2.3.2 分子间的作用力 分子的手性 -【固本强基】2024-2025学年高二化学同步精品讲与练（人教版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 第2课时 分子间的作用力 分子的手性 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→ [能力提升训练] [学习目标]　 1.掌握范德华力、氢键的概念。 2.理解氢键的实质、特征、表示方法及形成条件，知道氢键对物质性质的影响，形成“结构决定性质”的认知模型。 3.理解分子的手性、分子的溶解性。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、范德华力及其对物质性质的影响 1．范德华力 (1)概念： 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)特点：范德华力很弱，比化学键的键能小 个数量级。 (3)影响因素：分子的极性越大，范德华力 ；结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力 。 2．范德华力对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的 性质，如熔、沸点，范德华力越大，物质的熔、沸点 。 二、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(如N、F、O)形成共价键的 与另一个 很大的原子之间的作用力。 2．表示方法：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．类型：氢键可分为 氢键和 氢键两类。 (1)邻羟基苯甲醛存在 氢键，如图甲。 (2)间羟基苯甲醛存在 氢键，如图乙。 4．氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将 。如第ⅤA～ⅦA族元素的氢化物中，NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素的氢化物的熔、沸点高，这种反常现象就是由于它们各自的分子间形成了氢键。 (2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将 。如邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要吸收较多的能量，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的。 (3)氢键对水分子性质的影响 ①水结冰时，体积膨胀，密度。 ②接近沸点时形成“ 分子”，水蒸气的相对分子质量的测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量 。 【特别提醒】(1)分子间作用力不等同于范德华力，对某些分子来说，分子间作用力包括范德华力和氢键。 (2)分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。 (3)强度比较：共价键>氢键>范德华力 三、溶解性 1．“相似相溶”规律 (1)“相似相溶”：非极性溶质一般能溶于 溶剂，极性溶质一般能溶于 溶剂。如蔗糖和 氨 溶于水， 溶于CCl4，因为蔗糖、氨、水分子都是极性分子；而萘和碘 溶于 CCl4， 溶于水，因为萘、碘、CCl4分子都是非极性分子。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的 。如乙醇分子中的—OH与水分子中的—OH相近，因而乙醇能与水互溶。而戊醇CH3(CH2)4OH中的烃基较大，其中的—OH跟水分子的—OH的相似因素小得多了，因此戊醇在水中的溶解度相比于乙醇的 。 2．溶质(如HF、NH3、乙醇等)与溶剂分子(如水)间若能形成 ，则溶解度会增加。 四、分子的手性 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，如同左手和右手一样互为 ，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体。 2．手性分子：有 的分子。 3．手性碳原子：连接四个互不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。用*C来标记。如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。 4．手性分子在生命科学和药物生产方面的应用 (1)合成手性药物。 (2)利用手性催化剂进行手性合成。 [典例分析] 　知识点一　范德华力、氢键、共价键的比较 [典例1]共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力。下列物质：①Na2O2、②SiO2、③冰、④金刚石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有两种不同类型作用力的是 A．①③⑤⑥ B．①⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥ [变式1]在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是 A．范德华力、范德华力、范德华力 B．范德华力、范德华力、共价键 C．范德华力、共价键、共价键 D．共价键、共价键、共价键 [变式2]下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是 A．在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高 [变式3]下列事实能够用键能解释的是 A．氮气的化学性质比氧气稳定 B．常温常压下，溴呈液态，碘为固体 C．稀有气体一般很难发生化学反应 D．水的沸点比硫化氢的沸点高 知识点二　 物质溶解性的判断　手性分子的成因与判断 [典例2]下列关于分子性质的解释错误的是 A．乳酸[]有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子 B． I2易溶于苯、难溶于水，都可用“相似相溶”原理解释 C．