2.3 分子结构与物质的性质【能力必到】化学人教版选择性必修2

2.3 分子结构与物质的性质 考向01 键的极性和分子的极性 本考向要求学生能够准确判断化学键的极性（根据成键原子电负性差异）和分子的极性（根据分子空间构型的对称性）。学生需要理解极性分子（正负电荷中心不重合）与非极性分子（正负电荷中心重合）的本质区别，掌握常见分子的极性与空间构型的关系（如直线形的CO₂为非极性，V形的SO₂为极性）。同时，要能分析分子中同时存在极性键和非极性键的情况，并能综合判断整个分子的极性。 解题时采用"先键后分子"的两步法：首先分析分子中所有化学键，区分极性键和非极性键；然后分析分子的空间构型是否对称。若分子空间构型完全对称（如直线形、正三角形、正四面体形等），即使含有极性键，整个分子也是非极性的；若构型不对称（如V形、三角锥形等），则为极性分子。要特别注意像H₂O₂这样的"书页状"结构，虽然含有极性键和非极性键，但由于结构不对称，仍为极性分子。 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．下列物质含有非极性键且属于极性分子的是 A．H2O2 B．PCl3 C．C2H4 D．CS2 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 （1）单质分子均为非极性分子(例外O3为极性分子)； （2）根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是极性分子(例外O3为极性分子)；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是一致的。 （3）多原子分子： ①孤对电子法：如为ABn型，若中心原子A中没有孤对电子，为非极性分子，中心原子A中有孤对电子，则为极性分子。 ②几何对称法： 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心对称或呈正多边形、正多面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：线型对称，如CO2等(键角180°)；正三角形分子，如BF3(键角120°)；正四面体型分子，如CCl4、CH4(键角109°28′)。以上几类均为非极性分子，而NH3分子为三角锥型(键角107°18′)，H2O分子为V型(键角104.5°)等均为极性分子。 ③中心原子化合价法：如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值等于A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值不等于A的价层电子数，则为极性分子； 化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2 中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4 中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6 分子极性 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性 解题规律 考向02 键的极性对化学性质的影响 本考向要求学生理解键的极性如何影响物质的化学性质，特别是含氧酸的酸性强弱。学生需要掌握"非羟基氧原子"概念，能够通过分析含氧酸的结构式(HO)ₘROₙ，识别非羟基氧原子数目，并理解该数目与酸性的正相关关系。同时，要能解释键的极性差异对分子稳定性和反应活性的影响，建立"结构-性质"的因果关系。 对于含氧酸酸性比较，核心是计算非羟基氧原子数：将含氧酸改写成(HO)ₘROₙ形式，n值越大酸性越强。例如H₂SO₄可写为(HO)₂SO₂，n=2；H₂SO₃为(HO)₂SO，n=1，故硫酸酸性强于亚硫酸。解题时要熟练书写常见含氧酸的结构式，准确识别非羟基氧原子。对于其他化学性质，要分析键的极性强弱（由电负性差决定）对键能、反应活性的影响。 4．关于三种物质的说法中正确的是 A．在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子 B．和均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子 C．为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低 D．在水中溶解度很大只是由于是极性分子 5．下列说法正确的是 A．极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂 B．Br2和H2O均是极性分子，CCl4是非极性分子，所以Br2难溶于H2O而易溶于CCl4 C．CS2和白磷均是非极性分子，H2O是极性分子，所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2 D．H2O是极性分子，CO2可溶于H2O，因此CO2是极性分子 6．下列各组物质两种含氧酸中，前者比后者酸性弱的是(　　) A．H2SO4和H2SO3 B．(HO)2RO2和(HO)2RO3 C．HNO3和HNO2 D．H2SiO3和H4SiO4 1．