第03讲 分子结构与物质的性质（寒假预习讲义）高二化学人教版

第03讲 分子结构与物质的性质 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 共价键的极性 1．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。 2．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越小，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 则酸性：甲酸 乙酸 丙酸；氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸；三氯乙酸 三氟乙酸。 【方法技巧】 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。 知识点2 范德华力 1．分子间的作用力——范德华力 (1)概念：物质的分子之间存在着 ，把这类分子间作用力称为范德华力。 (2)影响因素：一般来说，相对分子质量 ，范德华力 ；分子的极性 ，范德华力也 。 2．范德华力对物质性质的影响 (1)范德华力广泛存在于分子之间，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。 (2)范德华力主要影响物质的 、 、 等物理性质。 (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。 【特别提醒】 1．组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点就越高，如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4<CI4。 2．组成相似且相对分子质量相近的物质，分子极性越大(电荷分布越不均匀)，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。 3．在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷 知识点3 氢键及其对物质性质的影响 1．氢键的概念及表示方法 (1)概念：氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的 (如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 (2)表示方法： 氢键的通式可用X—H…Y—表示。式中X和Y为 、 、 ，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 【提醒】：一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。 2．氢键的特征 (1) 氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键 ，比范德华力 。 (2)氢键具有一定的 和 X—H与Y形成分子间氢键时，氢原子只能与一个Y原子形成氢键，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定 (如下图)。 3．氢键的类型 (1) 氢键，如水中O—H…O—。 (2) 氢键，如。 4．氢键对物质性质的影响 (1)当形成 氢键时，物质的熔、沸点将 。 (2)当形成 氢键时，物质的熔、沸点将 。 (3)氢键也影响物质的电离、 等过程。 【归纳总结】 范德华力、氢键、化学键的比较 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种作用力 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 作用粒子 分子 H与N、O、F 原子 特征 无方向性和饱和性 有方向性和饱和性 有方向性 和饱和性 强度 共价键>氢键>范德华力 影响 强度 的因 素　 ①随分子极性的增大而增大 ②组成和结构相似的分子构成的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 对于X—H…Y，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，作用越强 成键原子半径和共用电子对数目。键长越短，键能越大，共价键越稳定 对物 质性 质的 影响 ①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大。如熔、沸点：H2O>H2S ②分子内存在氢键时，降低物质的熔、沸点 共价键键能越大，分子稳定性越强 (1)氢键对物质熔、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)氢键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)氢键对物质密度的影响：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。 (4)氢键对物质电离性质的影响：如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。 知识点4 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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。 2．影响物质溶解性的因素 (1)外界因素：主要有 、 等。 (2)氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 (3)分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越 。如乙醇与水 ，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (4)溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会 。