2.3 分子结构与物质的性质 第1课时(同步讲义)化学人教版选择性必修2
2025-11-26
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2份
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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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 共价键 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.82 MB |
| 发布时间 | 2025-11-26 |
| 更新时间 | 2025-11-26 |
| 作者 | 四叶草syc |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-11-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55135489.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦共价键的极性与分子的极性这一核心知识点,先从共价键分类入手(不同元素原子形成极性键,同种元素原子形成非极性键),再结合分子空间结构判断分子极性(如AB₂型直线对称非极性、V形极性),进而探讨键极性对化学性质的影响(如羧酸中烃基推电子效应、卤素电负性导致羧基羟基极性差异影响酸性),构建“键极性-分子极性-性质应用”的学习支架。
该资料通过对比归纳(键与分子极性关系表、羧酸pKa值对比)帮助学生形成“结构决定性质”的化学观念,结合实例分析(三氟乙酸与三氯乙酸酸性比较)培养科学思维中的证据推理能力,分层练习题(即学即练、考点变式、基础达标等)设计促进科学探究与实践。课中辅助教师系统授课,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第二章 分子结构与性质
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
教学目标
1.了解共价键的极性。
2.了解分子的极性及产生极性的原因。
重点和难点
重点:共价键的极性
难点:分子的极性及产生极性的原因
◆知识点一 键的极性和分子的极性
1.键的极性
分类
极性共价键
非极性共价键
成键原子
元素的原子
元素的原子
电子对
发生偏移
不发生偏移
成键原子
的电性
一个原子呈正电性(δ+)
一个原子呈负电性(δ-)
呈电中性
2.极性分子和非极性分子
3.键的极性与分子极性之间的关系
(1)只含非极性键的分子一定是 分子。
(2)含有极性键的分子,如果分子中各个键的极性的向量和等于零,则为 分子,否则为 分子。
(3)极性分子中一定有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子,只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子,如H2O2是含有非极性键的极性分子。
归纳总结
(1)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异,与其他因素无关。
(2)稀有气体分子是非极性分子,但不含共价键
(3)臭氧是极性分子,共价键为极性键
(4)H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子
即学即练
1.关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,所以在三种物质中熔沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
2.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A.和 B.和BF3 C.和SO2 D.和HCHO
3.下列有关漂白剂说法正确的是
A.SO2是含有非极性键的非极性分子
B.O3是含有极性键的非极性分子
C.H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子
D.NaClO是含有配位键和离子键的离子化合物
◆知识点二 键的极性对化学性质的影响
键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的 性质有重要的影响。例如,羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸,羧基可电离出H+而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,pKa越 ,酸性越 。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关,如下表所示。
不同羧酸的pKa
羧酸
pKa
丙酸(C2H5COOH)
4.88
乙酸(CH3COOH)
4.76
甲酸(HCOOH)
3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH)
2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH)
1.29
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23
归纳总结
1.烃基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基中的烃基的极性越小,羧酸的酸性越弱。所以,甲酸的酸性大于乙酸的,乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长,酸性的差异越来越小。
2.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的,这是由于氟的电负性大于氯的电负性,F—C的极性大于Cc的极性,使F3C一的极性大于Cl3C一的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子。同理,三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的,二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的。
3.①与羧酸(—COOH)相连的C—X(X为卤素原子)的极性越大,羧酸的酸性越大;C—X的数量越多,羧酸的酸性越大,如酸性:CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH;CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。
②烃基越长,羧酸的酸性越小,如酸性:C2H5COOH<CH3COOH<HCOOH。
即学即练
1.下列有关说法不正确的是
A.为非极性分子 B.键角:
C.酸性: D.熔点:
2.下列关于物质的结构、性质及解释均正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
键角: <
水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的少
B
热稳定性:>
分子间氢键强于分子间作用力
C
Cl—Cl的键长小于Br—Br的键长
Cl—Cl的键能小于Br—Br的键能
D
酸性: >
烷基(R-)越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
A.A B.B C.C D.D
3.下列比较正确的是
A.水中的溶解性:
B.在水中的溶解度比在中的大
C.已知硫酸的结构式如图,酸性:
D.沸点>
1.分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系
分子类型
键的极性
分子空间结构
分子极性
代表分子
双原子分子
A2
非极性键
直线(对称)
非极性
N2等
AB
极性键
直线(不对称)
极性
CO、HF等
三原子分子
AB2
直线(对称)
非极性
CO2、CS2、BeCl2等
V形(不对称)
极性
H2O、H2S、SO2等
四原子分子
AB3
平面三角形(对称)
非极性
BF3、BCl3、SO3等
三角锥形
极性
NH3、PCl3、NF3等
五原子分子
AB4
正四面体(对称)
非极性
CH4、SiF4等
ABnC4-n
四面体形(不对称)
极性
CH2Cl2等
2.分子极性的判断方法
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子;空间结构不对称的是极性分子。
(4)判断ABn型分子极性的经验规律:
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分子。
②若中心原子有孤电子对,则为极性分子;若无孤电子对,则为非极性分子。
如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子;H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。
实践应用
1.结构决定性质。下列关于性质的结构因素解释不正确的是
选项
性质
结构因素
A
含钠元素的物质受热会发出黄光
电子由基态跃迁到激发态时,放出能量
B
的酸性大于
键的极性大于键
C
与“相似相溶”