羧酸的酸性大小与分子组成和结构的关系 （1）含卤素原子的一元羧酸的酸性 ①含相同个数的不同卤素原子的羧酸，卤素原子的电负性数值越大，酸性越强。 ②含不同数目的同种卤素原子的羧酸，卤素原子的数目越多，羧酸的酸性越强。 （2）只含烃基的一元羧酸的酸性：烃基越长，酸性越弱。 （3）只含烃基的多元羧酸的酸性 烃基所含碳原子数越少，羧基个数越多，酸性越强。 2．无机含氧酸酸性强弱与其分子组成和结构的关系 无机含氧酸酸性强弱也可以从键的极性角度加以解释。以P、S、Cl最高价含氧酸为例，它们的分子式为H3PO4、H2SO4、HClO4，结构式写作：，非羟基氧原子(指不与H结合的氧原子)是电负性大的原子，吸引电子能力强，三种酸分子中，P、S、Cl原子结合的非羟基氧原子个数依次增多(分别为1、2、3)，导致羟基的极性依次增大，更易电离出氢离子，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4。即非羟基氧数目越多，酸性越强。 解题规律 2．无机含氧酸酸性强弱与其分子组成和结构的关系 无机含氧酸酸性强弱也可以从键的极性角度加以解释。以P、S、Cl最高价含氧酸为例，它们的分子式为H3PO4、H2SO4、HClO4，结构式写作：，非羟基氧原子(指不与H结合的氧原子)是电负性大的原子，吸引电子能力强，三种酸分子中，P、S、Cl原子结合的非羟基氧原子个数依次增多(分别为1、2、3)，导致羟基的极性依次增大，更易电离出氢离子，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4。即非羟基氧数目越多，酸性越强。 考向03 相似相溶原理 本考向要求学生掌握"相似相溶"原理的内涵和应用，能够运用该原理预测物质在不同溶剂中的溶解性。学生需要理解极性溶剂（如水）易溶解极性溶质，非极性溶剂（如CCl₄、苯）易溶解非极性溶质。同时，要认识到氢键、反应等因素对溶解性的额外影响，避免机械套用"相似相溶"原理。 应用"相似相溶"原理时，首先判断溶剂和溶质的极性：极性分子如H₂O、NH₃、醇类等，非极性分子如I₂、Br₂、烷烃等。然后根据"极性相溶、非极性相溶"原则预测溶解性。要特别注意特例：虽然乙醇是极性分子，但由于能与水形成氢键，故与水互溶；CO₂虽是非极性分子，但因与水反应生成H₂CO₃而表现一定溶解性。当遇到与原理不符的情况时，要考虑氢键、化学反应等其他因素。 7．溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大，这是因为 A．溴单质和四氯化碳中都含有卤素原子 B．Br2是单质，CCl4是化合物 C．Br2、CCl4都是有机物，而H2O是无机物 D．Br2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子 8．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 9．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．CH4在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度 B．I2在水中的溶解度和I2在CCl4中的溶解度 C．I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性 D．CH3COOH的酸性和CH3CH2CH2COOH的酸性 分子的极性对物质溶解性的影响 （1）相似相溶规则：极性分子(如HCl)易溶于水等极性溶剂，非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等非极性溶剂。 （2）一般来说，同是非极性分子，相对分子质量越大，溶解度越大。 解题规律 考向04 范德华力对性质的影响 本考向要求学生理解范德华力的本质、特点及其对物质物理性质的影响。学生需要掌握范德华力存在于所有分子之间，其大小主要取决于分子的相对分子质量和分子形状，并直接影响分子晶体的熔沸点。关键要区分范德华力（分子间作用力）与化学键（分子内作用力）的不同，明确范德华力不影响物质的化学性质。 判断范德华力对性质的影响时，首先确认物质是否为分子晶体。对于结构相似的分子（如卤素单质、烷烃同系物），相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高。对于分子形状不同的同分异构体，对称性越好、支链越多的分子，范德华力越弱，熔沸点越低（如正戊烷＞新戊烷）。要特别注意：范德华力只影响物理性质，化学稳定性由化学键强弱决定。 10．下列有关范德华力的叙述中正确的是 A．范德华力存在于所有分子之间 B．范德华力是影响所有物质物理性质的因素 C．因为相对分子质量Mr(I2)>Mr(Br2)，所以范德华力I2>Br2，I2比Br2稳定 D．范德华力比较弱，范德华力越大，物质的熔点和沸点越高 11．下列关于物质性质的叙述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、沸点逐渐升高 C．C6H5-OH、H-O-H、C2H5-OH上氢原子的活泼性依次减弱 D．CH3-O-CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高 12．下列物质发生状态变化时，克服了范德华力的是 A．食盐熔化 B．HCl溶于水 C．碘升华 D．