2.3 分子结构与物质的性质-【题型分类归纳】2022-2023学年高二化学同步讲与练(人教2019选择性必修2)

第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 一、键的极性和分子的极性 ◆共价键的极性 极性键 非极性键 定义 由不同原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的共价键 原子吸引电子能力 不同 相同 共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对不发生偏移 成键原子电性 显电性 电中性 成键元素 一般是不同种非金属元素 同种非金属元素 举例 Cl—Cl、H—H ◆分子的极性 (1)极性分子与非极性分子 (2)共价键的极性与分子极性的关系 ◆键的极性判断 (1)从组成元素判断 同种元素：A—A型为非极性共价键；不同种元素：A—B型为极性共价键。 (2)从电子对偏移判断 有电子对偏移为极性共价键；无电子对偏移为非极性共价键。 (3)从电负性判断 电负性相同为非极性共价键；电负性不同为极性共价键。 ◆键的极性和分子极性的关系 (1)极性分子中一定含有极性键，可能含有非极性键(如H2O2)。 (2)非极性分子中有的只含非极性键(如O2)，有的只含极性键(如BF3等)，有的既含极性键又含非极性键(如CH2==CH2等)。 二、键的极性对化学性质的影响 键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示： 不同羧酸的pKa 三、分子间作用力 ◆范德华力及其对物质性质的影响 (1)概念：是分子间普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。 (2)特征：很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。 (3)影响因素：分子的极性越大，范德华力越大；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。 (4)对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点，组成和结构相似的物质，范德华力越大，物质熔、沸点越高。 ◆范德华力的正确理解 范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级，分子间作用力的实质是电性引力，其主要特征有以下几个方面： (1)广泛存在于分子之间。 (2)只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力(范德华力)，如固体和液体物质中。 (3)范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。 ◆键能大小影响分子的热稳定性，范德华力的大小影响物质的熔、沸点。 ◆相对分子质量接近时，分子的极性越大，范德华力越大。 ◆相对分子质量、极性相似的分子，分子的对称性越强，范德华力越弱，如正丁烷＞异丁烷，邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯。 ◆氢键及其对物质性质的影响 (1)概念：由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 (2)表示方法：氢键通常用A—H…B表示，其中A、B为N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 (3)氢键的本质和性质 氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。 氢键具有方向性和饱和性，但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。 ①方向性：A—H…B三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最小，形成的氢键最强，体系最稳定。 ②饱和性：每一个A—H只能与一个B原子形成氢键，原因是H原子半径很小，再有一个原子接近时，会受到A、B原子电子云的排斥。 (4)分类：氢键可分为分子间氢键和分子内氢键两类。 存在分子内氢键，存在分子间氢键。前者的沸点低于后者。 (5)氢键对物质性质的影响：氢键主要影响物质的熔、沸点，分子间氢键使物质熔、沸点升高，分子内氢键使物质熔、沸点降低。 ◆溶解性 (1)“相似相溶”规律 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂，如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。 (2)影响物质溶解性的因素 ①外界因素：主要有温度、压强等。 ②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 ③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大，如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 四、分子的手性 ◆概念 (1)手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。 (2)手性分子：具有手性异构体的分子。 ◆手性分子的判断 (1)判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。 (2)手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。 『题型一』极性分子与非极性分子 〖典例1〗在下列物质中：①CO2 ②CCl4