假期作业十四 分子结构与物质的性质-【快乐假期】2025-2026学年高二化学寒假作业

=022 假期作业十四分子结构与物质的性质 思维整合室 思维导图 键的极性 极性共价键一由不同原子形成的共价键 非极性共价键一由相同原子形成的共价键 价 分子的极性 一极性分子—各个键的极性的向量和不等于零 非极性分子一各个键的极性的向量和等于零 性 甲酸>乙酸>丙酸 键的极性对化 酸性 氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸 学性质的影响 三氟乙酸>三氯乙酸 知识梳理 (2)共价键的极性与分子极性的关系 一、共价键的极性 只含有 的分子 (一)键的极性和分子的极性 正电中心和负电 非极性 中心重合，键的极性 1.共价键的极性 含极性键的分子，其分 分子 的向量和 极性键 非极性键 子结构是空间对称的 由 原子形成 含极性键的分子，其 正电中心和负电中 定义 的 键，电子 电子对不发生偏 移的 键 分子结构不是空间对 极性分子 心 ,键的极性 对发生偏移 称的 的向量和 原子吸引 电子能力 (二)键的极性对化学性质的影响 共用电 共用电子对偏向吸引 共用电子对 例如，羧酸是一大类含羧基（一COOH)的 子对 电子能力强的原子 偏移 有机酸，羧基可电离出H而呈酸性。羧 成键原子 电性 酸的酸性可用pK,的大小来衡量，pK,越 一般是 非金 非金属 ,酸性越 。羧酸的酸性大小 成键元素 属元素 元素 与其分子的组成和结构有关。 H-CI、H-O 二、分子间作用力 举例 CI-CI、H-H H 1.范德华力及其对物质性质的影响 2.分子的极性 (1)概念：是 间普遍存在的 ,它 (1)极性分子与非极性分子 使得许多物质能以一定的凝聚态（固态和 正电中心和负电中心 液态)存在。 极性分子 ,键的极性的 (2)特征：很 ,比化学键的键能小1~2 向量和 分子 个数量级。 正电中心和负电中 (3)影响因素：分子的极性越 ,范德华力 非极性分子 心 ,键的极性 的向量和 越 ;组成和结构相似的物质，相对分 子质量越 ,范德华力越 ·39· 火空快乐限阴 (4)对物质性质的影响：范德华力主要影响物 2.手性分子的判断 质的 性质，如熔、沸点，组成和结构 (1)判断方法：有机物分子中是否存在 相似的物质，范德华力越 物质熔、 沸点越 (2)手性碳原子：有机物分子中连有四个各 2.范德华力的正确理解 的原子或基团的碳原子。如 (1)广泛存在于 之间。 R2 (2)只有分子间充分接近时才有 间的 R一C一R,RR2、R、R4互不相同，即 相互作用力（范德华力），如固体和液体物 质中。 R (3)范德华力无 性和 性。只 C是手性碳原子。 要分子周围空间允许，分子总是尽可能多 自测自查 地吸引其他分子。 、(一)1.不同共价共价 不同相同 3.氢键及其对物质性质的影响 不发生显电性电中性不同种同种 (1)概念：由已经与 很大的原子形成 2.(1)不重合不为零重合为零 共价键的 与另一个 很大 (2)非极性键 等于零 不重合不为零 的原子之间的作用力。 (二)小强 (2)表示方法：氢键通常用A一H…B表示，其 二、1.(1)分子相互作用力(2)弱 (3)大 中A、B为N、O、F,“一”表示 大大大(4)物理大高 “…”表示形成的 键。 2.(1)分子(2)分子(3)方向 饱和 (3)氢键的本质和性质 3.(1)电负性氢原子电负性(2)共价 氢键的本质是静电相互作用，它比化学键 键氢(3)共价方向饱和小强 弱得多，通常把氢键看作是一种比较强的 稳定氢 分子间作用力。氢键具有方向性和饱和 三、1.(1)组成 原子排列对映(2)手性异 性，但本质上与 键的 性和 构体 性不同。 2.(1)手性碳原子（2)不相同 ①方向性：A一H…B三个原子一般在同一 《技能提升台 方向上。原因是在这样的方向上成键两原 技能提升 子电子云之间的排斥力最 ,形成 1.下列说法正确的是 的氢键最 ,体系最 A键的极性：N-H键>O一H键>F一H键 ②饱和性：每一个A一H只能与一个B原 B.热稳定性：HF>H2O>NH 子形成 键，原因是H原子半径很 C.强度：氢键>化学键>范德华力 小，再有一个原子接近时，会受到A、B原 D.沸点： COOH HO COOH 子电子云的排斥。 OH 三、分子的手性 2.关于氢键，下列说法正确的是 1.概念 A.每一个水分子内含有两个氢键 (1)手性异构体：具有完全相同的 和 B.冰和干冰中都存在氢键 的一对分子，如同左手与右手一 C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来 样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互 实现的 称手性异构体（或 异构体)。 D.H2O是一种非常稳定的化合物，是因为 (2)手性分子：具有 的分子。 水分子间可以形成氢键 ·40· =0022 3.下列对分子结构及其性质的解释中，不正确 6.高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成 的是 ( ) 路线如下。 