第三节 分子结构与物质的性质（举一反三 专项训练 江苏专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

第三节 分子结构与物质的性质 题型01 键的极性和分子的极性 题型02 键的极性对化学性质的影响 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 题型04 氢键及其对物质性质的影响 题型05 溶解性 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 题型07 分子的手性 题型01 键的极性和分子的极性 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。 【典例1】（24-25高二上·江苏无锡·月考）下列各组物质中，都是含有极性键的极性分子的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【解析】A．CH4的中心原子C的价层电子对数为：，无孤电子对，为正四面体形，正负电荷中心重合，为含有C-H极性键的非极性分子，H2O的中心原子O的价层电子对数为：，有两对孤电子对，为V形，正负电荷中心不重合，为含有O-H极性键的极性分子，故A不符合题意；B．NH3的中心原子N的价层电子对数为：，有1孤电子对，为三角锥形，正负电荷中心不重合，为含有N-H极性键的极性分子，H2O2是O-H极性键构成的极性分子，故B符合题意；C．H2S的中心原子S的价层电子对数为：，有两对孤电子对，为V形，正负电荷中心不重合，为含有S-H极性键的极性分子，的中心原子Si的价层电子对数为：，无孤电子对，为正四面体形，正负电荷中心重合，为含有Si-F极性键的非极性分子，故C不符合题意；D．CO2是直线形，正负电荷中心重合，为含有极性键的非极性分子，NO2的中心原子N的价层电子对数为：，结构为，因此为含有极性键的极性分子，故D不符合题意；故答案选B。 【变式1-1】（23-24高二上·江苏盐城·月考）下列分子极性与分子结构判断都正确的是 选项 A B C D 化学式 分子极性 极性 极性 非极性 极性 分子结构 直线形 直线形 平面三角形 正四面体形 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．H2O中心O原子价层电子对数，由于含有2对孤电子对，故H2O分子结构为V形，属于极性分子，A错误；B．O2F2和H2O2结构具有相似性，H2O2是极性分子，O2F2也是极性分子，H2O2分子结构不是直线形，O2F2分子结构也不是直线形，B错误；C．BF3中心B原子价层电子对数，无孤电子对，故BF3分子结构为平面三角形，属于非极性分子，C正确；D．SiF4中心Si原子价层电子对数，无孤电子对，故SiF4空分子结构为正四面体形，正负电荷中心重合，属于非极性分子，D错误；故答案选C。 【变式1-2】（22-23高二下·江苏无锡·月考）下列物质的化学键类型、分子极性均完全相同的是 ①  ②  ③  ④ A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】A 【分析】一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属之间形成共价键；结构对称、正负电荷中心重合的为非极性分子，反之为极性分子；含离子键的一定为离子晶体，由分子构成的为分子晶体，由原子构成的为原子晶体。 【解析】①含极性共价键，为非极性分子，  ② 含极性共价键、为非极性分子 ③含极性共价键，为极性分子， ④含极性共价键、非极性共价键，为极性分子，①②化学键类型、分子极性均完全相同，故选A。 【变式1-3】（23-24高二下·江苏无锡·期中）下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是 A．CH4和H2O B．CO2和PCl3 C．NH3和H2S D．CS2和BF3 【答案】D 【解析】A．H2O是V形结构，是极性分子，A错误；B．PCl3是三角锥形分子，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B错误；C．NH3是三角锥形结构，H2S是V形结构，二者均是极性分子，C错误；D．CS2是直线形结构，BF3是平面三角形结构，二者均是由极性键构成的非极性分子，D正确；答案选D。 题型02 键的极性对化学性质的影响 1.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。 2.无机含氧酸分子的酸性 (1)无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 (2)非羟基氧原子数目越多，酸性越强。 【典例2】（24-25高二上·江苏盐城·期末）已知电离出H+的能力：>H2O>C2H5OH．下列说法正确的是 A．苯基是吸电子基，乙基是推电子基团 B．苯基是推电子基，乙基是吸电子基团 C．苯基和乙基都是吸电子基团 D．苯基和乙基都是推电子基团 【答案】A 【解析】苯酚中的O—H中H原子的活泼性比水和乙醇大，是因为苯基是吸电子基团，使得羟基极性大，而乙基是推电子基团，使得羟基极性减弱； 故选A； 【变式2-1】（23-24高二下·江苏常州·期中）下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 pKa 4.76 2.59 2.87 2.90 A．酸性强弱： B．对键合电子的吸引能力强弱：F<Cl<Br C．25℃时的pKa大小： D．25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱： 【答案】C 【解析】A．根据电负性F＞Cl＞Br＞I，CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱，则酸性CH2ICOOH＜CH2BrCOOH，A错误；B．电负性越大，对键合电子的吸引能力越强，电负性：F>Cl>Br，对键合电子的吸引能力强弱：F>Cl>Br，B错误；C．F是吸电子基团，F原子个数越多，吸电子能力越强，使得羧基中O—H键极性增强，更易电离，酸性增强，则25℃时的pKa大小：CHF2COOH<CH2FCOOH，C正确；D．