2.3.2分子的结构与物质的性质(2)知识点+专题突破+专项训练模式导学案-2024-2025学年高二化学上学期同步课件+导学案 (人教版2019选择性必修2)

2024-12-20
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精品

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版选择性必修2 物质结构与性质
年级 高二
章节 第三节 分子结构与物质的性质
类型 学案-导学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.12 MB
发布时间 2024-12-20
更新时间 2024-12-20
作者 黑水之南
品牌系列 -
审核时间 2024-12-20
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来源 学科网

内容正文:

分子的结构与物质的性质(2)导学学案 课程内容:范德华力、氢键、 分子间作用力与共价键的比较、溶解性 1.学习目标 ⑴了解分子间作用力的概念和类型,包括范德华力和氢键。 ⑵理解范德华力和氢键对物质物理性质的影响,如熔沸点、溶解性等。 ⑶掌握分子间作用力的大小与物质性质之间的关系,能运用相关知识解释一些实际现象。 ⑷通过对分子间作用力的学习,培养学生的微观探析能力和证据推理能力。 2.重 点 ⑴范德华力和氢键的概念及形成条件。 ⑵范德华力和氢键对物质物理性质的影响规律。 3.难 点 ⑴氢键的形成原理及特点。 ⑵范德华力、氢键与共价键的区别与联系。 ⑶运用分子间作用力的知识解释一些物质的特殊性质和现象。 4.核心素养 ⑴宏观辨识与微观探析:通过对物质熔沸点、溶解性等宏观性质的观察和分析,从分子间作用力的微观角度进行解释,建立宏观与微观之间的联系。 ⑵证据推理与模型认知:根据物质的结构特点和性质数据,推理分子间作用力的存在和强弱,构建分子间作用力与物质性质关系的认知模型,并运用该模型解释和预测物质的性质。 ⑶科学探究与创新意识:通过探究分子间作用力对物质性质的影响,培养学生的科学探究能力和创新意识,鼓励学生提出问题、设计实验、分析数据等。 ⑷科学态度与社会责任:了解分子间作用力在生活、生产和科学研究中的应用,培养学生严谨的科学态度和对化学学科的社会责任感,认识化学对人类社会发展的重要贡献。 第一部分:课业知识精讲 一、范德华力 1.定义:分子间普遍存在的一种相互作用力,又称 。 2.特点:范德华力很 ,比 的键能小1~2个数量级。它没有 性和 性,只要分子周围空间允许,分子总是尽可能多地 其他分子。 3.本质与存在:范德华力是分子之间普遍存在的一种较 的相互作用力,它是分子间电性 力与 力的综合表现,存在于所有 之间。 4.影响因素 ⑴相对分子质量:相对分子质量越 ,范德华力越 。例如:卤族元素单质从 F2 到 I2,相对分子质量逐渐 ,范德华力逐渐 。 ⑵分子的极性:分子的极性越 ,范德华力越 。如: 极性分子HCl的范德华力比 非极性分子H2范德华力 。 5.对物质性质的影响:主要影响物质的 性质,尤其是 和 。对于组成和结构 的物质,相对分子质量越大,范德华力越 ,熔沸点越 。例如,烷烃同系物随着碳原子数增加,相对分子质量 ,范德华力 ,熔沸点逐渐 。 二、氢键 1.定义:由已经与电负性很 的原子X形成共价键的氢原子与另一个电负性很 的原子Y之间的作用力。通常用 表示,其中X、Y为 、 、 等电负性很强的原子。沸点/℃ 周期 2.形成条件 ⑴分子中必须有 原子,且氢原子要与电负性 、半径 的原子(如 N、O、F)以 键结合。 ⑵分子中还需有另一个电负性大、半径小且有 的原子(如 N、O、F)。 3.本质与特点: ⑴本质:氢键是一种特殊的 ,具有 性和 性。 ⑵特点:方向性是指氢原子与电负性大的原子X形成 后,要使X—H…Y在同一条直线上,氢原子尽可能沿着孤对电子云伸展方向靠近,与另一个电负性 的Y原子,形成较强的氢键;饱和性是指一个氢原子只能与 个电负性大且有孤对电子的原子形成 个氢键。 4.类型 ⑴分子间氢键:在液态水、氨水、氢氟酸中,水分子间、氨分子间、氟化氢分子间都存在分子 氢键,这使得它们的熔沸点大幅 ,常温下呈现 态或 态(如 H2O),而同族其他氢化物(如 H2S、HCl 等)则为 态。 ⑵分子内氢键:某些物质分子 可形成氢键,如邻羟基苯甲醛。分子内氢键会使物质的熔沸点相对 ,且在溶解性等方面也表现出特殊性质,通常在极性溶剂中的溶解度 。 5.对物质性质的影响 ⑴熔沸点:分子间氢键使物质熔沸点显著 ,如:在同主族氢化物中,H₂O、HF、NH₃的熔沸点最 ;分子内氢键使熔沸点 ,如HNO3 形成分子内氢键,熔沸点 H3PO4。 ⑵溶解性:若溶质与溶剂能形成分子间氢键,则溶质在溶剂中的溶解度 。如NH₃极易溶于水,主要是因为NH₃与H₂O能形成分子 氢键;乙醇、乙酸等能与水形成氢键,在水中溶解度较 。 三、分子间作用力与共价键的比较 1.本质:共价键是原子间通过 形成的化学键, 方向性和饱和性,键能较 ;分子间作用力是分子间的一种较 的相互作用, 方向性和饱和性,作用力较 。 2.键能:共价键键能较大,一般在 100 kJ/mol - 1000 kJ/mol 之间,是 间强烈的相互作用,决定了分子的 性;范德华力的能量一般在 2 kJ/mol- 20 kJ/mol 之间,氢键的键能比范德华力稍 ,但比共价键 得多,通常在 10 kJ/mol -40 kJ/mol 之间。 3.对物质性质的影响:共价键主要影响物质的 性质,如物质的反应活性、 性等;分子间作用力主要影响物质的 性质,如 、 、密度等。 四、溶解性 1. 相似相溶原理:非极性溶质一般 溶于非极性溶剂,极性溶质一般 溶于极性溶剂。这是因为溶质与溶剂分子间的相互作用力相似时,溶解过程更 发生。例如:I₂是 性分子,易溶于CCl₄等 性溶剂,而HCl是 分子,易溶于水等 溶剂;苯是非极性分子,可溶解碘单质等 性物质;水是 溶剂,能溶解氯化钠等极性溶质以及乙醇等能与水形成分子 氢键的物质。 2. 影响因素 ⑴分子间作用力:溶质与溶剂分子间的范德华力、氢键等相互作用越 ,溶解性越 。 ⑵氢键和分子结构:溶质与溶剂之间形成氢键,溶质的溶解性更 ;溶质与溶剂分子结构越相似,溶解性越 。 ⑶温度:一般来说,温度升 ,固体和液体的溶解度通常 (少数例外,如 ),气体的溶解度 。这是因为温度升高,分子热运动 ,固体和液体溶解过程的吸热效应被 ,而气体溶解过程的 热效应被削弱。 ⑷压强:增大气体溶质的压强,溶解度 。因为压强增大时,气体分子在溶剂表面的浓度 ,使更多气体分子进入溶剂中形成溶液。 第二部分:重点专题突破 专题一:范德华力的影响因素及对物质性质的影响 ①下列物质的熔沸点高低顺序正确的是( ) A. CF4>CCl4>CBr4>CI4 B. CO2>CS2 C. H2O>H2S>H2Se>H2Te D. Xe>Kr>Ar>Ne ②下列物质变化时,需克服的作用力不属于分子间作用力的是( ) A. 液溴的挥发 B. 晶体硅的熔化 C. 酒精的汽化 D. 干冰的升华 ③下列物质中,分子间作用力最强的是( ) A. F2 B. Cl2 C. Br2 D. I2 ④对于分子晶体来说,分子间作用力与分子性质的关系说法正确的是( ) A. 分子间作用力越大,物质的熔沸点越高 B. 分子间作用力越大,物质的硬度越大 C. 分子间作用力越大,物质的溶解性越好 D. 分子间作用力只影响物质的物理性质 专题二:氢键的形成条件 ①在 HF、H2O、NH3、C2H5OH、HNO3中能形成分子间氢键的有______,能形成分子内氢键的有______(填化学式)。 ②下列分子中,不能形成氢键的是( ) A. NH₃ B. H₂O C. C₂H₅OH D. CH₄ ③下列关于氢键的说法中,正确的是( ) A. 氢键是一种比较弱的化学键 B. 通常说氢键是较强的分子间作用力 C. 氢键是由氢原子与其他原子间形成的化学键 D. 形成氢键的氢原子只能是与氮、氧、氟原子结合的氢原子 专题三:氢键对物质熔沸点、溶解性的影响 ①为什么 NH3极易溶于水? ②下列物质中,沸点最高的是( ) A. H2O B. H2S C. H2Se D. H2Te ③HF在同族氢化物中沸点反常,原因是____________________________________________。 NH3的沸点高于PH3,原因是:_____________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 ④为什么冰的密度比液态水的密度小? ______________________________________________________________________________。 ⑤解释邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低的原因。 ______________________________________________________________________________。 专题四:分子间作用力、氢键与共价键的比较 ①下列关于分子间作用力和共价键的说法正确的是( ) A. 分子间作用力比共价键强 B. 分子间作用力主要影响物质的化学性质 C. 共价键有方向性和饱和性,分子间作用力无方向性和饱和性 D. 冰融化时破坏共价键 ②下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是( ) A. HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱 B. 金刚石的硬度大于硅,其熔沸点也高于硅 C. NaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 D. F₂、Cl₂、Br₂、I₂的熔沸点依次升高 ③下列关于分子间作用力和氢键的说法中错误的是( ) A. 分子间作用力和氢键都能影响物质的熔沸点 B. 分子间作用力和氢键都具有方向性和饱和性 C. 分子间作用力和氢键都是静电作用 D. 分子间作用力和氢键都只存在于分子之间 第三部分:课后专项训练 一、选择题 1. 下列物质中,分子间仅存在范德华力的是( ) A. H₂O B. NH₃ C. CH₄ D. HF 2. 下列关于范德华力的叙述中,正确的是( ) A. 范德华力的实质是一种电性作用 B. 范德华力与化学键的强弱相当 C. 范德华力具有方向性和饱和性 D. 范德华力只存在于分子和离子之间 3. 下列物质变化时,克服的作用力不属于分子间作用力的是( ) A. 液溴挥发 B. 干冰升华 C. 食盐熔化 D. 酒精汽化 4. 下列氢化物中,沸点最高的是( ) A. HCl B. HBr C. HI D. HF 5. 下列现象不能用氢键解释的是( ) A. 氨易液化 B. HF 比 HCl 更稳定 C. 冰浮在水面上 D. 水的沸点高于硫化氢 6. 下列现象与氢键无关的是( ) A. NH3的熔、沸点比PH3高 B. 小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 C. 冰的密度比液态水的密度小 D. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 7. 下列关于氢键的说法中,正确的是( ) A. 氢键是不属于化学键 B. 氢键只能存在于分子间 C. 氢键的形成使物质的熔沸点升高 D. 氢键的形成使物质的稳定性增强 8. 若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( ) A. 氢键;氢键;极性键 B. 氢键;范德华力;非极性键 C. 氢键;极性键;范德华力 D. 范德华力;氢键;非极性键 9. 下列物质由分子构成,且分子间作用力最弱的是( ) A. 黄金 B. 水银 C. 水 D. 空气 10. 下列说法正确的是( ) A. 相对分子质量越大,分子间作用力越大 B. 分子间作用力越大,物质的熔沸点越高 C. 对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔沸点越高 D. 分子中化学键越强,分子越稳定,其熔沸点也越高 11. 下列各组物质中,按熔点由低到高的顺序排列正确的是( ) A. O₂、I₂、Hg B. CO₂、KCl、SiO₂ C. Na、K、Rb D. SiC、NaCl、SO₂ 12. 下列关于分子间作用力的说法正确的是( ) A. 分子间作用力就是范德华力 B. 分子间作用力包括氢键和范德华力 C. 分子间作用力随分子间距离的增大而增大 D. 分子间作用力与分子的极性无关 13. 下列物质的性质与氢键无关的是( ) A. 乙醇的沸点比甲醚高 B. 氨气极易溶于水 C. 冰的密度比水小 D. 苯(C6H6)的熔点比萘(C10H8)低 14. 下列事实不能用分子间作用力解释的是( ) A. HF、HCl、HBr、HI 的稳定性逐渐减弱 B. 氮气在常温下很稳定 C. 水在常温下是液体 D. 固体碘受热升华 15. 关于氢键,下列说法正确的是( ) A. 每一个水分子内含有两个氢键 B. 冰、水和水蒸气中都存在氢键 C. DNA 中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 D. H₂O 是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致 16. 下列叙述中正确的是( ) A. 卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强 B. 以极性键结合的分子,一定是极性分子 C. 判断 A₂B 或 AB₂型分子是否是极性分子的依据是,具有极性键且分子构型不对称、键角小于 180°的分子为极性分子 D. 非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合 17. 下列有关范德华力的叙述错误的是( ) A. 范德华力的实质是一种静电引力 B. 范德华力的大小与分子的相对分子质量有关 C. 范德华力的大小与分子的极性有关 D. 范德华力的作用能一般比化学键的键能小得多 18. 下列关于氢键的说法中正确的是( ) A. 氢键是一种特殊的化学键 B. 氢键的形成使物质的熔沸点升高 C. 分子间氢键的形成使物质的溶解性增大 D. 氢键只存在于分子间,不存在于分子内 19. 下列物质的变化过程中,需克服分子间作用力的是( ) A. 碘的升华 B. 生石灰的熔化 C. 氯化钠的熔化 D. 酒精的挥发 20. 下列各组物质中,沸点由高到低的顺序正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. CI₄>CBr₄>CCl₄>CF₄ C. KBr>NaBr>NaCl D. Na>Mg>Al 21. 对于冰来说,由于其分子间存在大量氢键,其结构具有一定的特殊性。下列关于冰的结构和性质的说法错误的是( ) A. 冰块中水分子的空间排列都是规则的四面体结构 B. 冰中每个水分子最多与周围四个水分子形成氢键 C. 