氢氧化钠熔化 范德华力的正确理解 范德华力很弱，约比化学键的键能小1～2个数量级，分子间作用力的实质是电性引力，其主要特征有以下几个方面： （1）广泛存在于分子之间。 （2）只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。 （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。 解题规律 考向05 氢键对性质的影响 本考向要求学生掌握氢键的形成条件、特点及其对物质性质的显著影响。学生需要理解氢键是介于化学键与范德华力之间的一种特殊相互作用，存在于电负性大的原子（N、O、F）与H之间。关键要能识别哪些物质能形成氢键，并理解氢键对熔沸点、溶解度、密度等性质的独特影响。 判断氢键的影响时，首先确认分子中是否含有N-H、O-H或F-H键。若能形成分子间氢键（如H₂O、NH₃、HF、醇、羧酸等），则会显著提高熔沸点；若形成分子内氢键（如邻羟基苯甲醛），则可能降低熔沸点。氢键还能解释密度异常（冰浮于水）、溶解度异常（NH₃极易溶于水）等现象。解题时要区分氢键与范德华力的作用，避免混淆。 13．下列现象与氢键无关的有 A．、乙醇、乙酸均极易溶于水 B． 的沸点高于 C．冰的密度比水小 D．沸点：正戊烷大于正丁烷 14．下列事实与氢键有关的是 A．水结成冰体积膨胀 B．水加热到很高的温度都难以分解 C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 D．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高 15．下列事实不能用氢键解释的是 A．稳定性：HF＞H2O B．沸点：H2O＞H2S C．溶解性(水中)：NH3＞CH4 D．密度：H2O(l)＞H2O(s) 氢键对物质物理性质的影响 （1）对物质熔、沸点的影响：分子间存在氢键的物质，物质的熔、沸点明显高，如NH3>PH3；同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸。 （2）对物质溶解度的影响：溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如NH3、甲醇、甲酸等易溶于水。 （3）对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。 解题规律 考向06 分子手性 本考向要求学生掌握手性分子的概念和手性碳原子的判断方法。学生需要理解手性碳原子是连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子，含有手性碳原子的分子可能具有手性。关键要能准确识别复杂有机分子中的手性碳原子，理解手性与分子立体结构的关系。 判断手性碳原子时，逐一检查分子中的每个饱和碳原子，看其是否连接四个不同的基团。要特别注意环状化合物和含有相同原子但属于不同基团的情况。标注手性碳原子后，若分子中至少含有一个手性碳原子且没有对称因素（如对称面），则该分子为手性分子。解题时要仔细分析每个碳原子的连接情况，避免遗漏潜在的手性中心。 16．在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中含有3个手性碳原子的是 A． B． C． D． 17．下列分子为手性分子的是 A． B． C． D． 手性分子的判断 判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团，即有机物分子中是否存在手性碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。 解题规律 考向07 分子的性质 本考向要求学生综合运用分子结构知识解释各种物理化学性质，建立"结构决定性质"的化学思想。学生需要整合键的极性、分子极性、分子间作用力（范德华力、氢键）、空间构型、电子效应等结构因素，系统分析它们对沸点、溶解度、酸碱性、稳定性等性质的影响。 面对分子性质的综合题，采用多因素分析法：首先确定分子的空间构型和极性，预测溶解性和沸点趋势；然后分析分子间作用力类型和强度，解释沸点差异；接着考察键的极性和电子效应，分析酸碱性、反应活性等化学性质；最后检查是否有氢键、手性等特殊结构因素。解题时要建立系统思维，避免单一因素判断，全面考虑各种结构因素的影响。 18．物质结构决定其性质。下列有关物质性质可由相应结构解释的是 选项 结构 性质 A 苯含有大π键 通常情况下，苯易发生加成反应 B 能与形成配位键 具有还原性 C 能形成分子间氢键 沸点： D 电负性：F>H 酸性： 19．可根据物质结构推测其性质，下列说法正确的是 选项 结构 性质 A 有机玻璃的结构是 有机玻璃易降解 B 中的电子云密度比的大 的碱性比强 C 中共价键的键能比中的大 的沸点比高 D 的最外层电子数比少 镁的还原性比铝弱 20．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 稳定性：[Cu(NH3)4]2+＞[ Cu(H2O)4]2+ 配位原子的电负性影响配体的配位能力 B 沸点：CO2＜HCHO HCHO分子间存在氢键 C 键角：SO2＞SCl2 中心原子的杂化类型和孤电子对数不同影响分子的几何结构 D 碱性：甲胺(CH3NH2)＞氨气 烃基为推电子基 21．