
價層電子對互斥模型說明價層電子對的排斥作用對分子空間結構的影響，而分子的空間結構指的是成鍵電子對的空間結構，不包括孤電子對。
(1)當中心原子無孤電子對時，分子的空間結構與VSEPR模型一致。
(2)當中心原子有孤電子對時，分子的空間結構與VSEPR模型不一致。
(3)若中心原子有孤電子對，根據孤電子對與成鍵電子對相互排斥規律：孤電子對—孤電子對 孤電子對—成鍵電子對>成鍵電子對—成鍵電子對。隨著孤電子對數目的增多，成健電子對與成鍵電子對之間的斥力減小，鍵角也減小。如CH4、NH3和H2O分子中的鍵角依次減小。
2．用鍵角判斷
分子的空間結構和鍵角的關系如下表所示：
分子類型 分子的空間結構 鍵角 鍵的極性 分子極性 實例
A2 直線形(對稱) 非極性鍵 非極性 H2、O2、N2等
AB 直線形(非對稱) 極性鍵 極性 HX、CO、NO等
ABA 直線形(對稱) 180° 極性鍵 非極性 CO2、CS2等
V形(不對稱) 極性鍵 極性 H2O、H2S等
AB3 平面三角形(對稱) 120° 極性鍵 非極性 BF3、SO3等
三角錐形(不對稱) 極性鍵 極性 NH3、PCl3等
AB4 正四面體形(對稱) 109°28′ 極性鍵 非極性 CH4、CCl4等
3.用雜化軌道理論判斷
雜化 類型 雜化軌 道數目 雜化軌道間夾角 分子空間結構 實例
sp 2 180° 直線形 BeCl2、CH≡CH
sp2 3 120° 平面三角形 BF3、BCl3
sp3 4 109°28′ 正四面體形 CH4、CCl4
[微訓練一]
1．下列物質中，分子的空間結構與水分子相同的是(　　)
A．CO2 B．H2S
C．PCl3 D．SiCl4
答案：B
解析：水分子的空間結構為V形，根據等電子原理可知，H2S與H2O的結構相似，H2S的空間結構也為V形。
2．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的空間結構為(　　)
A．直線形 B．平面正方形
C．正四面體形 D．正八面體形
答案：C
解析：通過sp3雜化可得到呈正四面體形的4個sp3雜化軌道，與4個Cl－形成4個配位鍵，故[ZnCl4]2－為正四面體形。
3．氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關于氯化亞砜分子的空間結構和中心原子(S)采取雜化方式的說法正確的是(　　)
A．三角錐形、sp3 B．V形、sp2
C．平面三角形、sp2 D．三角錐形、sp2
答案：A
解析：SOCl2分子中硫原子的價層電子對數＝σ鍵電子對數＋孤電子對數＝3＋×(6－2×1－2)＝4，故S原子采取sp3雜化，由于孤電子對占據一個雜化軌道，所以分子的空間結構為三角錐形。
4．下列關于價層電子對互斥理論及雜化軌道理論的敘述不正確的是(　　)
A．價層電子對互斥理論將分子分成兩類：中心原子有孤電子對的和無孤電子對的
B．價層電子對互斥理論既適用于單質分子，也適用于化合物分子
C．sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道通過雜化形成的一組能量相近的新軌道
D．AB2型共價化合物的中心原子A采取的雜化方式可能不同
答案：B
解析：在VSEPR理論中，將分子分成了含孤電子對與不含孤電子對兩種情況，顯然分子的VSEPR模型與立體構型可能相同(不含孤電子對的情況下)，也可能不同(含孤電子對的情況下)，A項正確；VSEPR模型的研究對象僅限于化合物分子，不適用單質分子，B項錯誤；C項明顯正確；AB2型共價化合物由于其中心原子具有的孤電子對數和σ鍵電子對數可能不同，則其采取的雜化方式也可能不同，D項正確。
5．20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥理論(簡稱VSEPR模型)，用于預測簡單分子空間結構。其要點可以概括為
Ⅰ.用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤電子對)，(n＋m)稱為價層電子對數。分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻地分布在中心原子周圍的空間；
Ⅱ.分子的空間結構是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對；
Ⅲ.分子中價層電子對之間的斥力主要順序：
ⅰ.孤電子對之間的斥力>孤電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力；
ⅱ.雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；
ⅲ.X原子得電子能力越弱，A—X形成的共用電子對之間的斥力越強；
ⅳ.其他。
請仔細閱讀上述內容，回答下列問題：
(1)根據要點Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請填寫下表。