臭氧极性微弱，所以在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度 D．很稳定，因为水分子之间存在氢键 [变式1]下列现象中，不能用“相似相溶”原理解释的是 A．C2H5OH与水以任意比互溶 B．用纯碱洗涤油脂 C．SO2易溶于水 D．用苯将溴水中的溴萃取出来 [变式2]下列对分子及其性质的解释不正确的是 A．碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 B．乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子 C．H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键 D．实验测定，接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔合有关 [变式3]丙氨酸()分子为手性分子，存在手性异构体，其结构如图所示 下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是 A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子 B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，都是非极性分子 C．Ⅰ和Ⅱ分子都只含有极性键，不含非极性键 D．Ⅰ和Ⅱ所含的化学键相同 [基础达标训练] 1．根据“相似相溶原理”的规律和实际经验，下列叙述不正确的是 A．白磷()易溶于，难溶于水 B．苯与水混合静置后分层 C．溴易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，也易溶于 2．下列关于分子的结构和性质的描述错误的是 A．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 B．是平面三角形的非极性分子，故在水中的溶解度很小 C．为极性分子，在水中的溶解度比大 D．甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释 3．现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一、其中如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法正确的是 A．该物质的分子是极性分子 B．该物质的分子中只含极性键 C．分子中N原子为sp2杂化 D．该物质易溶于水 4．下列各组物质性质的比较，结论正确的是 A．分子的极性： B．物质的键能：C-C<Si-Si C．物质的沸点： D．在CS2中的溶解度：CCl4<H2O 5．归纳总结是学习化学的常用方法，下列归纳总结错误的是 A．稳定性：HF>HCl>HBr B．酸性：CF3COOH>CHF2COOH>CHCl2COOH C．第一电离能：C<N<O<F D．水中溶解度：CH3OH>C4H9OH>C15H31OH 6．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体如：、，，它们虽是微量的，有些确是强温室气体，下列推测不正确的是 A．熔点 B．分子中原子是杂化，分子呈三角锥形 C．存在手性异构 D．在中的溶解度比水中大 7．下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是 A．碘单质的升华 B．溶于水 C．将乙醇加热变为气态 D．受热分解 8．下列物质的性质与分子间作用力无关的是 A．比易液化 B．沸点： C．等质量的冰比液态水的体积大 D．稳定性： 9．下列事实能用共价键的键能解释的是 A．氮气的化学性质很稳定 B．氯化钠的熔点较高 C．金属汞在常温常压下呈液态 D．常压下的沸点高于 10．下列关于分子性质的说法正确的是 A．由极性键形成的分子一定是极性分子 B．因HI、HBr、HCl中的范德华力逐渐减小，故酸性：HI > HBr > HCl C．是手性分子 D．共价键一定有方向性和饱和性 [能力提升训练] 11．下列现象不能用氢键解释的是 A．能溶于水 B．氨易液化，用作制冷剂 C．氢键使蛋白质成为具有生物活性的高级结构 D．可以形成二聚分子 12．下列说法正确的是 A．范德华力是一种分子间作用力，也是一种特殊的化学键 B．冰分子中氢键 C．常温常压下，卤素单质从由气态、液态到固态的原因是氢键逐渐增大 D．是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 13．下列对一些实验事实的理论解释不正确的是 选项 实验事实 理论解释 A 溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大 溴单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分子 B 卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态 范德华力逐渐增大 C 在常温常压下，1体积水可以溶解700体积氨气 氨是极性分子且有氢键影响 D HF的沸点高于HCl H—F的键长比H—Cl的短 A．A B．B C．C D．D 14．实验室利用固体和固体反应制氨气，反应的化学方程式为，下列关于该反应的说法错误的是 A．中存在离子键和极性键 B．此反应过程中既有离子键、极性键断裂，也有离子键和极性键形成 C．标准状况下，11.2L含有1.5mol D．的热稳定性比NH3强，是由于H2O的分子间作用力较大 15．下列关于分子性质的解释错误的是 A．沸点比高，是因为能形成分子间氢键 B．比沸点高，是因为O-H键能大于S-H键能 C．乙醇与水任意比互溶，主要是因为乙醇与水易形成分子间氢键 D．沸点：，是因为范德华力： 16．下列实验事实的理论解释不正确的是 选项 实验事实 结构解释 A 硬度：金刚石>石墨 金刚石中键长更短，键能更大 B 沸点：对羟基苯甲醛()>邻羟基苯甲醛() 对羟基苯甲醛形成了分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成了分子内氢键 C 水溶性： 与水分子间的作用力比与水分子间的作用力大 D 键能：键键 的键长短，原子核距离近，同种电荷排斥力强 A．A B．B C．C D．D 17．