第三节 分子结构与物质的性质）（举一反三专项训练，广东专用）【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高二下·广东广州·期中）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 【变式1-1】（24-25高二下·广东佛山·期中）又称为光气，其结构如图，下列说错误的是 A．它是一个极性分子 B．基态Cl原子的核外电子有17种不同的空间运动状态 C．键角大于键角 D．键长大于键长 【变式1-2】（24-25高二下·广东广州·期中）下列说法不正确的是 A．酸性： B．能萃取碘水中的，体现了相似相溶原理 C．分子的空间结构为，可推测出为极性分子 D．汽化成水蒸气、分解为和，都需要破坏共价键 【变式1-3】（24-25高二下·广东东莞·阶段练习）可用作高压发电系统绝缘气，分子呈正八面体结构，如图所示。有关说法正确的是 A．是由极性键和非极性键组成的非极性分子 B．S原子满足8电子稳定结构 C．S原子的配位数为6 D．S与F之间的共用电子对偏向S 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高二下·广东·期中）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 与反应：水比乙醇剧烈 键的极性：乙醇>水 B 圆柱形容器中结出圆柱形的冰 冰属于晶体，有自范性 C 在水中的溶解度比在中大 与水是极性分子，是非极性分子 D 某冠醚与能形成超分子，与则不能 与的离子半径不同 【变式2-1】（24-25高二下·广东江门·期末）微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列物质性质与解释均正确且相符的是 选项 物质性质 解释 A 易溶于、乙醇 三者均为非极性分子 B 比稳定 的3d能级为半充满状态 C 酸性： 氢原子的推电子能力比甲基的强 D 沸点： 中的键能大于中的键能 【变式2-2】（24-25高二下·广东·阶段练习）“一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 家务劳动：用活性炭包去除室内的甲醛 活性炭具有还原性 B 环保行动：宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋 聚乙烯塑料有毒 C 实践劳动：用二硫化碳清洗附着于试管内壁的硫黄 硫黄和二硫化碳均为非极性分子 D 工业劳作：向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+ FeS水解显碱性 【变式2-3】（24-25高二下·广东中山·阶段练习）分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是 选项 实例 解释 A 碘易溶于苯 苯与碘中均含有非极性共价键 B 氟乙酸的酸性大于氯乙酸 F比Cl的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸 C 单质碘的沸点大于单质溴 分子极性越大，范德华力越大 D 对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛中共价键更稳定 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】（24-25高二下·广东深圳·阶段练习）下列叙述中错误的是 A．易溶于，可用相似相溶规律解释 B．的熔沸点比高，与分子间的范德华力有关系 C．分子中键与键个数比为4：1 D．型的分子空间结构必为平面三角形 【变式3-1】（24-25高二上·辽宁·期末）分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是 选项 实例 解释 A 萘()易溶于四氯化碳 萘与四氯化碳中均含有非极性共价键 B 氟乙酸的酸性大于氯乙酸 比的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸 C 单质碘的沸点大于单质溴 分子极性越大，范德华力越大 D 对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛中共价键更稳定 【变式3-2】结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是 选项 性质 解释 A 稳定性： 的键能大于的键能 B 水中溶解性： HCl是极性分子，是非极性分子 C 熔点： 、、、的组成和结构相似，范德华力逐渐增大 D 沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键 【变式3-3】下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．1-丁烯和1-戊烯的沸点 B．的酸性和的酸性 C．分子中的键角和分子中的键角 D．羟基苯甲醛()沸点和对羟基米甲醛()沸点 题型04氢键及其对物质性质的影响 解题必备： 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·广东·阶段练习）下列对事实的分析正确的是 选项 事实 分析 A 键角： 电负性：C<N<O B 利用“杯酚”可分离C60和C70 超分子具有“自组装”的特征 C 沸点：CO> CO为极性分子，为非极性分子 D 热稳定性：HF>HCl HF中存在氢键，HCl中不存在氢键 【变式4-1】（24-25高二下·广东深圳·阶段练习）下列说法不正确的是 A．