2.3 分子结构与物质的性质（举一反三题型专练，浙江专用）化学人教版选择性必修2

第三节 分子结构与物质的性质 (题型突破·举一反三) 题型01 共价键的极性与分子的极性 题型02 分子间作用力 题型03 分子的溶解性 题型04 分子的手性 题型05 无机含氧酸分子的酸性 ▌题型01 共价键的极性与分子的极性 1．键的极性 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 _______原子(电负性不同) _______原子(电负性相同) 电子对 发生_______ 不发生_______ 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—) 电中性 示例 H2、O2、Cl2等 注：(1)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强；(2)共用电子对偏移程度越大，键的极性越强 2．分子的极性 (1)基本概念 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电几何中心和负电几何中心_______的分子 正电几何中心和负电几何中心_______的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 _______ _______ (2)分子极性的判断方法：分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的立体构型两方面共同决定的。判断分子极性时，可根据以下原则进行 ①只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是_______分子，如：O2、H2、P4、C60 ②以极性键结合而成的双原子分子，都是_______分子，如：HCl、HF、HBr ③以极性键结合而成的多原子分子 a．空间结构对称的分子(直线型、平面正三角型、正四面体型、三角双锥型、正八面体型)，是_______分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6 b．空间结构不对称的分子(V形、三角锥形)，是_______分子，如：H2O、NH3、CHCl3 3．判断ABn型分子极性的经验规律 (1)化合价法：若中心原子A的化合价的绝对值等于该原子的最外层电子数，则为______________，此时分子的空间结构对称；若不相等则为______________。 (2)孤电子对法：若中心原子有孤电子对，则为______________；若无孤电子对，则为______________。如H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子；CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子。 4．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系　　 类型 实例 键的极性 空间构型 分子极性 X2 H2、N2 _______ _______ _______ XY HCl、NO _______ _______ _______ XY2 (X2Y) CO2、CS2 _______ _______ _______ SO2 _______ _______ _______ H2O、H2S _______ _______ _______ XY3 BF3 _______ _______ _______ NH3 _______ _______ _______ XY4 CH4、CCl4 _______ _______ _______ 【典例01】(26-27·浙江嘉兴一中高三模拟)下列属于非极性分子的是( ) A．CH2Cl2 B．O3 C．NH3 D．CO2 【变式1-1】(25-26·浙江桐乡高级中学高二质检)下列叙述正确的是( ) A．由极性键结合而成的分子一定是极性分子 B．非极性键只存在于双原子单质分子里 C．非极性分子中，一定含有非极性键 D．一般情况下，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂 【变式1-2】(25-26·浙江温州高三开学诊断考试)下列属于极性分子的是( ) A．Cl2 B．BF3 C．H2O2 D．C2H2 【变式1-3】(25-26·浙江丽水高二期末)下列属于非极性分子的是( ) A． B．H2O2 C．O3 D．CH3CH2OH ▌题型02 分子间作用力 1．分子间作用力 (1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为______________。 (2)分类：分子间作用力最常见的是______________和_______。 (3)强弱：范德华力_____氢键_____化学键。 (4)范德华力 范德华力主要影响物质的_____________________等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 (5)氢键 ①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个电负性很强的原子之间的作用力，称为_______。 ②表示方法：A—H…B ③特征：具有一定的_______和_______。 ④分类：氢键包括_______氢键和_______氢键两种。 ⑤分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点_______，对电离和溶解性等产生影响。 2．范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子或原子(稀有气体) 氢原子、电负性很大的原子 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响强度的因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力_______ ②相对分子质量相同的分子，范德华力随着________增大而增大 对于X—H…Y—，X、Y的电负性越大，原子的半径越小，氢键的作用力_______ 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越_______ 对物质性质的影响 ①影响物质的熔、沸点等物理性质 ②一般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_______，如熔、沸点：F2____Cl2___Br2<I2，CF4___CCl4____CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点_______，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl， NH3>PH3 ②分子内氢键使物质的熔、沸点_______ 影响分子的稳定性(化学性质)，成键原子半径越小，共价键键能越大，分子稳定性越_______ 【易错警示】 (1)表示方法(A—H…B)中的A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子，A、B可以相同，也可以不同。 (2)NH3·H2O分子中NH3与H2O分子间的氢键为，而不是。 【典例02】(25-26·浙江省学军中学高二期末)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( ) 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 范德华力大小 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度 相似相溶 D 稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃) 有无氢键 【变式2-1】(25-26·浙江浙里特色联盟高二期中联考)下列说法错误的是( ) A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B．二氧化硫具有还原性，可用于葡萄酒保鲜 C．氯化氢分子间作用力较弱，氯化氢极易溶于水 D．因氟的电负性大于氯的电负性，故三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka 【变式2-2】(23-24·浙江杭州学军中学高二期中)下列说法错误的是( ) A．CH≡CCH(CH3)CH=CHCH3分子中含1个手性碳原子 B．硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明极性：水>酒精>CS2 C．的沸点高于的沸点 D．H3PO4酸性强于H3BO3，是因为H3PO4中非羟基氧原子数大于H3BO3中非羟基氧原子数 【变式2-3】(21-22·浙江绍兴高二期末)冰、水和汽三者之间相关联的一些热力学数据如下： 根据图中数据判断，下列说法不正确的是( ) A．在冰中，微粒间作用力只有共价键和氢键 B．冰变汽时升华热很大，说明升华时分子间氢键全部破坏 C．冰变水时熔化热很小，说明熔化时分子间氢键破坏很少 D．根据“升华热>熔化热+蒸发热”可知，水汽(273K)分子间作用力比水汽(373K)分子间作用力大 ▌题型03 分子的溶解性 1．“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于_______性溶剂，极性溶质一般能溶于_______性溶剂。如：NH3是极性分子，易溶于极性溶剂H2O中，难溶于非极性溶剂CCl4中；I2为非极性分子，_______溶于非极性溶剂四氯化碳中，而_______溶于极性溶剂H2O中。 2．氢键对溶解性的影响：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，溶解性_______。如：NH3、HF极易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就是因为它们与水形成______________。 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：如烃基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度_______。乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小，随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度_______，因此乙醇和水能以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度则会明显_______。 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_______。 【典例03】(25-26·浙江A9 协作体高三返校开学考试)下列关于物质性质的说法，不正确的是( ) A．O3在CClF3溶液中的溶解度比在CCl4中的溶解度大 B．对羟基苯甲酸比邻羟基苯甲酸在水中溶解度小，但酸性强 C．Cl2是非极性分子，但是在水中溶解度比较大，原因之一是可以与水反应 D．吡啶比吡咯在水中溶解度大 【变式3-1】(23-24·浙江台州高二期中)下列关于分子的结构和性质的描述错误的是( ) A．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 B．SO3是平面三角形的非极性分子，故在水中的溶解度很小 C．O3为极性分子，在水中的溶解度比O2大 D．甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释 【变式3-2】(2026·浙江稽阳联谊学校高三二模)物质的结构决定性质，下列说法中不正确的是( ) A．硫磺难溶于水，易溶于CS2 B．乙醇的沸点比二甲醚(CH3OCH3)高 C．乙酸(CH3COOH)的酸性比丙酸(CH3CH2COOH)弱 D．甘氨酸(H2NCH2COOH)在水中的溶解性比乙酸乙酯好 【变式3-3】(25-26·浙江金华高二期末)向碘水中加入CCl4，振荡静置后水层黄色变浅而CCl4呈紫色，再加入少量浓KI溶液，发生反应I2+I-I3-(键角为180°)。下列说法中不正确的是( ) A．I-和I3-在水中的溶解度大于在CCl4中的溶解度 B．I3-的中心I原子为sp杂化 C．向I2和I3-的平衡体系中加入KOH(忽略溶液温度和体积的变化)，水层颜色将变浅 D．加入浓KI溶液振荡静置，CCl4层紫色变浅而水层黄色加深 ▌题型04 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_______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_______分子 3．手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的______________，即有机物分子中是否存在_______碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有_______。如：乳酸()分子的手型异构体：。 【典例04】(25-26·浙江东阳中学高二质检)下列有机物分子中属于手性分子的是(　　) ①乳酸 ②2-丁醇 ③ ④丙三醇 A．只有① B．①和② C．①②③ D．①②③④ 【变式4-1】(25-26·浙江桐乡高级中学高二质检)下列化学用语表示正确的是( ) A．是手性分子 B．NH3和H2O之间最强烈的氢键作用： C．基态C原子的电子排布式可表示为 D．O3分子的空间结构模型： 【变式4-2】(23-24·浙江湖州高二期末)下列对分子性质的解释中，不正确的是( ) A．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键 B．碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 C．过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子 D．青蒿素的分子式为C15H22O5，结构如图所示，该分子中包含7个手性碳原子 【变式4-3】(24-25·浙江杭州北斗联盟高二期中联考)在非水溶剂中，将CO2转化为化合物(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，下列说法正确的是( ) A．化合物ii中没有手性碳原子 B．反应过程的催化剂只有AcOH C．由CO2参与反应类型是加成反应 D．由化合物i到ii的转化中，有π键的断裂与形成 ▌题型05 无机含氧酸分子的酸性 1．无机含氧酸的结构：无机含氧酸分子之所以显示酸性，是因为其分子中含有_______，而—OH上的O—H键在水分子的作用下发生断裂而能够解离出_______而显示一定的酸性。在含氧酸中，氢离子是和酸根上的一个_______相连接的。 2．无机含氧酸的酸性强弱的规律 (1)对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越_______。 如：HClO____HClO2____HClO3____HClO4；HNO2_____HNO3；H2SO3_____H2SO4。 解释：无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下也就越容易电离出H＋，即酸性越_______。 (2)含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越_______。 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 含氧酸 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 结构简式 Cl—OH 非羟基氧原子数 0 1 2 3 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 ①酸性强弱与—OH数目，即m数值大小_______； ②酸的元数＝酸中羟基上的氢原子个数，不一定等于酸中的氢原子数，因为有的酸中有些氢原子不是连接在_______原子上。 3．根据元素周期律比较含氧酸的酸性强弱 (1)同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐_______ (2)同一周期，从左到右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐_______ 4．有机含氧酸的酸性强弱的规律 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸_____三氯乙酸 氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，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_______离子 三氯乙酸____二氯乙酸＞氯乙酸 Cl3C—的极性>Cl2HC—的极性>ClH2C—的极性，极性越强，羧基中的羟基的极性就越大，就越易电离出_______离子 甲酸_____乙酸_____丙酸 烃基是推电子基团，烃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_______ 【典例05】(25-26·浙江舟山高二期末)三分子磷酸()间可脱水形成环状三聚磷酸()，已知：磷的含氧酸中，双键氧占总氧原子的比例越大，酸性越强。下列说法不正确的是( ) A．环状三聚磷酸的结构式： B．环状三聚磷酸为三元酸 C．环状三聚磷酸分子中的P为sp3杂化 D．常温下Ka1：磷酸大于环状三聚磷酸 【变式5-1】(26-27·浙江杭州二中高二期中)下列有关物质结构与性质的说法不正确的是( ) A．CF3COOH酸性强于CH3COOH B．O3是极性分子，易溶于水 C．硫酸分子间存在氢键，沸点高 D．CS2分子中存在σ键和σ键 【变式5-2】(25-26·浙江金华高二期中)下列物质的性质比较，其中正确的是( ) A．沸点：CH3CH2CH2CH3>CH3CH2OH>CH3OH B．酸性：HCOOH> >CH3COOH C．碱性：NH3>CH3NH2> D．氧化性：FeCl3>Cl2>Br2 【变式5-3】(23-24·浙江温州高二期末)氧族元素及其化合物在生产、生活中发挥着重要的作用。回答如下问题： (1)氧元素在元素周期表中的位置__________。基态氧原子的价层电子轨道表示式为__________，电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。 (2)硫为__________区元素，P、S、Cl的电负性由大到小的顺序为__________。 (3)H2O、H2S、H2Se沸点由大到小的顺序为__________。 (4)硫酸的结构式如图，比较酸性：CH3SO3H__________CH3CH2SO3H(填“大于”“小于”或“等于”)，并说明原因：__________。 1 / 1 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 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第三节 分子结构与物质的性质 题型01共价键的极性与分子的极性 E 典例精析 【典例01】D 三举一反三 【变式1-1】D 【变式12】C 【变式13】A 题型02分子间作用力 典例精析 【典例02)D 举一反三 【变式21】C 【变式22】C 【变式2-3】A 题型03分子的溶解性 典例精析 【典例03】B 举一反三 【变式31】B 【变式32】C 1/2 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【变式33】B 题型04分子的手性 典例精析 【典例04)C 三举一反三 【变式41】C 【变式42】A 【变式43】C 题型05无机含氧酸分子的酸性 典例精析 【典例05】D 举一反三 【变式51】B 【变式S2】B t)t↑↑ 【变式53】(1)第2（或二）周期MA族 2s 2p 哑铃或纺锤 (2)p CI>S>P (3)H2O>HSe>H2S 4)大于 -CH是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，-SOH中羟基的极性越小，酸性越弱。 212 第三节 分子结构与物质的性质 (题型突破·举一反三) 题型01 共价键的极性与分子的极性 题型02 分子间作用力 题型03 分子的溶解性 题型04 分子的手性 题型05 无机含氧酸分子的酸性 ▌题型01 共价键的极性与分子的极性 1．键的极性 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同种原子(电负性不同) 同种原子(电负性相同) 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—) 电中性 示例 H2、O2、Cl2等 注：(1)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强；(2)共用电子对偏移程度越大，键的极性越强 2．分子的极性 (1)基本概念 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电几何中心和负电几何中心重合的分子 正电几何中心和负电几何中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 (2)分子极性的判断方法：分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的立体构型两方面共同决定的。判断分子极性时，可根据以下原则进行 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以极性键结合而成的双原子分子，都是极性分子，如：HCl、HF、HBr ③以极性键结合而成的多原子分子 a．空间结构对称的分子(直线型、平面正三角型、正四面体型、三角双锥型、正八面体型)，是非极性分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6 b．空间结构不对称的分子(V形、三角锥形)，是极性分子，如：H2O、NH3、CHCl3 3．判断ABn型分子极性的经验规律 (1)化合价法：若中心原子A的化合价的绝对值等于该原子的最外层电子数，则为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若不相等则为极性分子。 (2)孤电子对法：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H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子；CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子。 4．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系　　 类型 实例 键的极性 空间构型 分子极性 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子 XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 非极性分子 SO2 极性键 V形 极性分子 H2O、H2S 极性键 V形 极性分子 XY3 BF3 极性键 平面正三角形 非极性分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 【典例01】(26-27·浙江嘉兴一中高三模拟)下列属于非极性分子的是( ) A．CH2Cl2 B．O3 C．NH3 D．CO2 【答案】D 【解析】A项，CH2Cl2分子呈四面体形，碳原子连接两个氢原子和两个氯原子，各键的极性不能相互抵消，分子中正、负电荷中心不重合，属于极性分子，A错误；B项，O3分子虽由同种元素的原子组成，但其空间结构呈V形，分子中正、负电荷中心不重合，属于极性分子，B错误；C项，NH3分子呈三角锥形，三个氮氢键的极性不能相互抵消，分子中正、负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误；D项，CO2分子呈直线形，两个碳氧双键的极性大小相等、方向相反，能够相互抵消，分子中正、负电荷中心重合，属于非极性分子，D正确；故选D。 【变式1-1】(25-26·浙江桐乡高级中学高二质检)下列叙述正确的是( ) A．由极性键结合而成的分子一定是极性分子 B．非极性键只存在于双原子单质分子里 C．非极性分子中，一定含有非极性键 D．一般情况下，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂 【答案】D 【解析】A.由极性键结合的分子，如果空间结构对称也可为非极性分子，例如甲烷，A错误；B.过氧化钠中存在氧原子间的非极性键，B错误；C.甲烷由四个极性键组成的非极性分子，C错误；D.由相似相溶原理可知描述正确，D正确；故选D。 【变式1-2】(25-26·浙江温州高三开学诊断考试)下列属于极性分子的是( ) A．Cl2 B．BF3 C．H2O2 D．C2H2 【答案】C 【解析】A项，Cl2是同种元素原子组成的双原子分子，只含非极性共价键，共用电子对不偏移，属于非极性分子，A不符合题意；B项，BF3的空间构型为平面正三角形，结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子，B不符合题意；C项，H2O2的空间构型为书页形，结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C符合题意；D项，C2H2(乙炔)为直线形对称结构，结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子，D不符合题意；故选C。 【变式1-3】(25-26·浙江丽水高二期末)下列属于非极性分子的是( ) A． B．H2O2 C．O3 D．CH3CH2OH 【答案】A 【解析】A项，苯为平面正六边形对称结构，C-H 键极性相互抵消，正负电荷中心完全重合，非极性分子，A符合题意；B项，H2O2为类似打开书本的折线形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B不符合题意；C项，O3为V形结构，分子正负电荷中心不重合，属于极性分子，C不符合题意；D项，CH3CH2OH含有极性羟基，分子结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，D不符合题意；故选A。 ▌题型02 分子间作用力 1．分子间作用力 (1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。 (2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。 (3)强弱：范德华力氢键化学键。 (4)范德华力 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 (5)氢键 ①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。 ②表示方法：A—H…B ③特征：具有一定的方向性和饱和性。 ④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。 ⑤分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解性等产生影响。 2．范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子或原子(稀有气体) 氢原子、电负性很大的原子 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响强度的因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 ②相对分子质量相同的分子，范德华力随着分子极性增大而增大 对于X—H…Y—，X、Y的电负性越大，原子的半径越小，氢键的作用力越大 成键原子半径越小，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、沸点等物理性质 ②一般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：F2<Cl2<Br2<I2，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，HF>HCl， NH3>PH3 ②分子内氢键使物质的熔、沸点降低 影响分子的稳定性(化学性质)，成键原子半径越小，共价键键能越大，分子稳定性越强 【易错警示】 (1)表示方法(A—H…B)中的A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素的原子，A、B可以相同，也可以不同。 (2)NH3·H2O分子中NH3与H2O分子间的氢键为，而不是。 【典例02】(25-26·浙江省学军中学高二期末)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( ) 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 范德华力大小 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度 相似相溶 D 稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃) 有无氢键 【答案】D 【解析】A项，正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；B项，对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确；C项，蔗糖是极性分子，萘是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度，故C正确；D项，H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫，电负性氧大于硫，形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能，故D错误。故选D。 【变式2-1】(25-26·浙江浙里特色联盟高二期中联考)下列说法错误的是( ) A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B．二氧化硫具有还原性，可用于葡萄酒保鲜 C．氯化氢分子间作用力较弱，氯化氢极易溶于水 D．因氟的电负性大于氯的电负性，故三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka 【答案】C 【解析】A项，卤化氢都属于分子晶体，HF分子间存在氢键，沸点高于其他不含氢键的卤化氢，A正确；B项，二氧化硫具有还原性，可消耗葡萄酒中的氧气，同时能抑制微生物繁殖，起到保鲜作用，B正确；C项，氯化氢极易溶于水的原因是HCl为极性分子、与水分子间可形成氢键且在水中易发生电离，与HCl分子间作用力弱无关，分子间作用力弱对应的是HCl沸点低、易挥发的性质，C错误；D项，氟的电负性大于氯，吸电子诱导效应更强，使三氟乙酸羧基的O-H键极性更强，更易电离出H+，酸性更强，故Ka更大，D正确；故选C。 【变式2-2】(23-24·浙江杭州学军中学高二期中)下列说法错误的是( ) A．CH≡CCH(CH3)CH=CHCH3分子中含1个手性碳原子 B．硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明极性：水>酒精>CS2 C．的沸点高于的沸点 D．H3PO4酸性强于H3BO3，是因为H3PO4中非羟基氧原子数大于H3BO3中非羟基氧原子数 【答案】C 【解析】A项，手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子，CH≡CCH(CH3)CH=CHCH3分子中含有1个手性碳原子，如图(用“*”标记)HC≡CC*(CH3)CH=CHCH3)，故A正确；B项，根据相似相溶原理可知，极性分子易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，难溶于极性溶剂，硫为非极性分子，硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明极性：水>酒精>CS2，故B正确；C项，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，当对羟基苯甲酸熔融时，需要消耗较多的能量克服分子间氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔点低于对羟基苯甲酸，故C错误；D项，含氧酸分子的结构中非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，H3PO4中非羟基氧原子数大于H3BO3中非羟基氧原子数，因此H3PO4酸性强于H3BO3，故D正确；故选C。 【变式2-3】(21-22·浙江绍兴高二期末)冰、水和汽三者之间相关联的一些热力学数据如下： 根据图中数据判断，下列说法不正确的是( ) A．在冰中，微粒间作用力只有共价键和氢键 B．冰变汽时升华热很大，说明升华时分子间氢键全部破坏 C．冰变水时熔化热很小，说明熔化时分子间氢键破坏很少 D．根据“升华热>熔化热+蒸发热”可知，水汽(273K)分子间作用力比水汽(373K)分子间作用力大 【答案】A 【解析】A项，在冰中，原子内部以共价键结合，微粒间作用力有氢键和范德华力，A错误；B项，冰变汽时分子间的距离增大，分子间的作用力完全破坏，分子间氢键全部破坏包括范德华力，所以升华热很大，B正确；C项，液体水分子间同样存在氢键作用，这样常温下水才能以液态形式存在，所以冰变水时熔化热很小，说明熔化时分子间氢键破坏很少，C正确；D项，冰中氢键数目多于液态水中氢键数目，所以温度越低分子间作用力越大，D正确；故选A。 ▌题型03 分子的溶解性 1．“相似相溶”的规律：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：NH3是极性分子，易溶于极性溶剂H2O中，难溶于非极性溶剂CCl4中；I2为非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳中，而难溶于极性溶剂H2O中。 2．氢键对溶解性的影响：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，溶解性越好。如：NH3、HF极易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就是因为它们与水形成分子间氢键。 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：如烃基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度越小。乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小，随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小，因此乙醇和水能以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度则会明显减小。 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。 【典例03】(25-26·浙江A9 协作体高三返校开学考试)下列关于物质性质的说法，不正确的是( ) A．O3在CClF3溶液中的溶解度比在CCl4中的溶解度大 B．对羟基苯甲酸比邻羟基苯甲酸在水中溶解度小，但酸性强 C．Cl2是非极性分子，但是在水中溶解度比较大，原因之一是可以与水反应 D．吡啶比吡咯在水中溶解度大 【答案】B 【解析】A项，O3分子为V形，结构不对称，是极性分子。CCl4为非极性溶剂(正四面体对称结构)，CClF3因F和Cl电负性差异导致分子不对称，为极性溶剂。根据相似相溶原理，极性分子O3在极性溶剂CClF3中溶解度更大，A正确；B项，对羟基苯甲酸中羟基与羧基对位，可与水分子形成分子间氢键，溶解度比邻羟基苯甲酸(分子内氢键，与水氢键作用弱)大；邻羟基苯甲酸因分子内氢键稳定羧酸根负离子，酸性比对羟基苯甲酸强，故B中“溶解度小”和“酸性强”均错误，B错误；C项，Cl2是非极性分子，但能与水发生反应(Cl2+H2OHCl+HClO)，反应促进其溶解，故在水中溶解度较大，C正确；D项，吡啶中N原子有孤对电子(不参与共轭)，易与水分子形成氢键；吡咯中N原子孤对电子参与环共轭，与水形成氢键能力弱，故吡啶在水中溶解度更大，D正确；故选B。 【变式3-1】(23-24·浙江台州高二期中)下列关于分子的结构和性质的描述错误的是( ) A．乳酸()分子中含有一个手性碳原子 B．SO3是平面三角形的非极性分子，故在水中的溶解度很小 C．O3为极性分子，在水中的溶解度比O2大 D．甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释 【答案】B 【解析】A项，根据手性碳原子的定义，乳酸分子中含有一个手性碳原子，即，故A说法正确；B项，SO3价层电子对数为3+=3，空间构型为平面三角形，属于非极性分子，但SO3能与水反应生成硫酸，因此三氧化硫在水中溶解度较大，故B说法错误；C项，臭氧分子属于极性分子，氧气属于非极性分子，水分子属于极性分子，根据“相似相溶”，即臭氧在水中的溶解度比氧气大，故C说法正确；D项，甲烷分子为非极性分子，水分子为极性分子，根据“相似相溶”可知，甲烷难溶于水，故D说法正确；故选B。 【变式3-2】(2026·浙江稽阳联谊学校高三二模)物质的结构决定性质，下列说法中不正确的是( ) A．硫磺难溶于水，易溶于CS2 B．乙醇的沸点比二甲醚(CH3OCH3)高 C．乙酸(CH3COOH)的酸性比丙酸(CH3CH2COOH)弱 D．甘氨酸(H2NCH2COOH)在水中的溶解性比乙酸乙酯好 【答案】C 【解析】A项，硫黄为非极性分子，根据相似相溶原理，非极性溶质难溶于极性溶剂水，易溶于非极性溶剂CS2，A正确；B项，乙醇分子含羟基，可形成分子间氢键，二甲醚分子间无氢键，因此乙醇沸点更高，B正确；C项，烷基为给电子基团，丙酸的乙基给电子效应强于乙酸的甲基，使丙酸羧基中O-H键极性更弱，更难电离出H+，酸性乙酸强于丙酸，选项说法错误，C错误；D项，甘氨酸含亲水的氨基和羧基，可与水分子形成氢键，还能形成内盐，乙酸乙酯疏水基团占比大、亲水能力弱，因此甘氨酸在水中溶解性更好，D正确；故选C。 【变式3-3】(25-26·浙江金华高二期末)向碘水中加入CCl4，振荡静置后水层黄色变浅而CCl4呈紫色，再加入少量浓KI溶液，发生反应I2+I-I3-(键角为180°)。下列说法中不正确的是( ) A．I-和I3-在水中的溶解度大于在CCl4中的溶解度 B．I3-的中心I原子为sp杂化 C．向I2和I3-的平衡体系中加入KOH(忽略溶液温度和体积的变化)，水层颜色将变浅 D．加入浓KI溶液振荡静置，CCl4层紫色变浅而水层黄色加深 【答案】B 【解析】A项，I-和I3-都是带电荷的极性离子，根据相似相溶原理，极性溶剂水更易溶解极性离子，非极性溶剂CCl4难溶解离子，因此二者在水中溶解度大于在CCl4中的溶解度，A正确；B项，I3-中心I原子的价层电子对数计算：σ键数为2，孤电子对数，总价层电子对数为2+3=5，因此中心I为sp3d杂化，不是sp杂化；键角180°仅说明I3-为直线形结构，不能说明杂化类型为sp，B错误；C项，加入KOH后，OH-会和I2发生反应：3I2+6OH－＝I－+IO3－+3H2O ，体系中I2浓度降低，因此水层颜色变浅，C正确；D项，加入浓KI溶液后，I-浓度增大，平衡I2+I-I3-正向移动，原本溶解在CCl4中的I2不断进入水层转化为I3-，因此CCl4层紫色变浅，水层含碘物种浓度升高，黄色加深，D正确；故选B。 ▌题型04 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 3．手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团，即有机物分子中是否存在手性碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。如：乳酸()分子的手型异构体：。 【典例04】(25-26·浙江东阳中学高二质检)下列有机物分子中属于手性分子的是(　　) ①乳酸 ②2-丁醇 ③ ④丙三醇 A．只有① B．①和② C．①②③ D．①②③④ 【答案】C 【解析】连有４个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子(用*标记)，由结构简式可知，①乳酸分子中存在如图所示的手性碳原子：  ，②2-丁醇分子中存在如图所示的手性碳原子：  ，③  分子中存在如图所示的手性碳原子：  ，④丙三醇分子中不存在手性碳原子，则①②③中存在手性碳原子，C正确；故选C。 【变式4-1】(25-26·浙江桐乡高级中学高二质检)下列化学用语表示正确的是( ) A．是手性分子 B．NH3和H2O之间最强烈的氢键作用： C．基态C原子的电子排布式可表示为 D．O3分子的空间结构模型： 【答案】C 【解析】A项，是对称的分子结构，则该分子中与羟基相连的碳原子不是手性碳原子，该分子不含手性碳原子，不是手性分子，A错误；B项，由NH3·H2O可以电离出NH4+与OH-，可以推知氨分子中N原子与水中H原子之间可形成最强烈的氢键作用：，B错误；C项，基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p轨道上的两个电子应分别占据不同的轨道，且自旋方向相同。可以表示为：，C正确；D项，O3分子中心氧原子通过sp2杂化形成两个σ键，与两侧氧原子共同构建三中心四电子离域π键，空间结构为V形：，D错误；故选C。 【变式4-2】(23-24·浙江湖州高二期末)下列对分子性质的解释中，不正确的是( ) A．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键 B．碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 C．过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子 D．青蒿素的分子式为C15H22O5，结构如图所示，该分子中包含7个手性碳原子 【答案】A 【解析】A项，水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有的H-O键非常稳定，与分子间氢键无关，A错误；B项，碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用“相似相溶”规律解释，B错误；C项，过氧化氢中含有O-H极性键和O-O非极性键，其正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，C正确；D项，由结构简式可知，青蒿素的分子式为C15H22O5，手性碳原子连接的4个原子或原子团互不相同，根据青蒿素的结构图，可知该分子中包含7个手性碳原子，如图：，D正确；故选A。 【变式4-3】(24-25·浙江杭州北斗联盟高二期中联考)在非水溶剂中，将CO2转化为化合物(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，下列说法正确的是( ) A．化合物ii中没有手性碳原子 B．反应过程的催化剂只有AcOH C．由CO2参与反应类型是加成反应 D．由化合物i到ii的转化中，有π键的断裂与形成 【答案】C 【解析】A项，分子中所连的四个基团不同的饱和碳原子是手性碳原子，化合物ⅱ含有手性碳原子，中*所示，A错误；B项，催化剂是反应前后不变，先参加后生成的物质，由图可知，催化剂有AcOH和KI，B错误；C项，CO2参与的反应中，其中一个C=O双键断裂，发生的是加成反应，C正确；D项，由反应机理可知，由化合物i到ii的转化中，有碳氧双键(π键的断裂)，没有π键的形成，D错误；故选C。 ▌题型05 无机含氧酸分子的酸性 1．无机含氧酸的结构：无机含氧酸分子之所以显示酸性，是因为其分子中含有—OH，而—OH上的O—H键在水分子的作用下发生断裂而能够解离出H+而显示一定的酸性。在含氧酸中，氢离子是和酸根上的一个氧相连接的。 2．无机含氧酸的酸性强弱的规律 (1)对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。 如：HClO<HClO2<HClO3<HClO4；HNO2<HNO3；H2SO3<H2SO4。 解释：无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下也就越容易电离出H＋，即酸性越强。 (2)含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越强。 含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 含氧酸 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 结构简式 Cl—OH 非羟基氧原子数 0 1 2 3 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 ①酸性强弱与—OH数目，即m数值大小无关； ②酸的元数＝酸中羟基上的氢原子个数，不一定等于酸中的氢原子数，因为有的酸中有些氢原子不是连接在氧原子上。 3．根据元素周期律比较含氧酸的酸性强弱 (1)同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱 (2)同一周期，从左到右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强 4．有机含氧酸的酸性强弱的规律 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸＞三氯乙酸 氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，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 三氯乙酸＞二氯乙酸＞氯乙酸 Cl3C—的极性>Cl2HC—的极性>ClH2C—的极性，极性越强，羧基中的羟基的极性就越大，就越易电离出氢离子 甲酸＞乙酸＞丙酸 烃基是推电子基团，烃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 【典例05】(25-26·浙江舟山高二期末)三分子磷酸()间可脱水形成环状三聚磷酸()，已知：磷的含氧酸中，双键氧占总氧原子的比例越大，酸性越强。下列说法不正确的是( ) A．环状三聚磷酸的结构式： B．环状三聚磷酸为三元酸 C．环状三聚磷酸分子中的P为sp3杂化 D．常温下Ka1：磷酸大于环状三聚磷酸 【答案】D 【解析】A项，三分子磷酸H3PO4脱水形成环状三聚磷酸，共脱去3分子H2O，总组成为H3P3O9，每个P原子连1个双键氧、1个可电离羟基，通过2个桥氧和另外两个P连接成六元环，结构式符合组成，A不符合题意；B项，环状三聚磷酸分子中含有3个可电离出H+的羟基-OH，因此属于三元酸，B不符合题意；C项，每个P原子形成4个σ键，价层电子对数为4，无孤电子对，因此P为sp3杂化，C不符合题意；D项，双键氧占总氧原子的比例越大，酸性越强，一级电离常数Ka1越大，磷酸H3PO4中双键氧占比为，环状三聚磷酸中双键氧占比为，，因此环状三聚磷酸酸性更强，磷酸的Ka1小于环状三聚磷酸，D符合题意；故选D。 【变式5-1】(26-27·浙江杭州二中高二期中)下列有关物质结构与性质的说法不正确的是( ) A．CF3COOH酸性强于CH3COOH B．O3是极性分子，易溶于水 C．硫酸分子间存在氢键，沸点高 D．CS2分子中存在σ键和σ键 【答案】B 【解析】A项，F的电负性远大于H，CF3-的吸电子诱导效应强于CH3-，使羧基中O-H键极性更强，更易电离出H+，故CF3COOH酸性强于CH3COOH，A正确；B项，O3为V形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，但是O3的极性较小和H2O的极性相差较大，O3也无法与水分子形成氢键，常温下在水中溶解度较小，不属于易溶于水，B错误；C项，硫酸分子含有多个-OH，分子间可形成氢键，分子间作用力较强，因此沸点较高，C正确；D项，CS2结构式为S=C=S，每个双键包含1个σ键和1个π键，分子中同时存在σ键和π键，D正确；故选B。 【变式5-2】(25-26·浙江金华高二期中)下列物质的性质比较，其中正确的是( ) A．沸点：CH3CH2CH2CH3>CH3CH2OH>CH3OH B．酸性：HCOOH> >CH3COOH C．碱性：NH3>CH3NH2> D．氧化性：FeCl3>Cl2>Br2 【答案】B 【解析】A项，CH3CH2OH与CH3OH分子间存在氢键，沸点比CH3CH2CH2CH3的高，A错误；B项，甲基均为推电子基，推电子基会使羧基氧原子上的电子云密度增大，从而使氢离子更难电子，酸性减弱。此外苯环与羧基相连时，使羧基上的电子云向苯环转移，羧基的电子云密度降低，从而削弱了羟基中的氢氧键，使羟基氢较易电离出来，显出较强的酸性。但是，苯环的大π键能降低羧基的电子云密度，其吸电子的能力是有限的。所以作用的总效应使苯甲酸的酸性只能比乙酸强，但比甲酸弱，B正确；C项，碱性强弱是看中心原子的给电子对的能力，给电子能力强，则碱性会强，相反碱性变弱。若氮原子上连接的烷基为推电子基，则烷基越多,其碱性越强。碱性：CH3NH2＞NH3，C错误；D项，因铁与氯气反应生成的是氯化铁，所以氧化性：Cl2>FeCl3，D错误；故选B。 【变式5-3】(23-24·浙江温州高二期末)氧族元素及其化合物在生产、生活中发挥着重要的作用。回答如下问题： (1)氧元素在元素周期表中的位置__________。基态氧原子的价层电子轨道表示式为__________，电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。 (2)硫为__________区元素，P、S、Cl的电负性由大到小的顺序为__________。 (3)H2O、H2S、H2Se沸点由大到小的顺序为__________。 (4)硫酸的结构式如图，比较酸性：CH3SO3H__________CH3CH2SO3H(填“大于”“小于”或“等于”)，并说明原因：__________。 【答案】(1) 第2(或二)周期ⅥA族 哑铃或纺锤 (2) p Cl＞S＞P (3)H2O＞H2Se＞H2S (4)大于 -CH3是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，-SO3H中羟基的极性越小，酸性越弱。 【解析】(1)氧为8号元素，价电子排布式为2s22p4，在周期表中位于第2(或二)周期ⅥA；价层电子轨道表示式为；最高能级为2p能级，2p电子的电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形； (2)硫是16号元素，原子核外价电子排布式为3s23p4，属于p区；同周期主族元素从左到右电负性依次增大，所以P、S、Cl的电负性由大到小的顺序为Cl＞S＞P； (3)H2O分子间存在氢键，沸点最高，H2S与H2Se结构相似，H2Se相对分子质量比H2S大，范德华力大，因而H2Se比H2S沸点高，故沸点由大到小的顺序为H2O＞H2Se＞H2S； (4)烷基是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，-SO3H中羟基的极性越小，酸性越弱，所以酸性CH3SO3H大于CH3CH2SO3H。 1 / 1 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 $