根据pKa知，相同浓度下酸性CH3COOH＜CH2ClCOOH，酸性越强，其对应盐的水解程度越弱，碱性越弱，则相同浓度下碱性：CH2ClCOONa＜CH3COONa，D错误；故答案为：C。 【变式2-2】（24-25高二下·江苏·月考）下列说法不正确的是 A．的酸性依次增强 B．苹果酸 含有1个手性碳原子 C．均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键 D．以极性键结合的分子不一定是极性分子 【答案】C 【解析】A．非羟基氧原子数依次增多，酸性依次增强，A正确；B．苹果酸中与羟基相连的碳原子连接四个各不相同的基团，是手性碳原子，B正确；C．HCl不能与H2O形成氢键，C错误；D．以极性键结合的分子不一定是极性分子，如甲烷是非极性分子，D正确；故选C。 【变式2-3】（23-24高二上·江苏泰州·期中）下列关于分子的结构和性质的描述中，正确的是 A．对羟基苯甲醛的熔点比邻羟基苯甲醛的熔点低 B．氨分子间有氢键，故气态氨分子的热稳定性比水蒸气的高 C．碘易溶于浓碘化钾溶液，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】D 【解析】A．邻羟基苯甲醛只能形成分子内氢键，不能形成分子间氢键，而对羟基苯甲醛不能形成分子内氢键，只能形成分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的分子间作用力大于邻羟基苯甲醛，熔点高于邻羟基苯甲醛，故A错误；B．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，氮元素的非金属性弱于氧元素，所以气态氨分子的热稳定性弱于水蒸气，故B错误；C．碘易溶于浓碘化钾溶液是因为碘能与碘化钾溶液中的碘离子反应生成三碘负离子增大了碘的溶解度，则碘易溶于浓碘化钾溶液与相似相溶原理无关，不能用相似相溶原理解释，故B错误；D．氟原子核氯原子都是吸电子基，由于氟元素的电负性大于氯元素的电负性，三氟乙酸中氟原子的吸电子能力强于氯原子，所以三氟乙酸分子中的极性强于三氯乙酸，羧基电离出氢离子的能力强于三氯乙酸，酸性强于三氯乙酸，故D正确；故选D。 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 化学键与范德华力的比较 化学键 范德华力 概念 分子内相邻的原子间强烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力 存在 分子内(或晶体内)原子或离子间 分子间(近距离) 强弱 较强 比化学键弱得多 对物质性质的影响 影响化学性质和物理性质 主要影响物理性质 【典例3】（22-23高二上·江苏盐城·期中）下列说法正确的是 A．氨气极易溶于水是因为氨气可与水形成氢键这种化学键 B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O中共价键的键能比较大 C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释 D．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 【答案】C 【解析】A．氨气极易溶于水是因为氨气可与水分子之间形成氢键，但氢键不属于化学键，A错误；B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于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，因此H2O的熔、沸点高于H2S，B错误；C．I2易溶于CCl4是由于二者都是由非极性分子构成的物质，物质分子结构相似。由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中，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，即可以用相似相溶原理解释，C正确；D．HF分子之间除存在分子间作用力外还存在氢键，导致其熔沸点比其它卤化氢的高，而HCl、HBr、HI分子之间只存在分子间作用力，物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，D错误；故合理选项是C。 【变式3-1】（23-24高二上·江苏扬州·期末）下列有关的说法正确的是 A．所有原子最外层为8个电子 B．分子之间能够形成氢键 C．的沸点低于的沸点，说明的分子间作用力更强 D．的混合物可用分液漏斗进行分离 【答案】C 【解析】A．中H原子最外层为2个电子，A错误；B．分子之间不能够形成氢键，B错误；C．、均为分子晶体，的沸点低于的沸点，说明的分子间作用力更强，C正确；D．互溶，混合物不可用分液漏斗进行分离，D错误；故选：C。 【变式3-2】（24-25高二上·江苏南京·期中）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．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 C．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题 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】C 【解析】A. 范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误；B. 当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，B错误；C. 化学键是微粒间的一种强烈的相互作用，而范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题，C正确；D. 虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误；故合理选项是C。 【变式3-3】（24-25高一下·江苏无锡·期中）解释下列现象的原因正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 熔点： NaCl、NaBr随着离子半径的增大，晶体的熔点降低 C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强 D 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．HF的稳定性强于HCl是因为F的非金属性大于Cl，故A错误；B．NaCl、NaBr均为离子晶体，熔化时破坏的是离子键，随着离子半径的增大，晶体的熔点降低，则有熔点：NaCl>NaBr，故B正确；C．碱金属元素的价电子数相同，碱金属中Li的半径最小，金属键最强，熔点最高，故C错误；D．、SO2都是分子晶体，熔化时，需要克服范德华力，不需要断开化学键，故D错误；故选B。 题型04氢键及其对物质性质的影响 形成氢键(A—H…B—)（AB可以是N、O、F）的三个原子不一定在一条线上。 （1）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。 （2）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。 （3）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。 【典例4】（24-25高二下·江苏苏州·月考）下列事实不能用氢键解释的是 A．密度： B．沸点： C．稳定性： D．溶解性(水中)： 【答案】C 【解析】A．水分子间存在氢键，氢键具有方向性，导致水结冰时存在较大空隙，冰的密度比液态水小，能用氢键解释，A不符合题意；B．水分子间可形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，所以沸点：H2O＞H2S，能用氢键解释，B不符合题意；C．原子半径：F<O，键长：H-F<H-O，键能：H-F>H-O，所以稳定性：HF＞H2O，与氢键无关，C符合题意；D．氨分子与水分子间可形成氢键，增大溶解性；甲烷分子与水分子间不能形成氢键，所以溶解性(水中)：NH3＞CH4，能用氢键解释，D不符合题意；答案选C。 【变式4-1】（24-25高二下·江苏苏州·期中）下列现象与氢键有关的是 ①的熔、沸点比第族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④尿素的熔、沸点比醋酸的高 ⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 A．①②③⑤ B．①②③④⑤ C．①③④ D．①③④⑤ 【答案】B 【解析】①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高是因为氨气存在分子间氢键，故①符合题意；②小分子的醇、羧酸与水形成分子间氢键，因此小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，故②符合题意；③冰中水与周围四个水分子以分子间氢键形成四面体结构，中间有空隙，因此冰的密度比液态水的密度小，故③符合题意；④尿素[CO(NH2)2]存在分子间氢键，因此尿素的熔、沸点比醋酸的高，故④符合题意；⑤邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，对羟基苯甲酸存在分子间氢键，因此邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故⑤符合题意，因此①②③④⑤都与氢键有关，故B符合题意。故答案为：B。 【变式4-2】（24-25高二下·江苏·月考）若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是 A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键 C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键 【答案】B 【解析】固态水中和液态水中含有氢键，当雪花→水→水蒸气主要是氢键、分子间作用力被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏；水蒸气→氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键，故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。故选B。 【变式4-3】（24-25高二上·江苏宿迁·月考）下列关于氢键的叙述中，正确的是 A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键 B．氨溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键 C．分子内形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 D．邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高 【答案】B 【解析】A．氢键比分子间作用力强，但它不属于化学键，而是一种分子间作用力，A错误；B．由于N、O元素的非金属性较强，而H元素的非金属性较弱，因此当氨气溶于水后NH3与H2O分子之间会形成氢键， 使得氨极易溶于水，B正确；C．分子内氢键的形成使物质的熔点和沸点降低，而分子之间氢键的形成导致物质的熔沸点升高，C错误；D．邻羟基苯甲醛会形成分子内氢键，对羟基苯甲醛会形成分子间氢键，氢键的形成导致邻羟基苯甲醛物质的熔点比对羟基苯甲醛的熔点低，D错误；故合理选项是B。 题型05 溶解性 1．“相似相溶”规律 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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 “相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 2．相似相溶规律的适用范围 (1)“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。低级羧酸如甲酸、乙酸等可以与水以任意比例互溶，而高级脂肪酸如硬脂酸、软脂酸和油酸等不溶于水。 (3)如果溶质与水发生化学反应则可增大其溶解度。 【典例5】（22-23高二下·江苏无锡·月考）下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是 A．