(2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因：_______________________________________。
(3)H2O分子的空間結構為________，請你預測水分子中∠H—O—H的大小范圍并解釋原因：__________________________________________________________ ______________________________________________________________________。
(4)SO2Cl2和SO2F2都屬于AX4E0型分子，S、O之間以雙鍵結合，S—Cl、S—F之間以單鍵結合。請你預測SO2Cl2和SO2F2分子的空間結構_________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。
CO2屬于AX2E0型分子，n＋m＝2，故為直線形
V形
水分子屬于AX2E2型分子，n＋m＝4，VSEPR理想模型為正四面體形，價層電子對之間的鍵角均為109°28′。根據Ⅲ中的ⅰ，應有∠H—O—H<109°28′
四面體形
>
n＋m 2
VSEPR理想模型 正四面體形
價層電子對之間的理想鍵角 109°28′
直線形
180°
解析：VSEPR模型的判斷方法：在分子中，當n＋m＝2且不存在孤電子對時為直線形分子；當n＋m＝3時，如果沒有孤電子對時為平面三角形，如果有孤電子對時為V形；當n＋m＝4時，如果沒有孤電子對時為正四面體形，如果有兩對孤電子對時為V形。水分子中n＋m＝4，且有兩對孤電子對，所以是V形結構，又由于孤電子對的作用力強于成鍵的共用電子對，所以其鍵角小于109°28′。SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此時n＋m＝4且沒有孤電子對，所以它應為四面體形，但由于原子種類不同，所以不是正四面體形。
微專題二
微專題二　氫鍵和分子間作用力對物質性質的影響
一、范德華力對物質性質的影響
1．范德華力及特點
(1)范德華力的存在：
由氣體在降低溫度、增大壓強時能夠凝結成液態或固態(在這個過程中，氣體分子間的距離不斷縮小，并由不規則運動的混亂狀態轉變成為有規則的排列狀態)的事實可以證明分子間存在著相互作用，即分子間存在范德華力。
(2)范德華力的強弱：
范德華力是分子間的一種微弱的相互作用力，約比化學鍵鍵能小1～2個數量級。
(3)范德華力的特點：
沒有飽和性和方向性，只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。
2．影響范德華力的因素：主要因素為分子的相對分子質量和分子的極性等
(1)組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，分子間作用力越大。
(2)分子的極性越強，分子間作用力越大。
例如，分子間作用力的大小關系：F23．范德華力對物質性質的影響
(1)范德華力越大，物質的熔、沸點越高。
①組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，范德華力越大，物質的熔、沸點越高。如熔、沸點I2>Br2>Cl2>F2，HCl②組成相似、相對分子質量相近的物質，分子的極性越大，物質的熔、沸點越高。如熔、沸點CO>N2(CO為極性分子)；又如有機物的同分異構體中，通常支鏈越多，分子對稱性越好，分子極性越小，物質的熔、沸點越低(沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷)。
(2)溶質分子與溶劑分子間的范德華力越大，則溶質分子的溶解度越大。
二、氫鍵對物質性質的影響
1．氫鍵的表示方法
分子間的氫鍵通常用“X—H…Y”來表示，式中X、Y為N、O、F，“—”表示共價鍵，“…”表示氫鍵。例如，HF分子間的氫鍵可以表示為“F—H…F—H…”，即：
2．氫鍵的性質
(1)氫鍵具有飽和性和方向性。
(2)粒子間作用強弱關系：化學鍵>氫鍵>范德華力。
(3)與H原子結合的X原子的電負性越強，形成氫鍵時氫鍵的作用就越大。
3．氫鍵對物質性質的影響
(1)對物質熔、沸點的影響
①某些氫化物分子間存在氫鍵，如H2O、NH3、HF等，氫鍵會使同族氫化物沸點反常，如沸點：H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②氫鍵分為分子間氫鍵和分子內氫鍵，分子間氫鍵對物質性質的影響大于分子內氫鍵。如熔、沸點：
(2)對物質密度的影響：氫鍵的存在會使某物質的密度出現反常，如液態水變為冰，密度會變小。
(3)對物質溶解度的影響：溶劑和溶質之間存在氫鍵，溶解性好，溶質分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就相對小，如NH3極易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸等能與水以任意比混溶，就是因為它們與水形成了分子間氫鍵。