苹果酸含有 1 个手性碳原子 B．、、、的酸性依次增强 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4-2】（24-25高二下·广东肇庆·期末）结构决定性质是基本的化学学科思想。了下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 甲基能使苯环性质变活泼 B 不存在稳定的分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 C 在水中的溶解度：甲醇>甲烷 甲醇分子与水分子之间能形成氢键 D 熔点： 离子键的强度大于分子间作用力 【变式4-3】（24-25高二下·广东韶关·期末）化学与生产、生活等息息相关。下列说法错误的是 A．福建舰舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度强于纯铁 B．新型半导体晶体管具有优良的导电性和水溶性 C．纸尿裤的核心材料通过氢键与水分子作用，实现快速吸水并牢固锁水 D．镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，镍位于元素周期表的d区 题型05 溶解性 【解题必备】 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】（24-25高二下·广东江门·期中）分子的结构与性质息息相关，下列说法错误的是 A．易溶于苯、难溶于水，都可用“相似相溶”原理解释 B．金属活动性：，是因为第一电离能： C．和的中心原子都是杂化 D．碘和干冰升华时克服的粒子间作用为同种类型 【变式5-1】（24-25高二下·广东茂名·期中）元素周期表中的四种元素A、B、D、E，原子序数依次增大，且A、B、D均为短周期主族元素。A的基态原子价层电子排布为；B的基态原子2p能级有3个单电子；D原子的最外层电子数是内层电子数的3倍；的3d轨道中有10个电子。下列说法错误的是 A．基态E原子的价层电子的轨道表示式为 B．第一电离能： C．在水中的溶解度： D．形成的常作为配位化合物中的配体，在中，元素的原子采取杂化 【变式5-2】化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是 选项 劳动项目 化学知识 A 风油精擦去墙上的胶水印 风油精与胶水中某些成分符合“相似相溶”原理 B 炸油条时加入小苏打 小苏打受热分解 C 葡萄酒中添加 可杀菌、防氧化 D 用铝槽车运输浓硫酸 冷浓硫酸不与铝反应 【变式5-3】下列关于物质的结构(或性质)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上的多 B 稳定性： HF分子间氢键强于HCl分子间作用力 C 熔点：碳化硅>金刚石 键的键能大于键的键能 D 在中的溶解度比在水中的大 和都是非极性分子，是极性分子 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·广东广州·期中）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 电负性：F>Cl 酸性：CF3COOH<CCl3COOH B 离子半径：r(Mg2+)<r(Ca2+) 熔点：MgO>CaO C 分子极性：CO>N2 沸点：CO<N2 D 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S 【变式6-1】（24-25高二下·广东广州·期中）生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是 A．烟花秀利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 B．水晶和干冰熔化时，晶体中的共价键都会断裂 C．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力作用 D．汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同 【变式6-2】“祝融号”火星车到达火星表面，据悉火星上存在羰基硫（OCS）等有机物。下列关于羰基硫（OCS）分子的说法正确的是 A．羰基硫的电子式为： B．羰基硫沸点低于 C．羰基硫分子属于非极性分子 D．羰基硫分子为直线形空间结构 【变式6-3】下列粒子微观性质及其对应的物质宏观性质表述都正确的是 选项 粒子微观性质 物质宏观性质 A 键的极性：比小 的酸性比强 B 共价键的极性H-Cl大于H-I HCl的沸点比HI的沸点高 C 石墨晶体层与层之间为范德华力小于金刚石晶体内C-C键的键能 石墨熔点比金刚石低 D 能形成分子内氢键，形成分子间氢键 蒸馏和的混合物，先被蒸出的是 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】（24-25高二下·广东广州·期中）用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识，下列图示正确的是 A．CO2分子结构模型 B．NH3的空间填充模型 C．HF分子间的氢键 D．互为“镜像”关系的手性异构体 【变式7-1】（24-25高二下·广东深圳·期中）下列化合物中含有3个“手性碳原子”的是 A． B． C． D． 【变式7-2】（24-25高二下·广东东莞·阶段练习）三氯蔗糖(W)的结构简式如图所示，下列有关W的说法错误的是 A．基态氯原子的简化电子排式为[Ne]3s23p5 B．电负性最大的元素为氧元素 C．碳原子的杂化方式均为sp3杂化 D．图中所有碳原子均有手性 【变式7-3】味精的主要成分是谷氨酸钠()，其分子中含有的手性碳原子数是 A．0 B．1 C．2 D．3 / 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高二下·广东广州·期中）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。 【变式1-1】（24-25高二下·广东佛山·期中）又称为光气，其结构如图，下列说错误的是 A．它是一个极性分子 B．基态Cl原子的核外电子有17种不同的空间运动状态 C．键角大于键角 D．键长大于键长 【答案】B 【解析】A．键是单键而且氯原子半径大，是双键而且氧原子半径小，所以键长大于键长，所以正负电荷中心不能重合，是极性分子，A正确； B．基态Cl原子的核外电子有9种不同的空间运动状态(即原子轨道数)，B错误； C．由于双键对单键的排斥力较大，键角键角，C正确； D．键是单键而且氯原子半径大，是双键而且氧原子半径小，所以键长大于键长，D正确； 故选B。 【变式1-2】（24-25高二下·广东广州·期中）下列说法不正确的是 A．酸性： B．能萃取碘水中的，体现了相似相溶原理 C．分子的空间结构为，可推测出为极性分子 D．汽化成水蒸气、分解为和，都需要破坏共价键 【答案】D 【解析】A．由于甲基是推电子基，使得乙酸分子中羧基中羟基的极性减弱，导致乙酸的酸性较弱，A正确； B．非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，都是非极性分子，是极性分子，易溶于四氯化碳而难溶于水，所以能萃取碘水中的，体现了相似相溶原理，B正确； C．根据的空间构型知，分子的正负电荷重心不重合，则为极性分子，C正确； D．汽化成水蒸气，只是克服了分子间的范德华力，没有破坏其共价键，D错误； 故选D。 【变式1-3】（24-25高二下·广东东莞·阶段练习）可用作高压发电系统绝缘气，分子呈正八面体结构，如图所示。有关说法正确的是 A．是由极性键和非极性键组成的非极性分子 B．S原子满足8电子稳定结构 C．S原子的配位数为6 D．S与F之间的共用电子对偏向S 【答案】C 【解析】A．SF6是硫氟极性键，没有非极性键，该分子是中心对称，因此是非极性分子，故A错误； B．S原子有6对共用电子对，核外有12个电子，故B错误； C．SF6分子呈正八面体结构，S与每个F距离相等，则S原子的配位数为6，故C正确； D．F的电负性大，因此S与F之间的共用电子对偏向F，故D错误。 综上所述，答案为C。 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高二下·广东·期中）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 与反应：水比乙醇剧烈 键的极性：乙醇>水 B 圆柱形容器中结出圆柱形的冰 冰属于晶体，有自范性 C 在水中的溶解度比在中大 与水是极性分子，是非极性分子 D 某冠醚与能形成超分子，与则不能 与的离子半径不同 【答案】D 【解析】A．钠与水反应比乙醇剧烈是因为水中的O-H键极性更强，A错误； B．圆柱形冰的形成主要受容器限制，而非自范性，B错误； C．水的极性很大，CCl4为非极性分子，而O3形成极性键的原子为氧原子，使得整个臭氧分子的极性较弱，所以O3易溶于极性较小的CCl4而非极性较大的水，C错误； D．冠醚和离子半径与其空腔大小相匹配的金属离子形成超分子，D正确； 故答案为D。 【变式2-1】（24-25高二下·广东江门·期末）微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列物质性质与解释均正确且相符的是 选项 物质性质 解释 A 易溶于、乙醇 三者均为非极性分子 B 比稳定 的3d能级为半充满状态 C 酸性： 氢原子的推电子能力比甲基的强 D 沸点： 中的键能大于中的键能 【答案】B 【解析】A．I2是非极性分子，CCl4为非极性分子，乙醇为极性分子，解释错误，A错误； B．Fe3+的3d5半充满结构比Fe2+的3d6更稳定，解释与性质相符，B正确； C．甲酸酸性强于乙酸，题干中酸性强弱描述错误，且甲基为推电子基会减弱酸性，解释错误，C错误； D．NH3沸点高是因分子间氢键，而非N-H键能大，解释错误，D错误； 故答案选B。 【变式2-2】（24-25高二下·广东·阶段练习）“一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 家务劳动：用活性炭包去除室内的甲醛 活性炭具有还原性 B 环保行动：宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋 聚乙烯塑料有毒 C 实践劳动：用二硫化碳清洗附着于试管内壁的硫黄 硫黄和二硫化碳均为非极性分子 D 工业劳作：向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+ FeS水解显碱性 【答案】C 【解析】A．用活性炭包去除室内的甲醛，是利用其吸附性，A错误； B．塑料袋丢弃后，在自然界会引起白色污染，但聚乙烯无毒，B错误； C．单质硫可溶于二硫化碳中，二者均是非极性分子，根据“相似相溶”原理，硫可溶于，C正确； D．反应生成更难溶的（溶度积更小），方程式为：，属于沉淀转化，而非水解显碱性，D错误； 故选C。 【变式2-3】（24-25高二下·广东中山·阶段练习）分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是 选项 实例 解释 A 碘易溶于苯 苯与碘中均含有非极性共价键 B 氟乙酸的酸性大于氯乙酸 F比Cl的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸 C 单质碘的沸点大于单质溴 分子极性越大，范德华力越大 D 对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛中共价键更稳定 【答案】B 【解析】A．碘易溶于苯，是因为二者均为非极性分子，与键的极性无关，A错误； B．F比Cl的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸，更易电离出氢离子，酸性增强，B正确； C．单质碘和单质溴均是非极性分子，单质碘的沸点大于单质溴的原因是单质碘的相对分子质量大，范德华力大，C错误； D．对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键，因此对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛，D错误； 答案选B。 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】（24-25高二下·广东深圳·阶段练习）下列叙述中错误的是 A．易溶于，可用相似相溶规律解释 B．的熔沸点比高，与分子间的范德华力有关系 C．分子中键与键个数比为4：1 D．型的分子空间结构必为平面三角形 【答案】D 【解析】A．和都是非极性分子，根据相似相溶原理，易溶于，故A正确； B．两者均为分子晶体，均不含氢键，故前者熔沸点比后者高与分子间的范德华力有关系，故B正确； C．单键全是σ键，双键含一个σ键和一个π键，则σ键：π键=8：2=4：1，故C正确； D．AB3型的分子中心原子的价层电子对数为3或4，其空间结构为平面三角形或三角锥，故D错误； 答案选D。 【变式3-1】（24-25高二上·辽宁·期末）分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是 选项 实例 解释 A 萘()易溶于四氯化碳 萘与四氯化碳中均含有非极性共价键 B 氟乙酸的酸性大于氯乙酸 比的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸 C 单质碘的沸点大于单质溴 分子极性越大，范德华力越大 D 对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛中共价键更稳定 【答案】B 【解析】A．萘易溶于四氯化碳是因为萗与四氯化碳均为非极性分子，故A错误； B．F比Cl的电负性大，导致氟乙酸中羟基的极性大于氯乙酸，更易电离出氢离子，酸性增强，故B正确； C．单质碘和单质溴均是非极性分子，单质碘的沸点大于单质溴的原因是单质碘的相对分子质量大，范德华力大，故C错误； D．对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键，因此对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛，故D错误； 选B。 【变式3-2】结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是 选项 性质 解释 A 稳定性： 的键能大于的键能 B 水中溶解性： HCl是极性分子，是非极性分子 C 熔点： 、、、的组成和结构相似，范德华力逐渐增大 D 沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键 【答案】D 【解析】A．原子半径：O<S，键能：>，稳定性:，故A正确； B．为极性分子，HCl是极性分子，是非极性分子，根据相似相溶原理可知水中溶解性：，故B正确； C．、、、均是由分子组成，它们的组成和结构相似，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，故C正确； D．邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使沸点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使沸点升高，沸点：邻羟基苯甲酸＜对羟基苯甲酸沸点，故D错误； 故答案为：D。 【变式3-3】下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．1-丁烯和1-戊烯的沸点 B．的酸性和的酸性 C．分子中的键角和分子中的键角 D．羟基苯甲醛()沸点和对羟基米甲醛()沸点 【答案】C 【解析】A．随碳原子数的增多，烯烃的沸点逐渐增大，故1-丁烯的沸点比1-戊烯的沸点低，A不合题意； B．烷基为推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使得羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，故的酸性和的酸性前者小于后者，B不合题意； C．分子和分子中硫原子均无孤电子对，所以分子构型均为四面体，F原子的得电子能力大于氯原子，因为X原子得电子能力越弱，A-X形成的共用电子对之间的距离越近，斥力越强，所以分子中∠Cl-S-Cl＞分子中∠F-S-F，C符合题意； D．由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，导致其沸点降低，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，导致其沸点升高，故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，D不合题意； 故答案为C。 题型04氢键及其对物质性质的影响 解题必备： 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·广东·阶段练习）下列对事实的分析正确的是 选项 事实 分析 A 键角： 电负性：C<N<O B 利用“杯酚”可分离C60和C70 超分子具有“自组装”的特征 C 沸点：CO> CO为极性分子，为非极性分子 D 热稳定性：HF>HCl HF中存在氢键，HCl中不存在氢键 【答案】C 【解析】A．CH4分子中的中心原子C的价层电子对数为4，无孤电子对，NH3分子中的中心原子N的价层电子对数为4，孤电子对数为1、H2O分子中的中心原子O的价层电子对数为4，孤电子对数为2，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以键角大小为，故A错误； B．杯酚与形成超分子，而杯酚与不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，解释错误，故B错误； C．CO和N2结构相似，相对分子质量相等，但CO为极性分子，N2为非极性分子，因此CO的沸点高于N2的沸点，故C正确； D．F、Cl位于同一主族，同一主族从上到下，原子半径增大，元素非金属性减弱，对应氢化物的稳定性减弱，所以热稳定性：HF>HCl，故D错误； 故答案为：C。 【变式4-1】（24-25高二下·广东深圳·阶段练习）下列说法不正确的是 A．苹果酸含有 1 个手性碳原子 B．、、、的酸性依次增强 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．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，A正确； B．无机含氧酸中非羟基氧数目越多，分子极性越大，酸性越强，四种酸非羟基氧原子数依次增多，酸性依次增强，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4-2】（24-25高二下·广东肇庆·期末）结构决定性质是基本的化学学科思想。了下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 甲基能使苯环性质变活泼 B 不存在稳定的分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 C 在水中的溶解度：甲醇>甲烷 甲醇分子与水分子之间能形成氢键 D 熔点： 离子键的强度大于分子间作用力 【答案】A 【解析】A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于甲基被氧化为羧基，苯环结构使甲基更易被氧化。A错误； B．N原子价层仅有4个原子轨道（2s、2p），无法形成5个N-F键，故NF5不存在。解释正确，B正确； C．甲醇含羟基，能与水形成氢键，显著提高溶解度，而甲烷无法形成氢键。解释正确，C正确； D．NaCl为离子晶体，离子键强度远大于I2的分子间作用力，故熔点更高。解释正确，D正确； 故选A。 【变式4-3】（24-25高二下·广东韶关·期末）化学与生产、生活等息息相关。下列说法错误的是 A．福建舰舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度强于纯铁 B．新型半导体晶体管具有优良的导电性和水溶性 C．纸尿裤的核心材料通过氢键与水分子作用，实现快速吸水并牢固锁水 D．镧镍合金能大量吸收形成金属氢化物，镍位于元素周期表的d区 【答案】B 【解析】A．合金通常比纯金属硬度更大，无磁镍铬钛合金钢的硬度确实强于纯铁，A正确； B．In2Se3作为半导体材料，其导电性不如导体，且金属硒化物一般难溶于水，因此“优良导电性和水溶性”的说法错误，B错误； C．纸尿裤的高吸水性树脂通过氢键与水分子结合实现吸水锁水，描述正确，C正确； D．镍为28号元素，是过渡金属，位于元素周期表d区，镧镍合金能与形成金属氢化物而实现储氢，D正确； 故选B。 题型05 溶解性 【解题必备】 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】（24-25高二下·广东江门·期中）分子的结构与性质息息相关，下列说法错误的是 A．易溶于苯、难溶于水，都可用“相似相溶”原理解释 B．金属活动性：，是因为第一电离能： C．和的中心原子都是杂化 D．碘和干冰升华时克服的粒子间作用为同种类型 【答案】B 【解析】A．I2是非极性分子，易溶于非极性的苯；CH4是非极性分子，难溶于极性的水，均符合“相似相溶”原理，A正确； B．金属活动性Mg＞Al，但第一电离能Mg＞Al的原因是Al的3p轨道不是稳定结构，电子更容易失去电子，而镁的3p轨道为全空，较稳定，难失电子，金属活动性还与升华焓、水合能等因素有关，不能直接由第一电离能决定，B错误； C．中O的价层电子对数为4（杂化），中N的价层电子对数也为4（杂化），两者杂化方式相同，C正确； D．碘和干冰升华均破坏分子间作用力（范德华力），属于同种类型，D正确； 故选B。 【变式5-1】（24-25高二下·广东茂名·期中）元素周期表中的四种元素A、B、D、E，原子序数依次增大，且A、B、D均为短周期主族元素。A的基态原子价层电子排布为；B的基态原子2p能级有3个单电子；D原子的最外层电子数是内层电子数的3倍；的3d轨道中有10个电子。下列说法错误的是 A．基态E原子的价层电子的轨道表示式为 B．第一电离能： C．在水中的溶解度： D．形成的常作为配位化合物中的配体，在中，元素的原子采取杂化 【答案】D 【分析】A的基态原子价层电子排布为，A为C，B的基态原子2p能级有3个单电子，B为N，D原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，D为O，的3d轨道中有10个电子，E为Zn，则A为C元素、B为N元素、D为O元素、E为Zn元素，以此解题。 【解析】 A．E是Zn元素，核外电子数为30，基态Zn原子的价层电子的轨道表示式为，A正确； B．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但是ⅡA族、ⅤA族反常，故第一电离能：，B正确； C．、H2O都为极性分子，是非极性分子，在水中的溶解度：，C正确； D．形成的常作为配位化合物中的配体，在中，元素C的原子采取sp杂化，D错误； 故选D。 【变式5-2】化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是 选项 劳动项目 化学知识 A 风油精擦去墙上的胶水印 风油精与胶水中某些成分符合“相似相溶”原理 B 炸油条时加入小苏打 小苏打受热分解 C 葡萄酒中添加 可杀菌、防氧化 D 用铝槽车运输浓硫酸 冷浓硫酸不与铝反应 【答案】D 【解析】A．风油精与胶水的成分均为有机物，有机物易溶于有机物，用风油精拭去门上的胶印，是利用了两种之间的互溶，故A不选； B．做馒头时加入小苏打，是因为小苏打受热分解产生二氧化碳，使面团疏松多孔，故B不选； C．SO2具有还原性，酿制葡萄酒的过程中添加适量SO2，可以防氧化和杀菌，故C不选； D．浓硫酸常温下与铝发生钝化反应，形成致密的保护膜阻止反应进一步进行，所以用铝槽车运输浓硫酸，故D选； 答案选D。 【变式5-3】下列关于物质的结构(或性质)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上的多 B 稳定性： HF分子间氢键强于HCl分子间作用力 C 熔点：碳化硅>金刚石 键的键能大于键的键能 D 在中的溶解度比在水中的大 和都是非极性分子，是极性分子 【答案】D 【解析】A．H2O中含有2个孤电子对，NH3中含有1个孤电子对，孤电子对数越多，键角减小，H2O和NH3的键角大小为H2O<NH3，A错误； B．氢键和范德华力主要影响的是物质的熔沸点，元素非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性：F>Cl，HF和HCl的稳定性：HF>HCl，B错误； C．原子半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高，C－Si键键能小于C－C键能，碳化硅和金刚石的熔点大小为金刚石>碳化硅，C错误； D．和CCl4都是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理可知，在CCl4中的溶解度比在水中的大，D正确； 故选D。 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·广东广州·期中）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 电负性：F>Cl 酸性：CF3COOH<CCl3COOH B 离子半径：r(Mg2+)<r(Ca2+) 熔点：MgO>CaO C 分子极性：CO>N2 沸点：CO<N2 D 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S 【答案】B 【解析】A．电负性F＞Cl正确，CF3COOH的羟基极性更强，更易电离出氢离子，故CF3COOH的酸性应强于CCl3COOH（F吸电子效应更强），陈述Ⅱ错误，A不符合题意； B．离子半径Mg2+＜Ca2+正确，且离子半径越小，晶格能越大，熔点越高（MgO＞CaO），因果关系成立，B正确； C．CO和N2都为分子晶体，且两者的相对分子质量相等，但是 CO是极性分子， N2是非极性分子，所以CO分子间的作用力更大，CO沸点实际高于N2，陈述Ⅱ错误，C不符合题意； D．H2O分子间作用力（分子间形成了氢键）＞H2S正确，稳定性由O-H键能决定，与分子间作用力无因果关系，D不符合题意； 故选B。 【变式6-1】（24-25高二下·广东广州·期中）生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是 A．