下列说法错误的是 A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱 B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚的细毛与墙体之间有范德华力 C．汽油不易溶于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同 D．配制碘水时，为了增大碘的溶解性，常加入KI溶液 18．结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是 选项 性质 解释 A 稳定性： 的键能大于的键能 B 水中溶解性： HCl是极性分子，是非极性分子 C 熔点： 、、、的组成和结构相似，范德华力逐渐增大 D 沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键 A．A B．B C．C D．D 19．下列事实不能用键能的数据解释的是 A．N2的化学性质很稳定 B．Cl2的沸点小于Br2的沸点 C．金刚石的熔点大于晶体硅的熔点 D．HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱 20．下列事实与氢键无关的是 A．接近的水蒸气，其相对分子质量测定值大于18 B．HF极易溶于水 C．聚乙烯醇有吸水性，可做尿不湿原材料 D．的分解温度远高于 21．下列化合物中含有2个手性碳原子的是 A． B． C． D． 22．下列对分子性质的解释，错误的是 A．HF易溶于水，是因为HF与水分子间形成氢键 B．分子中只含有2个手性碳原子 C．次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成，可知是一元酸 D．分子的结构为，可知为极性分子 23．如图所示，该分子为的示意图，则该分子中含有的手性碳原子个数为 A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 24．下列对分子性质的解释中，正确的是 A．极易溶于水而难溶于水只是因为是极性分子，是非极性分子 B．乳酸具有光学活性，因为其分子中含有一个手性碳原子 C．水很稳定以上才会部分分解是因为水分子间存在大量的氢键 D．已知酸性：，因为的氧原子数大于的氧原子数 25．(1)CO2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ；氢、碳、氧元素的原子可组成多种分子，写出其中一种能形成分子间氢键的物质名称： 。 (2)O的氢化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是 。 (3)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 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 分子间的作用力 分子的手性 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→ [能力提升训练] [学习目标]　 1.掌握范德华力、氢键的概念。 2.理解氢键的实质、特征、表示方法及形成条件，知道氢键对物质性质的影响，形成“结构决定性质”的认知模型。 3.理解分子的手性、分子的溶解性。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、范德华力及其对物质性质的影响 1．范德华力 (1)概念：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)特点：范德华力很弱，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；结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。 2．范德华力对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 二、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(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。 2．表示方法：氢键通常用X—H…Y—表示，其中X、Y为N、O、F中的一种，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 3．类型：氢键可分为分子内氢键和分子间氢键两类。 (1)邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，如图甲。 (2)间羟基苯甲醛存在分子间氢键，如图乙。 4．氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。如第ⅤA～ⅦA族元素的氢化物中，NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素的氢化物的熔、沸点高，这种反常现象就是由于它们各自的分子间形成了氢键。 (2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将降低。如邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要吸收较多的能量，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的。 (3)氢键对水分子性质的影响 ①水结冰时，体积膨胀，密度。 ②接近沸点时形成“缔合分子”，水蒸气的相对分子质量的测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些。 【特别提醒】(1)分子间作用力不等同于范德华力，对某些分子来说，分子间作用力包括范德华力和氢键。 (2)分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。 (3)强度比较：共价键>氢键>范德华力 三、溶解性 1．“相似相溶”规律 (1)“相似相溶”：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CCl4，因为蔗糖、氨、水分子都是极性分子；而萘和碘易溶于CCl4，难溶于水，因为萘、碘、CCl4分子都是非极性分子。