(4)氫鍵對物質結構的影響：氫鍵的存在使一些物質具有一些特殊結構，如冰晶體的孔穴結構使體積膨脹。
[微訓練二]
1．下列物質性質的變化規律與分子間作用力無關的是(　　)
A．在相同條件下，N2在水中的溶解度小于O2
B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱
C．F2、Cl2、Br2、I2的溶、沸點逐漸升高
D.、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點逐漸升高
答案：B
解析：A項，N2和O2都是非極性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同條件下，O2分子與水分子之間的作用力比N2分子與水分子之間的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2；B項，HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性與其分子中的極性鍵的強弱有關，而與分子間作用力無關；C項，F2、Cl2、Br2、I2的組成和結構相似，分子間作用力隨相對分子質量的增大而增大，故其熔、沸點逐漸升高；D項，烷烴分子之間的作用力隨相對分子質量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸點逐漸升高，在烷烴的同分異構體中，支鏈越多，分子間作用力越小，熔、沸點越低，故異丁烷的沸點低于正丁烷。
2．下列事實不能用氫鍵來解釋的是(　　)
A．冰的密度比水小，能浮在水面上
B．NH2—NH2水溶性大于CH3—CH3
C．鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛
D．H2O的分解溫度比H2S高得多
答案：D
3．下列事實不能用氫鍵進行解釋的是(　　)
A．乙酸與甲酸甲酯互為同分異構體，但乙酸的沸點高于甲酸甲酯
B．氨氣易液化，而氮氣不容易液化
C．蛋白質分子中堿基可相互配對
D．HF的熱穩定性比H2O強
答案：D
解析：乙酸與甲酸甲酯互為同分異構體，但乙酸分子間可形成氫鍵，所以沸點高，A不符合題意；氨氣形成分子之間的氫鍵，所以容易液化，而氮氣分子之間則沒有氫鍵，所以難被液化，B不符合題意；蛋白質分子中堿基可相互配對就是通過形成氫鍵完成的，C不符合題意；HF的熱穩定性比H2O強，是因為HF分子中H－F鍵更穩定，D符合題意。
4．構成物質的微粒種類及相互間的作用力是決定物質表現出何種性質的主要因素。
(1)三氯化鐵常溫下為固體，熔點為282 ℃，沸點為315 ℃，在300 ℃以上易升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據此判斷三氯化鐵晶體中存在的微粒間的作用力有_______________。
(2)氫鍵作用常表示為A—H…B，其中A、B為電負性很強的一類原子，如________(列舉三種)。X、Y兩種物質和部分物質性質如下表，二者物質性質有差異的主要原因是_____________________________________。
共價鍵、范德華力
N、O、F
X物質形成分子內氫鍵，Y物質形成分子間氫鍵
解析：(1)由三氯化鐵的物理性質可知，三氯化鐵為分子晶體，作用力有共價鍵和范德華力。(2)N、O、F是容易形成氫鍵的原子，從分子結構看出，X物質可形成分子內氫鍵，Y物質可形成分子間氫鍵，分子間氫鍵對物質物理性質影響較大。
代號 結構簡式 水中溶解度/g(25 ℃) 熔點/℃ 沸點/℃
X 0.2 45 100
Y 1.7 114 295
5.水分子間存在一種叫“氫鍵”的作用(介于范德華力與化學鍵之間)，使水分子彼此結合而形成(H2O)n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體—冰。其結構示意圖如下圖所示。
(1)1 mol冰中有________ mol “氫鍵”。
(2)水分子可電離生成兩種含有相同電子數的粒子，其電離方程式為：________________。
(3)用x、y、z分別表示H2O、H2S、H2Se的沸點(℃)，則x、y、z的大小關系為_______，判斷的依據是_______________________________ _______________________________________________。
2
2H2O H3O＋＋OH－
x>z>y
水中存在氫鍵，其沸點最高，Mr(H2Se)> Mr(H2S)，故H2Se的分子間作用力大于H2S，其沸點高于H2S
解析：由冰的結構示意圖可觀察到每個水分子與周圍4個水分子形成氫鍵，而每個氫鍵為兩個水分子共有，所以1 mol冰中含有的氫鍵為：4× mol＝2 mol；水電離產生OH－(含有10個電子)，則與其電子數相同的粒子為H3O＋(含有10個電子)，電離方程式為：2H2O H3O＋＋OH－。因為H2O中存在氫鍵，其熔、沸點最高。

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