甲烷难溶于水 B．氯气易溶于NaOH溶液 C．溴易溶于CCl4 D．酒精易溶于水 【答案】B 【解析】A．甲烷是非极性分子、水是极性分子，所以甲烷难溶于水，能用“相似相溶”规律解释，A不合题意；B．氯气易溶于NaOH溶液是因为氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，不能用“相似相溶”规律解释，B符合题意；C．溴、CCl4都是非极性分子，所以溴易溶于CCl4，能用“相似相溶”规律解释，C不合题意；D．酒精、水都是极性分子，所以酒精易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，D不合题意；故答案为：B。 【变式5-1】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 【解析】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。 【变式5-2】下列物质在水中的溶解度最大的是 A．HCl B．HBr C．CO2 D．NH3 【答案】D 【解析】A．HCl是极性分子，易溶于水，常温下1体积水约溶解500体积HCl，但并非选项中溶解度最大的；A错误；B．溴化氢也易溶于水，溶解度大于 HCl但小于氨气；B错误；C．CO2虽能与水反应生成碳酸，但常温下1体积水仅溶解约1体积CO2，溶解度最低；C错误；D．NH3为极性分子，且与水反应生成NH3·H2O，常温下1体积水可溶解约700体积NH3，溶解度最大；D正确；故选D。 【变式5-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．乳酸()分子中含有2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．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 【答案】B 【解析】A．F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子，熔点随相对分子质量增大而升高，故A正确；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，只有1个，故B错误；C．碘、四氯化碳、甲烷都为非极性分子，水为极性分子，分子极性相似的分子易溶，故C正确；D．氨气分子和水分子之间能形成氢键，所以氨气极易溶于水，邻羟基苯甲醛分子内存在氢键，而对羟基苯甲醛分子间存在氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，故D正确；故选：B。 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 【解题必备】 判断物质的性质受何种作用力影响时，首先弄清是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时，也要能根据作用力的强弱分析物质性质变化的规律，如范德华力越大，物质的熔、沸点越高；如果存在分子间氢键，则物质的熔、沸点较高。 (1)分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。 (2)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。 (3)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。 【典例6】（24-25高二下·江苏盐城·月考）下列物质的沸点，从高到低的顺序不正确的是 A．HI>HBr>HCl>HF B．CI4>CBr4>CCl4>CF4 C．I2>Br2>Cl2>F2 D．H2O>H2S 【答案】A 【解析】A．HI、HBr、HCl分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，而因HF中存在氢键，故HF的沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为HF>HI>HBr>HCl，A错误；B．CI4、CBr4、CCl4、CF4分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，B正确；C．I2、Br2、Cl2、F2分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，C正确；D．由于H2O分子间有范德华力、氢键，而H2S分子间只有范德华力，所以沸点H2O>H2S，D正确；故选A。 【变式6-1】（23-24高二上·江苏无锡·期末）解释下列现象的原因不正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 常温常压下，Cl2为气态，Br2为液态 Br2的相对分子质量大于Cl2的，Br2分子间的范德华力更强 C 对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高 对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键 D 可用CCl4萃取碘水中的I2 I2与CCl4均为非极性分子，而水是极性分子 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．HF的稳定性强于HCl，是由于H-F的键能比H-Cl大，故A错误；B．Cl2、Br2形成的晶体都是分子晶体，二者组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，则常温时，Cl2是气态，Br2为液态，故B正确；C．由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，而分子内氢键要弱于分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔、沸点低，故C正确；D．Br2、I2是非极性分子，易溶于非极性分子组成的溶剂，CCl4是非极性溶剂，水是极性溶剂，根据相似相溶原理可以知道，Br2、I2在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，故D正确；故选A。 【变式6-2】（24-25高二下·江苏徐州·月考）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的沸点逐渐升高 【答案】B 【解析】A．、、、的热稳定性依次减弱是由于(X为卤素原子)键的键能依次减小，不能用范德华力大小来解释，故A错误；B．、、、的相对分子质量依次增大，分子间的范德华力依次增强，所以其熔、沸点也依次升高，故B正确；C．、、中上氢原子的活泼性依次减弱，与键的极性有关，不能用范德华力大小来解释，故C错误；D．的沸点比的低是由于分子间形成氢键而增大了分子间作用力，不能用范德华力大小来解释，故D错误；故选B。 【变式6-3】（24-25高二上·江苏盐城·月考）下列物质的熔、沸点由大到小的是（  ） A．CH4、NH3、H2O、HF B．H2O、HF、NH3、CH4 C．HF、CH4、NH3、H2O D．HF、H2O、CH4、NH3 【答案】B 【解析】H2O、HF、NH3分子之间都存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使物质的熔沸点升高大于CH4；元素的非金属性越强，元素的原子半径越强，则氢键越强，由于元素的非金属性F>O>N，所以氢键的强弱：HF>H2O>NH3。H2O与相邻的4个H2O分子之间存在氢键，而HF只与两个HF分子之间存在氢键，导致分子之间的吸引力H2O>HF，因此物质的沸点H2O>HF>NH3；故物质的熔、沸点由大到小的关系是H2O>HF>NH3>CH4，故合理选项是B。 题型07 分子的手性 手性碳原子和手性分子 手性 一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠 手性分子 具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记 手性碳原子 四个不同的原子或原子团连接的碳原子 【典例7】（25-26高二上·江苏宿迁·月考）下列分子中含有“手性碳原子”的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．CHFCl2中的碳原子连接H、F、Cl、Cl，存在两个相同的Cl原子，不符合手性碳原子的定义，A错误；B．CH3—CH2—CH2—OH中所有碳原子均未连接四个不同基团（如-CH3中的碳连三个H，-CH2-中的碳连两个相同基团），B错误；C．CH3—CH2—CH3中的中间碳原子连接两个-CH3和两个H，基团重复，C错误；D．CH3—CHNO2—COOH中中间的碳原子连接-CH3、-NO2、-COOH、-H四个不同基团，符合手性碳原子的定义，D正确；故答案为D。 【变式7-1】（25-26高二上·江苏泰州·期中）有机物M在碱性条件下可发生的反应如图所示。下列说法正确的是 A．M分子中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较弱，易断键 B．N分子中含有3个手性碳原子 C．1 mol N最多与2 mol H2发生加成反应 D．该条件下还可能生成 【答案】D 【分析】根据图示反应，可推知，是典型的酮羰基之间的羰基加成反应，核心是羟醛缩合，先发生第一步酮羰基加成反应，后消去得到产物。据此分析。 【解析】A．受酮羰基的吸电子效应，邻位甲基的C-H键极性较强，易断裂，A错误；B．手性碳原子是连接4个互不相同的原子或原子团的碳原子，N中含有2个手性碳原子，如中*所示，B错误；C．1 mol N中有2 mol碳碳双键和1 mol酮羰基可以与氢气发生加成反应，则能与3 mol氢气加成，C错误；D．M转变为N的过程中先发生了酮羰基的加成反应，后发生羟基的消去反应，观察到M中含有两个不对称的酮羰基，推测该条件下还可能生成，D正确；故选D。 【变式7-2】（24-25高二下·江苏南京·期末）下列说法正确的是 A．碳单质和硅单质的晶体类型相同 B．的沸点高于，是因为和水分子间可形成氢键 C．是既含极性键又含非极性键的极性分子 D．与足量的氢气加成后的产物含有4个手性碳原子 【答案】C 【解析】A．碳单质有许多同素异形体，金刚石是共价晶体，石墨是混合晶体，则是分子晶体，而单质硅是共价晶体，A错误；B．的沸点高于，是因为分子间存在氢键，氨气极易溶于水是因为和水分子间形成氢键，B错误；C．分子中含极性键和非极性键，C正确；D．与足量的氢气加成后的产物为含有3个手性碳原子，D错误；故答案选C。 【变式7-3】（24-25高二下·江苏南通·期末）阿斯巴甜是一种甜味剂，甜度是蔗糖的100多倍，结构简式如图所示。下列说法正确的是 A．阿斯巴甜属于糖类 B．阿斯巴甜分子中含有4个手性碳原子 C．阿斯巴甜可以发生缩聚反应 D．1mol阿斯巴甜最多能与反应 【答案】C 【解析】A．糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称，阿斯巴甜分子中没有多羟基醛或多羟基酮的结构，不属于糖类，故A错误；B．手性碳原子是连接 4 个不同原子或原子团的碳原子，由图可知，阿斯巴甜分子中与氨基相连的碳原子和与酯基相连的碳原子是手性碳原子，共有2个，故B错误；C．阿斯巴甜中含有氨基和羧基，能发生缩聚反应生成高分子化合物，故C正确；D．阿斯巴甜分子中含有的羧基、酯基、酰胺基能与氢氧化钠溶液反应，则1mol阿斯巴甜的分子最多能消耗3molNaOH，故D错误；故答案为：C。 / 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 $ 第三节 分子结构与物质的性质 题型01 键的极性和分子的极性 题型02 键的极性对化学性质的影响 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 题型04 氢键及其对物质性质的影响 题型05 溶解性 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 题型07 分子的手性 题型01 键的极性和分子的极性 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。 