2.3 分子结构与物质的性质-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册同步辅导与测试(人教版)

第二章分子结构与性质 第三节分子结构与物质的性质 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 (一)共价键的极性 ①三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由 分类 极性共价键 非极性共价键 于氟的电负性 氯的电负性，F一C的 极性 C1一C的极性，使FC一的极性 成键原 由 由 原子形成 键的 ClC一的极性，导致三氟乙酸的羧 子 原子形成 键的 极性 基中的羟基的极性更 ,更易 极性 出氢离子 电子对 发生偏移 不发生偏移 对化 理论 学性 解释 成键原 个呈正电性（δ十） 质的 ②烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应 子的电 呈电中性 个呈负电性（δ-） 影响 越大，使羧基中的羟基的极性 性 ,羧酸 的酸性 甲酸的酸性 乙酸 极性极性分 正电中心和负电中心 ,键的极性的 的，乙酸的酸性 丙酸的…随着烃 子 向量和 基 ,酸性的差异越来 分子 和非 极性非极性 (二)分子间的作用力 正电中心和负电中心 键的极性的 分子 分子 向量和 1.范德华力及其对物质性质的影响 降温加压时气体会 ,降温时液体会 ①只含非极性键的分子一定是 分子。 ,表明分子之间存在着 键的 ②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向 概念及实质 范德华是最早研究分子间普遍存在作用力 极性 量和等于零，则为 分子，否则为 的科学家，因而把这类分子间作用力称为范 与分 分子。 德华力，其实质是电性作用 子极 ③极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含 性之 有非极性键。例如CH4是非极性分子，只含有极性 范德华力很弱，比化学键的键能小1一2个 特征 间的 数量级 键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如 关系 H2O2是含有非极性键的极性分子 ①分子结构和组成相似的物质，相对分子质 量 ,范德华 影响因素 ②分子的极性 ,范德华力也 键的极性对物质的化学性质有重要的影响。 羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越 影响 小，酸性 。 羧酸的酸性大小与其分 对物质性质 范德华力主要影响物质的物理性质，范德华 子的组成和结构有关。 的影响 力越强，物质的熔点、沸点越高 2.氢键及其对物质性质的影响 键的 羧酸 pKa 氢键是由已经与 很大的原子形成共 极性 丙酸(C2 H COOH) 4.88 价键的氢原子（如水分子中的氢）与另一个 对化 概念 很大的原子（如水分子中的氧）之间 学性 乙酸(CH COOH) 4.76 形成的 质的 影响 不同羧 甲酸(HCOOH) 3.75 酸的 通常用 表示氢键，其中X、Y为N、O、 pKa 氯乙酸(CH2 CICOOH) 2.86 F,“一”表示 ,“…”表示形成的 表示 。 例如： 二氯乙酸(CHC2COOH) 1.29 方法 人 月 180 三氯乙酸(CCL COOH) 0.65 (HF。n=2,3,4… HF分子间氢键示意图 H,O分子间氢键示意图 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 29 化学 选择性必修2 ①氢原子位于X原子和Y原子之间。 有 的分子叫做手性分子。如：乳酸 形成 ②X、Y原子所属元素通常具有很大的 OH 条件 和较小的原子半径，主要是 手性分(CH3 CH-COOH)分子。 子 CH CHa ①氢键分为分子间氢键和分子内氢键： 分类、特 ②氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用 HOCwwH HOOC COOH 征及影 力，比化学键的键能 数量级 ③当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将 响 升高 ①医药：现今使用的药物中手性药物超过50%。对 于手性药物，一个异构体可能有效，而另一个异构 3.溶解性 体可能是无效甚至有害。 手性分 ②手性合成：2001年，诺贝尔化学奖授予三位用手 非极性溶质一般能溶于 溶剂，极性溶 子的应性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成 相似相溶 质一般能溶于 溶剂。如蔗糖和氨易 用 方法，可以只得到或者主要得到一种手性分子，这 规律 溶于水，难溶于四氯化碳。而萘和碘却易溶于 种独特的合成方法称为手性合成。 