的分子结构是三角锥形,为极性分子
D
NaCl的熔点高于CsCl
的半径小于
A.A B.B C.C D.D
2.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A.和 B.和HCl
C.和 D.和
3.物质的结构决定物质的性质。下列有关物质结构与性质的说法错误的是
A.因为电负性F>Cl,故键角PF3小于PCl3
B.O3中的共价键为非极性共价键,故O3为非极性分子
C.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛存在分子间氢键
D.酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,是由于CH2ClCOOH的羧基中羟基极性更大
考点一 键的极性与分子极性的关系
【例1】下列属于非极性分子的是
A. B. C.NO D.
概念辨析
键的极性与分子极性的关系
(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子(除O3);
(2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2);
(3)极性分子中一定有极性键(如H2O),非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2);
(4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4);
(5)极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH);
(6)含有极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定,等于零时是非极性分子。
分子的极性判断的方法
【变式1-1】下列属于极性分子的是
A. B. C. D.
【变式1-2】下列说法中正确的是
①HF液化和溶于水两个变化过程中都破坏相同的作用力
②沸点>
③酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>甲酸>乙酸
④稳定性: ⑤非金属单质均为非极性分子
⑥水中的溶解性:
⑦只含非极性键的分子一定是非极性分子,含有非极性键的分子可能是极性分子
A.①③⑤ B.③④⑦ C.③⑤⑦ D.③⑥⑦
考点二 键的极性对物质化学性质的影响
【例2】从微观视角探析物质性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
为非极性分子
分子中正电中心和负电中心重合
B
酸性:三氟乙酸大于三氯乙酸
氟的电负性大于氯的电负性
C
沸点:对羟基苯甲酸高于邻羟基苯甲酸
对羟基苯甲酸存在分子内氢键
D
碘易溶于四氯化碳而难溶于水
碘和均为非极性分子,水为极性分子
A.A B.B C.C D.D
易错提醒
1.诱导效应是指因分子中原子或基团的电负性不同而引起成键电子云向某一方向移动的效应。一般以氢为标准,如果取代基的推电子能力比氢强,即为推电子基团;如果取代基的吸电子能力比氢强,即为吸电子基团。推电子基团一般对外表现负电场,成键电子云向与该基团相连的原子移动。如CH3OH中,甲基为推电子基团,电子云向0原子移动,从而减弱了O-H键的极性。
2.键的极性对化学性质的影响
(1)键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。
(2)与羧基相邻的共价键的极性越大,过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越大。
(3)烃基是推电子基团,即将电子推向羟基,从而减小羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烃基越长,推电子效应越大,羧酸的酸性越小。
【变式2-1】下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点:
为离子晶体,为分子晶体
B
酸性:
的相对分子质量小于
C
不同溶剂中的溶解度:
、为非极性分子,而为极性分子
D
与钠反应的剧烈程度:
分子中氢氧键的极性比分子中氢氧键的极性弱
A.A B.B C.C D.D
【变式2-2】下列有关物质性质的比较正确的是
A.分子极性:CO2>SO2 B.酸性:CH3COOH>CCl3COOH
C.在水中的溶解度:Cl2>HCl D.硬度:Si>P4
基础达标
1.(24-25高二下·北京西城·期末)下列物质中,可由极性分子形成分子晶体的是
A. B. C. D.NaCl
2.(24-25高二下·河北衡水·期中)下表中关于各微粒描述完全正确的一项是
选项
微粒
π键个数
分子极性
极性键个数
A
0
非极性
3
B
0
极性
3
C
1
非极性
2
D
1
非极性
4
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高二下·四川遂宁·期中)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别K+
冠醚中的O通过离子键与K+作用
B
在水中溶解度:O3>O2
O3极性大于O2极性
C
酸性:CH3CH2COOH<CH3COOH
烷基越多,推电子效应越强,O-H键极性越小
D
离子液体常温下呈液态
原因之一是离子液体的阴阳离子半径较大
A.A B.B C.C D.D
4.(2025·天津和平·三模)下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·全国·课后作业)下列叙述不正确的是
A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳 B.碘易溶于苯,微溶于水
C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油 D.甲烷易溶于汽油,难溶于水
6.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)下列各组物质中都是极性键构成的极性分子的是
A.CH4与CCl4 B.H2S与HF C.CO2与CS2 D.NH3与CH4
7.(23-24高二下·福建漳州·阶段练习)下列说法正确的是
A.元素第一电离能: B.键角:
C.和均为非极性分子 D.熔化和干冰升华克服的作用力相同
8.(23-24高二下·四川遂宁·期末)下列说法正确的是
A.分子中原子轨道有头碰头和肩并肩两种重叠方式
B.的键长是的两倍
C.的酸性大于
D.由非极性键构成的极性分子
9.(23-24高二下·安徽合肥·阶段练习)侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。其反应原理为。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.中氧原子采取杂化
C.、都是非极性分子,是极性分子
D.键角:
10.(22-23高二下·广东茂名·期中)下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是
A.氯化氢易溶于水 B.氯气易溶于NaOH溶液
C.碘易溶于CCl4 D.O3 在水中的溶解度比O2的大
综合应用
11.(25-26高二上·上海·阶段练习)偶极矩是电荷量与正、负电荷重心间的距离的乘积。用偶极矩可判断分子的极性:一般来说极性分子的偶极矩不为零;非极性分子的偶极矩为零。下列分子中偶极矩不为零的是
A.CS2 B.BF3 C.PCl3 D.CCl4
12.(24-25高二下·河北邢台·期末)下列关于常见物质的结构、性质的说法错误的是
A.是离子晶体,易溶于水
B.蔗糖()分子中只含极性键,是极性分子
C.白醋的主要成分醋酸(),其羧基中存在键和键
D.小苏打()中既含离子键又含共价键
13.(25-26高二上·山东·课后作业)下列关于水分子的说法不正确的是
A.水分子间存在π键 B.水分子中含极性键
C.水分子是V形结构 D.水分子是极性分子
14.(24-25高二下·天津·期末)是常用的杀菌剂和消毒剂,用于医疗消毒和清洁伤口,其分子结构如下图所示。下列说法正确的是
A.为非极性分子 B.沸点低于
C.易溶于四氯化碳 D.分子中不存在π键