冰的密度比水小,是因为冰中水分子间的氢键使水分子间距离增大 D. 冰融化时,只破坏氢键,不破坏共价键 22. 下列现象与氢键无关的是( ) A. 乙醇可以与水以任意比互溶 B. 水的密度在 4℃时最大 C. 氨极易溶于水 D. 溴化氢的沸点比氯化氢高 23. 下列说法中正确的是( ) A. 氢键是一种比范德华力强的分子间作用力 B. 冰中存在氢键,液态水中不存在氢键 C. 分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 D. 氢键的存在一定能使物质的溶解性增大 24. 下列物质中,其熔沸点高低与分子间作用力大小有关的是( ) A. 干冰 B. 金属钠 C. 二氧化硅 D. 碳化硅 25. 关于由分子组成的物质,下列说法正确的是( ) A. 分子间作用力越大,分子越稳定 B. 熔沸点一般比较低 C. 一定存在共价键 D. 熔化时破坏分子间作用力 26. 下列有关分子间作用力的说法错误的是( ) A. 分子间作用力随分子间距离的增大而增大,随分子间距离的减小而减小 B. 当分子间距离大于平衡距离时,分子间作用力表现为引力 C. 当分子间距离小于平衡距离时,分子间作用力表现为斥力 D. 分子间作用力的变化规律与弹簧的弹力变化规律相似 分子的结构与物质的性质(2) 班级: 姓名: 总分: . 选择题答题卡 选择题分数: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 二、填空题 一、基础概念填空 1. 共价键按成键原子的电负性差异可分为______共价键和______共价键。当成键原子的电负性差值大于______时,一般形成离子键;当电负性差值小于______时,一般形成共价键。 2. 在 HCl 分子中,由于 Cl 的电负性______(填“大于”或“小于”)H 的电负性,所以共用电子对偏向______原子,HCl 分子中的共价键是______(“极性”或“非极性”)共价键。 3. 同种原子形成的共价键为______共价键,如______(任举一例)分子中的共价键;不同种原子形成的共价键为______共价键,如______(任举一例)分子中的共价键;O3是由______共价键构成的____________分子。 二、分子极性判断相关填空 4. 对于双原子分子,分子的极性取决于____________的极性;对于多原子分子,分子的极性不仅取决于共价键的极性,还与分子的__________________有关。 5. CO₂分子中碳氧键是_________(填“极性”或“非极性”)共价键,由于其空间构型为_________,分子中正负电荷中心_________(填“重合”或“不重合”),所以 CO₂是______(填“极性”或“非极性”)分子。 6. 已知 H₂O 分子的空间构型为 V 形,H₂O 分子中 O - H 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,由于分子结构不对称,H₂O 是______(填“极性”、“非极性”)分子。 三、杂化类型与共价键极性综合填空 7. 甲烷(CH₄)分子中 C 原子采取______杂化,C - H 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,CH₄分子的空间构型为______,是______(填“极性”或“非极性”)分子。 8. 乙烯(C₂H₄)分子中 C 原子采取______杂化,分子中存在_____________________(填“极性”、“非极性”)共价键,C₂H₄分子的空间构型为____________,是______(填“极性”或“非极性”)分子。 四、键的极性对物质性质影响填空 9. 一般来说,在其他条件相同时,由极性共价键构成的分子组成的物质比由非极性共价键构成的分子组成的物质的熔沸点______(填“高”或“低”),这是因为极性分子间存在取向力,而非极性分子间主要存在色散力,前者比后者______(填“强”或“弱”)。 10. 卤化氢(HX)中,随着卤原子 X 的电负性逐渐增大,H - X 键的极性逐渐______(填“增强”或“减弱”),除HF外,HX 的熔沸点逐渐______(填“升高”或“降低”),其在水中的溶解性逐渐______(填“增大”或“减小”)。 五、化学键表示与极性填空 11. 用电子式表示 HCl 分子的形成过程:,其中 HCl 分子的共价键在结构式中表示为,该共价键的极性是因为__________________________________________________________。 12.  写出 N₂分子的电子式______,N₂分子中的共价键是非极性的,原因是___________ ______________________________________________________________________________。 六、复杂分子结构中的共价键极性填空 13. 苯(C6H6)分子中,C - C 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,C - H 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,苯分子的空间构型为_____________________,是______(填“极性”或“非极性”)分子。 14. 在 H₂O₂分子中,存在____________(填“极性”、“非极性”)共价键 O - O 和______(填“极性”或“非极性”)共价键 O - H,H₂O₂分子的空间构型不是直线形而是折线形,所以 H₂O₂是______(填“极性”或“非极性”)分子。 七、共价键极性与化学反应活性填空 15. 一般来说,极性共价键比非极性共价键在化学反应中更______(填“活泼”或“稳定”),因为极性共价键中的共用电子对______(填“偏向”或“不偏向”)某一原子,使该原子带部分电荷,容易受到其他试剂的进攻。 16. 醛基中存在碳氧双键(C = O),和碳碳单键(C - C)相比,醛基更活泼。从共价键极性角度分析,原因是醛基中, C = O 中存在____________共价键,其电子云分布____________(填“均匀”或“不均匀”),更容易发生____________(填“加成”或“取代”)反应。 八、元素周期表中的共价键极性规律填空 17. 同主族元素形成的氢化物中,从上到下,氢化物分子中氢与另一元素原子形成的共价键极性逐渐______(填“增强”或“减弱”),例如第ⅥA 族元素形成的氢化物 H₂O、H₂S、H₂Se、H₂Te 中,H - Te 键的极性比 H - O 键的极性______(填“强”或“弱”)。 18. 同周期元素形成的氢化物中,从左到右,氢化物分子中氢与另一元素原子形成的共价键极性逐渐______(填“增强”或“减弱”),例如第 3 周期元素形成的氢化物中,H - Cl 键的极性比 H - S键的极性______(填“强”或“弱”)。 九、分子间作用力与共价键极性关联填空 19. 极性分子之间的作用力比非极性分子之间的作用力______(填“强”或“弱”),是因为极性分子间除了存在______力,还存在______力,而非极性分子间主要只有______力。 20. 含有氢键的物质(如水、氨等),其分子间存在氢键是因为分子中含有______(填“极性”或“非极性”)共价键,且氢原子与电负性大的原子(如 N、O、F)相连,这种氢键对物质的熔沸点影响______(填“大于”或“小于”)一般的分子间作用力。 第 1 页 共 12 页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 分子的结构与物质的性质(2)导学学案 课程内容:范德华力、氢键、 分子间作用力与共价键的比较、溶解性 1.学习目标 ⑴了解分子间作用力的概念和类型,包括范德华力和氢键。 ⑵理解范德华力和氢键对物质物理性质的影响,如熔沸点、溶解性等。 ⑶掌握分子间作用力的大小与物质性质之间的关系,能运用相关知识解释一些实际现象。 ⑷通过对分子间作用力的学习,培养学生的微观探析能力和证据推理能力。 2.重 点 ⑴范德华力和氢键的概念及形成条件。 ⑵范德华力和氢键对物质物理性质的影响规律。 3.难 点 ⑴氢键的形成原理及特点。 ⑵范德华力、氢键与共价键的区别与联系。 ⑶运用分子间作用力的知识解释一些物质的特殊性质和现象。 4.核心素养 ⑴宏观辨识与微观探析:通过对物质熔沸点、溶解性等宏观性质的观察和分析,从分子间作用力的微观角度进行解释,建立宏观与微观之间的联系。 ⑵证据推理与模型认知:根据物质的结构特点和性质数据,推理分子间作用力的存在和强弱,构建分子间作用力与物质性质关系的认知模型,并运用该模型解释和预测物质的性质。 ⑶科学探究与创新意识:通过探究分子间作用力对物质性质的影响,培养学生的科学探究能力和创新意识,鼓励学生提出问题、设计实验、分析数据等。 ⑷科学态度与社会责任:了解分子间作用力在生活、生产和科学研究中的应用,培养学生严谨的科学态度和对化学学科的社会责任感,认识化学对人类社会发展的重要贡献。 第一部分:课业知识精讲 一、范德华力 1.定义:分子间普遍存在的一种相互作用力,又称分子间作用力。 2.特点:范德华力很弱,比化学键的键能小1~2个数量级。它没有方向性和饱和性,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。 3.本质与存在:范德华力是分子之间普遍存在的一种较弱的相互作用力,它是分子间电性引力与斥力的综合表现,存在于所有分子之间。 4.影响因素 ⑴相对分子质量:相对分子质量越大,范德华力越大。例如:卤族元素单质从 F2 到 I2,相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增强。 ⑵分子的极性:分子的极性越大,范德华力越大。如: 极性分子HCl的范德华力比 非极性分子H2范德华力强。 5.对物质性质的影响:主要影响物质的物理性质,尤其是熔沸点和溶解性。对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高。例如,烷烃同系物随着碳原子数增加,相对分子质量增大,范德华力增强,熔沸点逐渐升高。 二、氢键 1.定义:由已经与电负性很强的原子X形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子Y之间的作用力。通常用X—H…Y表示,其中X、Y为N、O、F等电负性很强的原子。沸点/℃ 周期 2.形成条件 ⑴分子中必须有氢原子,且氢原子要与电负性大、半径小的原子(如 N、O、F)以共价键结合。 ⑵分子中还需有另一个电负性大、半径小且有孤对电子的原子(如 N、O、F)。 3.本质与特点: ⑴本质:氢键是一种特殊的分子间作用力,具有方向性和饱和性。 ⑵特点:方向性是指氢原子与电负性大的原子X形成共价键后,要使X—H…Y在同一条直线上,氢原子尽可能沿着孤对电子云伸展方向靠近,与另一个电负性大的Y原子,形成较强的氢键;饱和性是指一个氢原子只能与一个电负性大且有孤对电子的原子形成一个氢键。 4.类型 ⑴分子间氢键:在液态水、氨水、氢氟酸中,水分子间、氨分子间、氟化氢分子间都存在分子间氢键,这使得它们的熔沸点大幅升高,常温下呈现固态或液态(如 H2O),而同族其他氢化物(如 H2S、HCl 等)则为气态。 ⑵分子内氢键:某些物质分子内可形成氢键,如邻羟基苯甲醛。分子内氢键会使物质的熔沸点相对降低,且在溶解性等方面也表现出特殊性质,通常在极性溶剂中的溶解度减小。 5.对物质性质的影响 ⑴熔沸点:分子间氢键使物质熔沸点显著升高,如:在同主族氢化物中,H₂O、HF、NH₃的熔沸点最高;分子内氢键使熔沸点降低,如HNO3 形成分子内氢键,熔沸点低于 H3PO4。 ⑵溶解性:若溶质与溶剂能形成分子间氢键,则溶质在溶剂中的溶解度增大。如NH₃极易溶于水,主要是因为NH₃与H₂O能形成分子间氢键;乙醇、乙酸等能与水形成氢键,在水中溶解度较大。 三、分子间作用力与共价键的比较 1.本质:共价键是原子间通过共用电子对形成的化学键,有方向性和饱和性,键能较大;分子间作用力是分子间的一种较弱的相互作用,无方向性和饱和性,作用力较小。 2.键能:共价键键能较大,一般在 100 kJ/mol - 1000 kJ/mol 之间,是原子间强烈的相互作用,决定了分子的稳定性;范德华力的能量一般在 2 kJ/mol - 20 kJ/mol 之间,氢键的键能比范德华力稍强,但比共价键弱得多,通常在 10 kJ/mol - 40 kJ/mol 之间。 3.对物质性质的影响:共价键主要影响物质的化学性质,如物质的反应活性、稳定性等;分子间作用力主要影响物质的物理性质,如熔沸点、溶解性、密度等。 四、溶解性 1. 相似相溶原理: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。这是因为溶质与溶剂分子间的相互作用力相似时,溶解过程更容易发生。例如:I₂是非极性分子,易溶于CCl₄等非极性溶剂,而HCl是极性分子,易溶于水等极性溶剂;苯是非极性分子,可溶解碘单质等非极性物质;水是极性溶剂,能溶解氯化钠等极性溶质以及乙醇等能与水形成分子间氢键的物质。 2. 影响因素 ⑴分子间作用力:溶质与溶剂分子间的范德华力、氢键等相互作用越强,溶解性越好。 ⑵氢键和分子结构:溶质与溶剂之间形成氢键,溶质的溶解性更好;溶质与溶剂分子结构越相似,溶解性越好。 ⑶温度:一般来说,温度升高,固体和液体的溶解度通常增大(少数例外,如氢氧化钙),气体的溶解度减小。这是因为温度升高,分子热运动加剧,固体和液体溶解过程的吸热效应被加强,而气体溶解过程的放热效应被削弱。 ⑷压强:增大气体溶质的压强,溶解度增大。因为压强增大时,气体分子在溶剂表面的浓度增大,使更多气体分子进入溶剂中形成溶液。 第二部分:重点专题突破 专题一:范德华力的影响因素及对物质性质的影响 ①下列物质的熔沸点高低顺序正确的是( ) A. CF4>CCl4>CBr4>CI4 B. CO2>CS2 C. H2O>H2S>H2Se>H2Te D. Xe>Kr>Ar>Ne 答案:D 解析:对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高。A选项中相对分子质量 CI4 >CBr4>CCl4>CF4,所以熔沸点顺序应为CI4 >CBr4>CCl4>CF4 ;B选项中 CS2相对分子质量大于 CO2,熔沸点 CS2>CO2;C选项中 H2O分子间存在氢键,熔沸点最高,其他同主族氢化物按相对分子质量大小应为 H2Te>H2Se>H2S;D选项中稀有气体都是单原子分子,相对分子质量依次增大,范德华力依次增强,熔沸点依次升高。 ②下列物质变化时,需克服的作用力不属于分子间作用力的是( ) A. 液溴的挥发 B. 晶体硅的熔化 C. 酒精的汽化 D. 干冰的升华 答案:B 解析:液溴挥发、酒精汽化、干冰升华都只是分子间距离增大,克服的是分子间作用力。而晶体硅是原子晶体,熔化时克服的是共价键,不是分子间作用力。 ③下列物质中,分子间作用力最强的是( ) A. F2 B. Cl2 C. Br2 D. I2 答案:D 解析:对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越强。F2、Cl2、Br2、 I2相对分子质量依次增大,所以分子间作用力最强的是I2。 ④对于分子晶体来说,分子间作用力与分子性质的关系说法正确的是( ) A. 分子间作用力越大,物质的熔沸点越高 B. 分子间作用力越大,物质的硬度越大 C. 分子间作用力越大,物质的溶解性越好 D. 分子间作用力只影响物质的物理性质 答案:AD 解析:分子间作用力主要影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质,分子间作用力越大,熔沸点越高,A、D 正确;分子间作用力与物质硬度无关,B 错误;溶解性还与溶质与溶剂的相互作用等有关,C 错误。 专题二:氢键的形成条件 ①在 HF、H2O、NH3、C2H5OH、HNO3中能形成分子间氢键的有______,能形成分子内氢键的有______(填化学式)。 答案: HF、H2O、NH3、C2H5OH;HNO3 解析:氢键形成条件是氢原子与电负性大、半径小的原子(如 N、O、F)形成共价键,且该氢原子还能与另一个电负性大、有孤电子对的 N、O、F 原子形成氢键。HF 中 H - F 键,H2O中 H - O 键,NH3中 H - N 键,C2H5OH中 H - O 键,都满足形成氢键条件。 ②下列分子中,不能形成氢键的是( ) A. NH₃ B. H₂O C. C₂H₅OH D. CH₄ 答案:D 解析:形成氢键的分子需有氢原子与电负性大的 N、O、F 原子相连,CH₄ 中没有这样的结构,不能形成氢键。 ③下列关于氢键的说法中,正确的是( ) A. 氢键是一种比较弱的化学键 B. 通常说氢键是较强的分子间作用力 C. 氢键是由氢原子与其他原子间形成的化学键 D. 形成氢键的氢原子只能是与氮、氧、氟原子结合的氢原子 答案:BD 解析:氢键不是化学键,A 错误;氢键比一般的分子间作用力强,B 正确;氢键是已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的作用力,不是化学键,C 错误;形成氢键的氢原子通常是与氮、氧、氟原子结合的氢原子,D 正确。 专题三:氢键对物质熔沸点、溶解性的影响 ①为什么 NH3极易溶于水? 答案: 原因一:NH3 分子中的 N - H 键与 H2O 分子中的 O - H 键之间能形成氢键,大大增强了 NH3 与 H2O 之间的相互作用。原因二:NH3分子和 H2O 分子都是极性分子,根据相似相溶原理,NH3 在水中有一定溶解性。原因三:氨气和水反应,生成一水合氨,从而增大了氨气的溶解度,故NH3 极易溶于水。 解析:从相似相溶原理和氢键形成两个方面阐述。相似相溶解释了极性分子间的初步溶解可能性,氢键则强调了对溶解性增强的关键作用。 ②下列物质中,沸点最高的是( ) A. H2O B. H2S C. H2Se D. H2Te 答案:A 解析:H2O、H2S、H2Se、H2Te都是分子晶体,且结构相似。但H2O分子间存在氢键,氢键比范德华力强得多,所以H2O的沸点最高。而H2S、H2Se、H2Te的沸点随相对分子质量增大而升高,即H2S < H2Se < H2Te。 ③HF在同族氢化物中沸点反常,原因是____________________________________________。 NH3的沸点高于PH3,原因是:_____________________________________________________ ______________________________________________________________________________。答案:HF分子间存在氢键,导致其沸点比同族其他氢化物高;NH3分子间存在氢键,而PH3分子间只有范德华力,氢键比范德华力强,所以NH3沸点更高 解析:卤族元素氢化物都是分子晶体,一般随着相对分子质量增大,沸点升高。但HF分子间能形成氢键,使得其分子间作用力大大增强,沸点反常升高;NH3和PH3结构相似,但NH3分子间形成氢键,极大地增强了分子间作用力,使其沸点升高,而PH3分子间作用力较弱,故沸点低于NH3。 ④为什么冰的密度比液态水的密度小? ______________________________________________________________________________。 答案:在液态水中,水分子间的氢键是动态的,分子排列较为紧密;而在冰中,水分子间形成了稳定的氢键,形成了空旷的四面体结构,导致冰的结构中有较大的空隙,体积膨胀,所以冰的密度比液态水的密度小。 ⑤解释邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低的原因。 ______________________________________________________________________________。 答案:邻羟基苯甲酸形成了分子内氢键,使分子间作用力减弱;而对羟基苯甲酸形成的是分子间氢键,分子间作用力较强。所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低。 专题四:分子间作用力、氢键与共价键的比较 ①下列关于分子间作用力和共价键的说法正确的是( ) A. 分子间作用力比共价键强 B. 分子间作用力主要影响物质的化学性质 C. 共价键有方向性和饱和性,分子间作用力无方向性和饱和性 D. 冰融化时破坏共价键 答案:C 解析:共价键键能一般比分子间作用力大得多,A 错误;分子间作用力主要影响物质物理性质如熔沸点、溶解性等,B 错误;共价键有方向性和饱和性,分子间作用力如范德华力无方向性和饱和性,氢键虽有方向性和饱和性但和共价键本质不同,C 正确;冰融化时破坏的是氢键等分子间作用力,共价键未被破坏,D 错误。 ②下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是( ) A. HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱 B. 金刚石的硬度大于硅,其熔沸点也高于硅 C. NaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 D. F₂、Cl₂、Br₂、I₂的熔沸点依次升高 答案:D 解析:A 项热稳定性与共价键强弱有关;B 项金刚石和硅是原子晶体,硬度和熔沸点与共价键有关;C 项 NaF、NaCl、NaBr、NaI 是离子晶体,熔点与离子键有关;D 项 F₂、Cl₂、Br₂、I₂是分子晶体,熔沸点随分子间作用力增大而升高。 ③下列关于分子间作用力和氢键的说法中错误的是( ) A. 分子间作用力和氢键都能影响物质的熔沸点 B. 分子间作用力和氢键都具有方向性和饱和性 C. 分子间作用力和氢键都是静电作用 D. 分子间作用力和氢键都只存在于分子之间 答案:BD 解析:分子间作用力主要影响熔沸点,氢键也影响且使熔沸点变化更明显,A 正确;分子间作用力无方向性和饱和性,氢键有方向性和饱和性,B 错误;二者本质都是静电作用,C 正确;氢键可存在于分子内,D 错误。 第三部分:课后专项训练 一、选择题 1. 下列物质中,分子间仅存在范德华力的是( ) A. H₂O B. NH₃ C. CH₄ D. HF 答案:C 解析:H₂O、NH₃、HF 分子间均存在氢键,而 CH₄ 分子间只存在范德华力。 2. 下列关于范德华力的叙述中,正确的是( ) A. 范德华力的实质是一种电性作用 B. 范德华力与化学键的强弱相当 C. 范德华力具有方向性和饱和性 D. 范德华力只存在于分子和离子之间 答案:A 解析:范德华力是分子间普遍存在的一种弱相互作用力,实质是电性作用,A 正确;其比化学键弱得多,B 错误;无方向性和饱和性,C 错误;范德华力属于分子间作用力,D 错误。 3. 下列物质变化时,克服的作用力不属于分子间作用力的是( ) A. 液溴挥发 B. 干冰升华 C. 食盐熔化 D. 酒精汽化 答案:C 解析:食盐是离子晶体,熔化时克服离子键,而液溴挥发、干冰升华、酒精汽化克服的都是分子间作用力。 4. 下列氢化物中,沸点最高的是( ) A. HCl B. HBr C. HI D. HF 答案:D 解析:HF 分子间存在氢键,氢键比范德华力强得多,所以 HF 的沸点在这几种氢化物中最高,而 HCl、HBr、HI 随相对分子质量增大,范德华力增大,沸点依次升高,但均低于 HF。 5. 下列现象不能用氢键解释的是( ) A. 氨易液化 B. HF 比 HCl 更稳定 C. 冰浮在水面上 D. 水的沸点高于硫化氢 答案:B 解析:氨易液化是因为氨分子间能形成氢键;冰浮在水面上是因为冰中氢键使水分子形成疏松晶体,体积膨胀,密度变小;水的沸点高于硫化氢是因为水分子间有氢键。而 HF 比 HCl 更稳定是因为 H - F 键比 H - Cl 键强,与氢键无关。 6. 下列现象与氢键无关的是( ) A. NH3的熔、沸点比PH3高 B. 小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 C. 冰的密度比液态水的密度小 D. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 答案:D 解析:氢键影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质。NH3分子间存在氢键,所以熔、沸点比PH3高;小分子的醇、羧酸与水形成氢键,可以和水以任意比互溶;冰中水分子间形成氢键,使冰的密度比液态水小。而HF、HCl、HBr、HI的稳定性与共价键的强弱有关,与氢键无关。 7. 下列关于氢键的说法中,正确的是( ) A. 氢键是不属于化学键 B. 氢键只能存在于分子间 C. 氢键的形成使物质的熔沸点升高 D. 氢键的形成使物质的稳定性增强 答案:A 解析:氢键不是化学键,A 正确;氢键可存在于分子内或分子间,B 错误;分子间氢键使分子间作用力增强,熔沸点升高;分子内氢键使分子熔沸点降低。C 错误;物质的稳定性与化学键有关,与氢键无关,D 错误。 8. 若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( ) A. 氢键;氢键;极性键 B. 氢键;范德华力;非极性键 C. 氢键;极性键;范德华力 D. 范德华力;氢键;非极性键 答案:A 解析:雪花到水破坏氢键,水到水蒸气破坏氢键,水蒸气到氧气和氢气破坏极性共价键(H - O 键)。 9. 下列物质由分子构成,且分子间作用力最弱的是( ) A. 黄金 B. 水银 C. 水 D. 空气 答案:D 解析:黄金是金属晶体,水银是金属汞,为金属晶体,不是分子,无分子间作用力;水是分子晶体,空气可看作多种气体分子的混合物,其分子间作用力主要是范德华力且很弱,相比之下分子间作用力最弱。 10. 下列说法正确的是( ) A. 相对分子质量越大,分子间作用力越大 B. 分子间作用力越大,物质的熔沸点越高 C. 对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔沸点越高 D. 分子中化学键越强,分子越稳定,其熔沸点也越高 答案:C 解析:只有对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,A 错误,C 正确;分子间作用力越大,熔沸点越高,但分子稳定性与化学键有关,与分子间作用力无关,B、D 错误。 11. 下列各组物质中,按熔点由低到高的顺序排列正确的是( ) A. O₂、I₂、Hg B. CO₂、KCl、SiO₂ C. Na、K、Rb D. SiC、NaCl、SO₂ 答案:B 解析:A 项,常温下 Hg 是液态,I₂是固态,O₂是气态,熔点:O₂<Hg<I₂;B 项,CO₂是分子晶体,KCl 是离子晶体,SiO₂是原子晶体,熔点:CO₂<KCl<SiO₂;C 项,碱金属元素从上到下熔点逐渐降低,熔点:Rb<K<Na;D 项,SiC 是原子晶体,NaCl 是离子晶体,SO₂是分子晶体,熔点:SO₂<NaCl<SiC。 12. 下列关于分子间作用力的说法正确的是( ) A. 分子间作用力就是范德华力 B. 分子间作用力包括氢键和范德华力 C. 分子间作用力随分子间距离的增大而增大 D. 分子间作用力与分子的极性无关 答案:B 解析:分子间作用力包括氢键和范德华力,A 错误,B 正确;分子间作用力随分子间距离增大而减小,C 错误;分子的极性会影响分子间作用力大小,D 错误。 13. 下列物质的性质与氢键无关的是( ) A. 乙醇的沸点比甲醚高 B. 氨气极易溶于水 C. 冰的密度比水小 D. 苯(C6H6)的熔点比萘(C10H8)低 答案:D 解析:乙醇分子间能形成氢键,甲醚不能,所以乙醇沸点比甲醚高;氨气与水形成氢键,所以极易溶于水;冰中氢键使水分子形成四面体结构,体积膨胀,密度比水小;苯的熔点比水低是因为苯是分子晶体,分子间作用力比水弱,与氢键无关。 14. 下列事实不能用分子间作用力解释的是( ) A. HF、HCl、HBr、HI 的稳定性逐渐减弱 B. 氮气在常温下很稳定 C. 水在常温下是液体 D. 固体碘受热升华 答案:AB 解析:HF、HCl、HBr、HI 的稳定性与共价键强弱有关,不能用分子间作用力解释;氮气稳定是因为氮氮三键稳定,化学键强度决定化学性质,分子间作用力主要影响物理性质;水常温是液体与水分子间作用力有关;固体碘受热升华克服分子间作用力。 15. 关于氢键,下列说法正确的是( ) A. 每一个水分子内含有两个氢键 B. 冰、水和水蒸气中都存在氢键 C. DNA 中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 D. H₂O 是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致 答案:C 解析:水分子间形成氢键,不是分子内,A 错误;水蒸气中不存在氢键,B 错误;DNA 中碱基通过氢键互补配对,C 正确;H₂O 稳定是因为共价键,不是氢键,D 错误。 16. 下列叙述中正确的是( ) A. 卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强 B. 以极性键结合的分子,一定是极性分子 C. 判断 A₂B 或 AB₂型分子是否是极性分子的依据是,具有极性键且分子构型不对称、键角小于 180°的分子为极性分子 D. 非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合 答案:AC 解析:卤化氢中卤素非金属性越强,与氢的电负性差值越大,共价键极性越强,越稳定,A 正确;以极性键结合的分子,若空间结构对称,可能是非极性分子,如 CO₂,B 错误;A₂B 或 AB₂型分子判断极性依据正确,C 正确;非极性分子中也可能有极性键,如 CH₄,D 错误。 17. 下列有关范德华力的叙述错误的是( ) A. 范德华力的实质是一种静电引力 B. 范德华力的大小与分子的相对分子质量有关 C. 范德华力的大小与分子的极性有关 D. 