由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A O3为V形分子，具有弱极性 O3在水中的溶解度大于O2在水中的溶解度 B NH3分子可形成分子间氢键 氨容易液化 C 乙醇和苯酚分子均含有羟基 两者均具有酸性，能与NaOH反应 D 石墨层层间靠范德华力维系 石墨质软，可作固体润滑剂 22．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 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 分子结构与物质的性质 考向01 键的极性和分子的极性 本考向要求学生能够准确判断化学键的极性（根据成键原子电负性差异）和分子的极性（根据分子空间构型的对称性）。学生需要理解极性分子（正负电荷中心不重合）与非极性分子（正负电荷中心重合）的本质区别，掌握常见分子的极性与空间构型的关系（如直线形的CO₂为非极性，V形的SO₂为极性）。同时，要能分析分子中同时存在极性键和非极性键的情况，并能综合判断整个分子的极性。 解题时采用"先键后分子"的两步法：首先分析分子中所有化学键，区分极性键和非极性键；然后分析分子的空间构型是否对称。若分子空间构型完全对称（如直线形、正三角形、正四面体形等），即使含有极性键，整个分子也是非极性的；若构型不对称（如V形、三角锥形等），则为极性分子。要特别注意像H₂O₂这样的"书页状"结构，虽然含有极性键和非极性键，但由于结构不对称，仍为极性分子。 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．下列物质含有非极性键且属于极性分子的是 A．H2O2 B．PCl3 C．C2H4 D．CS2 【答案】A 【解析】A．H2O2含O-O非极性键和H-O极性键，正、负电中心不重合，分子为不对称的“书页状”，属于极性分子，A正确；B．PCl3含极性键，空间结构为三角锥形，属于极性分子，B错误；C．C2H4含C-C非极性键和C-H极性键，但分子对称（平面型），属于非极性分子，C错误；D．CS2含极性键，空间结构为直线型，属于非极性分子，D错误；故选A。 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。 （1）单质分子均为非极性分子(例外O3为极性分子)； （2）根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是极性分子(例外O3为极性分子)；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是一致的。 解题规律 （3）多原子分子： ①孤对电子法：如为ABn型，若中心原子A中没有孤对电子，为非极性分子，中心原子A中有孤对电子，则为极性分子。 ②几何对称法： 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心对称或呈正多边形、正多面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：线型对称，如CO2等(键角180°)；正三角形分子，如BF3(键角120°)；正四面体型分子，如CCl4、CH4(键角109°28′)。以上几类均为非极性分子，而NH3分子为三角锥型(键角107°18′)，H2O分子为V型(键角104.5°)等均为极性分子。 ③中心原子化合价法：如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值等于A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值不等于A的价层电子数，则为极性分子； 化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2 中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4 中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6 分子极性 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性 考向02 键的极性对化学性质的影响 本考向要求学生理解键的极性如何影响物质的化学性质，特别是含氧酸的酸性强弱。学生需要掌握"非羟基氧原子"概念，能够通过分析含氧酸的结构式(HO)ₘROₙ，识别非羟基氧原子数目，并理解该数目与酸性的正相关关系。同时，要能解释键的极性差异对分子稳定性和反应活性的影响，建立"结构-性质"的因果关系。 对于含氧酸酸性比较，核心是计算非羟基氧原子数：将含氧酸改写成(HO)ₘROₙ形式，n值越大酸性越强。例如H₂SO₄可写为(HO)₂SO₂，n=2；H₂SO₃为(HO)₂SO，n=1，故硫酸酸性强于亚硫酸。解题时要熟练书写常见含氧酸的结构式，准确识别非羟基氧原子。对于其他化学性质，要分析键的极性强弱（由电负性差决定）对键能、反应活性的影响。 4．关于三种物质的说法中正确的是 A．在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子 B．和均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子 C．为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低 D．在水中溶解度很大只是由于是极性分子 【答案】B 【解析】A．二硫化碳的空间构型是结构对称的直线形分子，属于非极性分子，故A错误； B．二氧化硫和氨分子都是结构不对称的极性分子，由相似相溶原理可知，二氧化硫和氨分子都易溶于水的极性分子，故B正确；C．二硫化碳是非极性分子，常温下为液态，熔沸点高于常温下为气态的二氧化硫和氨气，故C错误；D．氨气极易溶于水是因为氨分子是极性分子，且能与水分子能形成分子间氢键，故D错误；故选B。 5．下列说法正确的是 A．极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂 B．Br2和H2O均是极性分子，CCl4是非极性分子，所以Br2难溶于H2O而易溶于CCl4 C．CS2和白磷均是非极性分子，H2O是极性分子，所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2 D．H2O是极性分子，CO2可溶于H2O，因此CO2是极性分子 【答案】C 【解析】A．“相似相溶”规律是经验规律，存在特殊情况，部分有机物分子是极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，故A不正确；B．Br2是非极性分子，H2O是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”， Br2难溶于H2O而易溶于CCl4，故B不正确；C．CS2和白磷均是非极性分子，H2O是极性分子，所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2，故C正确；D．CO2是非极性分子，CO2溶于H2O时，部分与H2O反应生成H2CO3，故D不正确；故选C。 6．下列各组物质两种含氧酸中，前者比后者酸性弱的是(　　) A．H2SO4和H2SO3 B．(HO)2RO2和(HO)2RO3 C．HNO3和HNO2 D．H2SiO3和H4SiO4 【答案】B 【解析】同一种元素含氧酸中，含有非羟基O原子个数越多，其酸性越强。A．硫酸中非羟基氧原子个数为2、亚硫酸中非羟基氧原子个数是1，所以酸性硫酸强于亚硫酸，选项A错误；B．前者非羟基氧原子个数是2、后者非羟基氧原子个数是3，所以酸性前者比后者弱，选项B正确；C．硝酸中非羟基氧原子个数是2、亚硝酸中非羟基氧原子个数是1，所以酸性前者强于后者，选项C错误；D．H2SiO3中非羟基氧原子个数是1、H4SiO4中没有非羟基氧原子，所以酸性前者强于后者，选项D错误；答案选B。 1．羧酸的酸性大小与分子组成和结构的关系 （1）含卤素原子的一元羧酸的酸性 ①含相同个数的不同卤素原子的羧酸，卤素原子的电负性数值越大，酸性越强。 ②含不同数目的同种卤素原子的羧酸，卤素原子的数目越多，羧酸的酸性越强。 （2）只含烃基的一元羧酸的酸性：烃基越长，酸性越弱。 （3）只含烃基的多元羧酸的酸性 烃基所含碳原子数越少，羧基个数越多，酸性越强。 2．无机含氧酸酸性强弱与其分子组成和结构的关系 无机含氧酸酸性强弱也可以从键的极性角度加以解释。以P、S、Cl最高价含氧酸为例，它们的分子式为H3PO4、H2SO4、HClO4，结构式写作：，非羟基氧原子(指不与H结合的氧原子)是电负性大的原子，吸引电子能力强，三种酸分子中，P、S、Cl原子结合的非羟基氧原子个数依次增多(分别为1、2、3)，导致羟基的极性依次增大，更易电离出氢离子，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4。即非羟基氧数目越多，酸性越强。 解题规律 考向03 相似相溶原理 本考向要求学生掌握"相似相溶"原理的内涵和应用，能够运用该原理预测物质在不同溶剂中的溶解性。学生需要理解极性溶剂（如水）易溶解极性溶质，非极性溶剂（如CCl₄、苯）易溶解非极性溶质。同时，要认识到氢键、反应等因素对溶解性的额外影响，避免机械套用"相似相溶"原理。 应用"相似相溶"原理时，首先判断溶剂和溶质的极性：极性分子如H₂O、NH₃、醇类等，非极性分子如I₂、Br₂、烷烃等。然后根据"极性相溶、非极性相溶"原则预测溶解性。要特别注意特例：虽然乙醇是极性分子，但由于能与水形成氢键，故与水互溶；CO₂虽是非极性分子，但因与水反应生成H₂CO₃而表现一定溶解性。当遇到与原理不符的情况时，要考虑氢键、化学反应等其他因素。 7．溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大，这是因为 A．溴单质和四氯化碳中都含有卤素原子 B．Br2是单质，CCl4是化合物 C．Br2、CCl4都是有机物，而H2O是无机物 D．Br2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子 【答案】D 【解析】水是极性分子，四氯化碳是非极性分子，根据相似相溶原理可知，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，由于Br2、CCl4是非极性分子，所以溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大，故选：D。 8．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 【解析】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。 9．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．CH4在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度 B．I2在水中的溶解度和I2在CCl4中的溶解度 C．I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性 D．CH3COOH的酸性和CH3CH2CH2COOH的酸性 【答案】D 【解析】A．CH4不溶于水，NH3极易溶于水，故A不符合；B．I2是非极性分子，水是极性分子，CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理，I2在水中的溶解度小于I2在 CCl4溶液中的溶解度，故B不符合；C．I的非金属性小于F，所以I与H形成共价键的极性比F与H形成共价键的极性弱，故C不符合；D．CH3是供电子基团，使酸性减弱，脂肪酸随碳数增大而酸性下降，故CH3COOH的酸性比CH3CH2CH2COOH的酸性强，故D符合；故选D。 分子的极性对物质溶解性的影响 （1）相似相溶规则：极性分子(如HCl)易溶于水等极性溶剂，非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等非极性溶剂。 （2）一般来说，同是非极性分子，相对分子质量越大，溶解度越大。 解题规律 考向04 范德华力对性质的影响 本考向要求学生理解范德华力的本质、特点及其对物质物理性质的影响。学生需要掌握范德华力存在于所有分子之间，其大小主要取决于分子的相对分子质量和分子形状，并直接影响分子晶体的熔沸点。关键要区分范德华力（分子间作用力）与化学键（分子内作用力）的不同，明确范德华力不影响物质的化学性质。 判断范德华力对性质的影响时，首先确认物质是否为分子晶体。对于结构相似的分子（如卤素单质、烷烃同系物），相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高。对于分子形状不同的同分异构体，对称性越好、支链越多的分子，范德华力越弱，熔沸点越低（如正戊烷＞新戊烷）。要特别注意：范德华力只影响物理性质，化学稳定性由化学键强弱决定。 10．下列有关范德华力的叙述中正确的是 A．范德华力存在于所有分子之间 B．范德华力是影响所有物质物理性质的因素 C．因为相对分子质量Mr(I2)>Mr(Br2)，所以范德华力I2>Br2，I2比Br2稳定 D．范德华力比较弱，范德华力越大，物质的熔点和沸点越高 【答案】A 【解析】A．范德华力实质是一种分子之间的电性作用，存在于所有分子之间，A正确；B．范德华力只是影响由分子构成的物质的某些物理性质(如熔、沸点以及溶解度等)的因素之一，B错误；C．组成和结构相似的分子组成的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，但分子的稳定性与范德华力无关，由于键能I—I<Br—Br，所以稳定性Br2>I2，C错误；D．范德华力实质是一种分子之间的电性作用，由于分子本身不显电性，因此范德华力比较弱，存在氢键的共价化合物分子，熔点和沸点较高，如H2O分子间的范德华力弱于NH3，但H2O分子间存在氢键，熔沸点更高，D错误；故选A。 11．下列关于物质性质的叙述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、沸点逐渐升高 C．C6H5-OH、H-O-H、C2H5-OH上氢原子的活泼性依次减弱 D．CH3-O-CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高 【答案】B 【解析】A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是因为、、、键能逐渐减小，不能用范德华力的大小解释，A错误；B．F2、Cl2、Br2、都是由分子构成，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，B正确；C．C6H5-OH、H-O-H、C2H5-OH上氢原子的活泼性依次减弱与键的极性有关，不能用范德华力的大小解释，C错误；D．CH3-O-CH3、C2H5OH的沸点逐渐升高是因为C2H5OH分子间形成了氢键，不能用范德华力的大小来解释，D错误； 故选B。 12．下列物质发生状态变化时，克服了范德华力的是 A．食盐熔化 B．HCl溶于水 C．碘升华 D．氢氧化钠熔化 【答案】C 【解析】A．氯化钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故A不符合题意；B．HCl溶于水时克服的是共价键，故B不符合题意；C．碘升华时克服的是范德华力，故C符合题意。D．氢氧化钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故D不符合题意。综上所述，答案为诶C。 范德华力的正确理解 范德华力很弱，约比化学键的键能小1～2个数量级，分子间作用力的实质是电性引力，其主要特征有以下几个方面： （1）广泛存在于分子之间。 （2）只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。 （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。 解题规律 考向05 氢键对性质的影响 本考向要求学生掌握氢键的形成条件、特点及其对物质性质的显著影响。学生需要理解氢键是介于化学键与范德华力之间的一种特殊相互作用，存在于电负性大的原子（N、O、F）与H之间。关键要能识别哪些物质能形成氢键，并理解氢键对熔沸点、溶解度、密度等性质的独特影响。 判断氢键的影响时，首先确认分子中是否含有N-H、O-H或F-H键。若能形成分子间氢键（如H₂O、NH₃、HF、醇、羧酸等），则会显著提高熔沸点；若形成分子内氢键（如邻羟基苯甲醛），则可能降低熔沸点。氢键还能解释密度异常（冰浮于水）、溶解度异常（NH₃极易溶于水）等现象。解题时要区分氢键与范德华力的作用，避免混淆。 13．下列现象与氢键无关的有 A．、乙醇、乙酸均极易溶于水 B． 的沸点高于 C．冰的密度比水小 D．沸点：正戊烷大于正丁烷 【答案】D 【解析】A．氨气、乙醇、乙酸均极易溶于水是因为氨气、乙醇、乙酸均能与水分子形成分子间氢键，故A不符合题意；B．乙醇的沸点高于二甲醚是因为乙醇能形成分子间氢键，而二甲醚不能形成分子间氢键，故B不符合题意；C．冰的密度比水小是因为冰中的氢键比液态水中的强，使得水分子排列得很规则，导致体积膨胀，密度变小，故C不符合题意；D．正戊烷的沸点大于正丁烷是因为正戊烷的相对分子质量大于正丁烷，分子间的作用力大于正丁烷，与氢键无关，故D符合题意；故选D。 14．下列事实与氢键有关的是 A．水结成冰体积膨胀 B．水加热到很高的温度都难以分解 C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 D．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高 【答案】A 【解析】A．氢键具有方向性，氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，所以水结成冰时，体积增大，当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的间隙减小，密度反而增大，故选A；B．水的分解破坏的是化学键，不是氢键，故B不选；C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br、I的非金属性有关，非金属性越强，其氢化物越稳定，同一主族的元素，非金属性随着原子序数的增加而减小，所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱，与氢键无关，故C不选；D．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高与分子间作用力有关，分子间不存在氢键，与氢键无关，故D不选；故选A。 15．下列事实不能用氢键解释的是 A．稳定性：HF＞H2O B．沸点：H2O＞H2S C．溶解性(水中)：NH3＞CH4 D．密度：H2O(l)＞H2O(s) 【答案】A 【解析】A．稳定性由共价键键能决定，与氢键无关，HF的稳定性强于H2O是因为H-F键能更大，A选；B．H2O分子间存在氢键，导致其沸点高于H2S，B不选；C．NH3与水分子间形成氢键，增强溶解性，C不选；D．冰中氢键使分子排列疏松，密度小于液态水，D不选；答案选A。 氢键对物质物理性质的影响 （1）对物质熔、沸点的影响：分子间存在氢键的物质，物质的熔、沸点明显高，如NH3>PH3；同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸。 （2）对物质溶解度的影响：溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如NH3、甲醇、甲酸等易溶于水。 （3）对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。 解题规律 考向06 分子手性 本考向要求学生掌握手性分子的概念和手性碳原子的判断方法。学生需要理解手性碳原子是连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子，含有手性碳原子的分子可能具有手性。关键要能准确识别复杂有机分子中的手性碳原子，理解手性与分子立体结构的关系。 判断手性碳原子时，逐一检查分子中的每个饱和碳原子，看其是否连接四个不同的基团。要特别注意环状化合物和含有相同原子但属于不同基团的情况。标注手性碳原子后，若分子中至少含有一个手性碳原子且没有对称因素（如对称面），则该分子为手性分子。解题时要仔细分析每个碳原子的连接情况，避免遗漏潜在的手性中心。 16．在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中含有3个手性碳原子的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．由信息可知分子内有1个手性碳原子：，A错误；B．分子内有1个手性碳原子：，B错误；C．分子内有3个手性碳原子，如图所示：，C正确；D．分子内连有-Br的两个碳原子均为手性碳原子，D错误；综上所述，答案是C。 17．下列分子为手性分子的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．中，碳原子所连接的2个基团都有一样的，没有手性碳原子，不属于手性分子，故A错误； B．