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇分子中的—OH与水分子中的—OH相近，因而乙醇能与水互溶。而戊醇CH3(CH2)4OH中的烃基较大，其中的—OH跟水分子的—OH的相似因素小得多了，因此戊醇在水中的溶解度相比于乙醇的明显减小。 2．溶质(如HF、NH3、乙醇等)与溶剂分子(如水)间若能形成氢键，则溶解度会增加。 四、分子的手性 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，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体。 2．手性分子：有手性异构体的分子。 3．手性碳原子：连接四个互不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。用*C来标记。如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。 4．手性分子在生命科学和药物生产方面的应用 (1)合成手性药物。 (2)利用手性催化剂进行手性合成。 [典例分析] 　知识点一　范德华力、氢键、共价键的比较 [典例1]共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力。下列物质：①Na2O2、②SiO2、③冰、④金刚石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有两种不同类型作用力的是 A．①③⑤⑥ B．①⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥ 【答案】B 【解析】①Na2O2中存在离子键和非极性键，②SiO2中只存在极性键，③冰中存在共价键、氢键和范德华力，④金刚石中只存在共价键，⑤CaCl2中只存在离子键，⑥干冰中存在共价键和范德华力。 [变式1]在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是 A．范德华力、范德华力、范德华力 B．范德华力、范德华力、共价键 C．范德华力、共价键、共价键 D．共价键、共价键、共价键 【答案】B 【详解】石蜡→液体石蜡破坏范德华力，液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力，石蜡蒸气→裂化气破坏共价键，故B符合题意。 答案选B。 [变式2]下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是 A．在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高 【答案】B 【详解】A．在相同条件下，氧气与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大，因此N2在水中的溶解度小于O2，故A不符合题意； B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中的氢卤键的强弱有关，而与分子间作用力无关，故B符合题意； C．F2、Cl2、Br2、I2结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，因此F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高，故C不符合题意； D．烷烃分子之间作用力随相对分子质量的增大而增大，因此乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃同分异构体中，支链越多分子结构越对称，分子间作用力越小，沸点越低，因此(CH3)2CHCH3的沸点小于CH3CH2CH2CH3的沸点，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 [变式3]下列事实能够用键能解释的是 A．氮气的化学性质比氧气稳定 B．常温常压下，溴呈液态，碘为固体 C．稀有气体一般很难发生化学反应 D．水的沸点比硫化氢的沸点高 【答案】A 【详解】A．N2中2个N原子通过氮氮三键结合，键能较大，而O2中2个O原子之间通过二个共价键结合，键能较小，分子中的键能越大，分子越稳定，氮气中的共价键的键能比氧气的大，所以氮气的化学性质比氧气稳定，能用键能解释，A符合题意； B．溴单质和碘单质都属于分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，分子晶体的熔点越高，常温常压下，溴呈液态，碘呈固态，是因为单质碘的分子间作用力大，与键能无关，B不符合题意； C．稀有气体为单原子分子，没有化学键，很难发生化学反应，是因为原子达到8电子稳定结构（氦为2电子稳定结构），不易得失电子，C不符合题意； D．水和硫化氢都属于分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，分子晶体的熔点越高，水分子间存在氢键，导致水的沸点比硫化氢的沸点高，与键能无关，D不符合题意； 答案选A。 知识点二　 物质溶解性的判断　手性分子的成因与判断 [典例2]下列关于分子性质的解释错误的是 A．乳酸[]有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子 B． I2易溶于苯、难溶于水，都可用“相似相溶”原理解释 C．臭氧极性微弱，所以在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度 D．很稳定，因为水分子之间存在氢键 【答案】D 【详解】A．乳酸[]中连羟基的碳原子为手性碳原子，因此乳酸有一对对映异构体，故A正确； B．I2、苯、甲烷都是非极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”原理，则I2易溶于苯、难溶于水，故B正确； C．臭氧极性微弱，水是极性分子，四氯化碳是非极性分子，根据“相似相溶原理”，所以在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度，故C正确； D．很稳定，因为水中氢氧键键能大，水的沸点高是因为水分子之间存在氢键，故D错误。 综上所述，答案为D。 [变式1]下列现象中，不能用“相似相溶”原理解释的是 A．C2H5OH与水以任意比互溶 B．用纯碱洗涤油脂 C．SO2易溶于水 D．用苯将溴水中的溴萃取出来 【答案】B 【详解】A．C2H5OH与H2O均为极性分子，且都含有-OH，能形成氢键，故二者能以任意比互溶，A正确； B．纯碱谁溶液显碱性，能够使油脂发生水解反应产生可溶性物质，因此可以用纯碱洗涤用纯碱洗涤油脂，这与“相似相溶”原理，B错误； C．SO2与H2O均是极性分子，由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中，符合“相似相溶”原理，C正确； D．苯与溴分子均为非极性分子，水分子是极性分子，由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中，而不易溶于由极性分子构成的溶剂中，因此可以用苯将溴水中的溴萃取出来符合“相似相溶”原理，D正确； 故合理选项是B。 [变式2]下列对分子及其性质的解释不正确的是 A．碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 B．乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子 C．H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键 D．实验测定，接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔合有关 【答案】C 【详解】A．碘和四氯化碳都是非极性分子，所以碘易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷是非极性分子，水是极性分子，所以甲烷难溶于极性溶剂水，则碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释，故A正确； B．由结构简式可知，乳酸分子中与羟基和羧基相连的碳原子为连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故B正确； C．水比硫化氢稳定是因为氧元素的非金属性强于硫元素，与水分子间可以形成氢键无关，故C错误； D．实验测定，接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大说明水分子之间可以通过氢键而缔合，故D正确； 故选C。 [变式3]丙氨酸()分子为手性分子，存在手性异构体，其结构如图所示 下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是 A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子 B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，都是非极性分子 C．Ⅰ和Ⅱ分子都只含有极性键，不含非极性键 D．Ⅰ和Ⅱ所含的化学键相同 【答案】D 【详解】A．I和II属于对映异构，I和II分子中均存在1个手性碳原子，而不是2个手性碳原子，故A错误； B．I和II呈镜面对称，但是二者存在的化学键相同，都是极性分子，故B错误； C．正负电荷重心重合的分子为非极性分子，I和II都是极性分子，分子中存碳碳非极性键，故C错误； D．I和II中存在的化学键为C-H、C-C、C-N、N-H、C=O、C-O、O-H，所以存在的化学键相同，且化学键数目相同，故D正确； 故选：D。 [基础达标训练] 1．根据“相似相溶原理”的规律和实际经验，下列叙述不正确的是 A．白磷()易溶于，难溶于水 B．苯与水混合静置后分层 C．溴易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，也易溶于 【答案】D 【详解】A．白磷分子的空间构型为正四面体形，是结构对称的非极性分子，二硫化碳是非极性分子、水是极性分子，由相似相溶原理可知，白磷易溶于二硫化碳，难溶于水，故A正确； B．苯是非极性分子，难溶于极性分子水，由相似相溶原理可知，苯难溶于水，所以苯与水混合静置后分层，故B正确； C．溴是非极性分子，由相似相溶原理可知，溴易溶于非极性分子苯，微溶于极性分子水，故C正确； D．卤化氢是正负电荷重心不重合的极性分子，由相似相溶原理可知，卤化氢易溶于极性分子水，难溶于非极性分子四氯化碳，故D错误； 故选D。 2．下列关于分子的结构和性质的描述错误的是 A．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 B．是平面三角形的非极性分子，故在水中的溶解度很小 C．为极性分子，在水中的溶解度比大 D．甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释 【答案】B 【详解】 A．根据手性碳原子的定义，乳酸分子中含有一个手性碳原子，即，故A说法正确； B．SO3价层电子对数为3+=3，空间构型为平面三角形，属于非极性分子，但SO3能与水反应生成硫酸，因此三氧化硫在水中溶解度较大，故B说法错误； C．臭氧分子属于极性分子，氧气属于非极性分子，水分子属于极性分子，根据“相似相溶”，即臭氧在水中的溶解度比氧气大，故C说法正确； D．甲烷分子为非极性分子，水分子为极性分子，根据“相似相溶”可知，甲烷难溶于水，故D说法正确； 答案为B。 3．现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一、其中如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法正确的是 A．该物质的分子是极性分子 B．该物质的分子中只含极性键 C．分子中N原子为sp2杂化 D．该物质易溶于水 【答案】A 【详解】A．由图知该分子正电中心和负电中心不重合，是极性分子，故A正确； B．该物质的分子中既有极性键(N-S)又有非极性键(N-N)，故B错误； C．N原子上都有4个价层电子对，故采用sp3杂化，故C错误； D．该分子为极性分子，根据相似相溶原理，该分子不易溶于水，故D错误； 故选：A。 4．下列各组物质性质的比较，结论正确的是 A．分子的极性： B．物质的键能：C-C<Si-Si C．物质的沸点： D．在CS2中的溶解度：CCl4<H2O 【答案】A 【详解】A．BCl3空间构型为平面三角形，为非极性分子；NCl3分子空间构型为三角锥，NCl3是极性分子，分子极性BCl3＜NCl3，故A正确； B．碳原子半径小于硅原子，则键长C-C<Si-Si，键能C-C>Si-Si，故B错误； C．HF能形成分子间氢键，故沸点变高，沸点，故C错误； D．CS2是非极性分子，CCl4是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理可知CS2中的溶解度：CCl4＞H2O，故D错误。 答案选A。 5．归纳总结是学习化学的常用方法，下列归纳总结错误的是 A．稳定性：HF>HCl>HBr B．酸性：CF3COOH>CHF2COOH>CHCl2COOH C．第一电离能：C<N<O<F D．水中溶解度：CH3OH>C4H9OH>C15H31OH 【答案】C 【详解】A．非金属性：，非金属性越强，氢化物稳定性越强，稳定性：HF>HCl>HBr，A正确； B．因氟的电负性大于氯的电负性，则羟基氢的电离程度及酸性：CF3COOH>CHF2COOH>CHCl2COOH， B正确； C．氮的2p能级是半充满，比较稳定，第一电离能：，C错误； D．烃基是憎水基团，羟基是亲水基团，“相似相溶”适用于分子结构的相似性，醇中烃基越大与水分子相似因素越小，在水中的溶解度越小，D正确； 故选C。 6．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体如：、，，它们虽是微量的，有些确是强温室气体，下列推测不正确的是 A．熔点 B．分子中原子是杂化，分子呈三角锥形 C．存在手性异构 D．在中的溶解度比水中大 【答案】A 【详解】A．因分子晶体的相对分子质量越大，熔点越大，则熔点为NF3＜C3F8，故A错误； B．分子中原子价层电子对数为3+=4，原子是杂化，分子呈三角锥形，故B正确； C．碳原子连有四个不同的基团，则具有手性，则存在手性异构，故C正确； C．根据相似相溶原理可知，有机物易溶于有机物，而水为无机物，则C3F8在CCl4中的溶解度比水中大，故D正确； 故选A。 7．下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是 A．碘单质的升华 B．溶于水 C．将乙醇加热变为气态 D．受热分解 【答案】A 【详解】A．碘的升华，只是状态发生了变化，破坏的是范德华力，没有破坏化学键，故A正确； B．溶于水，会破坏离子键，故B错误； C．乙醇由液态变为气态，破坏的是范德华力和氢键，故C错误； D．受热分解，破坏的是化学键（包括共价键和离子键），故D错误； 故选A。 8．下列物质的性质与分子间作用力无关的是 A．比易液化 B．沸点： C．等质量的冰比液态水的体积大 D．稳定性： 【答案】D 【详解】A．NH3比PH3易液化是因为氨气分子间存在氢键，与分子间作用力有关，故A不合题意； B．水分子存在氢键，故熔沸点越高，相对分子质量越大，则熔沸点越高，沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，与分子间作用力有关，故B不合题意； C．水分子之间存在氢键，相同质量的水，固态时体积大于液体，与分子间作用力有关，故C不合题意； D．非金属性F＞Cl＞Br＞I，则HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱，与共价键有关，与分子间作用力无关，故D符合题意； 答案选D。 9．下列事实能用共价键的键能解释的是 A．氮气的化学性质很稳定 B．氯化钠的熔点较高 C．金属汞在常温常压下呈液态 D．常压下的沸点高于 【答案】A 【详解】A．氮气之间为氮氮三键，氮氮三键键能很大，不易断裂，所以氮气的化学性质很稳定，A正确； B．氯化钠不含共价键，含有离子键，B错误； C．金属汞为金属单质，不含共价键，C错误； D．常压下H2O的沸点高于H2S是因为H2O分子间形成氢键，熔沸点比同主族相邻元素的氢化物的熔沸点高，D错误； 故选A。 10．下列关于分子性质的说法正确的是 A．由极性键形成的分子一定是极性分子 B．因HI、HBr、HCl中的范德华力逐渐减小，故酸性：HI > HBr > HCl C．是手性分子 D．共价键一定有方向性和饱和性 【答案】C 【详解】A．由极性键构成的分子，若正负电中心重合，则为非极性分子，如CH4，若正负电荷中心不重合，则为极性分子，如NH3等，故A错误； B．范德华力影响物质的熔沸点， HCl、HBr、HI的分子组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点和沸点越高，故B错误； C．连接4个不同的原子或原子团的碳原子叫手性碳原子，中含有一个手性碳原子，则存在对映异构体，为手性分子，故C正确； D．共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故D错误； 故选C。 [能力提升训练] 11．下列现象不能用氢键解释的是 A．能溶于水 B．氨易液化，用作制冷剂 C．氢键使蛋白质成为具有生物活性的高级结构 D．可以形成二聚分子 【答案】A 【详解】A．水为极性分子，H2S也为极性分子，根据相似相溶原理可知，能溶于水，硫原子电负性较低，因此并不能与水分子形成氢键，因此不能用氢键解释，A符合题意； B．氨分子间能形成分子间氢键，导致沸点升高，易液化，用作制冷剂，则氨气容易液化能用氢键解释，B不符合题意； C．氢键使蛋白质成为具有生物活性的高级结构，能用氢键解释，C不符合题意； D．氟化氢分子间能形成分子间氢键，分子间作用力大，所以液态氟化氢的化学式可以写成(HF)n，其中二聚分子为，因此二聚分子能用氢键解释，故D不符合题意； 故选A。 12．下列说法正确的是 A．范德华力是一种分子间作用力，也是一种特殊的化学键 B．冰分子中氢键 C．常温常压下，卤素单质从由气态、液态到固态的原因是氢键逐渐增大 D．是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 【答案】B 【详解】A．范德华力是一种分子间作用力，不是化学键，故A错误； B．1个水分子与其相邻的4个水分子形成氢键，每个氢键被2个水分子共用，所以冰分子中氢键，故B正确； C．常温常压下，卤素单质分子间不存在氢键，卤素单质从由气态、液态到固态的原因是范德华力增大，故C错误； D．是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子内氧氢键键能大，化合物的稳定性与氢键无关，故D错误； 选B。 13．下列对一些实验事实的理论解释不正确的是 选项 实验事实 理论解释 A 溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大 溴单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分子 B 卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态 范德华力逐渐增大 C 在常温常压下，1体积水可以溶解700体积氨气 氨是极性分子且有氢键影响 D HF的沸点高于HCl H—F的键长比H—Cl的短 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．根据“相似相溶”规律，Br2、I2是非极性分子，它们易溶于非极性溶剂CCl4中，而在极性溶剂水中的溶解度较小，A正确； B．卤素单质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，B正确； C．NH3与H2O都是极性分子，且分子间可以形成氢键，所以NH3在H2O中溶解度很大，C正确； D．HF分子间存在氢键而HCl没有，故HF沸点较HCl的高，与分子内的共价键无关，D不正确； 本题选D。 14．实验室利用固体和固体反应制氨气，反应的化学方程式为，下列关于该反应的说法错误的是 A．中存在离子键和极性键 B．此反应过程中既有离子键、极性键断裂，也有离子键和极性键形成 C．标准状况下，11.2L含有1.5mol D．的热稳定性比NH3强，是由于H2O的分子间作用力较大 【答案】D 【详解】A．NH4Cl是离子化合物，与Cl-通过离子键结合，在阳离子中N、H原子之间以极性共价键结合，故NH4Cl中存在离子键和极性键，A正确； B．在该反应发生时，转化为NH3，同时生成了H2O和离子化合物CaCl2，既有反应物中离子键、N-H极性共价键的断裂，也有生成物中离子键、H-O极性共价键的形成，B正确； C．中含有3个N-H，标准状况下，11.2L的物质的量为0.5mol，含有1.5mol，C正确； D．的热稳定性比强，是因为O元素的非金属强于N元素，与分子间作用力无关，D错误； 故选D。 15．下列关于分子性质的解释错误的是 A．沸点比高，是因为能形成分子间氢键 B．比沸点高，是因为O-H键能大于S-H键能 C．乙醇与水任意比互溶，主要是因为乙醇与水易形成分子间氢键 D．沸点：，是因为范德华力： 【答案】B 【详解】A．与相对分子质量相同，范德华力接近，但中含有羟基，能形成分子间氢键，使其熔沸点升高，故A正确； B．H2O比H2S沸点高，是因为H2O分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，而H2S分子之间只存在分子间作用力，而与物质分子内的化学键的键能大小无关，故B错误； C．乙醇与水任意比互溶，主要是因为乙醇与水易形成分子间氢键，增加了分子之间的吸引作用，故C正确； D．对于结构相似的物质，分子的相对分子质量越大，范德华力就越大，则克服分子间作用力使物质熔化、汽化消耗的能量就越多，物质的熔沸点就越高。I2、Cl2都是由分子构成，二者结构相似，相对分子质量：I2＞Cl2，范德华力：I2＞Cl2，所以沸点：I2＞Cl2，故D正确； 故选B。 16．下列实验事实的理论解释不正确的是 选项 实验事实 结构解释 A 硬度：金刚石>石墨 金刚石中键长更短，键能更大 B 沸点：对羟基苯甲醛()>邻羟基苯甲醛() 对羟基苯甲醛形成了分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成了分子内氢键 C 水溶性： 与水分子间的作用力比与水分子间的作用力大 D 键能：键键 的键长短，原子核距离近，同种电荷排斥力强 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．金刚石的硬度远大于石墨与晶体结构有关系，与碳原子之间的键长无关，A错误； B．邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，沸点升高，B正确； C．O的电负性比N大，O2与水分子间的作用力更大，在水中溶解的更多，C正确； D．F原子半径小，电子云密度大，F原子之间的排斥力大，则F—F键不稳定，则F—F键的键能小于Cl-Cl键的键能，D正确； 故答案为：A。 17．下列说法错误的是 A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱 B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚的细毛与墙体之间有范德华力 C．汽油不易溶于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同 D．配制碘水时，为了增大碘的溶解性，常加入KI溶液 【答案】A 【详解】A．F、Cl、Br、I属于同主族元素，同主族从上到下非金属性减弱，其氢化物的热稳定性减弱，还原性增强，故A错误； B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎足上有细毛，与墙壁形成范德华力，故B正确； C．汽油极性小、水极性大，汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同，故C正确； D．碘水中加入KI溶液发生反应I2+I-⇌I3-，导致碘单质易溶于KI溶液，所以实验室配制碘水时，加入适量KI溶液增大碘单质的溶解度，故D正确； 答案选A。 18．结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是 选项 性质 解释 A 稳定性： 的键能大于的键能 B 水中溶解性： HCl是极性分子，是非极性分子 C 熔点： 、、、的组成和结构相似，范德华力逐渐增大 D 沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．原子半径：O<S，键能：>，稳定性:，故A正确； B．为极性分子，HCl是极性分子，是非极性分子，根据相似相溶原理可知水中溶解性：，故B正确； C．、、、均是由分子组成，它们的组成和结构相似，相对分子质量逐渐增大范德华力逐渐增大，熔沸点逐渐升高，故C正确； D．邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使沸点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使沸点升高，沸点：邻羟基苯甲酸＜对羟基苯甲酸沸点，故D错误； 故答案为：D。 19．下列事实不能用键能的数据解释的是 A．N2的化学性质很稳定 B．Cl2的沸点小于Br2的沸点 C．金刚石的熔点大于晶体硅的熔点 D．HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱 【答案】B 【详解】A．N原子间通过形成，键能大，不易断裂，故化学性质很稳定，A不符合题意； B．、均是分子晶体，属于非极性分子，的相对分子质量小于，则分子间的范德华力更小，因此Cl2的沸点小于Br2的沸点，B符合题意； C．金刚石、晶体硅均是共价晶体，碳原子半径小于硅原子半径，则金刚石中C-C键的键长比晶体硅中的Si-Si键的键长短，键能更大，因此金刚石的熔点大于晶体硅的熔点，C不符合题意； D．卤素原子半径大小关系为：，HCl、HBr、HI分子中键长大小关系为：，则键能大小关系为：，因此HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱，D不符合题意； 故选B。 20．下列事实与氢键无关的是 A．接近的水蒸气，其相对分子质量测定值大于18 B．HF极易溶于水 C．聚乙烯醇有吸水性，可做尿不湿原材料 D．的分解温度远高于 【答案】D 【详解】A．接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18，是因为水蒸气中，水分子通过氢键形成了二聚或多聚体，相对分子质量增大，能用氢键解释，故A不符合题意； B．F和H能形成氢键，HF与水分子形成分子间的氢键，所以HF极易溶于水，与氢键有关，故B不符合题意； C．聚乙烯醇含有羟基，O与水分子中H形成分子间氢键，增大其溶解度，具有吸水性，能用氢键解释，故C不符合题意； D．水的分解温度高于硫化氢，与共价键的键能有关，不能用氢键解释，故D符合题意； 故选：D。 21．下列化合物中含有2个手性碳原子的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】手性碳的定义为一个碳原子连接4个不同的原子或原子团； 【详解】 A．含1个手性碳，A错误； B．含2个手性碳，B正确； C．含1个手性碳，C错误； D．不含手性碳，D错误； 故选B； 22．下列对分子性质的解释，错误的是 A．HF易溶于水，是因为HF与水分子间形成氢键 B．分子中只含有2个手性碳原子 C．次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成，可知是一元酸 D．分子的结构为，可知为极性分子 【答案】B 【详解】A．HF中存在电负性较大的F原子，与F原子相连的H原子与水分子中电负性较大的O原子形成氢键，所以HF易溶于水，A正确； B．连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，分子中2个与甲基相连的碳原子以及与羟基相连的碳原子为手性碳原子，共3个，B错误； C．次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成，说明只能电离出一个氢离子，所以是一元酸，C正确； D．根据分子的结构可知，其正负电荷中心不重合，为极性分子，D正确； 答案选B。 23．如图所示，该分子为的示意图，则该分子中含有的手性碳原子个数为 A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 【答案】C 【详解】 手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该分子中含有2个手性碳原子，位置为，故选C。 24．下列对分子性质的解释中，正确的是 A．极易溶于水而难溶于水只是因为是极性分子，是非极性分子 B．乳酸具有光学活性，因为其分子中含有一个手性碳原子 C．水很稳定以上才会部分分解是因为水分子间存在大量的氢键 D．已知酸性：，因为的氧原子数大于的氧原子数 【答案】B 【分析】本题考查了氢键对物质性质的影响、手性碳原子、物质的溶解性规律，含氧酸酸性强弱比较，题目难度中等，着重考查对相关知识的积累。 【详解】A．与水分子之间存在氢键，使氨气易溶于水，所以极易溶于水的原因为是极性分子且氨气与水分子间存在氢键，A错误； B．中间碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和羟基，是手性碳原子，存在对映异构即手性异构体，具有光学活性，B正确； C．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有的H-O键非常稳定，与存在氢键无关，C错误； D．的非羟基氧原子数比的多，含氧酸中非羟基氧原子数越多，酸性越强，所以磷酸的酸性强于次氯酸，D错误. 答案为：B。 25．(1)CO2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ；氢、碳、氧元素的原子可组成多种分子，写出其中一种能形成分子间氢键的物质名称： 。 (2)O的氢化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是 。 (3)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是 。 【答案】 范德华力 乙酸 水分子与乙醇分子之间能形成氢键 NH3分子间存在氢键 【详解】(1)固态CO2中CO2分子之间以范德华力结合形成分子晶体；由H、C、O三种元素可以形成相对位置，其中形成的分子之间存在分子间氢键的，如HCOOH、CH3COOH等。 (2)水与乙醇可形成分子间氢键，使水与乙醇容易互溶；而硫化氢与乙醇不能形成分子间氢键，所以硫化氢在乙醇中的溶解度小于水； (3)NH3分子间除存在分子间作用力外，还能够形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，从而使其沸点较高；而CH4分子之间只存在分子间作用力，没有氢键形成，因此NH3的沸点比CH4的沸点。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$