15.(24-25高二下·江苏连云港·期末)反应可用于脱除工业尾气中的。下列说法正确的是
A.NaClO中Cl元素化合价为-1 B.是含有极性键的非极性分子
C.的电子式为 D.的空间构型为V形
16.(24-25高二下·山东临沂·期中)下列物质一定属于极性分子的是
A. B. C. D.二氯苯
拓展培优
17.(24-25高二下·贵州安顺·期末)结构决定性质,下列事实及其解释存在错误的是
事实
解释
A
CF3COOH酸性强于CCl3COOH
CF3COOH中羟基极性更大
B
纯物质晶体的颗粒小于200nm时,其熔点会发生变化
晶体的表面积增大
C
萘()易溶于苯
萘分子和苯分子极性相似
D
HF的沸点低于HCl
相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高
A.A B.B C.C D.D
18.(2024·安徽马鞍山·一模)下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A.在水中的溶解度比的大,是由于分子具有微弱的极性
B.的沸点高于,是由于4个键的键能之和大于2个键的键能之和
C.的键角小于,是由于中Cl原子半径大于中F原子半径,键长更长
D.酸性强于,是由于的羧基中羟基极性更大
19.(24-25高二下·全国·课后作业)在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是 。
(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是 。
(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是 。
(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是 。
(5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是 。
20.(25-26高二上·上海·课后作业)肼()又名联氨,是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。肼分子结构如图所示。
(1)关于分子说法正确的是______。
A.只含有极性键的极性分子 B.含有非极性键的极性分子
C.只含有极性键的非极性分子 D.含有非极性键的非极性分子
(2)的相对分子质量与接近,但沸点远高于,原因是______。
A.分子内可形成氢键 B.分子间可形成氢键
C.分子中共价键键能更大 D.分子能形成内盐
(3)发射卫星时可用为燃料,为助燃剂,这两种物质反应放出大量能量,生成无毒无害的物质。此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)是 (A.极性 B.非极性)分子,其沸点 (A.> B.< C.=)。
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第二章 分子结构与性质
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
教学目标
1.了解共价键的极性。
2.了解分子的极性及产生极性的原因。
重点和难点
重点:共价键的极性
难点:分子的极性及产生极性的原因
◆知识点一 键的极性和分子的极性
1.键的极性
分类
极性共价键
非极性共价键
成键原子
不同元素的原子
同种元素的原子
电子对
发生偏移
不发生偏移
成键原子
的电性
一个原子呈正电性(δ+)
一个原子呈负电性(δ-)
呈电中性
2.极性分子和非极性分子
【答案】不重合 极性 不等于零 重合 等于零
3.键的极性与分子极性之间的关系
(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子。
(2)含有极性键的分子,如果分子中各个键的极性的向量和等于零,则为非极性分子,否则为极性分子。
(3)极性分子中一定有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子,只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子,如H2O2是含有非极性键的极性分子。
归纳总结
(1)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异,与其他因素无关。
(2)稀有气体分子是非极性分子,但不含共价键
(3)臭氧是极性分子,共价键为极性键
(4)H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子
即学即练
1.关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,所以在三种物质中熔沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
【答案】B
【解析】A.CS2为直线形分子,结构对称,属于非极性分子,水为极性分子,在水中溶解度小是因为其结构与极性水不相似,A错误;
B.SO2和NH3均为极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理,两者易溶于水,这是它们易溶于水的原因之一,B正确;
C.CS2为直线形分子,结构对称,属于非极性分子。摩尔质量CS2>SO2,范德华力CS2>SO2,沸点CS2>SO2,CS2的沸点不是最低的,C错误;
D.NH3的高溶解度不仅因为氨分子为极性分子,还与氨分子和水分子之间能形成氢键有关,D错误;
故选B。
2.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A.和 B.和BF3 C.和SO2 D.和HCHO
【答案】D
【解析】A.和都是正四面体结构,都是非极性分子,故A不符合;
B.含有极性键N-H键,为三角锥形,是极性分子,BF3含有极性键B-F键,为平面三角形,是非极性分子,故B不符合;
C.CO2中含有C=O极性键,SO2中S原子和O原子之间存在极性键,CO2为直线形分子、SO2为V形分子,前者为非极性分子、后者为极性分子,故C不符合;
D.含有极性键S-H键,为V形,是极性分子;HCHO含有极性键C=O键和C-H键,平面三角形分子,正负电荷中心不重合,是极性分子,故D符合;
答案选D。
3.下列有关漂白剂说法正确的是
A.SO2是含有非极性键的非极性分子
B.O3是含有极性键的非极性分子
C.H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子
D.NaClO是含有配位键和离子键的离子化合物
【答案】C
【解析】A.中的键为极性键,且分子为V形结构,属于极性分子,A错误;
B.中的键为非极性键,分子为极性分子,B错误;
C.含有极性键和非极性键,分子结构不对称,为极性分子,C正确;
D.中与间为离子键,内为共价键,不含配位键,D错误;
故选C。
◆知识点二 键的极性对化学性质的影响
键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要的影响。例如,羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸,羧基可电离出H+而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,pKa越小,酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关,如下表所示。
不同羧酸的pKa
羧酸
pKa
丙酸(C2H5COOH)
4.88
乙酸(CH3COOH)
4.76
甲酸(HCOOH)
3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH)
2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH)
1.29
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23
归纳总结
1.烃基是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基中的烃基的极性越小,羧酸的酸性越弱。所以,甲酸的酸性大于乙酸的,乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长,酸性的差异越来越小。