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度 。 知识点5 分子的手性 1．手性异构体 具有完全相同的 和 的一对分子，如同左手与右手一样互为 ，却在三维空间里不能 ，互称手性异构体(或对映异构体)。 2．手性分子 有 的分子叫做手性分子。 如乳酸()分子。 【归纳总结】 1．手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。 2．手性合成 生产手性药物必须把手性异构体分离开，因为对于手性药物，一个手性异构体往往能治病、没有毒副作用，而另一个可能是无效甚至是有害的。按照获得2001年诺贝尔化学奖的三位科学家的合成方法，可以只得到或者主要得到一种手性分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成。手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用。手性合成是当代化学的热点之一，是21世纪化学研究的重要领域。 教材习题03（P62） 下列叙述中，正确的是 A．是极性分子，分子中N处在3个H所组成的三角形的中心 B．是非极性分子，分子中C处在4个Cl所组成的正方形的中心 C．是极性分子，分子中O不处在2个H所连成的直线的中央 D．是非极性分子，分子中C不处在2个O所连成的直线的中央 解题方法 1.是三角锥形的极性分子，正、负电荷中心不重合，； 2.是正四面体形的非极性分子，正、负电荷的中心均在碳原子上，4个Cl原子不在同一平面上； 3.是V形的极性分子，正电荷中心在2个H原子连线的中央，负电荷中心在O原子上，故O不处在2个H所连成的直线的中央； 4.是直线形的非极性分子，正、负电荷中心均在碳原子上，故分子中C处在2个O所连成的直线的中央。 【答案】 教材习题05（P62） 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．碘易溶于C．酒精易溶于D．氯气易溶于NaOH溶液 解题方法 1.氯化氢水都是极性分子，所以氯化氢易溶于水； 2.碘、都是非极性分子，所以碘易溶于； 3.酒精、水都是极性分子； 4.氯气易溶于NaOH是因为氯气与NaOH反应生成可溶性盐。 【答案】 考点一 分子极性的判断 1．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 2．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 3．下列属于极性分子的是 A． B． C． D． 4．下列属于非极性分子的是 A．HCl B．NH3 C．CH4 D．H2O2 考点三 分子间作用力、氢键对物质性质的影响 5．下列有关氢键的说法中错误的是 A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B．分子间不存在氢键 C．氨水溶液中存在两种分子间氢键 D．氢键的三个原子不一定在一条直线上 6．下列现象不能用氢键解释的是 A．能溶于水 B．氨易液化，用作制冷剂 C．氢键使蛋白质成为具有生物活性的高级结构 D．可以形成二聚分子 7．当干冰汽化时，下列所述各项中发生变化的是 ①分子间距离  ②范德华力  ③氢键  ④分子内共价键  ⑤化学性质  ⑥物理性质 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①④⑥ D．①②⑥ 8．部分氧族元素的氢化物的沸点如下表：下列说法中正确的是 H2O H2S H2Se H2Te 100℃ -61.8℃ -41.1℃ -2℃ A．氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关 B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小 C．水分子间还存在一种特殊的分子间作用力 D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂 考点四 分子的手性、溶解性的判断 9．下列物质在水中的溶解度最大的是 A．HCl B．HBr C．CO2 D．NH3 10．下列物质在中溶解度最小的是 A． B． C． D． 11．下列化合物中含有手性碳原子的是 A．CH2=CH2 B．甘油 C．CH3CH3 D． 12．下列分子中用符号（*）标记的碳原子属于手性碳原子的是 A．降冰片烯 B．甘油 C．乳酸 D．苯甲醇 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．能从微观角度理解共价键的极性对分子极性的影响，能说出范德华力对分子某些性质的影响。 2．通过键的极性及范德华力对物质性质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型。 3．了解氢键形成的条件及氢键的存在，学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响。 4．知道物质的溶解性与分子结构的关系，了解“相似相溶”规律。 5．结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 【学习重难点】 1．键的极性及范德华力对物质性质的影响 2．氢键形成的条件及氢键的存在 1．下列说法正确的是 A．范德华力是一种分子间作用力，也是一种特殊的化学键 B．冰分子中氢键 C．常温常压下，卤素单质从由气态、液态到固态的原因是氢键逐渐增大 D．是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 2．下列关于氢键X—H…Y的说法中，错误的是 A．氢键是共价键的一种 B．同一分子内也可能形成氢键 C．X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件 D．氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高 3．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．