A.乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可 用“相似相溶”的规律解释 B.酸性：H2CO3>HClO,是因为H2CO3分 化剂 子中的氢原子数目比HCO多 C.羟基乙酸[CH2(OH)COOH]不属于手性 分子，因其分子中不存在手性碳原子 D.CHCH2OH的沸点高于CH OCH3,因 定条 乙醇分子中含一OH,能形成分子间氢键 NH 高分子X 高分子Y 4.胍( )的盐是病毒核酸保存液 下列说法不正确的是 H,N NH, A.F中含有2个酰胺基 的重要成分。下列说法正确的是( B.高分子Y水解可得到E和G A.胍分子间能够形成氢键 C.高分子X中存在氢键 B.胍中。键与π键的数目之比为3：1 D.高分子Y的合成过程中进行了官能团 C.氨基（一NH2)的电子式为H:N:H 保护 D.中子数为8的N原子可表示为N 7.（双选)能用分子间作用力大小解释的是 5.如图是一种四面体“金字塔”魔方。若魔方 ( 的四个面分别代表短周期中原子序数依次 A.氮气的化学性质比氧气的稳定 增大的四种元素W、X、Y、Z,且每个顶点代 B.常温常压下，溴呈液态，碘呈固态 表由三个面的元素形成的一种化合物，其中 C.稀有气体一般很难发生化学反应 W、Z分别是短周期主族元素中原子半径最 D.氟化氢的沸点比氯化氢的高 小和最大的元素，X的氢化物与其最高价氧 8.(双选)关于丙氨酸的下列说法，正确的是 化物的水化物能反应生成盐，Y的最外层电 ( 子数是其电子层数的3倍。下列说法错误 COOH HOOC 的是 () H 1川H HCV NH, H,N CH A.I和Ⅱ的结构和性质完全不相同 B.I和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的分子极性 C.I和Ⅱ具有完全相同的组成和原子排列 A.X、Y的简单氢化物的沸点：X<Y D.I和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同 B.X、Y、Z的原子半径大小顺序：Y<X<Z 9.水分子间存在一种“氢键”的作用（作用力介 C.X2W,和W2Y2在一定条件下能发生化 于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形 学反应 成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分 D.四种化合物中只有酸和碱，没有盐类 子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连 物质 接成庞大的分子晶体。 ·41· 飞燮快乐假朗 S00-= (1)1mol冰中有 mol“氢键”。 2.(2025·陕晋青宁卷，6)下列对物质性质的 (2)水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定 解释错误的是 (H2O)2的存在，可采用的方法是 选项 物质性质 解释 (填标号)。 氯化钠熔点高于氯氯化钠离子键强于 A A.标准状况下把1L水蒸气冷凝后与足量 化铯 氯化铯 金属钠反应，测产生氢气的体积 碘和四氯化碳都是 B 碘易溶于四氯化碳 B.标准状况下把1L水蒸气通过浓硫酸后， 非极性分子 测浓硫酸增加的质量 草酸氢根离子水解 C 草酸氢钠溶液显酸性 C.该水蒸气冷凝后，测水的pH 程度大于电离程度 D.该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比 离子液体中有可移 D 离子液体导电性良好 动的阴、阳离子 (3)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 。已知在 益智欢乐谷 相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸 无机含氧酸的酸性 点，其可能原因是 我们常把无机含氧酸看成是由氢离子和 0 (4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华 酸根离子构成的，例如H2SO4是由H和 SO构成，实际上在它们的分子结构中，氢离 力(11kJ·mol-1)。已知冰的升华热是 子却是和酸根上的一个氧相连接的，如硫酸的 51kJ·mol1,则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。 结构式为 HO OH；硝酸的结构式 高考冲浪 1.(2025·甘肃卷，9)我国化学家合成了一种 带有空腔的杯状主体分子（结构式如图a), 为 H-O -N 该分子和客体分子(CH),NCI可形成主客 体包合物：(CH3)4N被固定在空腔内部 从分子的结构式中可以看到无机含氧酸 (结构示意图见图b)。下列说法错误的是 之所以能显酸性，是因为其分子中含有一OH, 一OH上的H原子在水分子的作用下能够电 HO S HO 离出H十而显示一定的酸性。 OH 我们知道，H2SO4和HNO3是强酸，而 HO C2Hs H2SO和HNO2是弱酸，即从酸性强弱来看： OH CH3 HO SO,H HC-N-CH H2SO3<H2SO4,HNO2<HNO3;在氯的含氧 CH C2Hs 酸中也存在着类似的情况：HCIO<HCIO2< OH HO C2Hs HClO3<HClO4。 OH SO,H 不难看出，对于同一种元素的含氧酸来说， 图a 图b 该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。 A.主体分子存在分子内氢键 化学上有一种见解，认为含氧酸的通式可 写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同，则n B.主客体分子之间存在共价键 值越大，R的正电性越高，导致R一O一H中 C.磺酸基中的S一O键能比S一O小 O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下， D.(CH)N和(CH)3N中N均采用sp杂化 也就越容易电离出H,即酸性越强。 ·42·快乐假期 对数为2(6一2×1)=2，还含有2个成健电子对，因此其 VSEPR模型为四面体形；HClO中O原子周围的孤电子 对数为2(6一2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其 VSEPR模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR模型 均为四面体形，B正确；C.C1的原子半径大于H,C1一O 键长应大于H一O键长，因此C错误；D.HCIO中Cl的 最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余 6个价电子形成3个孤电子对，D错误。 假期作业十四分子结构与物质的性质 1.BA.已知电负性F>O>N,则键的极性：N一H键< O一H键<F一H键，A错误；B.已知电负性F>O>N, 即非金属性F>O>N,简单气态氢化物的热稳定性与其 非金属性一致即HF>H2O>NH3,B正确；C.氢键是一 种分子间作用力，其强度介于化学键和范德华力之间，其 强度：化学键>氢键>范德华力，C错误；D.由于邻羟基 苯甲酸能够形成分子内氢键，沸，点降低，而对羟基苯甲酸 只能形成分子间氢键，导致沸，点升高，故沸点：邻羟基苯 甲酸小于对羟基苯甲酸，D错误 2.CA.水分子内不存在氢键，氢键存在于水分子之间，故 A错误；B.干冰为二氧化碳，其中没有氢键，故B错误；C DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的，故C正 确；D.H2O是一种稳定的化合物，是由于O一H的键能 较大的原因，与氢键无关，氢键只影响物质的物理性质， 故D错误。 3.BA.水为极性分子，乙烷、溴、四氯化碳都为非极性分 子，所以乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用“相似 相溶”规律解释，A正确；B.酸性的强弱与分子中氢原子 数目的多少无关，酸性：H2CO3>HCIO,是因为H2CO3 分子中的非羟基氧原子数目比HCO多，B不正确；C.羟 基乙酸[CH2(OH)COOH]分子中没有手性碳原子，所以 不属于手性分子，C正确；D.CH3CH2OH分子中含有 一OH,能形成分子间的氢键，而CH3OCH3分子间不能形 成氢键，所以CHCH2OH的沸，点高于CH OCH,D正确。 4.AA.胍分子中H与N相连，可以与另外一个分子中的 N形成氢键，A正确；B.1个胍分子中含有的。键数为8 个，π键的数目为1个，所以二者数目之比为8：1，B错 误；C.氨基有一个单电子，N不满足8电子的结构，C错 误；D.N的质子数为7，中子数为8，则质量数为15，故N 的原子为1N,D错误。 5.D若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增 大的四种元素W、X、Y、Z,其中W、Z分别是短周期主族 元素中原子半径最小和最大的元素，则W为H元素、Z 为Na元素；X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反 应生成盐，则X为N元素；Y的最外层电子数是其电子层 数的3倍，则Y为O元素；每个顶，点代表由三个面的元素 形成的一种化合物，则四种化合物如图所示： A.X、Y的简单氢化物分别为氨气 NaOH 和水，水分子形成的氢键数目多于 氨分子，分子间作用力高于氨分子， Na HNO. 沸点高于氨分子，故A正确；B.钠原 HNO 子的原子半径是短周期主族元素中 N 最大的，同周期元素，从左到右原子 NaNO. NaNH 半径依次减小，则氧、氨、钠三种原 NaNO, 子的原子半径依次增大，故B正确；C.联氨具有还原性， 过氧化氢具有氧化性，一定条件下联氨和过氧化氢反应 生成氨气和水，故C正确；D.