烟花秀利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 B．水晶和干冰熔化时，晶体中的共价键都会断裂 C．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力作用 D．汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同 【答案】B 【解析】A．烟花秀中不同金属元素燃烧时，电子跃迁释放特定波长的光，属于原子光谱现象，A正确； B．水晶（SiO2）是原子晶体，熔化时共价键断裂；干冰（CO2）是分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，共价键未断裂，B错误； C．壁虎脚底与墙体之间存在范德华力，作用力较强，所以壁虎在天花板上能爬行自如，C正确； D．汽油（非极性）难溶于水（极性）符合“相似相溶”原理，因极性差异导致不溶，D正确； 故选B。 【变式6-2】“祝融号”火星车到达火星表面，据悉火星上存在羰基硫（OCS）等有机物。下列关于羰基硫（OCS）分子的说法正确的是 A．羰基硫的电子式为： B．羰基硫沸点低于 C．羰基硫分子属于非极性分子 D．羰基硫分子为直线形空间结构 【答案】D 【解析】 A．OCS的电子式为，A错误； B．OCS和CO2均为共价分子，其沸点与分子间作用力有关；一般情况下，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，因此COS的沸点比CO2高，B错误； C．OCS中S和O对共用电子对的吸引能力不同，使得正负电荷中心不重合，因此OCS是极性分子，C错误； D．中心C原子的价层电子数，C采取sp杂化，为直线形分子，D正确； 故选D。 【变式6-3】下列粒子微观性质及其对应的物质宏观性质表述都正确的是 选项 粒子微观性质 物质宏观性质 A 键的极性：比小 的酸性比强 B 共价键的极性H-Cl大于H-I HCl的沸点比HI的沸点高 C 石墨晶体层与层之间为范德华力小于金刚石晶体内C-C键的键能 石墨熔点比金刚石低 D 能形成分子内氢键，形成分子间氢键 蒸馏和的混合物，先被蒸出的是 【答案】D 【解析】A．氟的电负性大于氯的，使F3C－的极性大于Cl3C－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，因此，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，故A错误； B．HI的相对分子质量大于HCl，故范德华力HI大于HCl，故HCl的沸点比HI的沸点小，与共价键的极性无关，故B错误； C．石墨中碳原子是sp2杂化，s轨道成分比金刚石多，键重叠程度大，C－C键长比金刚石短，石墨的键能大，石墨熔点比金刚石高，故C错误； D．形成分子间氢键，使其沸点升高，而可形成分子内氢键，使其沸点低于，则蒸馏和的混合物，先被蒸出的是，故D正确； 故选：D。 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】（24-25高二下·广东广州·期中）用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识，下列图示正确的是 A．CO2分子结构模型 B．NH3的空间填充模型 C．HF分子间的氢键 D．互为“镜像”关系的手性异构体 【答案】D 【解析】A．是直线形分子，而不是V形，选项A错误； B．可以表示NH3的球棍模型而不是填充模型，选项B错误； C．氢键的表示方法为A-H…B-，其中-表示共价键，…表示氢键，所以HF分子间的氢键可表示为，选项C错误； D．互为镜像关系的手性异构体，各原子或原子团关于镜像对称，图示正确，选项D正确； 答案选D。 【变式7-1】（24-25高二下·广东深圳·期中）下列化合物中含有3个“手性碳原子”的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 A．有两个手性碳原子，A错误； B．有两个手性碳原子，B错误； C．有三个手性碳原子，C正确； D．无手性碳原子，D错误； 答案选C。 【变式7-2】（24-25高二下·广东东莞·阶段练习）三氯蔗糖(W)的结构简式如图所示，下列有关W的说法错误的是 A．基态氯原子的简化电子排式为[Ne]3s23p5 B．电负性最大的元素为氧元素 C．碳原子的杂化方式均为sp3杂化 D．图中所有碳原子均有手性 【答案】D 【解析】A．基态氯原子有17个电子，简化电子排式为[Ne]3s23p5，故A正确； B．所含元素的电负性顺序为O>Cl>C>H，电负性最大的元素为氧元素，故B正确； C．该结构中所有的C都形成四个单键，无孤电子对，所以价层电子对数为4，杂化方式均为sp3杂化，故C正确； D．有机物中连有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，图中氯原子(非左侧与六元环相连的氯原子)相连的两个碳原子没有手性，故D错误； 答案选D。 【变式7-3】味精的主要成分是谷氨酸钠()，其分子中含有的手性碳原子数是 A．0 B．1 C．2 D．3 【答案】B 【解析】 手性碳原子是指与四个不同的原子或原子团相连的碳原子，在谷氨酸钠的结构中，，只有2号碳原子与四个不同的原子或原子团相连，所以该分子中手性碳原子数是1个；答案选B。 / 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 $