第2章 第3节 第2课时 氢键、溶解性及分子的手性-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版2019）

第二章　分子结构与性质 第三节　分子结构与物质的性质 第2课时　氢键、溶解性及分子的手性 预习作业 01 课时作业 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．(1)氢键是由已经与________很大的原子形成共价键的________(如水分子中的氢)与另一个________很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 (2)氢键通常用X—H…Y—表示，其中X、Y为__________中的一种，“—”表示________，“…”表示形成的________。 (3)氢键不仅存在于____________，有时还存在于________；氢键比化学键________，比范德华力________，氢键不属于________。 (4)①当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将________。 ②当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将________。 答案 电负性 氢原子 电负性 N、O、F 共价键 氢键 分子之间 分子内 弱 强 化学键 升高 降低 预习作业 4 2．非极性溶质一般能溶于________溶剂，极性溶质一般能溶于________溶剂。 3．具有__________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__________________________。有手性异构体的分子叫做__________。 答案 非极性 极性 完全相同 手性异构体(或对映异构体) 手性分子 预习作业 5 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)只要分子中含有氢原子即可形成氢键。(　　) (2)由氢键的形成过程可知，氢键本质上属于化学键。(　　) (3)范德华力和氢键可同时存在于分子之间。(　　) (4)只要分子能形成氢键，就可使分子的熔、沸点升高。(　　) (5)HF水溶液中存在四种形式的氢键。(　　) (6)互为手性异构体的两种分子性质完全不同。(　　) √ × × × √ × 预习作业 6 2．下列每组物质都能形成分子间氢键的是(　　) A．HClO4和H2SO4 B．CH3COOH和H2Se C．C2H5OH和NaOH D．H2O2和HI 解析：Se的非金属性较弱，H2Se不能形成分子间氢键；NaOH是离子化合物，不能形成分子间氢键；HI中碘元素的非金属性较弱，不能形成分子间氢键。 答案 解析 预习作业 7 3．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为(　　) A．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素 B．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子 C．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子 D．CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大 解析：CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”规律可知碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，与相对分子质量、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系，B正确。 答案 解析 预习作业 8 4．(2024·历城二中高二月考)手性化合物对人体健康很重要，目前临床使用的药物中有50种以上是手性分子的单一对映体。下列分子是手性分子的是(　　) A．CBr2F2 B．CH3CH2CH2OH C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(NO2)COOH 答案 预习作业 9 5．试用有关知识解释下列现象： (1)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量远大于乙醇，但乙醇的沸点却比乙醚高很多，原因：______________________________________________________________ ____________________。 (2)水在常温下，其组成的化学式可用(H2O)m表示，原因：_____________________________________________________________________。 (3)邻羟基苯胺( )的沸点比对羟基苯胺( )低，原因：________________________________________________________________________ ___________________________________________________。 答案 乙醇分子之间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力，故乙醇的沸点比乙醚高很多 常温下，液态水中水分子间通过氢键缔合成较大分子团，所以用(H2O)m表示 邻羟基苯胺容易形成分子内氢键，沸点降低，对羟基苯胺容易形成分子间氢键，沸点升高，因此邻羟基苯胺的沸点低于对羟基苯胺的沸点 预习作业 10 课时作业 (建议用时：40分钟) 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ 对点 氢键 氢键 相似 相溶 氢键对物质性质的影响 手性 分子 物质的 溶解性 氢键与相 似相溶 题号 8 9 10 11 12 13 14 15 难度 ★ ★ ★ ★★ ★★ ★ ★★ ★★★ 对点 相似相溶、羧酸的 酸性 手性异构体 氢键 键的 极性、 氢键 分子的手性 氢键 手性碳原 子、氢键与溶解性 分子的极性、相似相溶、 分子间作 用力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 12 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列说法中不正确的是(　　) A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键是一种类似于共价键的化学键 B．离子键、氢键本质上都是静电作用 C．只有电负性很大、半径很小的原子(如F、O、N)才能形成氢键 D．