分子间作用力；分子间作用力；非极性键 B．分子间作用力；分子间作用力；极性键 C．分子间作用力；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；分子间作用力；非极性键 4．下列说法正确的是 A．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高 B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．CS2、H2S、C2H2都是直线形分子 D．在水中的溶解性：戊醇>乙二醇>乙醇 5．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 6．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 7．下列关于分子晶体的说法正确的是 A．分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键 B．分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高 C．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体 D．晶体是分子晶体，可推测晶体也是分子晶体 8．下列有关范德华力的强弱对比正确的是 A． B． C． D． 9．下列关于范德华力的叙述正确的是 A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的较强的电性作用 C．直接影响物质的化学性质 D．稀有气体的原子间存在范德华力 10．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是 A．金属键是金属离子与“电子气”之间的强烈作用，金属键无方向性和饱和性 B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性 C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大 D．氢键不是化学键而是一种较弱的作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间 11．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．受热易分解，可用作氮肥 B．是无色气体，可用作燃料电池的燃料 C．中F的电负性大，的酸性比强 D．分子之间能形成氢键，的热稳定性比的高 12．下列分子中含有“手性碳原子”的是 A． B． C． D． 13．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 14．分子结构决定分子的性质，下列关于物质结构或性质的说法正确的是 A．和的空间结构相似，和的化学键类型完全相同 B．HF比HCl更稳定是因为HF分子间存在氢键 C．卤族元素对应单质分子的熔沸点从上到下逐渐升高 D．邻羟基苯甲醛()的沸点低于对羟基苯甲醛()，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 15．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 16．下列是十种物质的结构： （1）上述十种物质中，含非极性共价键的物质有哪些？ （2）上述十种物质中，哪些是极性分子？ 哪些是非极性分子？ （3）分子中键为极性共价键，为什么是非极性分子？ 中存在非极性键，为什么属于极性分子？ 17．请回答下列问题： (1)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。 下列因素与NH3的水溶性没有关系的是 (填字母)。 a．NH3和H2O都是极性分子 b．NH3在水中易形成氢键 c．NH3溶于水建立了以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2O ＋OH- d．NH3是一种易液化的气体 (2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是 (填“极性”或“非极性”)分子。 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列 (填字母)。 a．水　b．CCl4　c．C6H6(苯)　 c．NiSO4溶液 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因 。 (5)下列分子中若有手性碳原子，请用“*”标出；若无手性碳原子，此小题不必作答 。 18．按要求填空。 (1)比较大小或强弱 ①A．乙酸、B．三氟乙酸、C．三氯乙酸，它们的酸性由强到弱的顺序为 (用ABC字母作答，填汉字不给分，下同)。 ②A．一氯乙烷、B．乙烷、C．乙醇，它们的沸点由高到低的顺序为 。 ③A．丙三醇、B．丙醇、C．丙烷，它们的水溶性由好到差的顺序为 。 ④A．、B．、C．，它们的键角由大到小的顺序为 。 (2)的空间结构为 ，中心原子Cl的杂化类型为 。 (3)下图的有机物中，有 个手性碳。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 分子结构与物质的性质 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 共价键的极性 1．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 (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。 2．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 则酸性：甲酸>乙酸>丙酸；氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸；三氯乙酸<三氟乙酸。 