专题3 主观题突破 3.分子结构与性质原因解释题 （课件）-【步步高】2024年高考化学大二轮专题复习与增分策略（新高考，鲁琼）

3.分子结构与性质原因解释题 主观题突破 核心精讲 01 1.分子性质 (1)分子构型与分子极性的关系 (2)键的极性对化学性质的影响 3 应用示例 按要求回答问题： (1)酸性：CCl3COOH____CHCl2COOH(填“＞”或“＜”下同)，其原因是____________________________________________________________ ____________________________。 (2)酸性：CH3COOH____CH3CH2COOH，其原因是__________________ ___________________________________________________________________。 ＞ Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性，导致CCl3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋ ＞ 烷基是推电子基因，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱 (3)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，若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 ②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 2.氢键及其对物质性质的影响 氢键不属于化学键，氢键的作用力要大于范德华力。 对物理性质的影响： (1)分子间氢键使物质沸点较高 例如，沸点：NH3>PH3(NH3分子间形成氢键)、H2O>H2S(H2O分子间形成氢键)、HF>HCl(HF分子间形成氢键)、C2H5OH>CH3OCH3(C2H5OH分子间形成氢键)。 6 (2)分子内氢键使物质的熔、沸点降低，如熔沸点： ＜ 。 (3)使物质易溶于水：如NH3、C2H5OH、CH3CHO、H2O2、CH3COOH等易溶于水(分子与水分子间形成氢键)。 (4)解释一些特殊现象：例如水结冰体积膨胀(水分子间形成氢键，体积大，密度小)。 真题演练 02 1 2 3 4 5 1.[2021·全国甲卷，35(3)]甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间，其原因是___________________________________ ________________________________________。 6 甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成氢键，且水比甲醇形成的氢键多 1 2 3 4 5 2.[2020·山东，17(2)]NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______ ____________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为___________ ______，键角由大到小的顺序为_________________。 6 NH3、 AsH3、PH3 AsH3、PH3、 NH3 NH3、PH3、AsH3 1 2 3 4 5 3.[2023·湖北，16(5)]导致SiCl4比CCl4易水解的因素有_____(填标号)。 a.Si—Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大 c.Si—Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道 6 abd 1 2 3 4 5 6 a项，Si—Cl键极性更大，易受到极性强的H2O的影响，易水解； b项，Si的原子半径大，非金属性弱，Si—Cl键的极性强，分子中Si原子带有一定的正电荷，容易受到极性H2O的吸引，使之容易水解； c项，Si—Cl键键能更大，更稳定，与水解无关； d项，Si位于第三周期，3d轨道更易和H2O分子中的O原子配位。 1 2 3 4 5 4.[2020·全国卷Ⅱ，35(2)]Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是_______________ _______________________________________________________________________________________________。 6 TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155 1 2 3 4 5 5.[2018·全国卷Ⅱ，35(3)]如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为____________________________________。 6 S8相对分子质量大，分子间范德华力强 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间作用力 B 熔点：AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型 C 酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)，远强于CH3COOH(pKa＝4.76) 羟基极性 D 溶解度(20 ℃)：Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷 1 2 3 4 5 6.(2023·湖北，11)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 6 √ 1 2 3 4 由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确； AlF3为离子晶体，熔点较高，AlCl3为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，故B正确； 由于电负性：F>H，C—F的极性大于C—H，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，故C正确； 碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中 间存在氢键，导致其不易溶于水，与阴离子电荷无关，故D错误。 5 6 考向预测 03 1 2 3 4 5 6 7 1.H2S的熔点为－85.5 ℃，而与其具有类似结构的H2O的熔点为0 ℃，极易结冰成固体，二者物理性质出现差异的原因是____________________ _______________________________________。 8 9 10 H2O分子间极易形成 氢键，而H2S分子间只存在较弱的范德华力 1 2 3 4 5 6 7 2.NH3常用作制冷剂，原因是_____________________________________ ________________________。 8 9 10 NH3分子间能形成氢键，沸点高，易液 化，汽化时吸收大量的热 1 2 3 4 5 6 7 3.硝酸和尿素的相对分子质量接近，但常温下硝酸为挥发性液体，尿素为固体，请解释原因：__________________________________________ ______________________________________。 8 9 10 尿素分子间存在氢键，使其熔、沸点升高，而硝酸分子内存在氢键，使其熔、沸点降低 1 2 3 4 5 6 7 4.氨极易溶于水的原因为_________________________________________ _________________________________。 8 9 10 氨和水都是极性分子，依据“相似相溶”规律，且氨分子与水分子间能形成氢键 1 2 3 4 5 6 7 5.N2H4与O2的相对分子质量相近，但N2H4的熔点(2 ℃)、沸点(114 ℃)分别远远高于O2的熔点(－218 ℃)、沸点(－183 ℃)，原因是_____________ ______________________________________________________。 8 9 10 N2H4分子之间存在氢键，O2分子之间为范德华力，氢键比范德华力更强 1 2 3 4 5 6 7 6.H2O、PH3、KH按熔点由高到低的顺序排列为______________，熔点差异的原因是__________________________________________________ _______。 8 9 10 KH>H2O>PH3 KH为离子晶体，H2O、PH3均为分子晶体，H2O分子间存 在氢键 1 2 3 4 5 6 7 7.硼酸分子的结构简式可写为B(OH)3，其晶体为层型片状结构，容易在层与层之间裂解，这是因为在平面层内硼酸分子之间通过________结合，而层与层之间通过__________结合。 8 9 10 氢键 范德华力 1 2 3 4 5 6 7 8. 的分子内部存在氢键，画出氢键结构：____________。 8 9 10 1 2 3 4 5 6 9.HSCN的结构有两种，其中硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N==C==S)，原因是_________________________________________ _______________。 7 8 9 10 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键 1 2 3 4 5 6 10.卤素对物质性质有明显影响。 (1)常温下，ClCH2COOH、ICH2COOH和CH3COOH电离常数由大到小的顺序为___________________________________。 7 8 9 10 ClCH2COOH>ICH2COOH>CH3COOH 电负性：Cl>I>H，键的极性：Cl—C>I—C>H—C，键的极性越大，羧基中O—H的极性越大，更易电离出H＋，羧酸酸性更强，故电离常数由大到小的顺序为ClCH2COOH>ICH2COOH>CH3COOH。 1 2 3 4 5 6 (2)吡啶( )具有碱性和芳香性。研究发现，吡啶中N原子的电子云 密度越大，碱性越强。N原子的杂化类型是____。在下列物质中，碱性最强的是___(填字母，下同)，最弱的是___。 7 8 9 10 sp2 d c 1 2 3 4 5 6 吡啶分子中N原子形成2个σ键，还有1个孤电子对，因此 杂化类型是sp2杂化。I、Cl的电负性强，C—I、C—Cl的 极性强，使N原子核外的电子偏离更多，N原子的电子云 密度减小，Cl的电负性大于I，故c的碱性最弱，而甲基是推电子基团，使N原子核外电子云密度增大，故d的碱性最强。 7 8 9 10 HCO $$