【典例1】（24-25高二上·江苏无锡·月考）下列各组物质中，都是含有极性键的极性分子的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【变式1-1】（23-24高二上·江苏盐城·月考）下列分子极性与分子结构判断都正确的是 选项 A B C D 化学式 分子极性 极性 极性 非极性 极性 分子结构 直线形 直线形 平面三角形 正四面体形 A．A B．B C．C D．D 【变式1-2】（22-23高二下·江苏无锡·月考）下列物质的化学键类型、分子极性均完全相同的是 ①  ②  ③  ④ A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【变式1-3】（23-24高二下·江苏无锡·期中）下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是 A．CH4和H2O B．CO2和PCl3 C．NH3和H2S D．CS2和BF3 题型02 键的极性对化学性质的影响 1.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。 2.无机含氧酸分子的酸性 (1)无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 (2)非羟基氧原子数目越多，酸性越强。 【典例2】（24-25高二上·江苏盐城·期末）已知电离出H+的能力：>H2O>C2H5OH．下列说法正确的是 A．苯基是吸电子基，乙基是推电子基团 B．苯基是推电子基，乙基是吸电子基团 C．苯基和乙基都是吸电子基团 D．苯基和乙基都是推电子基团 【变式2-1】（23-24高二下·江苏常州·期中）下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 pKa 4.76 2.59 2.87 2.90 A．酸性强弱： B．对键合电子的吸引能力强弱：F<Cl<Br C．25℃时的pKa大小： D．25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱： 【变式2-2】（24-25高二下·江苏·月考）下列说法不正确的是 A．的酸性依次增强 B．苹果酸 含有1个手性碳原子 C．均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键 D．以极性键结合的分子不一定是极性分子 【变式2-3】（23-24高二上·江苏泰州·期中）下列关于分子的结构和性质的描述中，正确的是 A．对羟基苯甲醛的熔点比邻羟基苯甲醛的熔点低 B．氨分子间有氢键，故气态氨分子的热稳定性比水蒸气的高 C．碘易溶于浓碘化钾溶液，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 题型03 范德华力及其对物质性质的影响 化学键与范德华力的比较 化学键 范德华力 概念 分子内相邻的原子间强烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力 存在 分子内(或晶体内)原子或离子间 分子间(近距离) 强弱 较强 比化学键弱得多 对物质性质的影响 影响化学性质和物理性质 主要影响物理性质 【典例3】（22-23高二上·江苏盐城·期中）下列说法正确的是 A．氨气极易溶于水是因为氨气可与水形成氢键这种化学键 B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O中共价键的键能比较大 C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释 D．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 【变式3-1】（23-24高二上·江苏扬州·期末）下列有关的说法正确的是 A．所有原子最外层为8个电子 B．分子之间能够形成氢键 C．的沸点低于的沸点，说明的分子间作用力更强 D．的混合物可用分液漏斗进行分离 【变式3-2】（24-25高二上·江苏南京·期中）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．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 C．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题 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3-3】（24-25高一下·江苏无锡·期中）解释下列现象的原因正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 熔点： NaCl、NaBr随着离子半径的增大，晶体的熔点降低 C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强 D 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 A．A B．B C．C D．D 题型04氢键及其对物质性质的影响 形成氢键(A—H…B—)（AB可以是N、O、F）的三个原子不一定在一条线上。 （1）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。 （2）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。 （3）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。 【典例4】（24-25高二下·江苏苏州·月考）下列事实不能用氢键解释的是 A．密度： B．沸点： C．稳定性： D．溶解性(水中)： 【变式4-1】（24-25高二下·江苏苏州·期中）下列现象与氢键有关的是 ①的熔、沸点比第族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④尿素的熔、沸点比醋酸的高 ⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 A．①②③⑤ B．①②③④⑤ C．①③④ D．①③④⑤ 【变式4-2】（24-25高二下·江苏·月考）若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是 A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键 C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键 【变式4-3】（24-25高二上·江苏宿迁·月考）下列关于氢键的叙述中，正确的是 A．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键 B．氨溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键 C．分子内形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 D．邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高 题型05 溶解性 1．“相似相溶”规律 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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 “相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 2．相似相溶规律的适用范围 (1)“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。低级羧酸如甲酸、乙酸等可以与水以任意比例互溶，而高级脂肪酸如硬脂酸、软脂酸和油酸等不溶于水。 (3)如果溶质与水发生化学反应则可增大其溶解度。 【典例5】（22-23高二下·江苏无锡·月考）下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是 A．甲烷难溶于水 B．氯气易溶于NaOH溶液 C．溴易溶于CCl4 D．酒精易溶于水 【变式5-1】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 【变式5-2】下列物质在水中的溶解度最大的是 A．HCl B．HBr C．CO2 D．NH3 【变式5-3】下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．乳酸()分子中含有2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．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 题型06 分子间作用力与物质性质的关系 【解题必备】 判断物质的性质受何种作用力影响时，首先弄清是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时，也要能根据作用力的强弱分析物质性质变化的规律，如范德华力越大，物质的熔、沸点越高；如果存在分子间氢键，则物质的熔、沸点较高。 (1)分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。 (2)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。 (3)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。 【典例6】（24-25高二下·江苏盐城·月考）下列物质的沸点，从高到低的顺序不正确的是 A．HI>HBr>HCl>HF B．CI4>CBr4>CCl4>CF4 C．I2>Br2>Cl2>F2 D．H2O>H2S 【变式6-1】（23-24高二上·江苏无锡·期末）解释下列现象的原因不正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键 B 常温常压下，Cl2为气态，Br2为液态 Br2的相对分子质量大于Cl2的，Br2分子间的范德华力更强 C 对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高 对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键 D 可用CCl4萃取碘水中的I2 I2与CCl4均为非极性分子，而水是极性分子 A．A B．B C．C D．D 【变式6-2】（24-25高二下·江苏徐州·月考）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的沸点逐渐升高 【变式6-3】（24-25高二上·江苏盐城·月考）下列物质的熔、沸点由大到小的是（  ） A．CH4、NH3、H2O、HF B．H2O、HF、NH3、CH4 C．HF、CH4、NH3、H2O D．HF、H2O、CH4、NH3 题型07 分子的手性 手性碳原子和手性分子 手性 一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠 手性分子 具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记 手性碳原子 四个不同的原子或原子团连接的碳原子 【典例7】（25-26高二上·江苏宿迁·月考）下列分子中含有“手性碳原子”的是 A． B． C． D． 【变式7-1】（25-26高二上·江苏泰州·期中）有机物M在碱性条件下可发生的反应如图所示。下列说法正确的是 A．M分子中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较弱，易断键 B．N分子中含有3个手性碳原子 C．1 mol N最多与2 mol H2发生加成反应 D．该条件下还可能生成 【变式7-2】（24-25高二下·江苏南京·期末）下列说法正确的是 A．碳单质和硅单质的晶体类型相同 B．的沸点高于，是因为和水分子间可形成氢键 C．是既含极性键又含非极性键的极性分子 D．与足量的氢气加成后的产物含有4个手性碳原子 【变式7-3】（24-25高二下·江苏南通·期末）阿斯巴甜是一种甜味剂，甜度是蔗糖的100多倍，结构简式如图所示。下列说法正确的是 A．阿斯巴甜属于糖类 B．阿斯巴甜分子中含有4个手性碳原子 C．阿斯巴甜可以发生缩聚反应 D．1mol阿斯巴甜最多能与反应 / 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 $