氢键是一种分子间作用力，氢键比范德华力强 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 13 2．下列物质均易溶于水，但其纯物质分子间不能形成氢键的是(　　) A．HCHO B．CH3OH C．CH3COOH D．HF 解析：甲醛中碳原子的电负性不大，故分子间不能形成氢键。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 14 3．(2024·北京四中高二月考)下列事实不能用“相似相溶”规律解释的是(　　) A．HCl易溶于水 B．氯气易被NaOH溶液吸收 C．可用CCl4萃取碘水中的碘 D．甲醇与水互溶，而1­戊醇在水中的溶解度很小 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 15 4．下列事实不能用氢键来解释的是(　　) A．冰的密度比水小，能浮在水面上 B．NH3的沸点比PH3高 C．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛 D．H2O的分解温度比H2S高得多 解析：氢键使冰晶体中的水分子呈一定规则排列，空间利用率低，密度小；由于NH3分子间有氢键，所以其沸点比PH3高；邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，而对羟基苯甲醛存在分子间氢键，故后者沸点较高；H2O比H2S分解温度高是因为H—O共价键比H—S共价键的键能大。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 [重难点拨]　氢键对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 ①某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等，会使其在同族氢化物中的沸点反常，如沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 ②氢键分为分子间氢键和分子内氢键，对物质熔、沸点的影响：形成分子间氢键的 的熔、沸点大于形成分子内氢键的 的熔、沸点。 (2)对物质密度的影响 氢键的存在，使一些物质具有一些特殊结构，如冰晶体的孔穴结构，进而使某些物质的密度出现反常，如液态水变为冰，密度会变小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 17 (3)对物质溶解度的影响 若溶剂和溶质之间存在氢键，则溶质在溶剂中的溶解度大，如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸等能与水以任意比混溶，就是因为它们与水分子形成了分子间氢键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 18 5．下列分子不是手性分子的是(　　) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 19 6．下列物质在水中溶解度的顺序正确的是(　　) A．NH3>HCl>CO2>SO2>Cl2 B．SO2>CS2>H2S>S8 C．HOCH2(CHOH)4CHO>C17H35COOH>HCOOH D．HF>CO2>CH4 解析：水为极性分子，与水形成氢键、与水反应的气体在水中溶解度大。二氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳，A错误；CS2是非极性分子，溶解度小于H2S，B错误；HCOOH与水形成氢键，能与水混溶且同类有机物的相对分子质量越大，极性越弱，在水中的溶解度越小，C错误；HF与水形成氢键，CH4和二氧化碳都是非极性分子，而二氧化碳与水反应，所以HF的溶解度最大，CH4最小，D正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 20 [重难点拨]　“相似相溶”规律 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 21 7．下列叙述中正确的是(　　) A．极性分子一定易溶于极性溶剂 B．非极性分子一定难溶于极性溶剂 C．甲醇能与水互溶主要是由于水与甲醇形成分子间氢键 D．醇和羧酸的同系物中，随着烃基的增大，物质在水中的溶解度逐渐增大 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 22 8．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是(　　) A．CH4在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度 B．I2在水中的溶解度和I2在CCl4中的溶解度 C．I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性 D．乙酸(CH3COOH)的酸性和丙酸(CH3CH2COOH)的酸性 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 23 9．下列说法中不正确的是(　　) A．互为手性异构体的分子互为镜像 B．利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子 C．手性异构体分子组成不同 D．手性异构体物理性质一般不同 解析：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重叠，互为手性异构体，但手性异构体的分子结构不同，其性质也不同，故A、D正确，C不正确；手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成，故可以只得到或主要得到一种手性分子，B正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 24 10．下列与氢键有关的说法中正确的是(　　) A．卤化氢中HF沸点较高，是由于HF分子间存在氢键 B．邻羟基苯甲醛( )的熔、沸点比对羟基苯甲醛( )的熔、沸点高 C．氨水中只存在一种氢键 D．形成氢键A—H…B的三个原子总在一条直线上 解析：邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B错误；氨水中氨分子之间、水分子之间以及氨分子与水分子之间都存在氢键，C错误；氢键具有一定的方向性，但形成氢键的原子不一定在一条直线上，如 ，D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 25 11．(2024·潍坊一中高二期中)我国建成全球首套千吨级液态太阳能燃料合成示范装置，其原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应Ⅰ和Ⅱ中均存在极性键的断裂和形成 B．