范德华力的作用能一般比化学键的键能小得多 答案:A 解析:范德华力是分子间的静电作用,包括引力和斥力。A 错误;相对分子质量越大,范德华力越大,分子极性越大,范德华力也越大,B、C 正确;范德华力比化学键键能小 1 - 2 个数量级,D 正确。 18. 下列关于氢键的说法中正确的是( ) A. 氢键是一种特殊的化学键 B. 氢键的形成使物质的熔沸点升高 C. 分子间氢键的形成使物质的溶解性增大 D. 氢键只存在于分子间,不存在于分子内 答案:C 解析:氢键不是化学键,A 错误;分子内氢键可降低分子的熔沸点。B错误;氢键使分子间作用力增强,熔沸点升高,溶解性增大,C 正确;氢键可存在于分子内,D 错误。 19. 下列物质的变化过程中,需克服分子间作用力的是( ) A. 碘的升华 B. 生石灰的熔化 C. 氯化钠的熔化 D. 酒精的挥发 答案:AD 解析:碘升华和酒精挥发克服分子间作用力;生石灰是离子化合物,熔化克服离子键;氯化钠熔化克服离子键。 20. 下列各组物质中,沸点由高到低的顺序正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. CI₄>CBr₄>CCl₄>CF₄ C. KBr>NaBr>NaCl D. Na>Mg>Al 答案:B 解析:A 项,HF 分子间有氢键,沸点最高,应为 HF>HI>HBr>HCl;B 项,组成和结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,正确;C 项,离子晶体中离子半径越小,离子键越强,沸点越高,应为 NaCl>NaBr>KBr;D 项,金属晶体中原子半径越小,金属键越强,沸点越高,应为 Al>Mg>Na。 21. 对于冰来说,由于其分子间存在大量氢键,其结构具有一定的特殊性。下列关于冰的结构和性质的说法错误的是( ) A. 冰块中水分子的空间排列都是规则的四面体结构 B. 冰中每个水分子最多与周围四个水分子形成氢键 C. 冰的密度比水小,是因为冰中水分子间的氢键使水分子间距离增大 D. 冰融化时,只破坏氢键,不破坏共价键 答案:A 解析:冰块并不都是规则的四面体,也不是所有水都能形成4个氢键;氢键使水分子间距离增大,分子间空隙增大,密度变小,冰融化时破坏氢键,不破坏共价键。 22. 下列现象与氢键无关的是( ) A. 乙醇可以与水以任意比互溶 B. 水的密度在 4℃时最大 C. 氨极易溶于水 D. 溴化氢的沸点比氯化氢高 答案:D 解析:乙醇与水互溶、氨极易溶于水都因能与水形成氢键;水在 4℃密度最大与氢键有关;溴化氢沸点比氯化氢高是因为溴化氢相对分子质量大,分子间作用力大。 23. 下列说法中正确的是( ) A. 氢键是一种比范德华力强的分子间作用力 B. 冰中存在氢键,液态水中不存在氢键 C. 分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 D. 氢键的存在一定能使物质的溶解性增大 答案:AC 解析:氢键比范德华力强,A 正确;液态水中也存在氢键,B 错误;氢键使物质熔点、沸点升高,C 正确;氢键不一定使溶解性增大,如分子内氢键可能使溶解性减小,D 错误。 24. 下列物质中,其熔沸点高低与分子间作用力大小有关的是( ) A. 干冰 B. 金属钠 C. 二氧化硅 D. 碳化硅 答案:A 解析:干冰是分子晶体,熔沸点与分子间作用力有关;金属钠是金属晶体,熔沸点与金属键有关;二氧化硅和碳化硅是原子晶体,熔沸点与共价键有关。 25. 关于由分子组成的物质,下列说法正确的是( ) A. 分子间作用力越大,分子越稳定 B. 熔沸点一般比较低 C. 一定存在共价键 D. 熔化时破坏分子间作用力 答案:BD 解析:分子的稳定性与化学键有关,与分子间作用力无关,A 错误;分子晶体熔沸点一般较低,B 正确;稀有气体形成的分子晶体不存在共价键,C 错误;分子晶体熔化破坏分子间作用力,D 正确。 26. 下列有关分子间作用力的说法错误的是( ) A. 分子间作用力随分子间距离的增大而增大,随分子间距离的减小而减小 B. 当分子间距离大于平衡距离时,分子间作用力表现为引力 C. 当分子间距离小于平衡距离时,分子间作用力表现为斥力 D. 分子间作用力的变化规律与弹簧的弹力变化规律相似 答案:A 解析:分子间作用力与分子间距离关系类似弹簧的弹力与形变量关系,距离增大时,引力和斥力都减小,但斥力减小得快,表现为引力;距离减小时,引力和斥力都增大,但斥力增大得快,表现为斥力。 二、填空题 一、基础概念填空 1. 共价键按成键原子的电负性差异可分为______共价键和______共价键。当成键原子的电负性差值大于______时,一般形成离子键;当电负性差值小于______时,一般形成共价键。 答案:极性;非极性;1.7;1.7 解析:这是判断共价键极性以及与离子键区分的重要依据。电负性差值决定了共用电子对的偏移程度,差值大到一定程度就形成离子键,较小则为共价键,其中又根据电负性是否相同分为极性和非极性共价键。 2. 在 HCl 分子中,由于 Cl 的电负性______(填“大于”或“小于”)H 的电负性,所以共用电子对偏向______原子,HCl 分子中的共价键是______(“极性”或“非极性”)共价键。 答案:大于;Cl;极性 解析:Cl 的电负性大于 H,吸引电子能力更强,共用电子对偏向 Cl 原子,使得分子正负电荷中心不重合,形成极性共价键。 3. 同种原子形成的共价键为______共价键,如______(任举一例)分子中的共价键;不同种原子形成的共价键为______共价键,如______(任举一例)分子中的共价键;O3是由______共价键构成的____________分子。 答案:非极性;H₂;极性;H₂O;极性;极性 解析:H₂分子由两个氢原子组成,形成的共价键是非极性的。H₂O 分子由氢和氧两种不同原子组成,其共价键是极性的,O3比较特殊,属于由极性键构成的极性分子。 二、分子极性判断相关填空 4. 对于双原子分子,分子的极性取决于____________的极性;对于多原子分子,分子的极性不仅取决于共价键的极性,还与分子的__________________有关。 答案:共价键;空间构型 解析:双原子分子中只有一个共价键,若共价键是极性的则分子极性,是非极性的则分子非极性。多原子分子中,即使共价键有极性,但如果分子空间构型对称,使正负电荷中心重合,分子也可能是非极性的,如 CO₂分子,其共价键是极性的,但直线型构型使其为非极性分子。 5. CO₂分子中碳氧键是_________(填“极性”或“非极性”)共价键,由于其空间构型为_________,分子中正负电荷中心_________(填“重合”或“不重合”),所以 CO₂是______(填“极性”或“非极性”)分子。 答案:极性;直线形;重合;非极性 解析:C 和 O 电负性不同,碳氧键是极性共价键。CO₂分子是直线形,C 原子在中心,两个 O 原子在两侧对称分布,使得分子正负电荷中心重合,为非极性分子。 6. 已知 H₂O 分子的空间构型为 V 形,H₂O 分子中 O - H 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,由于分子结构不对称,H₂O 是______(填“极性”或“非极性”)分子。 答案:极性;极性 解析:O - H 键因 O 和 H 电负性不同是极性共价键,H₂O 分子呈 V 形,结构不对称,正负电荷中心不重合,是极性分子。 三、杂化类型与共价键极性综合填空 7. 甲烷(CH₄)分子中 C 原子采取______杂化,C - H 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,CH₄分子的空间构型为______,是______(填“极性”或“非极性”)分子。 答案:sp³;极性;正四面体;非极性 解析:CH₄分子中 C 原子价层电子对数为 4,采取 sp³杂化。C - H 键由不同原子形成,是极性共价键。其正四面体的空间构型使分子正负电荷中心重合,为非极性分子。 8. 乙烯(C₂H₄)分子中 C 原子采取______杂化,分子中存在_____________________(填“极性”、“非极性”)共价键,C₂H₄分子的空间构型为____________,是______(填“极性”或“非极性”)分子。 答案:sp²;极性和非极性;平面矩形;非极性 解析:C₂H₄分子中 C 原子价层电子对数为 3,采取 sp²杂化。C - H 键是极性共价键,C = C 键也是极性共价键(因为双键两端原子不同)。其平面形结构使分子正负电荷中心重合,为非极性分子。 四、键的极性对物质性质影响填空 9. 一般来说,在其他条件相同时,由极性共价键构成的分子组成的物质比由非极性共价键构成的分子组成的物质的熔沸点______(填“高”或“低”),这是因为极性分子间存在取向力,而非极性分子间主要存在色散力,前者比后者______(填“强”或“弱”)。 答案:高;强 解析:极性分子间除了色散力还有取向力等,而非极性分子间主要是色散力,取向力等使极性分子间作用力更强,所以熔沸点较高。 10. 卤化氢(HX)中,随着卤原子 X 的电负性逐渐增大,H - X 键的极性逐渐______(填“增强”或“减弱”),除HF外,HX 的熔沸点逐渐______(填“升高”或“降低”),其在水中的溶解性逐渐______(填“增大”或“减小”)。 答案:增强;降低;增大 解析:卤原子电负性增大,与 H 原子电负性差值增大,H - X 键极性增强。分子极性增强,分子间作用力增大,熔沸点升高。且极性越强,越易与极性的水形成氢键等作用,溶解性增大。 五、化学键表示与极性填空 11. 用电子式表示 HCl 分子的形成过程:,其中 HCl 分子的共价键在结构式中表示为,该共价键的极性是因为__________________________________________________________。 答案:H· + ·Cl: → H:Cl: ;H - Cl;Cl 的电负性大于 H,共用电子对偏向 Cl 解析:电子式表示形成过程体现了原子通过共用电子对形成共价键。结构式直观展示了原子间的连接方式。共价键极性源于成键原子电负性差异导致共用电子对偏移。 12.  写出 N₂分子的电子式______,N₂分子中的共价键是非极性的,原因是___________ ______________________________________________________________________________。 答案::N≡N: ;两个 N 原子电负性相同,共用电子对不偏移 解析:N₂分子由两个相同的 N 原子组成,电负性相同,形成的共价键共用电子对不偏移,是非极性共价键。 六、复杂分子结构中的共价键极性填空 13. 苯(C6H6)分子中,C - C 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,C - H 键是______(填“极性”或“非极性”)共价键,苯分子的空间构型为_____________________,是______(填“极性”或“非极性”)分子。 答案:非极性;极性;平面正六边形;非极性 解析:苯分子中的 C - C 键是相同原子间形成的,是非极性共价键,C - H 键是不同原子间形成的,是极性共价键。苯分子平面正六边形结构对称,正负电荷中心重合,是非极性分子。 14. 在 H₂O₂分子中,存在____________(填“极性”、“非极性”)共价键 O - O 和______(填“极性”或“非极性”)共价键 O - H,H₂O₂分子的空间构型不是直线形而是折线形,所以 H₂O₂是______(填“极性”或“非极性”)分子。 答案:非极性;极性;极性 解析:O - O 键是同种原子间形成的非极性共价键,O - H 键是极性共价键。由于分子空间构型折线形不对称,正负电荷中心不重合,是极性分子。 七、共价键极性与化学反应活性填空 15. 一般来说,极性共价键比非极性共价键在化学反应中更______(填“活泼”或“稳定”),因为极性共价键中的共用电子对______(填“偏向”或“不偏向”)某一原子,使该原子带部分电荷,容易受到其他试剂的进攻。 答案:活泼;偏向 解析:极性共价键共用电子对偏移,使成键原子带部分电荷,如 δ+和 δ-,这种电荷分布不均匀使其在化学反应中更易与其他试剂发生作用,比非极性共价键活泼。 16. 醛基中存在碳氧双键(C = O),和碳碳单键(C - C)相比,醛基更活泼。从共价键极性角度分析,原因是醛基中, C = O 中存在____________共价键,其电子云分布____________(填“均匀”或“不均匀”),更容易发生____________(填“加成”或“取代”)反应。 答案:极性;不均匀;加成 解析:C = C 中有极性共价键(因为双键两端原子不同),其电子云分布不均匀,相比 C - C 键更容易与其他试剂发生加成反应,使反应活性更高。 八、元素周期表中的共价键极性规律填空 17. 同主族元素形成的氢化物中,从上到下,氢化物分子中氢与另一元素原子形成的共价键极性逐渐______(填“增强”或“减弱”),例如第ⅥA 族元素形成的氢化物 H₂O、H₂S、H₂Se、H₂Te 中,H - Te 键的极性比 H - O 键的极性______(填“强”或“弱”)。 答案:减弱;弱 解析:同主族元素从上到下电负性逐渐减小,与氢原子的电负性差值逐渐减小,所以共价键极性逐渐减弱,H - Te 键极性比 H - O 键弱。 18. 同周期元素形成的氢化物中,从左到右,氢化物分子中氢与另一元素原子形成的共价键极性逐渐______(填“增强”或“减弱”),例如第 3 周期元素形成的氢化物中,H - Cl 键的极性比 H - S键的极性______(填“强”或“弱”)。 答案:增强;强; 解析:同周期元素从左到右电负性逐渐增大,与氢原子的电负性差值逐渐增大,共价键极性增强。 九、分子间作用力与共价键极性关联填空 19. 极性分子之间的作用力比非极性分子之间的作用力______(填“强”或“弱”),是因为极性分子间除了存在______力,还存在______力,而非极性分子间主要只有______力。 答案:强;色散;取向;色散 解析:极性分子间有取向力、诱导力和色散力,非极性分子间主要是色散力,所以极性分子间作用力更强。 20. 含有氢键的物质(如水、氨等),其分子间存在氢键是因为分子中含有______(填“极性”或“非极性”)共价键,且氢原子与电负性大的原子(如 N、O、F)相连,这种氢键对物质的熔沸点影响______(填“大于”或“小于”)一般的分子间作用力。 答案:极性;大于 解析:氢键形成基于分子中有极性共价键且特定原子组合。氢键比一般分子间作用力强很多,对物质熔沸点影响显著大于一般分子间作用力,能使物质熔沸点大幅升高。 第 1 页 共 12 页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.3.2分子的结构与物质的性质(2)知识点+专题突破+专项训练模式导学案-2024-2025学年高二化学上学期同步课件+导学案 (人教版2019选择性必修2)
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