【方法技巧】 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。 知识点2 范德华力 1．分子间的作用力——范德华力 (1)概念：物质的分子之间存在着相互作用力，把这类分子间作用力称为范德华力。 (2)影响因素：一般来说，相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。 2．范德华力对物质性质的影响 (1)范德华力广泛存在于分子之间，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。 (2)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。 (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。 【特别提醒】 1．组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点就越高，如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4<CI4。 2．组成相似且相对分子质量相近的物质，分子极性越大(电荷分布越不均匀)，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。 3．在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷 知识点3 氢键及其对物质性质的影响 1．氢键的概念及表示方法 (1)概念：氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 (2)表示方法： 氢键的通式可用X—H…Y—表示。式中X和Y为F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 【提醒】：一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。 2．氢键的特征 (1) 氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强。 (2)氢键具有一定的方向性和饱和性 X—H与Y形成分子间氢键时，氢原子只能与一个Y原子形成氢键，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定 (如下图)。 3．氢键的类型 (1)分子间氢键，如水中O—H…O—。 (2)分子内氢键，如。 4．氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。 (2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将下降。 (3)氢键也影响物质的电离、溶解等过程。 【归纳总结】 范德华力、氢键、化学键的比较 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种作用力 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 作用粒子 分子 H与N、O、F 原子 特征 无方向性和饱和性 有方向性和饱和性 有方向性 和饱和性 强度 共价键>氢键>范德华力 影响 强度 的因 素　 ①随分子极性的增大而增大 ②组成和结构相似的分子构成的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 对于X—H…Y，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，作用越强 成键原子半径和共用电子对数目。键长越短，键能越大，共价键越稳定 对物 质性 质的 影响 ①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大。如熔、沸点：H2O>H2S ②分子内存在氢键时，降低物质的熔、沸点 共价键键能越大，分子稳定性越强 (1)氢键对物质熔、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)氢键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)氢键对物质密度的影响：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。 (4)氢键对物质电离性质的影响：如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。 知识点4 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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。 2．影响物质溶解性的因素 (1)外界因素：主要有温度、压强等。 (2)氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 (3)分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大。如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (4)溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会增大。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度增大。 知识点5 分子的手性 1．手性异构体 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。 2．手性分子 有手性异构体的分子叫做手性分子。 如乳酸()分子。 【归纳总结】 1．手性分子的判断 有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。 2．手性合成 生产手性药物必须把手性异构体分离开，因为对于手性药物，一个手性异构体往往能治病、没有毒副作用，而另一个可能是无效甚至是有害的。