CH3OH分子中C原子和H2O分子中O原子的杂化方式相同 C．CH3OH的沸点比水的低，可能是因为每个H2O分子形成的氢键比CH3OH分子多 D．反应Ⅱ能够促进CO2资源化利用，有助于实现碳中和 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 26 解析：反应Ⅰ中H2O分解为H2和O2，其中存在O—H极性键的断裂，生成物中只含非极性键，不存在极性键的形成，反应Ⅱ中CO2和H2作用生成H2O和CH3OH，其中存在C===O极性键的断裂和O—H等极性键的形成，A错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 27 12．有机物 具有手性，发生下列反应后，分子仍有手性的组合是(　　) ①与H2发生加成反应　②与乙酸发生酯化反应　③发生水解反应 A．①② B．②③ C．①③ D．以上都不是 解析：题干有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子，与H2加成后，连有两个乙基，不再具有手性；与乙酸发生酯化反应，所连4个取代基不同，该碳原子仍具有手性；发生水解反应后，所连4个取代基也不同，该碳原子仍具有手性。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 28 13．“冰面为什么滑”，这与冰层表面的结构(如图所示)有关。下列有关说法错误的是(　　) A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解 B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构 C．第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少 D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑 答案 解析：水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 29 二、非选择题 14．物质的结构特点决定着物质的性质。回答下列问题： (1)抗坏血酸的分子结构如图所示，其分子中碳原子的杂化轨道类型为________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：___________(填“难溶于水”或“易溶于水”)；抗坏血酸分子中含有________个手性碳原子。 (2)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的空间结构为________，其沸点比NH3的________(填“高”或“低”)，其判断理由是_____________________________ ___________________________________。 sp2、sp3 答案 易溶于水 2 三角锥形 低 NH3分子之间能形成氢键，AsH3分子之间不能形成氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 30 d 答案 解析 甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O形成分子间氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 31 解析：(1)抗坏血酸的分子结构中全形成单键的碳原子采取sp3杂化，形成双键的碳原子采取sp2杂化；该分子中含有多个—OH，因此易溶于水；该分子中的手性碳原子有2个，如图*碳原子： 。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 32 [重难点拨] 判断手性碳原子的方法就是看一个碳原子上是否连有四个不同的原子或原子团，判断分子是否是手性分子就要判断分子中是否含有手性碳原子。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 33 15．短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布可表示为A：asa，B：bsbbpb，C：bsbbp2b，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题： (1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，分子①BC2　②BA4　③A2C2 ④BE4中属于极性分子的是________(填序号)。 (2)C的简单氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点要高，其原因是________________________________。 (3)B、C两元素都能和A元素组成常见的溶剂，其分子式为________、________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。 (4)BA4和BE4的沸点高的为____________(填化学式)。 ③ 答案 H2O分子间形成氢键 C6H6 H2O 大于 CCl4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 34 解析：由s轨道最多可容纳2个电子可得：a＝1，b＝2，即A为H，B为C，C为O。由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。 (1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。 (3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。 (4)BA4、BE4分别为CH4、CCl4，二者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故沸点高的为CCl4。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 35 　　　　　　　　　　　　　 R (3)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是________(填序号)。 a．NH3和H2O都是极性分子 b．NH3在水中易形成氢键 c．NH3溶于水建立了如下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \o\al(＋,4)＋OH－ d．NH3是一种易液化的气体 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是_______________________________________________________________________。 $$