2.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的,这是由于氟的电负性大于氯的电负性,F—C的极性大于Cc的极性,使F3C一的极性大于Cl3C一的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子。同理,三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的,二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的。
3.①与羧酸(—COOH)相连的C—X(X为卤素原子)的极性越大,羧酸的酸性越大;C—X的数量越多,羧酸的酸性越大,如酸性:CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH;CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。
②烃基越长,羧酸的酸性越小,如酸性:C2H5COOH<CH3COOH<HCOOH。
即学即练
1.下列有关说法不正确的是
A.为非极性分子 B.键角:
C.酸性: D.熔点:
【答案】D
【解析】A.CF4的空间构型与CH4相同,为正四面体结构,其正负电荷中心重合,是非极性分子,A正确;
B.NH3的价层电子对数为,有1对孤电子对,空间构型为三角锥形,键角约107°;的价层电子对数为,无孤电子对,为平面三角形,键角120°,故键角NH3<,B正确;
C.CF3-为强吸电子基团,使羧基中O-H键极性增强,更易电离出H+;CH3-为推电子基团,使羧基中O-H键极性减弱,更难电离出H+,故酸性,C正确;
D.邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,分子间作用力弱;对羟基苯甲酸形成分子间氢键,分子间作用力强,因此邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点低,D错误;
故答案选D。
2.下列关于物质的结构、性质及解释均正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
键角: <
水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的少
B
热稳定性:>
分子间氢键强于分子间作用力
C
Cl—Cl的键长小于Br—Br的键长
Cl—Cl的键能小于Br—Br的键能
D
酸性: >
烷基(R-)越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.键角: <,是因为中O有2个孤电子对,中N有1个孤电子对,孤电子对越多键角越小,A错误;
B.的热稳定性强于是因为N的非金属性强于P,而非氢键影响(氢键影响物质的物理性质),B错误;
C.Cl—Cl键长小于Br—Br键长,是因为Cl原子半径小于Br原子半径,且Cl-Cl键能大于Br-Br键能,C错误;
D.酸性: >,因为烃基越长推电子效应越大,导致羧酸中羟基极性减弱,其在水溶液中电离出能力减弱,故酸性减弱,D正确;
故答案选D。
3.下列比较正确的是
A.水中的溶解性:
B.在水中的溶解度比在中的大
C.已知硫酸的结构式如图,酸性:
D.沸点>
【答案】C
【解析】A.醇类在水中的溶解度随碳链增长而降低,碳链短,羟基与水形成氢键能力强,水中的溶解性:,A错误;
B.分子结构为V形,弱极性分子,为非极性分子,水为强极性分子,故在中的溶解度更大,B错误;
C.的酸性取决于取代基的吸电子能力,为推电子基团,会减弱的电离;中Cl为强吸电子基团,会增强的电离,增强酸性,故酸性:,C正确;
D.存在分子内氢键,存在分子间氢键,沸点更高,D错误;
答案选C。
1.分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系
分子类型
键的极性
分子空间结构
分子极性
代表分子
双原子分子
A2
非极性键
直线(对称)
非极性
N2等
AB
极性键
直线(不对称)
极性
CO、HF等
三原子分子
AB2
直线(对称)
非极性
CO2、CS2、BeCl2等
V形(不对称)
极性
H2O、H2S、SO2等
四原子分子
AB3
平面三角形(对称)
非极性
BF3、BCl3、SO3等
三角锥形
极性
NH3、PCl3、NF3等
五原子分子
AB4
正四面体(对称)
非极性
CH4、SiF4等
ABnC4-n
四面体形(不对称)
极性
CH2Cl2等
2.分子极性的判断方法
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子;空间结构不对称的是极性分子。
(4)判断ABn型分子极性的经验规律:
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分子。
②若中心原子有孤电子对,则为极性分子;若无孤电子对,则为非极性分子。
如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子;H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。
实践应用
1.结构决定性质。下列关于性质的结构因素解释不正确的是
选项
性质
结构因素
A
含钠元素的物质受热会发出黄光
电子由基态跃迁到激发态时,放出能量
B
的酸性大于
键的极性大于键
C
与“相似相溶”
的分子结构是三角锥形,为极性分子
D
NaCl的熔点高于CsCl
的半径小于
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.含钠元素的物质受热会发出黄光是因为电子由激发态跃迁到基态时,放出能量,A错误;
B.F的电负性比Cl的电负性强,导致羧基中的羟基的极性增强,更容易电离,因此的酸性大于,B正确;
C.的分子结构是三角锥形,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子,水也为极性分子,故与“相似相溶”,C正确;
D.NaCl、CsCl均为离子晶体,熔点高低与离子键强弱有关,的半径小于,使得NaCl中离子键键长小于CsCl中离子键,键能大于CsCl中离子键,故NaCl的熔点高于CsCl,D正确;
故选A。
2.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A.和 B.和HCl
C.和 D.和
【答案】A
【解析】A.NCl3结构与PCl3类似,同为三角锥形,含极性键且为极性分子,A符合题意;
B.BeCl2(g)为直线型结构,含极性键,为非极性分子;HCl为双原子分子,含极性键且为极性分子,B不符合题意;
C.NF3为三角锥形结构,含极性键且N上有孤对电子,为极性分子;BF3为平面三角形结构,结构对称,含极性键,为非极性分子,C不符合题意;
D.CO2为直线型结构,结构对称,含极性键,为非极性分子;SO2为V形结构,结构不对称,含极性键且为极性分子,D不符合题意;
故答案选A。
3.物质的结构决定物质的性质。下列有关物质结构与性质的说法错误的是
A.因为电负性F>Cl,故键角PF3小于PCl3
B.O3中的共价键为非极性共价键,故O3为非极性分子
C.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛存在分子间氢键
D.酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,是由于CH2ClCOOH的羧基中羟基极性更大
【答案】B
【解析】A.电负性F>Cl,F吸电子能力更强,电子对偏向F,使PF3中成键电子对斥力更小,键角更小,故PF3键角小于PCl3,A正确;
B.O3分子为V形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,B错误;
C.对羟基苯甲醛因羟基与醛基对位无法形成分子内氢键,故通过分子间氢键提高沸点;邻位则形成分子内氢键,降低沸点,C正确;
D.Cl的吸电子诱导效应增强羧基中O-H的极性,促进H+解离,酸性更强,D正确;