由分析可知，四种物质中硝 酸钠、亚硝酸钠属于盐类，故D错误。 6.BA.由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确， B.由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生 HN. COOH H2N COOH 成 花 ,故B错误；C.由 NH2 ·54 000-= 结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故 C正确；D.由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有 氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保 护，故D正确。 7.BDA.氨气的化学性质比氧气的稳定是因为N=N键 的键能比O2中化学键的健能大，在化学反应中难断裂，A 项不符合题意；B.2和Br2相比，2的相对分子质量较 大，范德华力较强，因此碘的熔、沸点较高，B项符合题意； C.稀有气体元素的原子最外层为稳定结构，因此很难发 生化学反应，C项不符合题意；D.氟化氢分子间存在氢 键，使氟化氢的沸，点比氯化氢的高，D符合题意。 8.CDA.I和Ⅱ在某些性质上有所不同，但它们有着相同 的官能团，化学性质相似，故A错误；B.根据其结构可知， 两种分子极性相同，故B错误；C.I和Ⅱ具有完全相同的 组成和原子排列，故C正确；D.I和Ⅱ互为对映异构体， 所含化学键的种类与数目是相同的，故D正确。 9.解析：(1)冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四 面体，1mol冰中含有氢键的物质的量为1X4mol= 2mol,故答案：2。 (2)A.该物质也能与金属钠反应产生氢气，1L水蒸气冷 凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也 能生成氢气，且一分子(H2O)2生成2分子氢气，所以产 生氢气体积多，故A正确；B.该物质也能被浓硫酸吸收， 若1L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言， (H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫 酸增加的质量大，说明存在该物质，故B正确；C.该物质 的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，故C 错误；D.该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2：1，无论 是否存在，氢氧原子个数比不变，故D错误；故答案：AB。 (3)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H2O十H2O=一H3O+十OH,已知在相同 条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是 双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题 中强调双氧水的沸，点明显高于水，因此可判断双氧水分 子之间存在着更强的氢键作用。故答案：H2O十H2O 三H3O十+OH一；双氧水分子之间存在更强的氢键 作用。 (4)1mol冰吸收的总能量为51kJ,克服范德华力吸收的 能量为11kJ,故克服氢键吸收的总能量为40kJ,而1mol 冰中含有2mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20kJ· mol-1,故答案：20。 答案：(1)2(2)AB(3)H20+H20=H30++ OH一双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用(4)20 高考冲浪 1.BA.主体分子内羟基与磺酸基相邻较近，碳酸基中含 有羟基的结构，可以形成分子内氢键，A正确；B.主体与 客体间通过非共价键形成超分子，B错误；C.已知单键的 键能小于双键，则S一O的键能比S一O键能小，C正确； D.N原子价电子数为5，(CH3)4N+中N有4条o键，失 去1个电子形成阳离子，无孤电子对，采用sp3杂化， (CH3)3N中N有3条σ键，1个孤电子对，价层电子对数 为4，采用sp3杂化，D正确。 2.CA.氯化钠中的钠离子半径(Na十)比氯化铯中的铯离 子半径(Cs十)小，离子键强度更大，因此熔点更高，解释正 确，A正确；B.碘和四氯化碳均为非极性分子，符合“相似 相溶”规律，解释正确，B正确；C草酸氢钠溶液显酸性是因 为草酸氢根(HC2O4)的电离程度（释放H十）大于水解程度 (生成OH),解释错误，C错误；D.离子液体的导电性源于 其内部可自由移动的阴、阳离子，解释正确，D正确。