按照获得2001年诺贝尔化学奖的三位科学家的合成方法，可以只得到或者主要得到一种手性分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成。手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用。手性合成是当代化学的热点之一，是21世纪化学研究的重要领域。 教材习题03（P62） 下列叙述中，正确的是 A．是极性分子，分子中N处在3个H所组成的三角形的中心 B．是非极性分子，分子中C处在4个Cl所组成的正方形的中心 C．是极性分子，分子中O不处在2个H所连成的直线的中央 D．是非极性分子，分子中C不处在2个O所连成的直线的中央 解题方法 1.是三角锥形的极性分子，正、负电荷中心不重合，； 2.是正四面体形的非极性分子，正、负电荷的中心均在碳原子上，4个Cl原子不在同一平面上； 3.是V形的极性分子，正电荷中心在2个H原子连线的中央，负电荷中心在O原子上，故O不处在2个H所连成的直线的中央； 4.是直线形的非极性分子，正、负电荷中心均在碳原子上，故分子中C处在2个O所连成的直线的中央。 【答案】C 教材习题05（P62） 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．碘易溶于C．酒精易溶于D．氯气易溶于NaOH溶液 解题方法 1.氯化氢水都是极性分子，所以氯化氢易溶于水； 2.碘、都是非极性分子，所以碘易溶于； 3.酒精、水都是极性分子； 4.氯气易溶于NaOH是因为氯气与NaOH反应生成可溶性盐。 【答案】D 考点一 分子极性的判断 1．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。 2．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。 3．下列属于极性分子的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．H2O2正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故A符合； B．CCl4为正四面体形，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故B不符合； C．N2为直线形，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故C不符合； D．NaCl为离子化合物，不属于分子，故D不符合； 故选：A。 4．下列属于非极性分子的是 A．HCl B．NH3 C．CH4 D．H2O2 【答案】C 【解析】A．HCl为直线形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故A不选； B．NH3为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故B不选； C．CH4为正四面体形，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故C选； D．H2O2为立体结构，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故D不选； 故选：C。 考点三 分子间作用力、氢键对物质性质的影响 5．下列有关氢键的说法中错误的是 A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B．分子间不存在氢键 C．氨水溶液中存在两种分子间氢键 D．氢键的三个原子不一定在一条直线上 【答案】C 【解析】A．因HF分子间存在氢键，所以HF的沸点最高，A正确； B．氢键的形成条件中，X与Y必须具有较强的非金属性，不满足氢键的形成条件，分子间不存在氢键，B正确； C．氨水溶液中存在四种分子间氢键，即，C错误； D．氢键有方向性，故不一定总在一条直线上，D正确； 故答案选C。 6．下列现象不能用氢键解释的是 A．能溶于水 B．氨易液化，用作制冷剂 C．氢键使蛋白质成为具有生物活性的高级结构 D．可以形成二聚分子 【答案】A 【解析】A．水为极性分子，H2S也为极性分子，根据相似相溶原理可知，能溶于水，硫原子电负性较低，因此并不能与水分子形成氢键，因此不能用氢键解释，A符合题意； B．氨分子间能形成分子间氢键，导致沸点升高，易液化，用作制冷剂，则氨气容易液化能用氢键解释，B不符合题意； C．氢键使蛋白质成为具有生物活性的高级结构，能用氢键解释，C不符合题意； D．氟化氢分子间能形成分子间氢键，分子间作用力大，所以液态氟化氢的化学式可以写成(HF)n，其中二聚分子为，因此二聚分子能用氢键解释，故D不符合题意； 故选A。 7．当干冰汽化时，下列所述各项中发生变化的是 ①分子间距离  ②范德华力  ③氢键  ④分子内共价键  ⑤化学性质  ⑥物理性质 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①④⑥ D．①②⑥ 【答案】D 【解析】①固态变气态，分子间距增大； ②范德华力随分子间距增大而减弱； ③CO2分子间无氢键（氢键需O-H等结构）； ④分子内共价键未发生断裂和形成； ⑤物质性质不变，故化学性质未改变； ⑥状态变化导致物理性质改变； 综上，①②⑥变化，选D。 8．部分氧族元素的氢化物的沸点如下表：下列说法中正确的是 H2O H2S H2Se H2Te 100℃ -61.8℃ -41.1℃ -2℃ A．氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关 B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小 C．水分子间还存在一种特殊的分子间作用力 D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂 【答案】C 【解析】A．、、的沸点随相对分子质量增大而升高，说明范德华力逐渐增强，与等的结构具有相似性，的相对分子质量最小，但其沸点最高，是由于分子间除了存在范德华力外，还存在氢键，A错误； B．