中两个碳原子均连有两个氢原子，不是手性碳原子，该分子不是手性分子，故B错误； C．中三个碳原子均连有相同的氢原子，不是手性碳原子，该分子不是手性分子，故C错误； D．中间的碳原子连有四个不同取代基，该碳原子具有手性，属于手性分子，故D正确； 答案选D。 手性分子的判断 判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团，即有机物分子中是否存在手性碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。 解题规律 考向07 分子的性质 本考向要求学生综合运用分子结构知识解释各种物理化学性质，建立"结构决定性质"的化学思想。学生需要整合键的极性、分子极性、分子间作用力（范德华力、氢键）、空间构型、电子效应等结构因素，系统分析它们对沸点、溶解度、酸碱性、稳定性等性质的影响。 面对分子性质的综合题，采用多因素分析法：首先确定分子的空间构型和极性，预测溶解性和沸点趋势；然后分析分子间作用力类型和强度，解释沸点差异；接着考察键的极性和电子效应，分析酸碱性、反应活性等化学性质；最后检查是否有氢键、手性等特殊结构因素。解题时要建立系统思维，避免单一因素判断，全面考虑各种结构因素的影响。 18．物质结构决定其性质。下列有关物质性质可由相应结构解释的是 选项 结构 性质 A 苯含有大π键 通常情况下，苯易发生加成反应 B 能与形成配位键 具有还原性 C 能形成分子间氢键 沸点： D 电负性：F>H 酸性： 【答案】D 【解析】A．苯的大π键使其结构稳定，通常更易发生取代反应而非加成反应，A错误；B．的还原性源于N的-2价低氧化态，而非与形成配位键（体现碱性），B错误；C．乙醛的沸点高于乙烷主要因极性羰基的偶极-偶极作用，而非分子间氢键（醛基无O-H结构），C错误；D．F的高电负性通过吸电子诱导效应增强酸性，结构解释合理，D正确；故答案选D。 19．可根据物质结构推测其性质，下列说法正确的是 选项 结构 性质 A 有机玻璃的结构是 有机玻璃易降解 B 中的电子云密度比的大 的碱性比强 C 中共价键的键能比中的大 的沸点比高 D 的最外层电子数比少 镁的还原性比铝弱 【答案】B 【解析】A．有机玻璃中高分子链为饱和碳链，具有稳定性，不易降解，A错误；B．N上电子云密度越大，接受H+的能力越强，碱性越强，甲基为给电子基团，CH3NH2的N上电子云密度大于NH3，则的碱性比强，B正确；C．沸点与分子间相互作用有关，水分子存在氢键，沸点比H2S高，而与键能无关，C错误；D．还原性与价电子的多少无关，与失电子的难易程度有关，D错误；故答案为B。 20．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 稳定性：[Cu(NH3)4]2+＞[ Cu(H2O)4]2+ 配位原子的电负性影响配体的配位能力 B 沸点：CO2＜HCHO HCHO分子间存在氢键 C 键角：SO2＞SCl2 中心原子的杂化类型和孤电子对数不同影响分子的几何结构 D 碱性：甲胺(CH3NH2)＞氨气 烃基为推电子基 【答案】B 【解析】A．配位原子电负性低（N＜O）的NH3配位能力更强，使[Cu(NH3)4]2+更稳定，解释正确，A正确；B．CO2沸点低于HCHO的原因是：CO2是非极性分子，HCHO是极性分子，CO2分子间范德华力较弱，HCHO分子间无氢键（H未直接连O），B错误；C．SO2中心原子价层电子对数为2+=3，含有1个孤电子对，杂化方式为sp2，SCl2中心原子价层电子对数为2+=4，含有2个孤电子对，杂化方式为sp3，中心原子的杂化类型和孤电子对数不同影响分子的几何结构，导致键角：SO2＞SCl2，C正确；D．甲胺的-CH3为推电子基，增强N的电子云密度，碱性更强，D正确；故选B。 21．由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A O3为V形分子，具有弱极性 O3在水中的溶解度大于O2在水中的溶解度 B NH3分子可形成分子间氢键 氨容易液化 C 乙醇和苯酚分子均含有羟基 两者均具有酸性，能与NaOH反应 D 石墨层层间靠范德华力维系 石墨质软，可作固体润滑剂 【答案】C 【解析】A．O3为V形，为极性分子，水为极性分子，O2为非极性分子，极性分子在水中的溶解度通常大于非极性分子，因此该性质可由结构推测，A正确；B．NH3分子间氢键增强了分子间作用力，导致其沸点较高而易液化，性质与结构关系合理，B正确；C．乙醇没有显著的酸性，不能与NaOH反应，苯酚中羟基因苯环的吸电子效应而具有酸性，能与NaOH反应，C错误；D．石墨层间范德华力较弱，易滑动，因此石墨质软且可作润滑剂，性质与结构关系合理，D正确；故答案选C。 22．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．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．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．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．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。答案选D。 学科网（北京）股份有限公司 $