第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 讲义-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第三节 分子结构与物质的性质 知识1 共价键的极性☆☆ 1.键的极性和分子的极性☆ 项目 内容 键的 极性 极性键和非极性键的比较 项目 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 表示形式 A—B、A=B、A≡B等 A—A、A=A、A≡A等 实例 C—H、C=O、C≡N等 H—H、C=C、C≡C等 极性键和非极性键的存在 物质类别 共价化合物； 部分离子化合物 非金属单质；部分共价化合物；部分离子化合物 实例 HCl、NaOH、NH4Cl等 O2、H2O2、Na2O2等 分子的极性 极性分子 （polar molecule） 正电中心和负电中心不重合，键的极性的向量和不等于零（不具有对称中心）注意：O3特殊 非极性分子 （nonpolar molecule） 正电中心和负电中心重合，键的极性的向量和等于零（具有对称中心） 图示 极性分子 极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 非极性分子 非极性分子 非极性分子 非极性分子 图2.3-1 常见的极性分子和非极性分子 键的极性与分子极性之间的关系 从向量的角度分析 物质 图示 分析 分子中共价键的极性的向量和等于0，则分子没有带正电和带负电的两部分，为非极性分子 BF3 对称的3个F所带负电荷的向量和位于分子中心，即与B重合，且负电量与B所带的正电量相等，分子不带电，为非极性分子 CCl4 对称的4个H所带正电荷的向量和位于分子中心，即与C重合，且正电量与C所带的负电量相等，分子不带电，为非极性分子 分子中共价键的极性的向量和不等于0，则分子中存在带正电和带负电的两部分，为极性分子 H2O 2个H所带正电荷的向量和位于2个H连线的中间，即正电中心与负电中心不重合，为极性分子 NH3 3个H所带正电荷的向量和位于3个H所形成的正三角形的中心，即正电中心与负电中心不重合，为极性分子 从对称性的角度分析 极性键 空间不对称 极性 分子 双原子分子，如HCl、NO、IBr等 V形分子，如H2O、H2S、SO2等 三角锥形分子，如NH3、PH3等 非正四面体形分子，CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl等 空间对称 非极性 分子 单质分子，如Cl2、N2、P4、I2等 直线形分子，如CO2、CS2、C2H2等 正四面体形分子，如CH4、CCl4、CF4等 平面正三角形分子，如BF3、SO3等 非极性键 2.键的极性对化学性质的影响☆ 项目 内容 以羧酸为例 羧酸是一类含羧基（—COOH的有机酸，羧基可电离出H+而呈酸性） 影响 不同原子或原子团的影响 相同原子或原子团的影响 原子相同但原子个数不同，也会对化学性质产生影响，多个原子或原子团比1个原子或原子团的影响力大。 吸电子基团 三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，C—F的极性大于C—Cl的极性，导致三氟乙酸的羧基中的O—H的极性更大，更易电离出氢离子。 CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH 三者酸性关系 CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH 推电子基团 烃基（符号R—）是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以酸性：甲酸>乙酸>丙酸 CH3CH2COOH>(CH3)2CHCOOH>(CH3)3CCOOH 总结 均涉及吸电子基团和推电子基团 表2-6 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 · 例题 考点：极性键和非极性键 1．（2025秋•清远期末）提纯粗硅时可通过反应SiHCl3+H2Si+3HCl获取晶体硅。下列说法正确的是（　　） A．1molSi晶体中含有4mol非极性键 B．SiHCl3只含极性键，属于共价化合物 C．SiHCl3的空间填充模型为 D．HCl的电子式为 考点：共价键的极性对物质性质的影响 2．（2026春•海淀区校级期中）下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是（　　） A． B． C． D． 考点：极性分子和非极性分子 3．（2026•茂名模拟）由结构不能推测出对应性质的是（　　） 选项 结构 性质 A 甲苯中甲基与苯环相连 甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化 B NaCl属于离子晶体 熔融NaCl可导电 C 乙酸分子含极性的C—H键 乙酸能发生酯化反应 D HCl是极性分子，CH4是非极性分子 在水中的溶解度：HCl＞CH4 A．A B．B C．C D．D 考点：“等电子原理”的应用 4．（2025春•新会区校级期中）下列叙述正确的是（　　） A．NH4+与H3O+均为10电子粒子，它们互为等电子体 B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大 C．H2O2含有极性键和非极性键，是非极性分子 D．N、O、F的电负性逐渐增大 知识2 分子间的作用力（intermolecular force）☆☆☆☆ 1.范德华力（van der Waals force）☆ 项目 内容 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。 特征 （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范德华力。 （2）范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。 （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。 影响因素 （1）相对分子质量：一般来说，相对分子质量越大，范德华力越大。 （2）分子的极性：分子的极性越大，范德华力也越大。 表2-7 某些分子间的范德华力 分子 Ar CO HI HBr HCl 范德华力/（kJ·mol-1） 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14 2.范德华力对物质性质的影响☆ 项目 内容 对物质熔点、沸点的影响 物质特点 影响规律 具体实例（熔、沸点） 组成和结构相似 随着相对分子质量的增大→范德华力增大→熔、沸点升高 F2<Cl2<Br2<I2 同分异构体 分子对称性越高→范德华力越小→熔、沸点越低 新戊烷<异戊烷<正戊烷(沸点) 相对分子质量接近 分子极性越小→范德华力越小→熔、沸点越低 F2<CO 对物质溶解性的影响 溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质的溶解度越大。如溴、碘与苯之间的范德华力较大，所以溴和碘易溶于苯中，而水浴苯之间的范德华力较小，故水难溶于苯中。 · 例题 考点：分子间作用力 5．（2025秋•深圳校级期中）下列关于范德华力的叙述正确的是（　　） A．范德华力的实质是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量 考点：化学键和分子间作用力的区别 6．（2025春•广东期末）下列物质的变化，仅破坏范德华力的是（　　） A．碘单质的升华 B．NaCl溶于水 C．将液态水加热变为水蒸气 D．NH4Cl受热 考点：分子间作用力对物质的状态等方面的影响 7．（2025秋•罗湖区校级期末）下列实验事实解释不合理的是（　　） A．乙醇的沸点高于乙醛是因为乙醇分子间存在氢键，而乙醛分子间只有范德华力 B．单质碘易溶于CCl4而微溶于水，是因为I2和CCl4都是非极性分子而水是极性分子 C．NH3与CH4的空间构型不同是因为NH3中存在孤电子对而CH4中只有成键电子对 D．水分子比硫化氢稳定是因为水分子存在氢键 3.氢键（hydrogen bond）及其对物质性质的影响☆ 项目 内容 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。 表示方法 氢键可用X—H…Y—表示，式中X和Y表示N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 图示 图2.3-2 氢键 形成条件 （1）要有与电负性很大的原子X以共价键结合的氢原子，如H2O→H—O—H。 （2）要有电负性很大且含有孤电子对的原子Y。 （3）X与Y的原子半径要小，这样空间位阻很小。 注意：①并不是有氢就能形成氢键，必须是已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间才能形成氢键。 ②能形成氢键的元素主要是N、O、F。 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（如图） HF分子间氢键示意图 H2O分子间氢键示意图 图2.3-3 氢键示意图举例 类型 （1）分子间氢键：如对羟基苯甲醛分子间的氢键（两个水分子之间形成氢键，一个水分子的氧和另一个水分子的氢形成氢键）如下图2.3-4所示。 （2）分子内氢键：如邻羟基苯甲醛分子间的氢键（两个羟基之间形成氢键）如下图2.3-5所示。 分子间氢键 分子内氢键 图2.3-4 邻羟基苯甲醛 图2.3-5 对羟基苯甲醛 对物质性质的影响 （1）对物质熔、沸点的影响：分子间>分子内；NH3、H2O、HF的熔、沸点比同主族相邻元素的氢化物高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键 （2）对物质溶解度的影响：溶质和溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。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。低级的醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水分子形成氢键有关。 （3）对密度的影响：由于水分子之间的氢键，水结冰时体积变大而密度变小；冰融化成水时，体积减小而密度变大；在接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成“缔合分子”，导致这种水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 （4）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。 · 例题 考点：含有氢键的物质 8．（2026•东莞市校级二模）物质的结构决定性质，下列解释错误的是（　　） A．硬度：金刚石＞碳化硅，因为键长C﹣Si＞C﹣C B．苯酚比苯更易与溴反应，因为羟基活化了苯环 C．稳定性：HF＞HBr，因为HF分子之间有氢键 D．熔点：Al2O3＞Na2O，因为离子半径：Na+＞Al3+ 考点：氢键的存在对物质性质的影响 9．（2025秋•广东期末）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（　　） 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 沸点：NH3＞PH3、H2O＞H2S 氨、水均能形成分子间氢键 B 铁丝能与冷的浓硫酸、浓硝酸反应生成大量气体 H2SO4，HNO3均是强酸 C CO2，NO2均能与水反应 CO2，NO2均是直线形分子 D 熔点：金刚石＞碳化硅 还原性：C＞Si A．A B．B C．C D．D 4.溶解性☆ 项目 内容 相似相溶 （like dissolves like） 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。 影响物质溶解性的因素 （1）外界因素：主要有温度、压强等。大多数固体的溶解度随温度的升高而增大；气体的溶解度随温度的升高而减小，随压强的增大而增大。 （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：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解度越大。如乙醇和水互溶，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，固SO2的溶解度增大。 图示 图2.3-6 相似相溶—水喝甲醇的相互溶解（虚线表示氢键） · 例题 考点：相似相溶原理及其应用 10．（2025春•番禺区校级期中）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（　　） 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 乙烯能使溴水褪色 乙烯能与溴发生取代反应 B 可用四氯化碳萃取碘水中的碘 从分子结构角度看，存在相似相溶规律 C 乙酸与碳酸氢钠反应，可生成CO2气体 酸性：CH3COOH＜H2CO3 D 可用蒸馏法分离二氯甲烷和三氯甲烷的液态混合物 沸点：二氯甲烷＞三氯甲烷 A．A B．B C．C D．D 知识3 分子的手性（chirality）☆ 项目 内容 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（或对应异构体）。 手性分子 有手性异构体的分子叫作手性分子如：CHBrClF是一个简单的手性分子 图2.3-7 互为镜像的两个分子 图2.3-8 左右手互为镜像 图2.3-9 左手和右手不能叠合 说明：对于有机物，有手性碳原子的不一定是手性分子，没有手性碳原子的一定不是手性分子，有一个手性碳原子的一定是手性分子，构成生命体的有机物绝大多数为手性分子，两个手性分子的性质不同，手性有机物中必定含手性碳原子。 手性分子的理解 （1）不重合性：“手性”是指一个物体不能与其镜像相重合。如我们的双手，左手与互称镜像的右手不重合。一个手性分子与其镜像不重合，分子的手性通常是由不对称碳引起，即一个碳上的四个原子或基团互不相同。 （2）手性同分异构体（又称对映异构体、光学异构体）的两个分子互为镜像关系，即分子形式的“左撇子和右撇子”。 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。所以判断一种有机物是否含有手性碳原子，就看该有机物含有的演员自是否连有四个互不相同的原子或基团。如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团，中心碳原子即为手性碳原子。 手性合成 （1）起因：现今使用的药物中手性药物超过50%。对于手性药物，一个异构体可能是有效的，而另一个异构体可能是无效甚至有害的，因此生产手性药物必须把手性异构体分离开。 （2）手性合成：用手性催化剂进行药物的合成方法，可以只得到或者主要得到一种手性分子。手性合成是当代化学的热电之一，是21世纪化学研究的重要领域。 （3）手性催化剂：只催化或者主要催化一种手性分子的合成。可比喻成握手，手性催化剂像迎宾的主人伸出右手，被催化合成的手性分子像客人，总是伸出右手去握手，如下图。 图2.3-10 手性催化剂的手性传递 · 例题 考点：表面活性剂 11．（2025春•南漳县校级月考）化学在生活中有着重要的应用。下列叙述不正确的是（　　） A．肥皂中含有的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束而达到去污效果 B．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，不能体现晶体的各向异性 C．日光灯和霓虹灯的灯管里存在有具有良好流动性和导电能力的等离子体 D．2022年春节部分地方燃放的“烟花”应用了某些金属原子的电子跃迁 考点：“手性分子”在生命科学等方面的应用 12．（2025春•深圳校级期中）下列化合物中含有3个“手性碳原子”的是（　　） A． B． C． D． · 近5年高考真题 考点：极性分子和非极性分子（共3小题） 1．（2025•安徽）氟气通过碎冰表面，发生反应①F2+H2OHOF+HF，生成的HOF遇水发生反应②HOF+H2O═HF+H2O2，下列说法正确的是（　　） A．HOF的电子式为 B．H2O2为非极性分子 C．反应①中有非极性键的断裂和形成 D．反应②中HF为还原产物 2．（2025•浙江）下列属于极性分子的是（　　） A．HCl B．N2 C．He D．CH4 3．（2023•山东）下列分子属于极性分子的是（　　） A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4 考点：相似相溶原理及其应用 4．（2021•全国）通常条件下，下列各组物质的性质排列顺序正确的是（　　） A．熔点：MgO＞MgCl2＞SiO2 B．水中溶解度：CO2＞H2S＞NH3 C．沸点：正丁烷＞正戊烷＞正己烷 D．热稳定性：HCl＞HBr＞HI 考点：氢键的存在对物质性质的影响 5．（2023•湖北）中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是（　　） A．纤维素是自然界分布广泛的一种多糖 B．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键 C．NaOH提供OH﹣破坏纤维素链之间的氢键 D．低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性 考点：“手性分子”在生命科学等方面的应用 6．（2022•重庆）关于M的说法正确的是（　　） A．分子式为C12H16O6 B．含三个手性碳原子 C．所有氧原子共平面 D．与（CH3）2C＝O互为同系物 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 分子结构与物质的性质 知识1 共价键的极性☆☆ 1.键的极性和分子的极性☆ 项目 内容 键的 极性 极性键和非极性键的比较 项目 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 表示形式 A—B、A=B、A≡B等 A—A、A=A、A≡A等 实例 C—H、C=O、C≡N等 H—H、C=C、C≡C等 极性键和非极性键的存在 物质类别 共价化合物； 部分离子化合物 非金属单质；部分共价化合物；部分离子化合物 实例 HCl、NaOH、NH4Cl等 O2、H2O2、Na2O2等 分子的极性 极性分子 （polar molecule） 正电中心和负电中心不重合，键的极性的向量和不等于零（不具有对称中心）注意：O3特殊 非极性分子 （nonpolar molecule） 正电中心和负电中心重合，键的极性的向量和等于零（具有对称中心） 图示 极性分子 极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 非极性分子 非极性分子 非极性分子 非极性分子 图2.3-1 常见的极性分子和非极性分子 键的极性与分子极性之间的关系 从向量的角度分析 物质 图示 分析 分子中共价键的极性的向量和等于0，则分子没有带正电和带负电的两部分，为非极性分子 BF3 对称的3个F所带负电荷的向量和位于分子中心，即与B重合，且负电量与B所带的正电量相等，分子不带电，为非极性分子 CCl4 对称的4个H所带正电荷的向量和位于分子中心，即与C重合，且正电量与C所带的负电量相等，分子不带电，为非极性分子 分子中共价键的极性的向量和不等于0，则分子中存在带正电和带负电的两部分，为极性分子 H2O 2个H所带正电荷的向量和位于2个H连线的中间，即正电中心与负电中心不重合，为极性分子 NH3 3个H所带正电荷的向量和位于3个H所形成的正三角形的中心，即正电中心与负电中心不重合，为极性分子 从对称性的角度分析 极性键 空间不对称 极性 分子 双原子分子，如HCl、NO、IBr等 V形分子，如H2O、H2S、SO2等 三角锥形分子，如NH3、PH3等 非正四面体形分子，CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl等 空间对称 非极性 分子 单质分子，如Cl2、N2、P4、I2等 直线形分子，如CO2、CS2、C2H2等 正四面体形分子，如CH4、CCl4、CF4等 平面正三角形分子，如BF3、SO3等 非极性键 2.键的极性对化学性质的影响☆ 项目 内容 以羧酸为例 羧酸是一类含羧基（—COOH的有机酸，羧基可电离出H+而呈酸性） 影响 不同原子或原子团的影响 相同原子或原子团的影响 原子相同但原子个数不同，也会对化学性质产生影响，多个原子或原子团比1个原子或原子团的影响力大。 吸电子基团 三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，C—F的极性大于C—Cl的极性，导致三氟乙酸的羧基中的O—H的极性更大，更易电离出氢离子。 CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH 三者酸性关系 CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH 推电子基团 烃基（符号R—）是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以酸性：甲酸>乙酸>丙酸 CH3CH2COOH>(CH3)2CHCOOH>(CH3)3CCOOH 总结 均涉及吸电子基团和推电子基团 表2-6 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 · 例题 考点：极性键和非极性键 1．（2025秋•清远期末）提纯粗硅时可通过反应SiHCl3+H2Si+3HCl获取晶体硅。下列说法正确的是（　　） A．1molSi晶体中含有4mol非极性键 B．SiHCl3只含极性键，属于共价化合物 C．SiHCl3的空间填充模型为 D．HCl的电子式为 【解答】解：A．晶体硅中每个Si原子形成4个Si﹣Si键，而Si﹣Si键为2个Si原子共有，1molSi晶体中含有Si﹣Si非极性键为1mol×42mol，故A错误； B．SiHCl3是共价键形成的化合物，属于共价化合物，H原子、Cl原子与Si原子之间形成极性键，故B正确； C．选项中是球棍模型，而不是空间填充模型，且碳原子大于氯原子半径，也不是SiHCl3的球棍模型，故C错误； D．HCl属于共价化合物，其电子式为，故D错误； 故选：B。 考点：共价键的极性对物质性质的影响 2．（2026春•海淀区校级期中）下列反应产物不能用反应物中键的极性解释的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A．乙醛和HCN发生加成反应，HCN中H—C极性键断裂，乙醛中C＝O键断开π键，显正电性的H加到显负电性的O上形成羟基，该反应可以用反应物中键的极性解释，故A错误； B．NH3中的一个N—H键极性大，易断裂，乙酰氯中的C—Cl键是极性共价键，极性较强，反应中容易断裂，C和N形成极性键，H和Cl形成极性键，生成乙酰胺和HCl，反应与反应物中键的极性有关，可以用键的极性解释，故B错误； C．乙醇和HBr发生取代反应，HBr中的H—Br极性键断裂，乙醇中的C—O极性键断裂，形成新的C—Br极性键和H—O极性键，该反应可以用反应物中键的极性解释，故C错误； D．丙烯和氢气加成，丙烯中的C＝C双键是非极性共价键，断裂的是C＝C键的π键和氢气分子中的H—H非极性键，都是断裂非极性键，故该反应不能用反应物中键的极性解释，故D正确； 故选：D。 考点：极性分子和非极性分子 3．（2026•茂名模拟）由结构不能推测出对应性质的是（　　） 选项 结构 性质 A 甲苯中甲基与苯环相连 甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化 B NaCl属于离子晶体 熔融NaCl可导电 C 乙酸分子含极性的C—H键 乙酸能发生酯化反应 D HCl是极性分子，CH4是非极性分子 在水中的溶解度：HCl＞CH4 A．A B．B C．C D．D 【解答】解：A．苯环使甲基变得活泼，所以甲基能被酸性 KMnO4氧化，故A正确； B．离子晶体在熔融状态下会电离出自由移动的离子，所以可以导电，故B正确； C．乙酸发生酯化反应的原因是分子中含有羧基（—COOH），和 C—H 键无关，故C错误； D．根据“相似相溶”原理，水是极性分子，所以极性分子 HCl 易溶，非极性分子CH4难溶，故D正确； 故选：C。 考点：“等电子原理”的应用 4．（2025春•新会区校级期中）下列叙述正确的是（　　） A．NH4+与H3O+均为10电子粒子，它们互为等电子体 B．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大 C．H2O2含有极性键和非极性键，是非极性分子 D．N、O、F的电负性逐渐增大 【解答】解：A．具有相同的原子数和价电子对数的微粒为等电子体，NH4+有5个原子，而H3O+含有4个原子，故NH4+与H3O+不是等电子体，故A错误； B．同周期元素的第一电离能从左向右呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素比相邻元素大，Na、Mg、Al的第一电离能由大到小的顺序为：Mg＞Al＞Na，故B错误； C．H2O2存在H﹣O键和O﹣O键，存在极性键和非极性键，但H2O2正负电荷中心不重合，为极性分子，故C错误； D．同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大，电负性大小顺序为：F＞O＞N，故D正确； 故选：D。 知识2 分子间的作用力（intermolecular force）☆☆☆☆ 1.范德华力（van der Waals force）☆ 项目 内容 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。 特征 （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范德华力。 （2）范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。 （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。 影响因素 （1）相对分子质量：一般来说，相对分子质量越大，范德华力越大。 （2）分子的极性：分子的极性越大，范德华力也越大。 表2-7 某些分子间的范德华力 分子 Ar CO HI HBr HCl 范德华力/（kJ·mol-1） 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14 2.范德华力对物质性质的影响☆ 项目 内容 对物质熔点、沸点的影响 物质特点 影响规律 具体实例（熔、沸点） 组成和结构相似 随着相对分子质量的增大→范德华力增大→熔、沸点升高 F2<Cl2<Br2<I2 同分异构体 分子对称性越高→范德华力越小→熔、沸点越低 新戊烷<异戊烷<正戊烷(沸点) 相对分子质量接近 分子极性越小→范德华力越小→熔、沸点越低 F2<CO 对物质溶解性的影响 溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质的溶解度越大。如溴、碘与苯之间的范德华力较大，所以溴和碘易溶于苯中，而水浴苯之间的范德华力较小，故水难溶于苯中。 · 例题 考点：分子间作用力 5．（2025秋•深圳校级期中）下列关于范德华力的叙述正确的是（　　） A．范德华力的实质是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量 【解答】解：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，故A错误； B.化学键是微粒间的强烈的相互作用，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，故B正确； C.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，故C错误； 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，故D错误； 故选：B。 考点：化学键和分子间作用力的区别 6．（2025春•广东期末）下列物质的变化，仅破坏范德华力的是（　　） A．碘单质的升华 B．NaCl溶于水 C．将液态水加热变为水蒸气 D．NH4Cl受热 【解答】解：A．碘单质的升华是物理变化，仅破坏范德华力，故A正确； B．NaCl溶于水是化学变化，破坏的是离子键，故B错误； C．将液态水加热变为水蒸气是物理变化，破坏的是氢键和范德华力，故C错误； D．NH4Cl受热分解是化学变化，破坏的是离子键和共价键，故D错误； 故选：A。 考点：分子间作用力对物质的状态等方面的影响 7．（2025秋•罗湖区校级期末）下列实验事实解释不合理的是（　　） A．乙醇的沸点高于乙醛是因为乙醇分子间存在氢键，而乙醛分子间只有范德华力 B．单质碘易溶于CCl4而微溶于水，是因为I2和CCl4都是非极性分子而水是极性分子 C．NH3与CH4的空间构型不同是因为NH3中存在孤电子对而CH4中只有成键电子对 D．水分子比硫化氢稳定是因为水分子存在氢键 【解答】解：A．乙醇分子间存在氢键，乙醛分子间不能形成氢键，所以乙醇的沸点比乙醛高，故A正确； B．碘、CCl4是非极性分子，水是极性分子，根据物质溶解性“相似相溶”的一般规律，因此碘不易溶于水，易溶于CCl4，故B正确； C．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，CH4的中心原子没有孤电子对，其键角为109°28′，NH3的中心原子含有1个孤电子对，键角为107°18′，故C正确； D．H2O分子比H2S分子稳定，是因H﹣O键能比H﹣S键能大，与氢键无关，故D错误； 故选：D。 3.氢键（hydrogen bond）及其对物质性质的影响☆ 项目 内容 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。 表示方法 氢键可用X—H…Y—表示，式中X和Y表示N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 图示 图2.3-2 氢键 形成条件 （1）要有与电负性很大的原子X以共价键结合的氢原子，如H2O→H—O—H。 （2）要有电负性很大且含有孤电子对的原子Y。 （3）X与Y的原子半径要小，这样空间位阻很小。 注意：①并不是有氢就能形成氢键，必须是已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间才能形成氢键。 ②能形成氢键的元素主要是N、O、F。 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（如图） HF分子间氢键示意图 H2O分子间氢键示意图 图2.3-3 氢键示意图举例 类型 （1）分子间氢键：如对羟基苯甲醛分子间的氢键（两个水分子之间形成氢键，一个水分子的氧和另一个水分子的氢形成氢键）如下图2.3-4所示。 （2）分子内氢键：如邻羟基苯甲醛分子间的氢键（两个羟基之间形成氢键）如下图2.3-5所示。 分子间氢键 分子内氢键 图2.3-4 邻羟基苯甲醛 图2.3-5 对羟基苯甲醛 对物质性质的影响 （1）对物质熔、沸点的影响：分子间>分子内；NH3、H2O、HF的熔、沸点比同主族相邻元素的氢化物高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键 （2）对物质溶解度的影响：溶质和溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。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。低级的醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水分子形成氢键有关。 （3）对密度的影响：由于水分子之间的氢键，水结冰时体积变大而密度变小；冰融化成水时，体积减小而密度变大；在接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成“缔合分子”，导致这种水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 （4）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。 · 例题 考点：含有氢键的物质 8．（2026•东莞市校级二模）物质的结构决定性质，下列解释错误的是（　　） A．硬度：金刚石＞碳化硅，因为键长C﹣Si＞C﹣C B．苯酚比苯更易与溴反应，因为羟基活化了苯环 C．稳定性：HF＞HBr，因为HF分子之间有氢键 D．熔点：Al2O3＞Na2O，因为离子半径：Na+＞Al3+版权所有 【解答】解：A．金刚石和碳化硅均为共价晶体，键长越短键能越大，晶体硬度越高，C原子半径小于Si，因此C﹣C键长小于C﹣Si键，金刚石硬度更大，故A正确； B．酚﹣OH影响苯环，苯环上H变活泼，则苯酚与溴水直接就可反应，而苯与溴反应则需要加铁屑，体现了苯环上的取代基活化了苯环，故B正确； C．稳定性：HF＞HBr，因为HF分子中H﹣F键稳定性大于H﹣Br，与氢键无关，故C错误； D．二者都是离子晶体，因为离子半径：Na+＞Al3+，且铝离子带电荷多于钠离子，所以氧化铝晶格能更大，所以熔点：Al2O3＞Na2O，故D正确； 故选：C。 考点：氢键的存在对物质性质的影响 9．（2025秋•广东期末）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（　　） 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 沸点：NH3＞PH3、H2O＞H2S 氨、水均能形成分子间氢键 B 铁丝能与冷的浓硫酸、浓硝酸反应生成大量气体 H2SO4，HNO3均是强酸 C CO2，NO2均能与水反应 CO2，NO2均是直线形分子 D 熔点：金刚石＞碳化硅 还原性：C＞Si A．A B．B C．C D．D 【解答】解：A．氨、水均能形成分子间氢键，导致沸点：NH3＞PH3、H2O＞H2S，故A正确； B．H2SO4，HNO3均是强酸，铁丝能与冷的浓硫酸、浓硝酸反应发生钝化现象，阻止反应进行，故B错误； C．CO2，NO2均能与水反应，CO2是直线形分子，NO2分子是V形，故C错误； D．金刚石和碳化硅都是共价晶体，碳原子半径小于硅，则熔点：金刚石＞碳化硅，非金属性C＞Si，氧化性C＞Si，故D错误； 故选：A。 4.溶解性☆ 项目 内容 相似相溶 （like dissolves like） 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。 影响物质溶解性的因素 （1）外界因素：主要有温度、压强等。大多数固体的溶解度随温度的升高而增大；气体的溶解度随温度的升高而减小，随压强的增大而增大。 （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：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解度越大。如乙醇和水互溶，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，固SO2的溶解度增大。 图示 图2.3-6 相似相溶—水喝甲醇的相互溶解（虚线表示氢键） · 例题 考点：相似相溶原理及其应用 10．（2025春•番禺区校级期中）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（　　） 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 乙烯能使溴水褪色 乙烯能与溴发生取代反应 B 可用四氯化碳萃取碘水中的碘 从分子结构角度看，存在相似相溶规律 C 乙酸与碳酸氢钠反应，可生成CO2气体 酸性：CH3COOH＜H2CO3 D 可用蒸馏法分离二氯甲烷和三氯甲烷的液态混合物 沸点：二氯甲烷＞三氯甲烷 A．A B．B C．C D．D 【解答】解：A．乙烯含有碳碳双键，使溴水褪色是因为双键的加成反应，而非取代反应，故A错误； B．CCl4和I2均为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理可知，I2易溶于CCl4，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系，故B正确； C．乙酸与碳酸氢钠反应生成CO2气体，根据强酸制弱酸规律可知，酸性：CH3COOH＞H2CO3，故C错误； D．二氯甲烷、三氯甲烷均为分子晶体，相对分子质量：三氯甲烷＞二氯甲烷，则沸点：三氯甲烷＞二氯甲烷，故D错误； 故选：B。 知识3 分子的手性（chirality）☆ 项目 内容 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（或对应异构体）。 手性分子 有手性异构体的分子叫作手性分子如：CHBrClF是一个简单的手性分子 图2.3-7 互为镜像的两个分子 图2.3-8 左右手互为镜像 图2.3-9 左手和右手不能叠合 说明：对于有机物，有手性碳原子的不一定是手性分子，没有手性碳原子的一定不是手性分子，有一个手性碳原子的一定是手性分子，构成生命体的有机物绝大多数为手性分子，两个手性分子的性质不同，手性有机物中必定含手性碳原子。 手性分子的理解 （1）不重合性：“手性”是指一个物体不能与其镜像相重合。如我们的双手，左手与互称镜像的右手不重合。一个手性分子与其镜像不重合，分子的手性通常是由不对称碳引起，即一个碳上的四个原子或基团互不相同。 （2）手性同分异构体（又称对映异构体、光学异构体）的两个分子互为镜像关系，即分子形式的“左撇子和右撇子”。 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。所以判断一种有机物是否含有手性碳原子，就看该有机物含有的演员自是否连有四个互不相同的原子或基团。如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团，中心碳原子即为手性碳原子。 手性合成 （1）起因：现今使用的药物中手性药物超过50%。对于手性药物，一个异构体可能是有效的，而另一个异构体可能是无效甚至有害的，因此生产手性药物必须把手性异构体分离开。 （2）手性合成：用手性催化剂进行药物的合成方法，可以只得到或者主要得到一种手性分子。手性合成是当代化学的热电之一，是21世纪化学研究的重要领域。 （3）手性催化剂：只催化或者主要催化一种手性分子的合成。可比喻成握手，手性催化剂像迎宾的主人伸出右手，被催化合成的手性分子像客人，总是伸出右手去握手，如下图。 图2.3-10 手性催化剂的手性传递 · 例题 考点：表面活性剂 11．（2025春•南漳县校级月考）化学在生活中有着重要的应用。下列叙述不正确的是（　　） A．肥皂中含有的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束而达到去污效果 B．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，不能体现晶体的各向异性 C．日光灯和霓虹灯的灯管里存在有具有良好流动性和导电能力的等离子体 D．2022年春节部分地方燃放的“烟花”应用了某些金属原子的电子跃迁 【解答】解：A．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果，故A正确； B．液晶分子的空间排列是不稳定的，但具有各向异性，属于非晶体，故B错误； C．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等，具有良好流动性和导电能力，故C正确； D．金属原子受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来，而呈现各种颜色，故D正确； 故选：B。 考点：“手性分子”在生命科学等方面的应用 12．（2025春•深圳校级期中）下列化合物中含有3个“手性碳原子”的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，有两个手性碳原子，故A错误； B．有两个手性碳原子，故B错误； C．有三个手性碳原子，故C正确； D．无手性碳原子，故D错误； 故选：C。 · 近5年高考真题 考点：极性分子和非极性分子（共3小题） 1．（2025•安徽）氟气通过碎冰表面，发生反应①F2+H2OHOF+HF，生成的HOF遇水发生反应②HOF+H2O═HF+H2O2，下列说法正确的是（　　） A．HOF的电子式为 B．H2O2为非极性分子 C．反应①中有非极性键的断裂和形成 D．反应②中HF为还原产物 【解答】解：A．HOF中中心原子是O原子，结构式为H—O—F，则电子式为，故A正确； B．H2O2是折线形，分子中正负电荷重心不重合，是极性分子，故B错误； C．反应①中有F—F非极性键的断裂和H—O、O—F、H—F极性键的形成，没有非极性键的形成，故C错误； D．反应②中HF不是还原产物，H2O2既是氧化产物，也是还原产物，故D错误； 故选：A。 2．（2025•浙江）下列属于极性分子的是（　　） A．HCl B．N2 C．He D．CH4 【解答】解：A．HCl正负电荷的中心不重合，为极性分子，故A正确； B．N2的正负电荷的中心重合，为非极性分子，故B错误； C．He是单原子分子，不是极性分子，故C错误； D．CH4为正四面体结构，正负电荷的中心重合，为非极性分子，故D错误； 故选：A。 3．（2023•山东）下列分子属于极性分子的是（　　） A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4 【解答】解：A．CS2是直线形分子，分子中正负电荷重心是重合的，是非极性分子，故A错误； B．NF3是三角锥形分子，分子中正负电荷重心是不重合的，是极性分子，故B正确； C．SO3是平面三角形分子，S原子位于三角形中心，分子中正负电荷重心是重合的，是非极性分子，故C错误； D．SiF4是正四面体形分子，Si原子位于正四面体的中心，分子中正负电荷重心是重合的，是非极性分子，故D错误； 故选：B。 考点：相似相溶原理及其应用 4．（2021•全国）通常条件下，下列各组物质的性质排列顺序正确的是（　　） A．熔点：MgO＞MgCl2＞SiO2 B．水中溶解度：CO2＞H2S＞NH3 C．沸点：正丁烷＞正戊烷＞正己烷 D．热稳定性：HCl＞HBr＞HI 【解答】解：A．MgO、MgCl2为离子晶体，阳离子相同，阴离子半径：r（O2﹣）＜r（Cl﹣）且氧离子所带电荷大于氯离子，所以晶格能：MgO＞MgCl2，熔点：MgO＞MgCl2，SiO2为共价晶体，熔点较高，所以熔点：SiO2＞MgO＞MgCl2，故A错误； B．能和水形成分子间氢键的氢化物易溶于水，极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，氨气能和水分子形成分子间氢键，其溶解度最大，CO2为非极性分子、H2S和H2O为极性分子，硫化氢在水中的溶解度大于CO2，所以在水中的溶解度：CO2＜H2S＜NH3，故B错误； C．烷烃中，其熔沸点随着碳原子个数的增大而升高，正丁烷、正戊烷、正己烷的熔沸点依次升高，故C错误； D．元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl＞Br＞I，所以热稳定性HCl＞HBr＞HI，故D正确； 故选：D。 考点：氢键的存在对物质性质的影响 5．（2023•湖北）中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是（　　） A．纤维素是自然界分布广泛的一种多糖 B．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键 C．NaOH提供OH﹣破坏纤维素链之间的氢键 D．低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性 【解答】解：A．纤维素是多糖，是自然界分布广泛的一种多糖，故A正确； B．纤维素难溶于水的主要原因：纤维素结构中含较多的羟基，易形成分子内氢键，使得水溶性降低，故B正确； C．纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，说明碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键，促进其溶解，故C正确； D．纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，则低温提高了纤维素在NaOH溶液中的溶解性，故D错误； 故选：D。 考点：“手性分子”在生命科学等方面的应用 6．（2022•重庆）关于M的说法正确的是（　　） A．分子式为C12H16O6 B．含三个手性碳原子 C．所有氧原子共平面 D．与（CH3）2C＝O互为同系物 【解答】解：A．由题干M的结构简式可知，其分子式为C12H18O6，故A错误； B．同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故M中含三个手性碳原子，如图所示：，故B正确； C．由题干M的结构简式可知，形成醚键的O原子的碳原子均采用sp3杂化，为四面体结构，故不可能所有氧原子共平面，故C错误； D．同系物是指结构相似，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故M与（CH3）2C＝O不互为同系物，故D错误； 故选：B。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $