第07讲 分子的手性和分子间作用力（复习讲义）（上海专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第07讲 分子的手性和分子间作用力 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 分子的手性 知识点1分子的手性 知识点2手性分子的用途 考向 手性碳原子与手性分子 考点二 分子间作用力 知识点1 范德华力 知识点2 氢键 知识点3 相似相容原理 考向1 范德华力与物质性质 考向2 氢键 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 分子的手性 非选择题 上海卷T三，4 上海卷T四，6 分子间作用力 非选择题 上海卷T三，6 上海卷T一，4 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式，共五个大题，均为非选择题，对分子的手性和分子间作用力有所涉及，由于受题量限制，考查手性碳原子判断、氢键对物质性质的确影响居多。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考，将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体，分子的手性和分子间作用力将嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程、有机推断与合成等大题中进行考查，分子的手性将融入到有机合成与推断中，学会利用氢键知识分析解决实际问题。 复习目标： 1．初步认识分子的手性，了解手性分子在药物研究中的应用。 2．认识分子间作用力的广泛存在及对物质性质的影响。 3．了解氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响。 4．了解分子内氢键和分子内氢键在自然界中的广泛存在和重要作用。 ( ) 考点一 分子的手性 知识点1 分子的手性 1．手性异构体与手性分子 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_____________ (或对映异构体)。有手性异构体的分子叫做_________分子。 2．手性分子的成因 当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是_________原子。这种分子和它“在镜中的像”不能_________，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为_________碳原子。 或 3．手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有_________原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有_________不同的原子或基团。 知识点2 手性分子的用途 1．构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质_________。 2．生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。 得分速记 (1)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。具有手性的有机物，是因为其含有手性碳原子。如R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团，*C是手性碳原子。 (2)手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或基团。 考向 手性碳原子与手性分子 例2(2025·上海复旦大学附中二模)C()分子中含有___________个手性碳原子。 【变式训练1·变载体】 (2025·上海青浦区二模)用“*”标出J()分子中的不对称碳原子___________。 【变式训练2·变题型】下列化合物中，含有3个手性碳原子的是___________。 A． B． C． D． 【抗癌新药与学科知识结合】(2024·上海市进才中学高三期中考试)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] (结构如图所示)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理为在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的[Pt(NH3)2(OH)Cl]与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。其同分异构体反铂不具有抗癌作用。下列说法错误的是____________。 A．[Pt(NH3)2Cl2]中Pt2+的配位数为4 B．顺铂在水中的溶解度大于反铂 C．与Pt2+的结合能力小于Cl-与Pt2+的结合能力 D．配合物[Pt(NH3)2Cl2]存在顺反异构，说明该配合物为平面结构而非四面体结构 ( ) 考点二 分子间作用力 知识点1范德华力 1．概念：物质的分子之间存在着相互作用力，把这类分子间作用力称为_________。 2．特征： (1)范德华力广泛存在于_________之间，由分子构成的液态和固态物质，范德华力存在于相邻的分子之间；由分子构成的气态物质，只有分子相互接近时才存在范德华力。 (2)范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。 (3)范德华力无________性和________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．影响因素： (1)一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越______，范德华力越_______； (2)相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越______。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO>N2。 (3)分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越______，如 对二甲苯< 间二甲苯 < 邻二甲苯。 4．范德华力对物质性质的影响 (1)熔、沸点：范德华力越大，物质的熔、沸点越______。组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高，如卤素单质和卤素碳化物的熔、沸点(见下图)；组成相似、相对分子质量相近的物质，分子的极性越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点CO>N2(CO为极性分子)。 (2)溶解性：溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。如CH4几乎不溶于水，而HCl极易溶于水；同理，Br2、I2与苯分子间的作用力较大，故Br2、I2易溶于苯中，而H2O与苯分子间的作用力很小，故H2O很难溶于苯中。 知识点2氢键 1．形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。 2．表示方法：氢键的通式可用X—H…Y—表示。式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键。 、 3．特征：①氢键不是化学键，而是特殊的__________________，其键能比化学键_____，比范德华力______。②氢键具有一定的_________和_________。 (4)分类：氢键包括_________氢键，如水中O—H…O；_________氢键，如(邻羟基苯甲醛)。。 得分速记 (1)表示方法(A—H…B)中的A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子，A、B可以相同，也可以不同。 (2)NH3·H2O分子中NH3与H2O分子间的氢键为，而不是。 (5)分子间氢键对物质性质的影响 ①对物质溶沸点的影响： 存在分子间氢键的物质，具有较______的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：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，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 ②对物质溶解度的影响：溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键，则溶质的溶解度明显的大；分子内氢键的形成导致溶解度_________。 得分速记 分子间作用力(范德华力)与氢键的比较 范德华力 氢键 存在 分子间普遍存在 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间 特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性 强度 共价键＞氢键＞范德华力 影响其强度的因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大； ②分子的极性越大，范德华力越大 对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大 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、沸点等。范德华力越大，物质的熔、沸点越高 分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，分子内氢键使物质的熔、沸点降低，对电离、溶解度等产生影响 知识点3 相似相溶原理 1．实验探究：溶质分子的极性对溶解性影响 实验 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 溶质 蔗糖 HCl CH4 I2 I2 P4 溶质分子极性 极性 极性 非极性 非极性 非极性 非极性 溶剂 水 水 水 水 CCl4 CS2 溶剂分子极性 极性 极性 极性 极性 非极性 非极性 溶解性 易溶 易溶 难溶 难溶 易溶 易溶 结论 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而极性溶质一般能溶于极性溶剂。 2．相似相溶原理：由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，这个经验规律叫_________________。例如：碘易溶于CCl4，难溶于水。 考向1 范德华力与物质性质 例1(2025·上海市实验学校质检)已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 熔点/℃ -68.8 -51.5 -34.1 分析SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化的原因___________。 【变式训练1·变载体】下列关于范德华力的叙述中，正确的是___________。 A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 【变式训练2·变考法】下列物质的性质可用范德华力的大小来解释的是___________。 A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高 C. 、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱 D．CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点依次升高 【变式训练3·变考法】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 考向2 氢键 例2(2025·上海复旦大学附属中学高三期中等级性考试)(双选)NH3BH3中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电吸引作用，称为双氢键，用：“N―H…H―B”表示，下列物质之间可能形成双氢键的是____________。 A．H2O2和H2O B．NaBH4和CHCl3 C．C2H4和C2H2 D．B2H6和NH3 【变式训练1·变考法】 (2025·上海市南洋模范中学、曹杨二中等四校联考)氨硼烷水溶液中存在氢键，使得氨烷易溶于水，以下能正确表示该键的是_______。 A. B. C. D. 【宏观辨识与微观探析】【变式训练2】下列事实，不能用氢键知识解释的是___________。 A．水和乙醇可以完全互溶 B．氨容易液化 C．干冰易升华 D．液态氟化氢化学式有时写成(HF)n的形式 【变式训练3·变题型】水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过氢键相互连接成庞大的固态冰。则： (1)1 mol冰中有________ mol氢键。 (2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为：_____________________________________________________________。 (3)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol－1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol－1，则冰中氢键的作用能是________ kJ·mol－1。 (4)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点(℃)，则x、y、z的大小关系________，其判断依据是_______________________________________________。 考向3 分子结构对物质性质的影响 例3 【变式3-1】下列关于分子的结构和性质的描述中，不正确的是___________。 A．水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是水中含有大量氢键所致 B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释 D．氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性 【变式训练1·变载体】分子结构决定分子的性质，下列关于分子结构与性质的说法正确的是___________。 A．乙醚是非极性分子，乙醇是极性分子，因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小 B．中的氢键键能小于，因此H2O的沸点比高 C．从葡萄中提取的酒石酸盐具有光学活性，因此酒石酸盐中含有手性碳原子 D．是吸电子基团，是推电子基团，因此CF3COOH的酸性强于CCl3COOH 【变式训练2·变考法】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___________。 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℃) 范德华力大小 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度 相似相溶 D 稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃) 有无氢键 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】三氟化氯(ClF3)是极强助燃剂，能发生自耦电离：2ClF3ClF4-+ClF2+，其分子的空间构型如图所示。下列推测合理的是___________。 A．ClF3与Fe反应生成FeCl3和FeF3 B．ClF3分子是含有极性键的非极性分子 C．BrF3比ClF3更难发生自耦电离 D．熔沸点：BrF3<ClF3 1．(2025·上海卷T三，6)关于化合物E()的说法中正确的是_______。 A．碳的杂化方式有sp2和sp两种 B．能与茚三酮反应 C．能与NaHCO3反应产生CO2 D．能形成分子间氢键 【答案】CD 【解析】A项，苯环碳、羰基碳为sp2杂化，饱和碳为sp3杂化，错误；B项，茚三酮反应是一种化学反应，是指在加热条件及弱酸环境下，氨基酸或肽与茚三酮作用生成有特殊颜色的化合物及相应的醛和二氧化碳的反应。由E结构可知其不能与茚三酮反应，错误；C项，分子中含羧基，能与NaHCO3反应产生CO2，正确；D项，当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时，可以形成氢键；分子中含有N、羧基，则能形成分子间氢键，正确；故选CD； 2．(2025·上海卷T三，4)D()中有_______个手性碳原子。 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【解析】手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；中含有2个手性碳原子，故选B； 3．(2024·上海卷T四，6)G()对映异构体分离后才能发生下一步反应，G中有 个手性碳 【答案】 1 【解析】(6) G的结构简式为，其中有1个手性碳，为图中标记星号的碳原子：； 4．(2024·上海卷T一，4)液态氟化氢(HF)的电离方式为：3HFX+HF2，其中X为 。HF2的结构为，其中F-与HF依靠 相连接。 【答案】 H2F 氢键 【解析】根据原子守恒可知，X为H2F。HF2的结构为，其中F-与HF之间依靠氢键连接。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲 分子的手性和分子间作用力 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 分子的手性 知识点1分子的手性 知识点2手性分子的用途 考向 手性碳原子与手性分子 考点二 分子间作用力 知识点1 范德华力 知识点2 氢键 知识点3 相似相容原理 考向1 范德华力与物质性质 考向2 氢键 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 分子的手性 非选择题 上海卷T三，4 上海卷T四，6 分子间作用力 非选择题 上海卷T三，6 上海卷T一，4 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式，共五个大题，均为非选择题，对分子的手性和分子间作用力有所涉及，由于受题量限制，考查手性碳原子判断、氢键对物质性质的确影响居多。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考，将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体，分子的手性和分子间作用力将嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程、有机推断与合成等大题中进行考查，分子的手性将融入到有机合成与推断中，学会利用氢键知识分析解决实际问题。 复习目标： 1．初步认识分子的手性，了解手性分子在药物研究中的应用。 2．认识分子间作用力的广泛存在及对物质性质的影响。 3．了解氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响。 4．了解分子内氢键和分子内氢键在自然界中的广泛存在和重要作用。 ( ) 考点一 分子的手性 知识点1 分子的手性 1．手性异构体与手性分子 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)。有手性异构体的分子叫做手性分子。 2．手性分子的成因 当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。 或 3．手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。 知识点2 手性分子的用途 1．构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质不同。 2．生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。 得分速记 (1)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。具有手性的有机物，是因为其含有手性碳原子。如R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团，*C是手性碳原子。 (2)手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或基团。 考向 手性碳原子与手性分子 例2(2025·上海复旦大学附中二模)C()分子中含有___________个手性碳原子。 【答案】1 【解析】手性碳原子连接4个各不相同的原子或基团，C分子中含有1个手性碳原子，与氯原子相连的碳原子为手性碳：； 【变式训练1·变载体】 (2025·上海青浦区二模)用“*”标出J()分子中的不对称碳原子___________。 【答案】 【解析】不对称碳原子是找J中的手性碳原子，手性碳原子要连接四个各不相同的原子或原子基团，因此是； 【变式训练2·变题型】下列化合物中，含有3个手性碳原子的是___________。 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A　含有3个手性碳原子，故A正确；含有1个手性碳原子，故B错误；含有2个手性碳原子，故C错误；含有1个手性碳原子，故D错误。 【抗癌新药与学科知识结合】(2024·上海市进才中学高三期中考试)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] (结构如图所示)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理为在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的[Pt(NH3)2(OH)Cl]与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。其同分异构体反铂不具有抗癌作用。下列说法错误的是____________。 A．[Pt(NH3)2Cl2]中Pt2+的配位数为4 B．顺铂在水中的溶解度大于反铂 C．与Pt2+的结合能力小于Cl-与Pt2+的结合能力 D．配合物[Pt(NH3)2Cl2]存在顺反异构，说明该配合物为平面结构而非四面体结构 【答案】C 【解析】A项，由[Pt(NH3)2Cl2]的结构可知，Pt2+的配位数为4，A正确；B项，顺铂为极性分子，反铂为非极性分子，水是极性溶剂，根据“相似相溶”原理，极性大的顺铂在水中溶解度更大，B正确；C项，顺铂进入人体细胞发生水解，生成[Pt(NH3)2(OH)Cl]，说明OH-与Pt2+的结合能力大于Cl-与Pt2+的结合能力，C错误；D项，配合物[Pt(NH3)2Cl2]若为四面体结构，则不存在顺反异构，根据顺铂和反铂两种结构不同可说明该配合物为平面结构，D正确；故选C。 ( ) 考点二 分子间作用力 知识点1范德华力 1．概念：物质的分子之间存在着相互作用力，把这类分子间作用力称为范德华力。 2．特征： (1)范德华力广泛存在于分子之间，由分子构成的液态和固态物质，范德华力存在于相邻的分子之间；由分子构成的气态物质，只有分子相互接近时才存在范德华力。 (2)范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。 (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。 3．影响因素： (1)一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大； (2)相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越大。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO>N2。 (3)分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，如 对二甲苯< 间二甲苯 < 邻二甲苯。 4．范德华力对物质性质的影响 (1)熔、沸点：范德华力越大，物质的熔、沸点越高。组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高，如卤素单质和卤素碳化物的熔、沸点(见下图)；组成相似、相对分子质量相近的物质，分子的极性越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点CO>N2(CO为极性分子)。 (2)溶解性：溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。如CH4几乎不溶于水，而HCl极易溶于水；同理，Br2、I2与苯分子间的作用力较大，故Br2、I2易溶于苯中，而H2O与苯分子间的作用力很小，故H2O很难溶于苯中。 知识点2氢键 1．形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。 2．表示方法：氢键的通式可用X—H…Y—表示。式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键。 、 3．特征：①氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强。②氢键具有一定的方向性和饱和性。 (4)分类：氢键包括分子内氢键，如水中O—H…O；分子间氢键，如(邻羟基苯甲醛)。。 得分速记 (1)表示方法(A—H…B)中的A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子，A、B可以相同，也可以不同。 (2)NH3·H2O分子中NH3与H2O分子间的氢键为，而不是。 (5)分子间氢键对物质性质的影响 ①对物质溶沸点的影响： 存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：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，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 ②对物质溶解度的影响：溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键，则溶质的溶解度明显的大；分子内氢键的形成导致溶解度减小。 得分速记 分子间作用力(范德华力)与氢键的比较 范德华力 氢键 存在 分子间普遍存在 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间 特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性 强度 共价键＞氢键＞范德华力 影响其强度的因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大； ②分子的极性越大，范德华力越大 对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大 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、沸点等。范德华力越大，物质的熔、沸点越高 分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，分子内氢键使物质的熔、沸点降低，对电离、溶解度等产生影响 知识点3 相似相溶原理 1．实验探究：溶质分子的极性对溶解性影响 实验 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 溶质 蔗糖 HCl CH4 I2 I2 P4 溶质分子极性 极性 极性 非极性 非极性 非极性 非极性 溶剂 水 水 水 水 CCl4 CS2 溶剂分子极性 极性 极性 极性 极性 非极性 非极性 溶解性 易溶 易溶 难溶 难溶 易溶 易溶 结论 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而极性溶质一般能溶于极性溶剂。 2．相似相溶原理：由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，这个经验规律叫相似相溶原理。例如：碘易溶于CCl4，难溶于水。 考向1 范德华力与物质性质 例1(2025·上海市实验学校质检)已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 熔点/℃ -68.8 -51.5 -34.1 分析SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化的原因___________。 【答案】SiCl4、GeCl4、SnCl4都为分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量SiCl4< GeCl4< SnCl4，分子间范德华力SiCl4< GeCl4< SnCl4，范德华力越大，熔点越高，所以熔点逐渐升高 【解析】由于SiCl4、GeCl4、SnCl4都为分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量SiCl4< GeCl4< SnCl4，分子间范德华力SiCl4< GeCl4< SnCl4，范德华力越大，熔点越高，所以熔点逐渐升高。 【变式训练1·变载体】下列关于范德华力的叙述中，正确的是___________。 A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 【答案】B 【解析】范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但两者的区别是作用力的强弱不同。化学键必须是强烈的相互作用(120～800 kJ/mol)，范德华力只有几到几十千焦每摩尔，故范德华力不是化学键；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量；范德华力普遍地存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间也难产生相互作用。 【变式训练2·变考法】下列物质的性质可用范德华力的大小来解释的是___________。 A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高 C. 、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱 D．CH3—O—CH3、C2H5OH的沸点依次升高 【答案】B 【解析】HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是由于H—X键能依次减小。F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大，分子间的范德华力也依次增大，所以其熔、沸点也依次增大。、H—O—H、C2H5—OH中—OH 上氢原子的活泼性依次减弱，与O—H的极性有关。CH3—O—CH3的沸点比C2H5OH的低是由于C2H5OH分子间形成氢键而增大了分子间作用力。 【变式训练3·变考法】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 【解析】A项，N2和O2都是非极性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同条件下，O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B项，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的极性键的强弱有关，而与分子间作用力无关。C项，F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，故其熔、沸点逐渐升高。D项，烷烃分子之间的作用力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃的同分异构体中，支链越多，分子间作用力越小，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点低于正丁烷。 考向2 氢键 例2(2025·上海复旦大学附属中学高三期中等级性考试)(双选)NH3BH3中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电吸引作用，称为双氢键，用：“N―H…H―B”表示，下列物质之间可能形成双氢键的是____________。 A．H2O2和H2O B．NaBH4和CHCl3 C．C2H4和C2H2 D．B2H6和NH3 【答案】BD 【解析】A项，H2O2和H2O中与O相连的H都是正电性，不能形成双氢键，故A不选；B项，NaBH4中H与B相连，呈负电性，CHCl3中H与C相连，呈正电性，可以形成双氢键，故B选；C项，C2H4和C2H2中H都与C相连，呈正电性，不能形成双氢键，故C不选；D项，B2H6中H与B相连，呈负电性，NH3中H与N相连，呈正电性，可以形成双氢键，故D选；故选BD。 【变式训练1·变考法】 (2025·上海市南洋模范中学、曹杨二中等四校联考)氨硼烷水溶液中存在氢键，使得氨烷易溶于水，以下能正确表示该键的是_______。 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】氨硼烷水溶液中存在氢键，使得氨硼烷易溶于水，结合氢键只存在于已经和电负性较大的N、O、F原子结合的H原子与其他N、O、F原子之间的静电作用，且氨硼烷中与N原子结合的H带正电性，故该氢键的为，故选A。 【宏观辨识与微观探析】【变式训练2】下列事实，不能用氢键知识解释的是___________。 A．水和乙醇可以完全互溶 B．氨容易液化 C．干冰易升华 D．液态氟化氢化学式有时写成(HF)n的形式 【答案】C 【解析】干冰易升华，破坏的是分子间作用力，故选C。 【变式训练3·变题型】水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过氢键相互连接成庞大的固态冰。则： (1)1 mol冰中有________ mol氢键。 (2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为：_____________________________________________________________。 (3)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol－1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol－1，则冰中氢键的作用能是________ kJ·mol－1。 (4)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点(℃)，则x、y、z的大小关系________，其判断依据是_______________________________________________。 【答案】(1)2 (2)2H2OH3O＋＋OH－ (3)20 (4)x＞z＞y H2O中存在氢键，H2Se的相对分子质量大于H2S的，故H2Se的范德华力大于H2S的，则沸点由高到低的顺序为H2O＞H2Se＞H2S 【解析】H2O电离后形成的2种离子是H3O＋和OH－，氢键的作用能为：2 (51 kJ·mol－1－11 kJ·mol－1)＝20 kJ·mol－1。 考向3 分子结构对物质性质的影响 例3 【变式3-1】下列关于分子的结构和性质的描述中，不正确的是___________。 A．水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是水中含有大量氢键所致 B．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 C．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释 D．氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性 【答案】A 【解析】A．稳定性为物质的化学性质，而氢键影响物质的物理性质，A错误；B．人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，中含1个手性碳原子(*所示)，B正确；C．碘、四氯化碳、甲烷均为非极性分子，水为极性分子，碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释，C正确；D．氟的电负性大于氯的电负性，使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，三氟乙酸中的-COOH比三氯乙酸中的-COOH更容易电离出氢离子，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，D正确； 【变式训练1·变载体】分子结构决定分子的性质，下列关于分子结构与性质的说法正确的是___________。 A．乙醚是非极性分子，乙醇是极性分子，因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小 B．中的氢键键能小于，因此H2O的沸点比高 C．从葡萄中提取的酒石酸盐具有光学活性，因此酒石酸盐中含有手性碳原子 D．是吸电子基团，是推电子基团，因此CF3COOH的酸性强于CCl3COOH 【答案】C 【解析】A项，乙醚的结构中O原子为sp3杂化，O原子上仍有2对孤电子对，对两根碳氧键有排斥作用，因此实际的结构为V形，并不是对称的分子，正负电荷中心不重合，因此乙醚为极性分子，乙醇也是极性分子，乙醚的极性比乙醇弱，且乙醇与水更易形成分子间氢键，因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小，A项错误；B项，中的氢键键能大于，等物质的量时，水中所含的氢键数目更多，因此H2O的沸点比HF高，B项错误；C项，从葡萄中提取的酒石酸盐具有光学活性，因此该酒石酸盐中含有手性碳原子，C项正确；D项，CF3—是吸电子基团，CCl3—也是吸电子基团，CF3—的吸电子效应更大，因此CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，D项错误；故故选C。 【变式训练2·变考法】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___________。 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℃) 范德华力大小 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度 相似相溶 D 稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃) 有无氢键 【答案】D 【解析】A项，正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，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；B项，对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确；C项，蔗糖是极性分子，萘是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度，故C正确；D项，H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫，电负性氧大于硫，形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能，故D错误。故选D。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】三氟化氯(ClF3)是极强助燃剂，能发生自耦电离：2ClF3ClF4-+ClF2+，其分子的空间构型如图所示。下列推测合理的是___________。 A．ClF3与Fe反应生成FeCl3和FeF3 B．ClF3分子是含有极性键的非极性分子 C．BrF3比ClF3更难发生自耦电离 D．熔沸点：BrF3<ClF3 【答案】A 【解析】A．三氟化氯具有强氧化性，能将Fe氧化为+3，因此ClF3与反应生成FeCl3和FeF3，故A正确；B．由结构可知三氟化氯正负电荷重心不能重合，为极性分子，故B错误；C．Br的电负性比Cl弱，则Br-F键比Cl-F键弱，BrF3更易发生自耦电离，故C错误；D．BrF3、ClF3为组成结构相似的分子，BrF3的相对分子质量大于ClF3，则分子间作用力大，熔沸点高于ClF3，故D错误；故选A。 1．(2025·上海卷T三，6)关于化合物E()的说法中正确的是_______。 A．碳的杂化方式有sp2和sp两种 B．能与茚三酮反应 C．能与NaHCO3反应产生CO2 D．能形成分子间氢键 【答案】CD 【解析】A项，苯环碳、羰基碳为sp2杂化，饱和碳为sp3杂化，错误；B项，茚三酮反应是一种化学反应，是指在加热条件及弱酸环境下，氨基酸或肽与茚三酮作用生成有特殊颜色的化合物及相应的醛和二氧化碳的反应。由E结构可知其不能与茚三酮反应，错误；C项，分子中含羧基，能与NaHCO3反应产生CO2，正确；D项，当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时，可以形成氢键；分子中含有N、羧基，则能形成分子间氢键，正确；故选CD； 2．(2025·上海卷T三，4)D()中有_______个手性碳原子。 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【解析】手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；中含有2个手性碳原子，故选B； 3．(2024·上海卷T四，6)G()对映异构体分离后才能发生下一步反应，G中有 个手性碳 【答案】 1 【解析】(6) G的结构简式为，其中有1个手性碳，为图中标记星号的碳原子：； 4．(2024·上海卷T一，4)液态氟化氢(HF)的电离方式为：3HFX+HF2，其中X为 。HF2的结构为，其中F-与HF依靠 相连接。 【答案】 H2F 氢键 【解析】根据原子守恒可知，X为H2F。HF2的结构为，其中F-与HF之间依靠氢键连接。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$