答案选B。
考点一 键的极性与分子极性的关系
【例1】下列属于非极性分子的是
A. B. C.NO D.
【答案】B
【解析】A.为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故A不符合题意;
B.为平面对称结构,偶极矩相互抵消,属于非极性分子,故B符合题意;
C.NO为双原子分子,因N和O电负性差异导致极性,属于极性分子,故C不符合题意;
D.Na是金属晶体,由原子通过金属键构成,并非分子,故D不符合题意;
故选B。
概念辨析
键的极性与分子极性的关系
(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子(除O3);
(2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2);
(3)极性分子中一定有极性键(如H2O),非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2);
(4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4);
(5)极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH);
(6)含有极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定,等于零时是非极性分子。
分子的极性判断的方法
【变式1-1】下列属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】极性分子与非极性分子的判断依据是分子内电荷分布是否对称也就是正负电荷中心是否重合。
【解析】A.(过氧化氢)分子中两个O原子通过单键连接,两个O-H键呈非对称排列,正负电荷中心重合,为极性分子,A正确;
B.(甲烷)为正四面体对称结构,分子结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B错误;
C.(乙炔)为直线对称结构,分子结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C错误;
D.(二氧化碳)为直线对称结构,分子结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D错误;
综上,答案是A。
【变式1-2】下列说法中正确的是
①HF液化和溶于水两个变化过程中都破坏相同的作用力
②沸点>
③酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>甲酸>乙酸
④稳定性: ⑤非金属单质均为非极性分子
⑥水中的溶解性:
⑦只含非极性键的分子一定是非极性分子,含有非极性键的分子可能是极性分子
A.①③⑤ B.③④⑦ C.③⑤⑦ D.③⑥⑦
【答案】D
【解析】①HF液化分子间作用力发生变化,液态的HF分子间存在氢键,而HF溶于水可部分电离成H+和F-,共价键断裂,①错误;
②-OH中含有O-H键,可以形成氢键,中苯环上-OH的和S=O的O可以形成分子内氢键,导致沸点降低,而能形成分子间氢键,导致沸点升高,故沸点<,②错误;
③F和Cl均为吸电子基团,F的电负性强于Cl,所以对羧基的吸电子诱导效应更强,O-H键的极性变大,更容易断裂,甲酸中无吸电子基团,因此酸性三氟乙酸>三氯乙酸>甲酸,乙酸中甲基为推电子基团,导致O-H键的极性变小,因此酸性甲酸>乙酸,酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>甲酸>乙酸,③正确;
④元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性F>Cl>Br>I,所以稳定性:HF>HCl>HBr>HI,④错误;
⑤非金属单质分子不一定为非极性分子,如O3为极性分子,⑤错误;
⑥C2H5OH中含有-OH,能与水形成氢键,且C2H5OH极性较大,根据相似相溶原理,C2H5OH易溶于水,与水互溶,C2H5Cl极性较小,无法与水形成氢键,因此在水中溶解性差,故水中的溶解性C2H5OH>C2H5Cl,⑥正确;
⑦只含非极性键的分子中正负电荷重心一定重合,一定是非极性分子,含有非极性键的分子正负电荷中心可能不重合,如H2O2,可能是极性分子,⑦正确;
综上所述,③⑥⑦正确,故选D。
考点二 键的极性对物质化学性质的影响
【例2】从微观视角探析物质性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
为非极性分子
分子中正电中心和负电中心重合
B
酸性:三氟乙酸大于三氯乙酸
氟的电负性大于氯的电负性
C
沸点:对羟基苯甲酸高于邻羟基苯甲酸
对羟基苯甲酸存在分子内氢键
D
碘易溶于四氯化碳而难溶于水
碘和均为非极性分子,水为极性分子
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.CO2为直线型结构,正负电中心重合,属于非极性分子,A正确;
B.氟的电负性大于氯,吸电子效应更强,使三氟乙酸更易解离,酸性更强,B正确;
C.对羟基苯甲酸沸点高是因为形成分子间氢键,使沸点升高;邻羟基苯甲酸因分子内氢键导致沸点较低,C错误;
D.碘和CCl4均为非极性分子,水为极性分子,符合相似相溶原理,D正确;
故选C。
易错提醒
1.诱导效应是指因分子中原子或基团的电负性不同而引起成键电子云向某一方向移动的效应。一般以氢为标准,如果取代基的推电子能力比氢强,即为推电子基团;如果取代基的吸电子能力比氢强,即为吸电子基团。推电子基团一般对外表现负电场,成键电子云向与该基团相连的原子移动。如CH3OH中,甲基为推电子基团,电子云向0原子移动,从而减弱了O-H键的极性。
2.键的极性对化学性质的影响
(1)键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。
(2)与羧基相邻的共价键的极性越大,过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越大。
(3)烃基是推电子基团,即将电子推向羟基,从而减小羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烃基越长,推电子效应越大,羧酸的酸性越小。
【变式2-1】下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点:
为离子晶体,为分子晶体
B
酸性:
的相对分子质量小于
C
不同溶剂中的溶解度:
、为非极性分子,而为极性分子
D
与钠反应的剧烈程度:
分子中氢氧键的极性比分子中氢氧键的极性弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体熔点通常高于分子晶体,A正确;