四氯化碳，难溶于水 ③手性催化剂：手性催化剂只催化或者主要催化一 ①外界因素：主要有温度、压强等。 种手性分子的合成 ②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大， 影响物质 溶解性越好。 溶解性的 因素 ③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构 ①判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。 相似程度越大，其溶解性越好。如乙醇与水互 ②手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的 溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小 手性分 R2 子的判 (三)分子的手性 原子或基团的碳原子。如RC —R,R、R2、 断 R 具有完全相同的 的一对分子， 手性异 如同左手与右手一样互为 ,却在三维空间 R3、R,互不相同，即C是手性碳原子 构体 ,互称手性异构体 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 新知探究（一） 共价键的极性和分子的极性 核心归纳 CO2、CS2 极性键 直线形 非极性分子 XY2(X2Y) SO2 极性键 V形 极性分子 1.分子极性的判断方法 H2O、H2S 极性键 V形 极性分子 (1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子 大多数是非极性分子。如O2、H2、P4C60。 BF3 极性键 平面三角形 非极性分于 XYs (2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如 NHs 极性键 三角锥形 极性分子 HCI、HF、HBr XY CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 (3)根据键的极性、分子空间结构判断分子的2.判断AB,型分子极性的经验规律 极性 AB,型分子中，若中心原子A的化合价的绝对值 分子中化学 为零 非极性分子 重合 等于该元素原子的价电子数，则为非极性分子， 分子的正 键的极性的 电中心和 否则为极性分子。如下表所示： 向量和 不为零 极性分子 不重合 负电中心 中心原子 具体类型如下： 分子式 分子极性 化合价绝对值 价电子数 类型 实例 键的极性 空间结构 分子极性 CO, 4 非极性分子 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 BF3 3 3 非极性分子 XY HCI,NO 极性键 直线形 极性分子 30 第二章分子结构与性质 CH 4 4 非极性分子 跟踪训练 H2O 6 极性分子 NH3 1.下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是 3 5 极性分子 () S02 4 6 极性分子 A.CO, B.CH C.C,H D.NH,CI SO2 6 6 非极性分子 2.(2023·湖北卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的 PCIa 3 5 极性分子 同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子 PCls 5 非极性分子 数与X的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单 3.键的极性对化学性质的影响 质，4种元素可形成离子化合物(XY)+(WZ4)。 (1)共价键的极性越强，键的活泼性也越强，容易 下列说法正确的是 ( 发生断裂，易发生相关的化学反应。 A.分子的极性：WZ3<XZ (2)成键元素的原子吸引电子能力越强，电负性 B.第一电离能：X<Y<Z 越大，共价键的极性就越强，在化学反应中该分 C.氧化性：X2Y3<W2Y3 子的反应活性越强，在化学反应中越容易断裂。 D.键能：X2<Y2<Z2 新知探究（二） 分子间作用力 情景导引 参数 分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1) 水是生命之源。水可以形成多种物质。 CH 0.436 16.40 素材1：水分子间存在一种叫“氢键”的相互作 用（介于范德华力与化学键之间）彼此结合而形成 CO, 0.512 29.91 (H2O)m。在冰中每个水分子被4个水分子包围形 :1.氢键的键能远大于范德华力，氢键属于化学键 成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的 吗？图中1mol冰中有多少mol“氢键”？冰的密 分子，其结构示意图如图所示。 度小于水的原因是什么？ 2.为什么NH3极易溶于水而CH4难溶于水？ 3.结合素材2分析，“可燃冰”中分子间存在哪两种 作用力？ 素材2：一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形 成笼状结构（如图所示）的水合物晶体，其相关参数 见下表。CH4和H2O形成的水合物晶体俗称“可4.为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用 燃冰”」 CO2置换CH4的设想。已知素材2中笼状结构 a 的空腔直径为0.586nm,根据图表，从物质结构 甲烷分子 及性质的角度分析，该设想的依据是什么？ 二氧化碳分子 水分子 可燃冰 CO2水合物 31 化学 选择性必修2 核心归纳 如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增 1.范德华力及其对物质性质的影响 氢键对物 大。由于氨分子与水分子间能形成氢键，且都 是极性分子，所以NH3极易溶于水。低级的 (1)结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华 质溶解度 的影响 醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水 力越大，物质的熔、沸点越高，如熔点：CF4<CC1 分子形成氢键有关 <CBr4<CI4。 (2)相对分子质量相同或相近的物质，分子极性4.物质溶解性的判断与比较 越小，范德华力越小，物质的熔、沸点越低，如沸 点：N2<CO。 非极性溶质一般易溶于非极性溶剂，难 依据“相似相 (3)同分异构体之间，分子的对称性越强，范德华 溶于极性溶剂：极性溶质一般易溶于极 溶”规律 力越小，物质的沸点越低，如：对二甲苯<间二甲 性溶剂，难溶于非极性溶剂 苯<邻二甲苯。 2.氢键的类型 如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶 质溶解度增大，且氢键作用力越大，溶解 分子内 邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间形成的 依据溶质与 性越好。如NH3、HF极易溶于水；甲 氢键 氢键是分子内氢键（如图甲所示） 溶剂之间是 醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲 否存在氢键 如水分子之间、氨分子之间、氟化氢分子之间以 醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就 及水分子与氨分子之间、水分子与氟化氢分子之 是因为它们与水分子间形成氢键 间、氨分子与氟化氢分子之间、对羟基苯甲醛分 分子间 子间均存在分子间氢键（如图乙所示） 溶质与溶剂分子结构的相似程度越大 氢键 依据分子结 其溶解度越大。如烃基越大的醇（羧酸 构的相似性 0分子内氢键 醛)在水中的溶解度越小 分子何氢键0一》 跟踪训练 3.氢键对物质性质的影响 1.发生下列变化时，破坏分子间作用力的是( 若分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除 破坏普通的分子间作用力外，还需要破坏分子 A.氯化氢溶于水 间的氢键，消耗更多的能量，所以存在着分子间 B.加热氯酸钾使其分解 氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。例如 C.碘升华 VA~IA族元素的氢化物中，NH3、H2O和 D.氯化钠溶于水 HF的熔、沸点比同主族相邻元素的氢化物的 :2.(2023·新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化 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，如图所示。 学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3CI,部分晶体 沸点/℃ 结构如下图所示，其中[C(NH2)3]+为平面 100i, 结构。 75 氢键对物 50 25 质熔、沸 H正 点的影响 -25 HS+ -50 NH HI -75 HCI -100 PH -GeHt -125 -1500 5周期 若有机物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。如邻羟基苯甲醛 下列说法正确的是 能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分 A.该晶体中存在N一H…O氢键 子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的 B.基态原子的第一电离能：C<N<O 能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔 C.基态原子未成对电子数：B<C<O<N 沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点 D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 32 第二章分子结构与性质 3.下列对一些实验事实的理论解释，正确的是 :4.通过温度传感器采集到的不同物质在挥发过程 ( 中的温度曲线图如图，下列有关说法错误的是 选项 实验事实 理论解释 ( 温度/℃ 溴单质、碘单质在四 溴单质、碘单质和四氧化碳 正丁醇 氯化碳中的溶解度比 25 都为非极性分子 正丙醇 在水中大 20 乙醇 卤素单质从F2到12， 15 正丁烷 在常温、常压下的聚 范德华力逐渐减小 0 50100时间/s 集状态由气态、液态 到固态 A.乙醇挥发需吸收热量 氨气比PH3容易液化 NH,分子间的范德华力更大 B.范德华力：正丁醇>正丙醇>乙醇 C.氢键的存在不利于醇的挥发 D HF的沸点高于HCI H一F的键长比H一CI的短 D.可以推测乙烷挥发得比乙醇慢 提升·学科素养 融汇贯通，提升素养 判断分子极性的一般思路 : A.CO2和SO2 B.CH4和PCl3 均匀 键有无极性 C.BF3和NH3 D.HCI和HI 共同 一非极性分子对称电荷 共价键 形成的 :3.两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定 分子空间结构 决定 极性分子 不均匀分布 对称 分子 : 属于极性分子的是 B 应用体验 A. B.B-A-B 1.下列物质中既有极性键又有非极性键的极性分 子是 ( BB B A.CS2 B.CH C.H2O2 D.CH2-CH, C D 2.下列化合物中，化学键的类型和分子的极性（极 性或非极性)皆相同的是 ( 随堂·巩固双基 达标训练，巩固提升 1.关于氢键及范德华力，下列说法正确的是( )!4.下列说法不正确的是 A.氢键比范德华力强，所以它属于化学键 A.分子间作用力是分子间相互作用的总称 B.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 B.分子间氢键的形成对物质的溶解度、熔沸点有 C.沸点：HI>HBr>HCI>HF 影响 D.H2O是一种稳定的化合物，这是由于H2O分 C.范德华力和氢键可能同时存在于分子之间 子之间形成氢键所致 D.氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自 2.下列羧酸的酸性最弱的是 ( 然界中 A.CFCOOH B.CHCI,COOH 5.如图是石膏的部分层状结构，中间的虚线代表层 与层的分界线。下列说法不正确的是() C.CHsCH2COOH D.CH2 BrCOOH 3.人们为了营养肌肤，往往需要用护肤品。在所有 ●S 的护肤品中都含有保湿的甘油（丙三醇），己知其： 00 结构简式为CH2 OHCHOHCH2OH。以下对甘！ ☑H0 油分子的叙述中，正确的是 ○ca2 ( A.分子中只含有极性键 B.分子中只含有非极性键 C.分子中既含有。键又含有π键 1 D.分子中既含有极性键又含有非极性键 石膏的层状结构 33 化学 选择性必修2 A.层与层之间通过氢键连在一起 (填“高”或“低”)，其判断理由是 B.每个H2O连接在Ca2+和相邻两层各1个 SO2的O上 (2)苯胺( NH2)与甲苯( C.无水CaSO4可用作吸水剂 的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（一5.9℃）、 D.加热图示所示石膏，只破坏层与层之间的作 沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点（一95.0℃）、 用力 沸点(110.6℃)，原因是 6.元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立 体结构为 ,其沸点比NH3的 温馨提示 请做课时分层检测（八） 章末综合提升 ◆网络构建心 原子间通过共用电形成及 子形成的化学键 本质 σ键和π键 极性键和非极性键 下分类 键 共价 饱和性和方向性一特征 键模 形成：阴、阳离子通过静电作用 型 离子键 一实质：静电作用 键能、键长、键角 键参数 特征：没有方向性和饱和性 离子 形成：1个原子提供空轨道，1个原 能量相近的原子轨 原子轨道 子提供孤电子对 道重新组合的过程 的杂化 键、配 位键 配位键 本质：配位键是共价键的一种 中心原子sp杂化7 与金 配合物：含有配位键的物质 正四面体形 甲烷 化学 属键 些 实质：电性作用 键与 金属键 直线花了氯化钺 中心原子sp杂化 典型 分子 金属键与金属性质 共价 分子 键与 间作 中心军羚能丁氯化 的空 分子 用力 分子 本质：分子间的一种相互作用力 间结 的空 构 间作 分 子 华 L对物质性质的影响：熔、沸点 中心原子sp杂化 结 用力 力 平面正六边形 构 与物 作 本质：静电作用 质性 氢 形成条件：氢原子两边的原子具有 质 力 键 较强的电负性和较小的原子半径 对称性、 分子的 对物质性质的影响：熔、沸点 手性 对称性 分子的空 间结构与 极性分子、 分子的 分子性质 非极性分子 极性 ◆素养提升◆~ 课题一从分子结构视角认识生活中的物质 :二甲酯等的原料。甲醇中掺入汽油作替代燃料 化学是自然科学的重要组成部分，其特征是从：使用。 微观层次认识物质，在不同层面创造物质。化学的：1.甲醇被氧化生成甲醛(HCHO),甲醇也可以生成 魅力是在自然界的基础上，创造一个全新的世界。 乙酸甲酯(CH3 COOCH3)。乙酸甲酯分子G键 探究目标（一）甲醇等典型物质的结构与性质 和元键的个数之比是多少？甲醇、甲醛中碳原子 甲醇CH,OH是一种用途广泛的基础有机 的杂化方式是哪种杂化类型？ 原料和优质燃料。用来制造农药、医药、塑料、合成！ 纤维及有机化工产品，如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸： 343.提示：不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s与！2.解析根据描述可知，S2N2分子可看成是S和N原子间通过杂化 3p不在同一能层，能量相差较大。 轨道形成。键的环状四方平面分子骨架，其结构式可表示为 4,提示：形成的4个sp3杂化轨道中，NH3分子中只有三个轨道与H 原子的1s轨道成键。另1个轨道中有一对未成键的弧电子对，孤电 ,其杂化方式为s即：在垂直分子平面方向上，每个N原子 子对一成键电子对有较强的排斥作用，使三个N一H键角变小，成 为三角锥形。而CH1分子中4个杂化轨道都分别与4个H原子形 成共价键，轨道夹角=共价键键角=109°28'，为正四面体形。 提供1个弧电子，每个S原子提供1对电子对，所以形成的高城大π 跟踪训练 键的电子数为6，原子数为4，可表示为Ⅱ。 1,A[根据价层电子对互斥模型可知，H2()中()原子的孤电子对数： 答案sp 为5？X1=2G键电子对数为2，采取sp杂化，故H,0为V形结随堂：巩固双基 ·1.A[在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角 构，S0,中S原子的孤电子对数为6？X2=1,5键电于对数为2， 形，所以乙烯分子中每个碳原子均采取s2杂化，其中杂化轨道形 成G键，未杂化的2p轨道形成π键。 采取sD杂化，故S()2为V形结构，B项不符合题意：同样分析可 !2.C[NH、NH、NH2含有的电子数均为10，A正确：NH、NH3、 知，BeCl2中Be原子采取sp杂化，BeCl,是直线形结构，C()2中C原 子采取sp杂化，C()2是直线形结构，A项符合题意：S()2中S原子！ NH2三种粒子中氦原子的杂化方式均为sp杂化，B正确；NH 采取sp2杂化，S)2是V形结构，CH1中C原子采取s即杂化，CH1 的空间结构为正四面体形，NH,为三角锥形，NH2为V形，C项错 是正四面体形结构，C项不符合题意：NF3中N原子采取s即杂化， 误：NH、NH,NH2三种粒子的键角大小关系为NH>NH> NH,,D正确。] NF3是三角锥形结构，CH2()中C原子采取sp杂化，CH2()是平面 三角形结构，D项不符合题意。] :3.D[氮的最高价氧化物为N2(O,由两种离子构成，其中阴离子的空 2,A[杂化轨道只用于形成。键或用于容纳未参与成键的孤电子对， 间结构为平面三角形，化学式应为N(),则其阳离子的化学式为 故A正确：中心原子采取$即杂化的分子，其空间结构不一定是正 N(),其中心N原子价层电子对数为2+2(5一1一2×2)=2，其 四面体形，如果四个杂化轨道的成键情况不一样，就不是正四面体 中的氮原子按sp方式杂化，阳离子的空间结构为直线形。] 形，例如CHC,故B错误：AB型的共价化合物，其中心原子A不 :4.(1)5D(2)sp3(3)sp3(4)正四面体形4sp3(5)sp 一定采用sp杂化轨道成键，其中心原子还可能采用sp2杂化轨道 成键，例如BF3,故C错误：SC12中心原子S采取sp杂化轨道成键， 第三节分子结构与物质的性质 存在两对孤电子对，分子空间结构为V形，故D错误。] 必备知识·自主梳理 3.C[C),中心原子价层电子对数为2，价层电子对互斥模型为直线：（一）不同同种不重合不等于零重合等于零非极性非 形，不存在孤对电子，分子或离子的立体构型为直线形，故A正确； 极性极性越强大于大于大于大电离“越小越 HCH()分子中心原子杂化方式为sD,价层电子对互斥模型为平面 弱大于大于加长越小 三角形，不存在孤对电子，分子或离子的立体构型为平面三角形，故！（二）1，液化凝固相互作用力越大越大越大越大2.电 B正确：C()分子中心原子杂化方式为sp,价层电子对互斥模型 负性电负性作用力X一H…Y一 共价键氢键电负性 为平面三角形，不存在孤对电子，分子或离子的立体构型为平面三！ N、()、F小1一2个3.非极性极性 角形，故C错误：H,0分子中心原于杂化方式为$p,价层电子对怎)组成，原子排列镜像不能叠合手性异构体 互斥模型为四面体形，存在一对孤对电子，分子或离子的立体构型关键能力·合作探究 为三角锥形，故D正确。] 新知探究（一） 4.C[BF?分子中B原子采用sp杂化，sp杂化的理论键角为120°，！跟踪训练 B原子无孤电子对，所以BF3分子的键角为120°：CH1分子中C原：1.C[C()2、CH1中只含有极性键：C2H1中含有极性键和非极性键： 子采用sp3杂化，sp3杂化的理论键角为109°28'，并且C原子无孤 NH,CI中含有极性键和离子键。」 电子对，所以CH1的键角为10928'：H2S和H2()分子中的S、O原2.A[Z2是氧化性最强的单质，则Z是F,X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为 子均采用sp杂化，sp杂化的理论键角为109°28'，由于两种分子中 原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N,Y为()，W的核外 均存在两对孤电子对，孤电子对占据正四面体的两个顶角，且孤电 电子数与X的价层电子数相等，则W为B,即：W为B,X为N,Y为 子对斥力大于成键电子对的斥力，导致H2()、H2S分子的键角 ),Z是F,以此解题。 10928',但()电负性强于S,所以H2()分子中成键电子对间的斥力 A.由分析可知，W为B,X为N,Z是F,WZ3为BF3,XZ为NF3,其 大于H2S分子中成键电子对间的斥力，即H2()分子键角大于H2S 中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分 分子键角：综上，分子键角大小顺序为BF3>CH1>H()>H2S,所 子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥 以键角最小的是H2S。] 形，为极性分子，则分子的极性：WZ3<XZ,A正确：B.由分析可知， 提升·学科素养 X为N,Y为()，Z是F,同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N 应用体验 的价层电子排布式为2s22p,为半满稳定结构，其第一电离能大于 1,解析(1)氨水中含有N、H、()元素，非金属性越强，第一电高能越 相邻周期的元素，则第一电离能：Y<X<Z,B错误：C.由分析可知， 大，但N的2p电子半满，为稳定结构，则第一电离能N>(),()的非 W为B,X为N,Y为()，则X2Y3为N2(O3,W2Y3为B2(O3,两种化合 金属性强于H,所以氨水中各元素的第一电离能从大到小的顺序为 物中N和B的化合价都是十3价，但是N的非金属性更强一些，故 N>)>H: N2()3的氧化性更强一些，C错误：D.由分析可知，X为N,Y为(O,Z (2)①C】为17号元素，C】一含有18个电子，其核外电子排布式为 是F,其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误： 故选A。 1s22s22p3s23pNe]3s-3p": 新知探究（二） ②吡啶分子是大体积平面配体，N价层电子为2s22p3,形成吡啶是， ·情景导引 N为sp2杂化：2s2和2p、2p,发生杂化，p:留有一个单电子与其余 :1.提示：氢键不属于化学键，属于分子间作用力：图中每个水分子与相 5个C原子的P,轨道上的单电子形成离域大π键，因此形成6中心 6电子的离域大π键，记为Ⅱ：此啶分子中单键为6键，双键中1个 邻的4个水分子形成氢键，故每个水分子形成的氢键数为4X之 为。键，1个为π键，所以吡啶分子中1m0l吡啶中含有6键的数目 2,故1mo冰中含有2mol氢键。固态水（冰）中水分子间以氢键结 为11NA: 合排列成规则的晶体，则冰的结构中有空隙，造成体积膨胀，密度减 ③二氯二吡啶合铂为配合物，存在配位键，吡啶分子中存在共价键， 小，故冰的密度比水的小。 其中C与C之问为非极性共价键，C与N,C与H之间为极性共价2.提示：NH2属于极性分子，易溶于极性溶剂水中，且NH分子与水 键，所以答案选bdf: 分子之间能形成氢键，也促进NH?的溶解。CH,是非被性分子，根 ④若P+以$即杂化轨道进行配位，则二氯二吡啶合铂为四面体结 据“相似相溶”规律，CH难溶于极性溶剂水中。 构，不存在顺反异构体，因此P+的轨道杂化方式并不是s即杂化：：3.提示：“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是范德华力和氢键。 ⑤分子中正负电荷中心重合，则为非极性分子，不重合，则为极性分4.提示：C()2的分子直径小于笼状空腔直径，且C()2与H2()的结合能 子，所以反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子。 大于CH1与H2()的结合能。 答案(1)N>()>H(2)①1s22s2p3s23p或[Ne]3s23p 跟踪训练 ②sp杂化Ⅱ11NA③bdf④若P+以sp杂化轨道进行配：1.C[HC溶于水电离：HCI一H+十CI,破坏共价键，故A不符合 位，则二氯二吡啶合铂为四面体结构，不存在顺反异构体（二氯二吡题意：KC()?分解破坏离子键和共价键，故B不符合题意：I2升华破 啶合铂分子存在顺、反两种构型。若为$p杂化则不存在顺反异 坏分子间作用力，故C符合题意：NaC1溶于水电离：NaCI一Na+十 构)⑤非极性 C】,破坏离子键，故D不符合题意。门 126 2.A[A由晶体结构图可知，[C(NH2)]+中的-NH2的H与！ 章末综合提升 [B()CH3)1门一中的()形成氨键，因此，该晶体中存在N一H…O氢，素养提升 键，A说法正确；B.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但！探究目标（一） 是第ⅡA、VA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期：1.提示：10：1sp3、sp。甲醇中碳原子是饱和碳原子，是sp杂化， 的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序： 甲醛中碳原子是sp2杂化。 为C<O<N,B说法不正确：C.B,CON的未成对电子数分别为！2，提示：甲醇中碳原子的杂化方式为sp,空间结构为四面体形，分子 1、2、2、3,因此，基态原子未成对电子数BC=()<N,C说法不正 内()一C一H键角接近109°28'，甲醛中碳原子杂化方式为sp2,空间 确：D.[C(NH2)3]+为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类！ 结构为乎面三角形，分子内()一C一H键角接近120°，甲醇分子内的 型均为sp2:[B((OCH3),]-中B与4个(O形成了4个。键，B没有孤 ()一C一H键角小于甲醛分子内的()一C一H键角。 电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3:[B((O)CH)1]中()分别：3.提示：乙酸甲酯不易与水形成氢键，而甲醇易与水形成氢键使甲醇 与B和C形成了2个。键，)原子还有2个孤电子对，则()的原子 沸点升高，使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出。 轨道的杂化类型均为sp3:综上所述，晶体中B、O和N原子轨道的！4，提示：HOCH.CN中与羟基（一(OH)相连的碳为饱和碳原子，价层电 杂化类型不相同，D说法不正确：综上所述，本题选A。] 子对数是4，杂化轨道类型为$p,另外一碳原子与氮原子形成碳 3.A[根据“相似相溶”规律，B2、12是非极性分子，它们易溶于非极 三键，三键含有1个键和2个π键，价层电子对数=2十0=2，所以 性溶剂CC1中，而在极性溶剂水中的溶解度较小，A正确：卤素单 碳原子杂化轨道类型为s即。 质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越大，范德华力越大，榕！探究目标（二） 沸点越高，B错误：NH3和PH3都属于同一主族元素形成的氢化 COOH 物，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但氨气中含有氢键， PH不含氢键，氢键的存在导致氨气的沸点升高，C错误；HF和！1，提示：3。根据球棍模型写出其结构式为HO 一OH,连接羟 HC1的熔、沸点与分子内的共价键无关，D错误。] 4,D[由图可知，乙醇挥发过程温度降低，因此乙醇挥发需吸收热量， OH A正确：正丁醇、正丙醇、乙醇均存在氢键，三者不同的是范德华力， 基的碳原子是手性碳原子。 由图可知，相同时间内，挥发温度降低程度：正丁醇<正丙醇<乙2.提示：分子中间的碳原子连有两个氢，不具有手性。 醇，由此可知沸点：正丁醇>正丙醇一乙醇，范德华力：正丁醇>正 丙醇>乙醇，B正确：正丁烷和正丁醇分子间均存在范德华力，正丁 第三章晶体结构与性质 烷分子间不存在氢键，正丁醇分子间存在氢键，对比正丁烷和正丁 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 醇两条曲线，可以看出，氢键的存在使正丁醇温度下降得更慢，故氢 键的存在不利于醇的挥发，C正确：乙烷和乙醇分子间均存在范德 :必备知识·自主梳理 华力，乙烷分子间不存在氢键，乙醇分子间存在氢键，因此乙烷挥发！（一）振动白由移动晶态非品态电子、阳离子 电中性粒子 得比乙醇快，D项错误。] 电中性离子液态晶态 提升·学科素养 :(二)有，周期性没有无序周期性生长熔点 ·(三)基本单元任何间隙平行相同8424 应用体验 :(四)X射线衍射仪分立的斑点明锐的衍射峰形状和大小对 1.C[CS2分子结构式为S=C一S,分子中共价键为碳硫极性键，不 称数目和位置 存在非极性键，故A错误：CH,分子中共价键为碳氢极性键，不存 在非极性键，故B错误；H2()2分子结构式为H一()一()一H,分子中 关键能力·合作探究 含有氢氧极性共价键和氧氧非极性共价键，但是分子结构不对称， 新知探究（一） 离于极性分子，故C正确：CH,一CH2中含有碳氢极性键和碳碳非 ·探究活动 极性键，由于分子结构对称，故分子为非极性分子，D错误。] :1,提示：方法一：测固体的熔点，有固定熔点的是晶体，没有固定熔点 2,D[题日所给各物质分子中均为极性键。C)2、CH1、BF3为非极 的是非晶体。 性分子，S)2、PCl3、NH、HCI、,HI为极性分子。 方法二：对固体进行X射线衍射实验。 3.D [正四面体形结构，结枸对称是非极性分子，A错误：直线形结！2.提示：晶态、非晶态及塑晶态、液晶态等。 构，结构对称是非极性分子，B错误；平面正三角形结构，结枸对称：3，提示：固态、液态和气态物质不一定都由分子构成，也可能由原子或 是非极性分子，C错误；三角锥形结构，结构不对称，正负电荷的重！ 离子等微粒构成。 心不能重合，是极性分子，D正确。] 4.提示：不是晶体：晶体与非晶体的根本区别在于构成固体的粒子在 随堂·巩固双基 微观空间里是否呈现周期性的有序排列。观察玻璃的结构示意图 可知，构成玻璃的粒子的排列是无序的，所以玻璃是非晶体。 1,B[氢键比范德华力强，但它不属于化学键，氢键是分子间作用力， 5,提示：晶体内部的粒子一定按一定规律呈周期性的排列，而非晶体 故A项错误：分子间氢键的存在，大大加强了分子间的作用力，使物 中的粒子排列是无规则的。 质的熔、沸点升高，故B项正确：结构和组成相似的共价化合物，相跟踪训练 对分子质量越大，物质的沸，点越高，但HF中存在氢键，导致HF的 :1,B[在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却，可得到较小颗粒 沸点比卤族其他元素的氢化物的沸，点高，沸点大小为HF>HI> 明矾晶体，A错误：晶体中原子呈周期性有序排列，且有自范性，非 HB>HCI,故C项错误；氢键只影响物质的物理性质，不影响化学 晶体中原子排列相对无序，无自范性，可以用X射线衍射方法鉴别 性质，故D项错误。 晶体和非晶体，故B正确，D错误：元素周期表中位于金属和非金属 2.C[CHCH2一是推电子基团，导致羧酸的酸性减弱。] 分界线附近的元素导电性介于导体和绝缘体之间，可以寻找半导体 3.D[在甘油分子中，碳原子之间、碳原子与氧原子、碳原子与氢原 材料，不属于过渡元素，C错误。] 子、氧原子与氧原子之间都是共价单键，故分子中只含有。键，C错！2.B[A正确，如品态SiO,和非晶态SiO2:B不正确，最可靠的科学 误：分子中含有极性键(C一H、()一H)又含有非极性键(C一C),因： 方法是对固体进行X射线衍射实验。] 此A、B错误，D正确。] 3.A[物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有其他聚集状态，如 4.D[分子间存在多种相互作用，这些作用统称为分子间作用力，A! 晶态、非晶态以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等，A项 正确：分子间氢键的形成徐使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解！ 错误：物质处于气态时，微粒间距离大，微粒运动速率快，体系处于 度也有影响，B正确：范德华力和氢键均屑分子间作用力，两者有可！ 高度无序状态，B项正确：固态物质中的微粒相距很近，难以自由移 能同时存在于分子之间，C正确：氢键属于分子间作用力，而不是化！ 动，但能够在一定位置上做不同程度的振动，C项正确：对液态物质 学键，D错误。] 而言，微粒相距较近，微粒间作用力较强，微粒的运动明显活跃，介 5.D[由图可知，层与层之间由水分子通过氢键连在一起，A正确：每 于固态和气态之间，使之表现出明显的流动性，D项正确。 个H,O连接在Ca+和相邻两层各1个S号的O上，B正确：：新知探究（二） CaS),十2H,0-CaS01·2H20,故无水CaS01可用作吸水剂，C!典例导引 正确：加热图示所示石膏，将失去结晶水而发生化学变化，故有化学！[典例]解析该结枸是一个正三棱柱，它分摊到的粒子为顶角粒子 键的断裂和形成，而不仅仅破坏层与层之间的作用力，D错误。] 6.解析(1)As与N同族，则AsH3分子的立体结构类似于NH,为 的立上下棱上粒子的工，侧棱上粒于的百及内部的所有粒子， 三角锥形：由于NH3分子间存在氢键，使沸，点升高，故AsH3的沸· X都在顶角，6个Y在上下棱上，3个Y在侧棱上，Z位于内部，所 点较NH3低。(2)苯胺比甲苯的熔，沸点都高，因为苯胺中存在电 负性较强的N,可以形成分子间氢键。 以，X,Y,Z三种粒于数之比为(6×立)：(6×十+3×6)：1 答案(1)三角锥形低NH3分子间存在氢键 1:4:2。 (2)苯胺分子之间存在氢键 答案B 127