范德华力通常随相对分子质量增大而增强，如到的沸点升高正是范德华力增强的结果，B错误； C．水分子间存在氢键，这是一种比范德华力更强的特殊分子间作用力，导致沸点异常高，C正确； D．水沸腾时破坏的是分子间氢键，而非分子内的共价键；共价键断裂需要更高能量，D错误； 综上，答案是C。 考点四 分子的手性、溶解性的判断 9．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。 10．下列物质在中溶解度最小的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】臭氧分子是极性分子，白磷、、和二硫化碳都是非极性分子，由相似相溶原理可知，臭氧在二硫化碳中溶解度最小，故选A。 11．下列化合物中含有手性碳原子的是 A．CH2=CH2 B．甘油 C．CH3CH3 D． 【答案】D 【分析】连接4个不同的原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子，据此回答 【解析】A．CH2=CH2无饱和碳原子，A不符合题意； B．甘油的结构简式为，第二个碳原子连有羟基、氢原子、两个-CH2OH，无手性碳原子，B不符合题意； C．CH3CH3中的碳原子连有三个氢原子和-CH3，无手性碳原子，C不符合题意； D．中间的碳原子连有氢原子、羟基、甲基和-CN四个不同的基团，为手性碳原子，D符合题意； 故选D 12．下列分子中用符号（*）标记的碳原子属于手性碳原子的是 A．降冰片烯 B．甘油 C．乳酸 D．苯甲醇 【答案】C 【解析】 A．标“*”的碳原子连接双键，不是手性碳原子，A错误； B．用“*”标记的碳原子分别连接两个相同原子团，如图，所以不是手性碳原子，B错误； C．用“*”标记的碳原子连接四个不同的原子或原子团，分别为：甲基，羧基，羟基，氢原子，属于手性碳原子，C正确； D．用“*”标记的碳原子分别连接两个相同的H，不是手性碳原子，D错误； 故选C。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1．能从微观角度理解共价键的极性对分子极性的影响，能说出范德华力对分子某些性质的影响。 2．通过键的极性及范德华力对物质性质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型。 3．了解氢键形成的条件及氢键的存在，学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响。 4．知道物质的溶解性与分子结构的关系，了解“相似相溶”规律。 5．结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 【学习重难点】 1．键的极性及范德华力对物质性质的影响 2．氢键形成的条件及氢键的存在 1．下列说法正确的是 A．范德华力是一种分子间作用力，也是一种特殊的化学键 B．冰分子中氢键 C．常温常压下，卤素单质从由气态、液态到固态的原因是氢键逐渐增大 D．是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键 【答案】B 【解析】A．范德华力是一种分子间作用力，不是化学键，故A错误； B．1个水分子与其相邻的4个水分子形成氢键，每个氢键被2个水分子共用，所以冰分子中氢键，故B正确； C．常温常压下，卤素单质分子间不存在氢键，卤素单质从由气态、液态到固态的原因是范德华力增大，故C错误； D．是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子内氧氢键键能大，化合物的稳定性与氢键无关，故D错误； 选B。 2．下列关于氢键X—H…Y的说法中，错误的是 A．氢键是共价键的一种 B．同一分子内也可能形成氢键 C．X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件 D．氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高 【答案】A 【解析】A．氢键不属于化学键，故A错误； B．同一分子内也可能形成氢键，如邻羟基苯甲醛，故B正确； C．氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y接近，在X与Y之间以氢为媒介，形成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，所以X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件，故C正确； D．氢键的作用力较强，分子间氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高，故D正确； 故答案为：A。 3．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．分子间作用力；分子间作用力；非极性键 B．分子间作用力；分子间作用力；极性键 C．分子间作用力；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；分子间作用力；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→水蒸气主要是分子间的作用力、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分子间的作用力、分子间作用力、极性键； 故选B。 4．下列说法正确的是 A．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高 B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．CS2、H2S、C2H2都是直线形分子 D．在水中的溶解性：戊醇>乙二醇>乙醇 【答案】B 【解析】A．HF因分子间氢键导致熔、沸点显著高于同系列其他物质，HCl、HBr、HI的熔沸点虽依次升高，但HF的熔沸点并非最低，A错误； B．CH4含有的C-H和CCl4含有的C-Cl均含极性键，但两种分子均为正四面体形结构对称，正负电荷中心重合，均为非极性分子，B正确； C．CS2和C2H2为直线形分子，H2S分子中S原子价层电子对数，孤电子对数为2，分子为V形结构，C错误； D．羟基越多、烃基越短，水溶性越强。乙二醇含有2个羟基，乙醇含有1个羟基，戊醇含有1个羟基，且烃基为长烃基，因此，在水中溶解性：乙二醇＞乙醇＞戊醇，D错误； 故选B。 5．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。 6．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。 7．下列关于分子晶体的说法正确的是 A．分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键 B．分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高 C．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体 D．晶体是分子晶体，可推测晶体也是分子晶体 【答案】C 【解析】A．分子晶体中一定存在分子间作用力，但未必存在共价键（如稀有气体晶体无共价键），A错误； B．分子晶体的熔点通常远低于共价晶体（原子晶体），因后者需破坏强共价键，B错误； C．稀有气体晶体由单原子分子通过范德华力结合，属于分子晶体，C正确； D．CO2为分子晶体，但SiO2为原子晶体（共价键三维结构），二者结构不同，D错误； 故答案为：C。 8．下列有关范德华力的强弱对比正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．和的结构类似，前者的相对分子质量小于后者，故前者的范德华力小于后者，A错误； B．与是同分异构体，相对分子质量相同，后者的支链比前者多，范德华力是前者大于后者，B正确； C．的相对分子质量大于，且是极性分子，而是非极性分子，故分子间的范德华力大于，C错误； D．的极性小于，且两者相对分子质量相同，故的分子间的范德华力大于，D错误； 答案选B。 9．下列关于范德华力的叙述正确的是 A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的较强的电性作用 C．直接影响物质的化学性质 D．稀有气体的原子间存在范德华力 【答案】D 【解析】A．范德华力属于分子间作用力，不是化学键，A错误； B．范德华力是分子间较弱的电性作用，而非“较强”，B错误； C．范德华力主要影响物质的熔沸点等物理性质，而非化学性质，C错误； D．稀有气体以单原子分子形式存在，其原子间的作用力为范德华力，D正确； 故答案为D。 10．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是 A．金属键是金属离子与“电子气”之间的强烈作用，金属键无方向性和饱和性 B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性 C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大 D．氢键不是化学键而是一种较弱的作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间 【答案】D 【解析】A．金属键是金属离子与“电子气”之间的强烈作用，由于电子自由移动，金属键无方向性和饱和性，A正确； B．共价键通过共用电子对形成，且具有方向性和饱和性（如原子轨道取向和成键数目限制），B正确； C．范德华力是分子间作用力，极性分子间取向力会随极性增大而增强，因此分子的极性越大，范德华力越大（在结构相似的情况下），C正确； D．氢键是分子间或分子内的一种作用力（如邻硝基苯酚存在分子内氢键），并非只存在于分子之间，D错误； 答案选D。 11．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．受热易分解，可用作氮肥 B．是无色气体，可用作燃料电池的燃料 C．中F的电负性大，的酸性比强 D．分子之间能形成氢键，的热稳定性比的高 【答案】C 【解析】A．NH4HCO3用作氮肥是其能提供氮元素，“受热易分解”描述的是其不稳定性，与用途无直接关联，A不符题意； B．甲烷作为燃料依赖其可燃性（化学性质），而非物理性质（无色气体），B不符题意； C．CF3COOH中F的电负性强，通过诱导效应使羧酸中的O-H更易解离，酸性强于CH3COOH，结构与性质对应，C符合题意； D．氢键影响物理性质（如沸点），热稳定性由O-H键强度决定，与氢键无关，D不符题意； 答案选C。 12．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。 13．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．电负性H<Cl<F，电负性越强，-COOH中氢离子越容易电离，故、、的酸性依次增强，A正确； B．苹果酸中与羟基直接相连的碳原子为手性碳原子，B正确； C．不能与水形成氢键，C错误； D．以极性键结合的分子不一定是极性分子，如CH4为由极性键构成的非极性分子，D正确； 故选C。 14．分子结构决定分子的性质，下列关于物质结构或性质的说法正确的是 A．和的空间结构相似，和的化学键类型完全相同 B．HF比HCl更稳定是因为HF分子间存在氢键 C．卤族元素对应单质分子的熔沸点从上到下逐渐升高 D．邻羟基苯甲醛()的沸点低于对羟基苯甲醛()，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 【答案】C 【解析】A．和的中心原子杂化方式相同，孤电子对数相同，空间结构相似，都是V形，由和构成，和间存在离子键，中含有O-O非极性键，由和构成，只含离子键，化学键类型不完全相同，故A错误； B．HF比HCl更稳定是因为键键能大于键键能，氢键影响物质的物理性质，如熔沸点等，不影响物质的稳定性等化学性质，故B错误； C．卤族元素对应单质分子的结构相似，分子间存在范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，相应单质的熔沸点越高，则卤族元素对应单质分子的熔沸点从上到下逐渐升高，故C正确； ​​​​​​​D．