B.CF3COOH酸性强于CCl3COOH的真正原因是F的电负性更大,吸电子诱导效应更强,使得CF3COOH羧基中羟基的极性增强,更易电离出氢离子,而非相对分子质量小,B错误;
C.I2和CCl4均为非极性分子,H2O为极性分子,符合“相似相溶”原理,C正确;
D.H2O中O-H键极性更强,H更易解离,与钠反应更剧烈,D正确;
故选B。
【变式2-2】下列有关物质性质的比较正确的是
A.分子极性:CO2>SO2 B.酸性:CH3COOH>CCl3COOH
C.在水中的溶解度:Cl2>HCl D.硬度:Si>P4
【答案】D
【解析】A.CO2为直线型非极性分子,SO2的中心原子孤电子对数为,价层电子对数为3、空间构形为V形,是极性分子,分子极性CO2<SO2,A错误;
B.Cl的强吸电子效应使CCl3COOH中羟基的极性增强、更容易电离出氢离子,则酸性强于CH3COOH,B错误;
C.HCl为极性分子,与水互溶,溶解度远高于微溶的Cl2,C错误;
D.Si为共价晶体,硬度大;P4为分子晶体,硬度小,D正确;
故选D。
基础达标
1.(24-25高二下·北京西城·期末)下列物质中,可由极性分子形成分子晶体的是
A. B. C. D.NaCl
【答案】B
【解析】A.为分子晶体,但分子结构对称,是非极性分子,A错误;
B.为分子晶体,分子呈V形,属于极性分子,B正确;
C.是共价晶体,C错误;
D.NaCl是离子晶体,D错误;
故选B。
2.(24-25高二下·河北衡水·期中)下表中关于各微粒描述完全正确的一项是
选项
微粒
π键个数
分子极性
极性键个数
A
0
非极性
3
B
0
极性
3
C
1
非极性
2
D
1
非极性
4
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.NCl3分子为三角锥形,极性分子,且含3个N-Cl极性键,无π键,A错误;
B.BF3为平面三角形,非极性分子,含3个B-F极性键,无π键,B错误;
C.CO2为直线形,非极性分子,含2个C=O双键(每个含1个π键),总π键数为2,极性键数目为2,C错误;
D.C2H4为平面结构,含1个C=C双键(含1个π键),分子对称为非极性分子,含4个C-H极性键,D正确;
故选D。
3.(24-25高二下·四川遂宁·期中)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别K+
冠醚中的O通过离子键与K+作用
B
在水中溶解度:O3>O2
O3极性大于O2极性
C
酸性:CH3CH2COOH<CH3COOH
烷基越多,推电子效应越强,O-H键极性越小
D
离子液体常温下呈液态
原因之一是离子液体的阴阳离子半径较大
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.冠醚中的O通过配位键与K+结合,而非离子键,A错误;
B.O3为极性分子,O2为非极性分子,根据相似相溶原理,在水中O3溶解度更大,B正确;
C.烷基推电子效应增强会减弱O-H键极性,导致酸性降低,实例与解释一致,C正确;
D.离子液体因阴阳离子半径大、作用力弱而熔点低,常温呈液态,D正确;
故选A。
4.(2025·天津和平·三模)下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.四氯化碳分子中碳原子形成4个C-Cl键,价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构对称的正四面体形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,故A不符合题意;
B.H2O中氧原子形成2个O-H键,价层电子对数为4、孤对电子对数为2,根据价层电子对互斥理论,为V形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子,故B符合题意;
C.三氧化硫分子中硫原子的孤对电子对数为,价层电子对数为3+0=3,分子的空间构型为结构对称的平面正三角形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,故C不符合题意;
D.为直线形,正负电荷中心重合,为非极性分子,故D不符合题意;
故选B。
5.(24-25高二下·全国·课后作业)下列叙述不正确的是
A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳 B.碘易溶于苯,微溶于水
C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油 D.甲烷易溶于汽油,难溶于水
【答案】C
【解析】A.HX(X为卤素) 为极性分子,H2O为极性分子,CCl4为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳,故A正确;
B.H2O为极性分子,I2为非极性分子,苯的主要成分的极性很弱,通常视为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,碘易溶于苯,微溶于水,故B正确;
C.NaCl为离子化合物,易溶于水,不易溶于有机溶剂,故C错误;
D.CH4为非极性分子,H2O为极性分子,汽油的主要成分的极性很弱,通常视为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,甲烷易溶于汽油,难溶于水,故D正确;
故选C。
6.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)下列各组物质中都是极性键构成的极性分子的是
A.CH4与CCl4 B.H2S与HF C.CO2与CS2 D.NH3与CH4
【答案】B
【解析】A.CH4、CCl4中心原子C价层电子对数均为4,无孤对电子,空间构型为正四面体,正负电荷中心重合,属于非极性分子,CH4、CCl4存在极性键,故A不符合题意;
B.H2S、HF均存在极性键,H2S的中心原子S价层电子对数为4,有两对孤对电子,空间构型为V形,HF空间构型为直线形,它们正负电荷中心不重合,属于极性分子,故B符合题意;
C.CO2、CS2都是直线形分子,正负电荷中心重合,都是由极性键构成的非极性分子,故C不符合题意;
D.NH3中心原子N的价层电子对数为4,有一对孤对电子,是由极性键构成极性分子,CH4空间构型为正四面体,正负电荷中心重合,属于由极性键构成的非极性分子,故D不符合题意;
故选B。
7.(23-24高二下·福建漳州·阶段练习)下列说法正确的是
A.元素第一电离能: B.键角:
C.和均为非极性分子 D.熔化和干冰升华克服的作用力相同
【答案】B
【解析】A.同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但N元素2p能级上电子为半满结构,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能F>N>O,故A错误;
B.BeCl2价层电子对数目为,无孤电子对,故为直线型结构,键角为180º;NH3价层电子对数为,有一个孤电子对,排斥力较小,故为三角锥形结构,键角为107.3º; CCl4价层电子对数为4,无孤电子对,故结构为正四面体,键角为109º28′;所以键角的大小顺序为: ,故B正确;
C.为直线形分子,正负电荷中心重合,为非极性分子,中O原子有两对孤对电子,其结构类似折线形,为极性分子,故C错误;
D.干冰水分子晶体,干冰升华克服的是分子间作用力,SiO2是共价晶体,SiO2融化克服的是极性共价键,故D错误;
故选B。
8.(23-24高二下·四川遂宁·期末)下列说法正确的是
A.分子中原子轨道有头碰头和肩并肩两种重叠方式
B.的键长是的两倍
C.的酸性大于
D.由非极性键构成的极性分子
【答案】C
【解析】A.分子中有键和键,无键,原子轨道只采用头碰头的重叠方式,故A错误;
B.的键长比键长长,但不及两倍,故B错误;
C.的极性大于的极性,使得的极性大于的极性,导致中羧基的极性更大,更容易电离出氢离子,故C正确;
D.分子结构比较特殊,其共价键是极性键,其中心氧原子是呈正电性的,而端位的两个氧原子是负电性的,其空间结构类似V形,为极性分子,故D错误;
故选C。
9.(23-24高二下·安徽合肥·阶段练习)侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。其反应原理为。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.中氧原子采取杂化
C.、都是非极性分子,是极性分子
D.键角:
【答案】B
【解析】A.核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,Na+、O2-的电子层结构相同,但O的核电荷数比Na小,所以简单离子半径:Na+<O2−,A错误;
B.中O原子价层电子对数=2+=4,采取sp3杂化,B正确;
C.H2O为V形,NH3为三角锥,两者是极性分子,C错误;
D.H2O与NH3价层电子对数均为4,H2O有2对孤电子对,NH3有1对孤电子对,孤电子对越多,排斥力越大,键角越小,所以键角:H2O<NH3,D错误;
故选B。
10.(22-23高二下·广东茂名·期中)下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是
A.氯化氢易溶于水 B.氯气易溶于NaOH溶液
C.碘易溶于CCl4 D.O3 在水中的溶解度比O2的大
【答案】B
【分析】“相似相溶”:极性分子易溶于极性分子,非极性分子易溶于非极性分子。
【解析】A.氯化氢、水均为极性分子,故A正确;
B.氯气为非极性分子, NaOH为离子化合物,极性很强,两者不相溶,但会发生反应,故B错误;
C.碘、CCl4均为非极性分子,故C正确;
D.O3 为极性分子,O2为非极性分子,水为极性分子,故O3 在水中的溶解度比O2的大,故D正确;
答案为B。
综合应用
11.(25-26高二上·上海·阶段练习)偶极矩是电荷量与正、负电荷重心间的距离的乘积。用偶极矩可判断分子的极性:一般来说极性分子的偶极矩不为零;非极性分子的偶极矩为零。下列分子中偶极矩不为零的是
A.CS2 B.BF3 C.PCl3 D.CCl4
【答案】C
【解析】A.CS2中心C原子价层电子对数为,为sp杂化,为直线型分子,结构对称,偶极矩相互抵消,为非极性分子,A不符合题意;
B.BF3中心B原子价层电子对数为,为sp2杂化,为平面正三角形结构:,对称性高,偶极矩矢量和为零,为非极性分子,B不符合题意;
C.PCl3中心P原子价层电子对数为,为sp3杂化且有一对孤电子对,为三角锥形结构,分子不对称,偶极矩无法抵消,为极性分子,C符合题意;
D.CCl4中心C原子价层电子对数为,为sp3杂化,为正四面体结构,对称性高,偶极矩矢量和为零,为非极性分子,D不符合题意;
答案选C。
12.(24-25高二下·河北邢台·期末)下列关于常见物质的结构、性质的说法错误的是
A.是离子晶体,易溶于水
B.蔗糖()分子中只含极性键,是极性分子
C.白醋的主要成分醋酸(),其羧基中存在键和键
D.小苏打()中既含离子键又含共价键
【答案】B
【解析】A.由钠离子和氯离子构成,是离子晶体,易溶于水,A正确;
B.蔗糖()分子中还含有C-C非极性键,B错误;
C.白醋的主要成分醋酸(),其羧基中存在碳氧双键,即存在键和键,C正确;
D.小苏打()是离子化合物,碳酸氢根中含有共价键,中既含离子键又含共价键,D正确;
故选B。
13.(25-26高二上·山东·课后作业)下列关于水分子的说法不正确的是
A.水分子间存在π键 B.水分子中含极性键
C.水分子是V形结构 D.水分子是极性分子
【答案】A
【解析】A.水分子间的作用力为氢键和范德华力,不存在π键(π键存在于同一分子内的双键或三键中),A错误;
B.水分子中的O-H键是极性共价键,B正确;
C.水分子的中心O原子有2对成键电子对和2对孤电子对,其空间构型为V形,C正确;
D.水分子结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,D正确;
故选A。
14.(24-25高二下·天津·期末)是常用的杀菌剂和消毒剂,用于医疗消毒和清洁伤口,其分子结构如下图所示。下列说法正确的是
A.为非极性分子 B.沸点低于
C.易溶于四氯化碳 D.分子中不存在π键
【答案】D
【解析】A.H2O2的分子结构为类似打开的书本,两个H原子分别位于两个“书页”,O-O键位于“书脊”,分子结构不对称,正负电荷重心不重合,属于极性分子,A错误;
B.H2O2分子间存在氢键,而C2H2分子间仅有范德华力,氢键作用力强于范德华力,因此H2O2的沸点高于C2H2,B错误;
C.H2O2属于极性分子,四氯化碳为非极性分子,根据“相似相溶”原理,极性分子在非极性分子溶剂中溶解度较小,因此H2O2难溶于四氯化碳,C错误;
D.H2O2分子中O-O键、O-H键均为单键,都是键,无键,D正确;
故选D。
15.(24-25高二下·江苏连云港·期末)反应可用于脱除工业尾气中的。下列说法正确的是
A.NaClO中Cl元素化合价为-1 B.是含有极性键的非极性分子
C.的电子式为 D.的空间构型为V形
【答案】D
【解析】A.NaClO中钠元素化合价+1价,氧元素化合价-2价,NaClO中Cl元素化合价为+1价,故A错误;
B.NH3的空间构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子,故B错误;
C.N2的电子式为:,故C错误;
D.H2O的价层电子对数=2+=4,存在2个孤电子对,空间构型为V形,故D正确;
答案选D。
16.(24-25高二下·山东临沂·期中)下列物质一定属于极性分子的是
A. B. C. D.二氯苯
【答案】C
【解析】A.为平面三角形结构,且3个B-F一样长、一样强,分子中正负电荷重心重合,为非极性分子,故A错误;
B.结构为,顺式结构属于极性分子,反式结构属于非极性分子,故B错误;
C.为三角锥形结构,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子,故C正确;
D.二氯苯的结构为,其中对二氯苯为非极性分子,故D错误;
故选C。
拓展培优
17.(24-25高二下·贵州安顺·期末)结构决定性质,下列事实及其解释存在错误的是
事实
解释
A
CF3COOH酸性强于CCl3COOH
CF3COOH中羟基极性更大
B
纯物质晶体的颗粒小于200nm时,其熔点会发生变化
晶体的表面积增大
C
萘()易溶于苯
萘分子和苯分子极性相似
D
HF的沸点低于HCl
相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性大于,A正确;
B.晶粒越小,纯物质晶体的熔点越低,这是因为晶体颗粒尺寸越小,晶体的表面积增大导致的,B正确;
C.根据相似相溶可知,萘易溶于苯是因为萘与苯均为非极性分子,C正确;
D.HF可形成分子间氢键,沸点比HCl高,D错误;
故选D。
18.(2024·安徽马鞍山·一模)下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A.在水中的溶解度比的大,是由于分子具有微弱的极性
B.的沸点高于,是由于4个键的键能之和大于2个键的键能之和
C.的键角小于,是由于中Cl原子半径大于中F原子半径,键长更长
D.酸性强于,是由于的羧基中羟基极性更大
【答案】A
【解析】A.O3分子为极性分子,但极性较弱,O2为非极性分子,水是极性溶剂,因此O3溶解度更大,A正确;
B.SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,沸点差异由晶体类型决定,则的沸点高于,B错误;
C.NCl3和NF3结构相似,电负性:F﹥Cl,电负性越大,成键电子对之间的斥力较小,键角越小,则键角:NCl3﹥NF3,C错误;
D.电负性越大,吸引电子能力较强,电负性:F﹥Cl,使得CH2FCOOH的羧基中羟基极性更强,更易电离出氢离子,所以CH2FCOOH酸性强于CH2ClCOOH,D错误;
故选A。
19.(24-25高二下·全国·课后作业)在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是 。
(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是 。
(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是 。
(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是 。
(5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是 。
【答案】(1)N2
(2)CS2
(3)CH4
(4)NH3
(5)NH3、H2O、CH4
【分析】HF是含有极性键的双原子分子,为极性分子;
H2O含有极性键H-O键,O原子价电子对数是2+ =4,O原子轨道杂化类型为sp3杂化,有2个孤电子对,空间构型为V形,结构不对称,H2O是极性分子;
NH3含有极性键H-N键,N原子价电子对数是3+ =4,N原子轨道杂化类型为sp3杂化,有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,结构不对称,NH3是极性分子;
CS2含有极性键C=S键,C原子价电子对数是2+ =2,无孤电子对,C原子轨道杂化类型为sp杂化,空间构型为直线形,结构对称,CS2是非极性分子;
CH4含有极性键H-C键,C原子价电子对数是4+ =4,C原子轨道杂化类型为sp3杂化,无孤电子对,空间构型为正四面体,结构对称,CH4是非极性分子;
N2含有非极性键N≡N,N2是非极性键结合的非极性分子;
【解析】(1)由分析可知,N2是由非极性键结合的非极性分子。
(2)由分析可知,CS2与CO2相似,以极性键结合的直线形非极性分子。
(3)由分析可知,CH4中C原子采取sp3杂化方式与H原子形成极性键,正四面体结构,非极性分子。
(4)由分析可知,NH3中有极性键,N原子采取sp3杂化,三角锥形结构,属于极性分子。
(5)由分析可知,NH3、H2O、CH4以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构。
20.(25-26高二上·上海·课后作业)肼()又名联氨,是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。肼分子结构如图所示。
(1)关于分子说法正确的是______。
A.只含有极性键的极性分子 B.含有非极性键的极性分子
C.只含有极性键的非极性分子 D.含有非极性键的非极性分子
(2)的相对分子质量与接近,但沸点远高于,原因是______。
A.分子内可形成氢键 B.分子间可形成氢键
C.分子中共价键键能更大 D.分子能形成内盐
(3)发射卫星时可用为燃料,为助燃剂,这两种物质反应放出大量能量,生成无毒无害的物质。此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)是 (A.极性 B.非极性)分子,其沸点 (A.> B.< C.=)。
【答案】(1)B
(2)B
(3)1:2
(4) A B
【解析】(1)分子中存在N-H极性键、N-N非极性键;根据图知,分子结构不对称,正负电荷重心不重合,为极性分子,因此为含有非极性键和极性键的极性分子,故答案为:B;
(2)的相对分子质量与接近,但沸点远高于,原因是分子间可形成氢键,乙烯不能形成分子间氢键,故答案为:B;
(3)发射卫星时可用为燃料,为助燃剂,这两种物质反应放出大量能量,生成无毒无害的物质,根据元素守恒知,生成两种无毒无害的物质分别是、,反应方程式为,反应中失电子作还原剂、得电子作氧化剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,故答案为:1:2;
(4)氮和砷元素处于同一主族,的空间构型与类似,是三角锥形,故为极性分子,因为分子间能形成氢键,故的沸点低于,故答案为:A;B。
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