沸点：对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，故D错误； 故选C。 15．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。 16．下列是十种物质的结构： （1）上述十种物质中，含非极性共价键的物质有哪些？ （2）上述十种物质中，哪些是极性分子？ 哪些是非极性分子？ （3）分子中键为极性共价键，为什么是非极性分子？ 中存在非极性键，为什么属于极性分子？ 【答案】（1）、、 （2） 是极性分子 是非极性分子 （3） 分子中正电中心和负电中心重合，分子中键的极性的向量和等于0，因此属于非极性分子 分子中正电中心和负电中心不重合，分子中键的极性的向量和不等于0，因此属于极性分子 【解析】（1）中的键为非极性共价键；中的键为非极性共价键；中的键为非极性共价键； （2）分子中正电中心和负电中心不重合，分子中键的极性的向量和不等于0，属于极性分子；分子中正电中心和负电中心重合，分子中键的极性的向量和等于0，属于非极性分子； （3）分子中正电中心和负电中心重合，分子中键的极性的向量和等于0，因此属于非极性分子；分子中正电中心和负电中心不重合，分子中键的极性的向量和不等于0，因此属于极性分子。 17．请回答下列问题： (1)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。 下列因素与NH3的水溶性没有关系的是 (填字母)。 a．NH3和H2O都是极性分子 b．NH3在水中易形成氢键 c．NH3溶于水建立了以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2O ＋OH- d．NH3是一种易液化的气体 (2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是 (填“极性”或“非极性”)分子。 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列 (填字母)。 a．水　b．CCl4　c．C6H6(苯)　 c．NiSO4溶液 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因 。 (5)下列分子中若有手性碳原子，请用“*”标出；若无手性碳原子，此小题不必作答 。 【答案】(1)d (2)非极性 (3)bc (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键，而CH4、HCOOCH3与水分子间难形成氢键 (5)d．CH3*CHClCH2CHO 【解析】（1）NH3极易溶于水主要是因为NH3分子与H2O分子间形成氢键，且两者都是极性分子，水溶液中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2O ＋OH-，NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，而不是NH3与H2O分子之间的作用，故答案为d。 （2）CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，CrO2Cl2是非极性分子。 （3）由常温下Ni(CO)4易挥发，可知Ni(CO)4为共价化合物分子，由于Ni(CO)4为正四面体形，所以Ni(CO)4为非极性分子，根据“相似相溶”规律，Ni(CO)4易溶于CCl4和苯，故答案为bc。 （4）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键，而CH4、HCOOCH3与水分子间难形成氢键，因此甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水。 （5）手性碳原子必须连有4个不同的原子或原子团，则包含手性碳原子得有：  、d．CH3*CHClCH2CHO。 18．按要求填空。 (1)比较大小或强弱 ①A．乙酸、B．三氟乙酸、C．三氯乙酸，它们的酸性由强到弱的顺序为 (用ABC字母作答，填汉字不给分，下同)。 ②A．一氯乙烷、B．乙烷、C．乙醇，它们的沸点由高到低的顺序为 。 ③A．丙三醇、B．丙醇、C．丙烷，它们的水溶性由好到差的顺序为 。 ④A．、B．、C．，它们的键角由大到小的顺序为 。 (2)的空间结构为 ，中心原子Cl的杂化类型为 。 (3)下图的有机物中，有 个手性碳。 【答案】(1) (2) 三角锥形 (3)2 【解析】（1）①由于电负性：F>Cl>H，则键极性：C-F键>C-Cl键>C-H键，故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强；乙酸中羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱，则酸性强弱顺序：三氟乙酸>三氟乙酸>乙酸，答案为：； ②分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越高，碳原子数相同时，含有氢键的物质熔沸点高于不含氢键的物质，则乙醇(CH3CH2OH)含有氢键，沸点最高；一氯乙烷相对分子质量大于乙烷，一氯乙烷沸点高于乙烷，它们的沸点由高到低的顺序为； ③物质所含羟基越多，水溶性越好，丙三醇(CH2OHCHOHCH2OH)、丙醇(CH3CH2CH2OH)、丙烷(CH3CH2CH3)，它们的水溶性由好到差的顺序为； ④SCl2中心原子价层电子对数为2+=4，S原子杂化方式为sp3，CS2中心原子价层电子对数为2+=2，C原子杂化方式为sp，SO2中心原子价层电子对数为2+=3，S原子杂化方式为sp2，则它们的键角由大到小的顺序为。 （2）中Cl原子价层电子对个数=3+=4，且含有一个孤电子对，为三角锥形结构，Cl原子采用sp3杂化。 （3） 同一碳原子连接4个不同的基团，该碳原子为手性碳原子，则有机物中，有2个手性碳。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $