2.3 分子结构与物质的性质 第3课时（讲义）化学人教版选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 第3课时 分子结构对物质性质的影响 课标要点 1.能正确判断微粒间作用力，并理解微粒间作用力对物质性质的影响，形成“结构决定性质”的观念。 2.通过运用微粒间作用力解释物质的性质变化及原因，建立运用模型解释化学现象观点的意识。 学习重难点 重点： 1.微粒间作用力解释物质的性质变化。 难点： 1.微粒间作用力对物质性质的影响。 知识点 微粒间作用力的判断及其对物质性质的影响 1.共价键的判断及分类 (1)共价键的分类 (2)共价键类型的判断 ①根据成键元素判断：一般同种元素的原子之间形成的是非极性键，不同元素的原子之间形成的是极性键。 ②根据原子间共用电子对数目判断单键、双键或三键。 ③根据共价键规律判断σ键、π键及其个数：原子间形成单键，则为σ键；形成双键，则含有一个σ键和一个π键；形成三键，则含有一个σ键和两个π键。两原子间形成的共价键有且只有一个是σ键。 2.范德华力、氢键及共价键的比较 （1）范德华力：物质分子之间普遍存在的一种相互作用力。 （2）氢键：由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形成的作用力。 （3）共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 随学随练 1.下列说法正确的是(　　) A.HCl气体和蔗糖溶于水时，都破坏了共价键 B.H2O、H2S、H2Se的相对分子质量依次增大，熔点依次增大 C.冰的密度小于水，是因为冰中水分子的氢键的作用导致分子间出现较大空隙 D.干冰容易升华，是由于干冰中CO2分子中的共价键强度较弱 【答案】C 【解析】HCl气体溶于水时，在水分子作用下，HCl分子中的H—Cl断裂，形成H+和Cl-，而蔗糖是非电解质，溶于水形成溶液时，破坏的是分子间作用力，分子中的化学键未发生断裂，A错误；H2S、H2Se分子之间只存在范德华力，而H2O分子间除范德华力外，还存在氢键，导致H2O的熔点在三种物质中最大，B错误；干冰容易升华，是由于CO2分子之间的分子间作用力很弱，与其分子中的共价键强弱无关，D错误。 2.已知三种硝基苯酚的性质如下表： 名称 结构 25 ℃水中溶解度/g 熔点/℃ 沸点/℃ 邻硝基苯酚 0.2 45 100 间硝基苯酚 1.4 96 194 对硝基苯酚 1.7 114 295 下列关于三种硝基苯酚的叙述不正确的是(　　) A.邻硝基苯酚形成分子内氢键，使其熔、沸点低于另外两种硝基苯酚 B.间硝基苯酚不仅能形成分子间氢键，还能与水分子形成氢键 C.对硝基苯酚能形成分子间氢键，使其熔、沸点较高 D.三种硝基苯酚都能形成分子内氢键 【答案】D 【解析】当形成分子内氢键时，熔、沸点降低，A正确；间硝基苯酚中与N原子相连的O原子易与水分子中的H原子形成氢键，B正确；对硝基苯酚不能形成分子内氢键，D错误。 知识点 分子结构与性质 1.分子的稳定性 分子的稳定性与分子内原子之间的共价键的键能有关，一般来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。 2.分子的物理性质 (1)熔、沸点 (2)溶解性 3.由分子构成物质的熔、沸点高低的判断 (1)利用范德华力判断物质熔、沸点高低的前提是物质的组成和结构要相似。其测定方法一般有两种，一是同一主族同一类别物质的结构相似，如H2S和H2Se。二是分子空间构型相同的物质结构相似。只有结构相似的物质，其相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 (2)比较由分子构成物质的熔、沸点时，一定要注意氢键的存在，分子间形成氢键使熔、沸点升高，分子内形成氢键使熔、沸点降低。同时还要注意形成氢键数目的多少对物质熔、沸点的影响。如水的沸点高于乙醇的原因是水分子形成的氢键数目多于乙醇。 随学随练 1.比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是(　　) A.乙醇与氯乙烷 B.邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸() C.对羟基苯甲醇()与邻羟基苯甲醇() D.H2O与H2Te 【答案】B 【解析】氢键分为两类：存在于分子之间时，称为分子间氢键；存在于分子内部时，称为分子内氢键。同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔、沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔、沸点。如邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醇等容易形成分子内氢键，沸点较低，而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醇则容易形成分子间氢键，沸点较高，所以B选项符合题意，C选项不符合题意；对于A选项，由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢键，所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点；D选项中，H2O的沸点高于H2Te的沸点。 2.(1)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为　　　　。 (2)NH3的沸点比PH3的　　　　，原因是______________________________________________。 (3)OF2的熔、沸点　　　(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是_____________________________。 【答案】(1)H2O＞H2S＞CH4　(2)高　NH3存在分子间氢键　(3)低于　OF2和Cl2O结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高 【解析】(1)H2O分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为：H2O＞H2S＞CH4。(2)NH3分子之间存在氢键，因而NH3的沸点比PH3的高。 (3)OF2和Cl2O结构相似，Cl2O的相对分子质量大于OF2，Cl2O范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高于OF2。 拓展 范德华力、氢键和共价键的比较 概念 范德华力 氢键 共价键 含义 物质分子之间普遍存在的一种作用力 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的作用力 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 作用微粒 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分子组成和结构相似的物质，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。键长越小，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，物质熔、沸点升高，如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4 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 共价键键能越大，含有该共价键分子的热稳定性越强 (1)氢键与范德华力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等；化学键主要影响物质的化学性质。 (2)范德华力只存在于分子之间，但金刚石、SiO2等由共价键形成的晶体的微粒之间不存在范德华力。 活学活用 1.下列现象与化学键有关的是(　　) A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高 B.H2O的沸点高于H2S的沸点 C.H2O在高温下难分解 D.干冰升华 【答案】C 【解析】卤素单质分子间存在范德华力，且相对分子质量越大，范德华力越大，单质的熔点也越高，A项不符合题意。由于H2O分子间存在氢键，所以H2O的沸点比H2S的高，B项不符合题意。由于H—O的键能较大，在较高温度时也难以断裂，所以H2O很稳定，在高温下难分解，C项符合题意。干冰升华时需要克服范德华力，而CO2分子中的化学键并没有断裂，D项不符合题意。 2.下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是(　　) A.水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键 B.分子间作用力包括氢键和范德华力 C.水、冰中都含氢键 D.分子间一定存在分子间作用力 【答案】A 【解析】水是一种稳定的化合物，是因为含有O—H共价键；水和冰分子中都存在氢键。 3.下列两组命题中，Ⅱ组中命题正确，且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是(　　) 选项 Ⅰ组 Ⅱ组 A 相对分子质量：HCl＞HF 沸点：HCl高于HF B 键能：H—O＞H—S 沸点：H2O高于H2S C 分子间的作用力：H2O＞H2S 稳定性：H2O强于H2S D 相对分子质量：HI＞HCl 沸点：HI高于HCl 【答案】D 【解析】由于相对分子质量：HCl＞HF，所以范德华力：HCl＞HF，但HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键，所以沸点：HCl<HF，A项中Ⅱ命题不正确；由于原子半径：O<S，键长：H—O<H—S，所以键能：H—O＞H—S，但沸点与共价键的键能无关，H2O分子间存在氢键，所以沸点：H2O高于H2S，B项中Ⅰ命题不能解释Ⅱ命题；由于相对分子质量：H2S＞H2O，范德华力：H2S＞H2O，但H2O分子间存在氢键，所以分子间的作用力：H2O＞H2S。由于键能：H—O＞H—S，所以稳定性：H2O强于H2S，分子的稳定性与分子间的作用力无关，所以C项中Ⅰ命题不能解释Ⅱ命题；由于相对分子质量：HI＞HCl，所以范德华力：HI＞HCl，沸点：HI高于HCl，D项中Ⅰ命题能解释Ⅱ命题。 题型 微粒间作用力 ▌例1 (2026·吉林延边期末)下列有机物的性质或事实及其微观解释均正确的是(　　) 选项 性质或事实 微观解释 A 沸点：甲醇>乙醇 甲醇分子间的范德华力大于乙醇分子间的范德华力 B 酸性：乙酸<氯乙酸 乙酸中羟基的极性大于氯乙酸中羟基的极性 C 乙醇易溶于水 乙醇与水形成分子间氢键 D 室温下乙醇为液态，而二甲醚(CH3OCH3)为气态 乙醇分子与水分子之间能形成氢键，而二甲醚分子与水分子间不能形成氢键 【答案】C 【解析】甲醇相对分子质量小于乙醇，分子间范德华力小于乙醇，实际沸点：乙醇>甲醇，A项事实和解释均错误；—Cl为吸电子基团，会使羧基中的羟基极性更强，更易电离出H+，因此酸性：乙酸<氯乙酸，B项解释错误；乙醇含有羟基，可与水分子形成分子间氢键，因此乙醇易溶于水，C项事实和解释均正确；乙醇和二甲醚的状态差异是因为乙醇分子间可形成氢键，沸点更高，二甲醚分子间不能形成氢键，沸点较低，D项解释错误。 ▌对点练1-1 汽车尾气中通常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，现在的汽车加装了三元催化转换器，此转换器可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体，如图为该转换器中发生反应的微观示意图(未配平)，其中不同颜色的球代表不同原子。下列说法不正确的是(　　) A.甲、乙、丙、丁中有3种非极性分子 B.乙、丙、丁中均含π键 C.甲的空间结构为V形 D.N2O5的水化物存在分子内氢键 【答案】A 【解析】根据题中信息，该反应为2NO2+4CO4CO2+N2，其中N2、CO2为非极性分子，NO2、CO为极性分子，故A错误；根据A选项分析，甲为NO2，其空间结构为V形；乙为CO、丙为CO2、丁为N2，分子中均含π键，故B、C正确；N2O5的水化物为HNO3，非羟基氧与羟基上的H可以形成分子内氢键，故D正确。 ▌对点练1-2 最简单的氨基酸是甘氨酸(H2NCH2COOH)，它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是(　　) A.1个分子中σ键与π键数目比为8∶1 B.碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2 C.分子间可以形成不止3种类型的氢键 D.易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂 【答案】A 【解析】1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1，故A错误；碳原子形成4个单键时，价层电子对数为4，采取sp3杂化，碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3，采取sp2杂化，故B正确；氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢键，故C正确。 题型 微粒间作用力对物质性质的影响 ▌例2 下列依据相关数据或原理作出的判断中，正确的是(　　) A.依据元素的电负性：H<F，可推断键角：NF3>NH3 B.依据C—Cl的极性小于C—F，可推断酸性：CH2ClCOOH<CH2FCOOH C.依据分子中羟基的数目，可推断HO(CH2)5CHO在水中的溶解度大于葡萄糖在水中的溶解度 D.依据HF、HCl、HBr、HI的相对分子质量依次增大，可判断它们的沸点依次升高 【答案】B 【解析】电负性：F>H，NF3中成键电子对更偏向F，成键电子对之间的排斥力小于NH3，因此键角：NF3<NH3，A错误；电负性：F>Cl，C—F极性更强，吸电子效应更强，使羧基中O—H极性增强，更易电离出H+，因此酸性：CH2ClCOOH<CH2FCOOH，B正确；葡萄糖分子含有5个羟基，HOCHO仅含1个羟基，羟基数目越多，与水分子形成氢键的数目越多，溶解度越大，因此葡萄糖在水中的溶解度更大，C错误；HF分子间存在氢键，沸点远高于HCl、HBr、HI，四种物质的沸点顺序为HF>HI>HBr>HCl，D错误。 ▌对点练1-1 下列两组命题中，Ⅱ组中命题正确，且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是(　　) 选项 Ⅰ组 Ⅱ组 A 相对分子质量：HCl>HF 沸点：HCl>HF B 键能：H—O>H—S 沸点：H2O>H2S C 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S D 相对分子质量：HI>HCl 沸点：HI>HCl 【答案】D 【解析】HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键，所以沸点：HCl<HF，A项中Ⅱ组中命题不正确；沸点与共价键的键能无关，H2O分子间存在氢键，所以沸点：H2O>H2S，B项中Ⅰ组中命题不能解释Ⅱ组中命题；分子的稳定性与分子间作用力无关，C项中Ⅰ组中命题不能解释Ⅱ组中命题；由于相对分子质量：HI>HCl，所以范德华力：HI>HCl，沸点：HI>HCl，D项中Ⅰ组中命题能解释Ⅱ组中命题。 ▌对点练1-2 下列说法正确的是(　　) A.冰融化时，分子中H—O发生断裂 B.随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4(X为卤素原子)分子间的作用力逐渐增大，故其熔、沸点也逐渐升高 C.由于H—N比H—P牢固，所以NH3的熔、沸点比PH3的高 D.由分子构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定 【答案】B 【解析】冰融化时发生物理变化，只破坏H2O分子间的作用力而不破坏化学键，A项错误；组成和结构相似的分子中，物质的熔、沸点与其相对分子质量成正比，B项正确；物质的稳定性与化学键的强弱有关，与分子间作用力的大小无关，D项错误。 题型 综合考查 ▌例3 (2026·山东临沂期中)一些分子的熔点如下表： 分子 氧气 氮气 白磷 水 熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0 分子 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素 熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7 分析上述数据，下列说法错误的是(　　) A.水、乙酸、尿素分子间存在氢键，熔点较高 B.H2S是极性分子，分子的极性越大，范德华力越大，熔点越高 C.影响O2、N2、CH4 3种分子熔点的主要因素是相对分子质量 D.白磷(P4)因相对分子质量大，范德华力较强，熔点较高 【答案】C 【解析】水、乙酸、尿素分子间存在氢键，氢键的作用力强于范德华力，能显著提高熔点，A正确；O2、N2、CH4的熔点顺序为CH4>N2>O2，但相对分子质量顺序为O2>N2>CH4，说明熔点并非由相对分子质量主导，可能受分子对称性等因素影响，C错误。 ▌对点练1-1 (2026·重庆巴蜀中学·期中)NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下： 下列说法错误的是(　　) A.分子的极性：NCl3>SiCl4 B.NCl3和NH3中的N均为sp3杂化 C.NCl3和SiCl4水解机理相同 D.NCl3中各原子均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】NCl3的价层电子对数为3+=4，孤电子对数为1，为三角锥形结构，属于极性分子，SiCl4为正四面体形结构，为非极性分子，分子的极性：NCl3>SiCl4，故A正确；NCl3和NH3中心原子的价层电子对数均为3+=4，因此NCl3和NH3中的N均为sp3杂化，故B正确；结合NCl3的水解机理可知，水解的发生是NCl3中N上的孤电子对进攻水分子引发的，而SiCl4的中心原子没有孤电子对，故C错误；NCl3为共价化合物， NCl3的电子式为，氯原子和氮原子都达到8电子稳定结构，故D正确。 ▌对点练1-2 (2026·江苏杭州·联考)下列关于物质的结构或性质及解释不正确的是(　　) 选项 物质的结构或性质 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 熔点： 前者形成分子内氢键，而后者能形成分子间氢键，导致熔点升高 C 的酸性大于 O的电负性比S大，使羧基中O—H极性更大，更易电离出H+ D P原子间难形成三键而N原子间可以 P的原子半径大于N，难形成p⁃p π键 【答案】A 【解析】邻羟基苯甲酸的羟基和羧基相邻，易形成分子内氢键，分子间作用力减弱，熔点较低，对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间作用力更大，熔点较高，B正确；O的电负性大于S，吸电子能力更强，会使羧基中O—H的极性增大，更易电离出H+，因此含氧杂环的二甲酸酸性强于含硫杂环的二甲酸，C正确；三键包含1个σ键和2个π键，π键由p轨道肩并肩重叠形成，P原子半径远大于N，p轨道重叠程度很小，难以形成p⁃p π键，因此P原子间难形成三键而N可以，D正确。 基础通关 1.(2026·江苏杭州·期中)下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是(　　) A.CO2和NO2 B.H2O和H2O2 C.NH3和HCl D.BF3和BeCl2(g) 【答案】C 【解析】CO2中C与O之间为极性键，CO2的空间结构为直线形，正、负电中心重合，属于非极性分子，A不符合题意；H2O2中O与O之间存在非极性键，B不符合题意；NH3中N与H之间为极性键，分子的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，属于极性分子；HCl中Cl与H之间为极性键，正、负电中心不重合，属于极性分子，C符合题意；BF3中B与F之间为极性键，分子的空间结构为平面正三角形，正、负电中心重合，属于非极性分子；BeCl2(g)中Be与Cl之间为极性键，分子的空间结构为直线形，正、负电中心重合，属于非极性分子，D不符合题意。 2.(2026·山东泰安·期末)下列现象与氢键有关的是(　　) ①HF的沸点比HCl高　②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比例互溶　③冰的密度比液态水的密度小　④邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的低　⑤水分子高温下很稳定　⑥液溴在溶剂中的溶解性：H2O<CCl4 A.①③④⑤ B.①②③④ C.①②③⑥ D.③④⑥ 【答案】B 【解析】①HF分子间存在氢键，HCl分子间只有范德华力，氢键使沸点升高，因此HF沸点高于HCl，与氢键有关；②小分子醇的羟基、羧酸的羧基均可与水分子形成氢键，因此能与水以任意比例互溶，与氢键有关；③冰中水分子通过氢键形成有序的空间网状结构，空隙更大，体积更大，因此密度小于液态水，与氢键有关；④邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增强，沸点更高，因此邻羟基苯甲醛沸点更低，与氢键有关；⑤水分子高温稳定是因为水分子内O—H共价键键能大，和氢键无关；⑥该溶解性差异是“相似相溶”规律导致(溴为非极性分子，更易溶于非极性的四氯化碳)，和氢键无关；故选B。 3.下列关于物质性质的叙述可用范德华力的大小来解释的是(　　) A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高 C.、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱 D.CH3—O—CH3比C2H5OH的沸点低 【答案】B 【解析】HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是由于H—X(X为卤素原子)的键能依次减小，故A错误；F2、Cl2、Br2、I2相对分子质量依次增大，分子间的范德华力依次增强，所以其熔、沸点也依次升高，故B正确；、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱，与O—H的极性有关，与范德华力无关，故C错误。 4.(2026·河南南阳·期末)手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用，下列分子为手性分子的是(　　) A.丙三醇 B.甲苯 C.乳酸CH3CH(OH)COOH D.乙酸乙酯 【答案】C 【解析】丙三醇[HOCH2CH(OH)CH2OH]、甲苯、乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)分子中均不存在手性碳原子；乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中与羟基相连的碳原子连接—CH3、—OH、—COOH、—H，属于手性碳原子，则乳酸为手性分子，故选C。 6.不同周期主族元素的简单氢化物沸点变化曲线如图，依据图示，下列说法错误的是(　　) A.碳族元素简单氢化物的沸点逐渐升高，是由于其组成和结构相似，相对分子质量依次增加 B.氢键一般表示为A—H…B，则氯化氢分子间的氢键可表示为Cl—H…Cl C.在没有氢键存在的情况下，图中氢化物的沸点主要取决于范德华力 D.N、O、F的简单氢化物沸点高于同主族相邻元素，是因为存在分子间氢键 【答案】B 【解析】氯化氢分子间不存在氢键，B错误。 7.SO3有多种结构变体，气态时主要以单分子存在，固态时分子有三种变体，其中γ⁃SO3和β⁃SO3分子结构如图所示，下列说法错误的是(　　) A.气态SO3分子空间结构为平面三角形 B.γ⁃SO3中a对应的键长比b对应的键长短 C.γ⁃SO3和β⁃SO3中硫原子均采取sp3杂化 D.β⁃SO3形成的固体中作用力只有共价键 【答案】D 【解析】SO3分子中S原子的价层电子对数为3+=3，空间结构为平面三角形，故A正确；γ⁃SO3中a对应的为S==O，b对应的为S—O，S==O比S—O强度更大，键长更短，故B正确；γ⁃SO3和β⁃SO3中硫原子均形成4个σ键，均为sp3杂化，故C正确；β⁃SO3形成稳定的固体，其作用力除了共价键，还存在范德华力，D错误。 8.物质的结构决定其性质。下列解释与实例不相符的是(　　) 选项 实例 解释 A 室温下，将50 mL CH3COOH与50 mL苯混合，混合溶液的体积为101 mL 混合过程中削弱了CH3COOH分子间的氢键，且苯与CH3COOH分子间作用力弱于氢键 B N2在常温下较难发生化学反应 N2中氮氮三键键能大 C Ge原子间难以形成π键 Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠 D HF的沸点高于HCl F原子半径小，H—F键能大 【答案】D 【解析】氮气分子中氮原子之间形成氮氮三键，键能很大，导致氮气化学性质稳定，N2在常温下较难发生化学反应，B正确；Ge原子的原子半径大，未杂化的p轨道难以相互重叠形成π键，C正确；因为HF可以形成分子间氢键，所以HF的沸点高于HCl，D错误。 9.LiPF6作为一种非常有竞争力的锂电池电解质盐，可用以下方法制得：PCl5+5LiF===5LiCl+PF5，LiF+PF5===LiPF6。下列说法不正确的是(　　) A.LiPF6易溶于乙醚、碳酸酯等极性较小的溶剂 B.PCl5中所有原子都满足最外层8电子稳定结构 C.PF5比PCl5的热稳定性更好 D.PCl5是由极性共价键构成的非极性分子 【答案】B 【解析】PCl5中P原子与5个Cl原子形成5个共用电子对，最外层电子数为10，B错误；PF5中P—F的键长比PCl5中P—Cl的键长短，键能大，键能越大分子越稳定，所以PF5比PCl5的热稳定性更好，C正确；PCl5中P—Cl是极性键，PCl5的空间结构是三角双锥形，正、负电中心重合，是非极性分子，D正确。 10.下列说法不正确的是(　　) A.氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸的酸性依次增强 B.苹果酸()中含有1个手性碳原子 C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是均能与H2O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】HCl与H2O不能形成氢键，C项错误；CH4为非极性分子，D项正确。 素养提升 11.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，广泛用于石油化工，其分子结构如图所示。制备方法：在120 ℃向硫黄粉(用CCl4浸润)中通入Cl2。 已知：常温下S2Cl2易与水反应，并产生使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是(　　) A.S2Cl2分子中所有原子均满足8电子结构 B.S2Cl2中S原子的杂化类型为sp2杂化 C.用CCl4浸润可加快反应速率，体现“相似相溶”规律 D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl 【答案】B 【解析】S2Cl2分子中S原子形成2个共价键，Cl原子形成1个共价键，S2Cl2分子中所有原子均满足8电子结构，故A正确；S2Cl2分子中S原子价层电子对数为4，采取sp3杂化，故B错误；S单质和CCl4均是非极性分子，由“相似相溶”规律可知，S在CCl4中的溶解度较大，故C正确；由已知信息知，常温下S2Cl2易与水反应，并产生能使品红溶液褪色的气体二氧化硫，在反应过程中部分硫元素由+1价升高到+4价(生成SO2)，部分降低到0价(生成S)，所以反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl，故D正确。 12.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间结构为正四面体形，一个a分子含有10e-，组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是(　　) A.四种分子中的化学键均是极性键 B.四种分子中既有σ键，又有π键 C.a、c分子中中心原子均采用sp3杂化 D.b、d分子中共价键的键能：b>d 【答案】C 【解析】b分子中化学键是氯原子与氯原子形成的非极性共价键，故A错误；四种分子都无π键，故B错误；甲烷中碳原子与氢原子形成4个碳氢σ键，一氯甲烷分子中形成3个碳氢σ键和1个碳氯σ键，中心原子均为sp3杂化，故C正确；氯的原子半径大于氢的原子半径，所以氯气分子中的氯氯共价键的键能小于氯化氢分子中的氢氯共价键的键能，故D错误。 13. 在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的n=5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的n=5时，下列说法正确的是(　　) A.(H2O)n是一种新的水分子 B.(H2O)n仍保留着水的化学性质 C.1 mol (H2O)n中有2个氢键 D.1 mol (H2O)n中有4 mol氢键 【答案】B 【解析】(H2O)n是H2O分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，因此(H2O)n不是一种新的分子，(H2O)n仍保留着水的化学性质；每个H2O分子可与4个水分子形成氢键，每个氢键被2个H2O分子共有，当n=5时，1 mol (H2O)5所含氢键数应为10NA个。 14.氢气是清洁能源之一， 解决氢气的存储问题是当今科学界需要攻克的课题。 C16S8 是新型环烯类储氢材料，利用物理吸附的方法来储存氢分子，其分子结构如图所示，下列相关说法正确的是 (　　) A.C16S8 的熔点由所含化学键的键能决定 B.C16S8 完全燃烧的产物均为极性分子 C.分子中的σ键和π键的数目比为4∶1 D.C16S8 储氢时与H2间的作用力为氢键 【答案】C 【解析】C16S8的熔点由范德华力的大小决定，故A错误；C16S8完全燃烧的产物为CO2和SO2，CO2为非极性分子，SO2为极性分子，故B错误；由分子结构可知，分子中σ键和π键的数目比为4∶1，故C正确；C16S8分子中没有能形成氢键的原子，故二者之间的作用力是范德华力，故D错误。 15. 科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂(结构如图所示)，其中W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。常温下，0.1 mol·L-1 Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是(　　) A.简单离子半径：X>Y>Z B.氢化物沸点：Y>W>X C.W和Y可组成含极性键的非极性分子 D.Y的单质均可用于杀菌消毒 【答案】C 【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，常温下，0.1 mol·L-1 Z的氢化物的水溶液pH=1，该氢化物为HCl，则Z为Cl元素；结合图示可知，Y形成2个共价键，位于第Ⅵ A族，且Z与Y位于不同周期，则Y为O元素；W形成4个共价键，其原子序数小于O，则W为C元素；X形成3个共价键，则X为N元素。电子层数越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：Z>X>Y，故A错误；W的氢化物为烃，碳原子数较多的烃常温下为固态，其沸点大于氨气和水，故B错误；W和Y组成的二氧化碳分子中含有碳氧极性键，属于非极性分子，故C正确；氧元素的单质有氧气和臭氧，臭氧具有强氧化性，能够杀菌消毒，但氧气不能用于杀菌消毒，故D错误。 16.下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(　　) A.F—F的键能小于Cl—Cl的键能 B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D.气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子 【答案】A 【解析】F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F不稳定，因此F—F的键能小于Cl—Cl的键能，与电负性无关，A符合题意；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，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；氟的电负性大于氯的电负性，F—H的极性大于Cl—H的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符合题意；氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D不符合题意。 17.科学家研究温室气体CH4、CO2的转化和利用。下列关于CH4和CO2的说法正确的是(　　) A.因为碳氢键的键能小于碳氧双键，所以CH4的熔点低于CO2 B.1 mol CO2分子中含有4 mol σ键 C.CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”(结构见上图)，分子间仅存在范德华力 D.N2O与CO2的价电子数相等 【答案】D 【解析】二者熔点高低取决于分子间作用力的相对大小，与共价键的键能大小无关，A错误；每个二氧化碳分子内存在2个碳氧双键，每个碳氧双键中存在1个σ键，则1 mol CO2分子中含有2 mol σ键，B错误；分子间存在范德华力，且水分子间存在氢键，C错误；N2O和CO2均有16个价电子，D正确。 18.(2026·湖北武汉·期末)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是(　　) A.固体HF中，HF分子间存在氢键，链状结构片段为 B.水的沸点高于氟化氢是因为O—H…O的键能大于F—H…F的键能 C.Li和Mg两种元素处于周期表的对角线位置，且都属于p区元素，所以有些性质相似 D.臭氧分子为极性分子，其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度 【答案】D 【解析】在固体HF中，HF分子间存在氢键，一个HF分子中的氢原子与另一个HF分子中的氟原子通过氢键相连，故多个HF分子连接成链状结构应为，其中F—H…F为直线，A错误；水的沸点高于HF，是因为水分子间形成的氢键数量更多，1个水分子最多可形成4个氢键，B错误；Li和Mg两种元素处于元素周期表的对角线位置，性质相似，但Li和Mg均属于s区元素，C错误；臭氧的极性微弱，其在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，D正确。 19.下列关于分子的结构和性质的描述错误的是(　　) A.PF5和PCl5分子均为三角双锥形结构，两者的沸点关系：PF5<PCl5 B.乳酸()分子中含有一个手性碳原子 C.碘易溶于浓碘化钾溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 D.乙酸在水中溶解度很大，原因之一是乙酸分子与水分子之间形成氢键 【答案】C 【解析】五氟化磷和五氯化磷结构相似，五氟化磷的相对分子质量小于五氯化磷，分子间作用力小于五氯化磷，沸点低于五氯化磷，A正确；连有四个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，中含1个手性碳原子，B正确；甲烷为非极性分子，水为极性分子，甲烷难溶于水可用“相似相溶”规律解释，碘是非极性分子，碘易溶于浓碘化钾溶液与反应I2+I-⥫⥬有关，不可用“相似相溶”规律解释，C错误。 20.下列叙述不正确的是(　　) A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B.O3分子的正电中心和负电中心不重合，但O3在水中的溶解度和O2的一样 C.非极性分子中可能含有极性键 D.表面活性剂在水面形成单分子膜，破坏了水分子间氢键，可降低水的表面张力 【答案】B 【解析】HCl、HBr、HI的结构相似，随着相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，所以熔、沸点依次升高，故A正确；O2为非极性分子，O3和H2O为极性分子，根据“相似相溶”规律知，O3在水中的溶解度比O2大，故B错误；非极性分子中可能含有极性键，如BF3分子为非极性分子，含有B—F极性键，故C正确。 迁移创新 21.维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示。维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有(　　) A.离子键、共价键 B.离子键、氢键、共价键 C.氢键、范德华力 D.离子键、氢键、范德华力 【答案】D 【解析】维生素B1中含有离子键，水中含有氢键和范德华力，维生素B1溶于水时需要克服维生素B1中的离子键、水中的氢键和范德华力，D正确。 22.中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布，该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据，这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步，也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。下列说法中正确的是(　　) ①正是氢键的存在，冰能浮在水面上　②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一 ③由于氢键的存在，沸点：HCl>HBr>HI>HF　④由于氢键的存在，使水与乙醇互溶 ⑤由于氢键的存在，使水具有稳定的化学性质 A.②⑤ B.③⑤ C.②④ D.①④ 【答案】D 【解析】冰中水分子有序排列，每个水分子被4个水分子包围，形成4个氢键，使体积膨胀，密度减小，所以冰能浮在水面上，故①正确；氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故②错误；HF分子间存在氢键，沸点最高，HCl、HBr、HI分子间都不存在氢键，其熔、沸点高低取决于分子间作用力大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高，所以沸点：HCl<HBr<HI<HF，故③错误；乙醇可以和水形成分子间氢键，故乙醇能与水以任意比例互溶，故④正确；氢键影响的是物质的物理性质，而分子的稳定性由共价键的强弱决定，故⑤错误。 23.下面两表分别列出了CO和N2的某些性质及相关键能，有关说法不正确的是(　　) 表1： 分子 熔点/℃ 沸点/℃ 常温时在水中的溶解度 CO -205.05 -191.49 2.3 mL N2 -210.00 -195.81 1.6 mL 表2： 化学键 C—O C==O C≡O N—N N==N N≡N 键能/(kJ·mol-1) 351 745 1 071.9 193 418 946 A.CO与N2的价层电子总数相等 B.由表2可知，CO的活泼性不及N2 C.由表1可知，CO的熔、沸点高于N2，这是因为CO分子间作用力大于N2 D.由表1可知，室温时CO在水中的溶解度大于N2，是因为CO分子有弱极性 【答案】B 【解析】CO与N2的价层电子总数均为10，A正确；CO与N2分子结构相似，1个CO分子中含有2个π键，根据表中键能知，CO中第一个π键的键能约为1 071.9 kJ·mol-1-745 kJ·mol-1=326.9 kJ·mol-1，N2中第一个π键的键能约为946 kJ·mol-1-418 kJ·mol-1=528 kJ·mol-1，CO中第一个π键的键能较小，则CO的第一个π键比N2中第一个π键更容易断裂，所以一氧化碳比氮气活泼，B错误；水是极性溶剂，氮气为非极性分子，一氧化碳为极性分子，由表1可知，室温时CO在水中的溶解性大于N2，是因为CO分子有弱极性，D正确。 24.(2026·湖南长沙·期末)硫酸盐(含S、HS)气溶胶是PM2.5的成分之一，科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下： 下列说法不正确的是(　　) A.HNO2是由极性键形成的极性分子 B.反应过程中没有涉及极性键形成 C.H2O中的O为sp3杂化 D.S的VSEPR模型为四面体形 【答案】B 【解析】HNO2分子中都是极性键，其分子结构不对称，是由极性键形成的极性分子，A正确；观察转化过程示意图可知，S生成HS形成S—O极性键，B错误；H2O中的O原子的价层电子对数为2+=4，为sp3杂化，C正确；S中的S原子的价层电子对数为3+=4，其VSEPR模型为四面体形，D正确。 25.(2026·河北保定·质检)回答下列问题： (1)写出Fe在元素周期表中的位置：　　　　。 (2)NH3、PH3、AsH3稳定性由强到弱的顺序为　　　　　　　　。 (3)Ni与CO在60~80 ℃时反应生成Ni(CO)4(结构如图1)气体。分子中σ键与π键的个数比为　　　　。 (4)已知：I3(Mn)=3 248 kJ·mol-1，I3(Fe)=2 957 kJ·mol-1。Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，其主要原因是　　　　。 (5)含硫元素的粒子有很多种，例如S8、SO2、SO3、、，其中S8的分子结构如图2所示，像一顶皇冠。 ①SO2分子的空间结构是　　　　，SO3是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。 ②S8易溶于CS2，不溶于水，其原因是　　　 　　　　。 (6)如图3所示有机物中，有　　　　个手性碳原子。 【答案】(1)第四周期第Ⅷ族　(2)NH3>PH3>AsH3　(3)1∶1　(4)Mn失去两个电子后3d轨道半充满，能量更低更稳定　(5)①V形　非极性　②S8是非极性分子，CS2是非极性溶剂，水是极性溶剂，根据“相似相溶”规律，结构或极性相似的物质能相互溶解(合理即可)　(6)2 【解析】(2)同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则稳定性：NH3>PH3>AsH3。 (3)单键均为σ键，三键含有1个σ键、2个π键；由结构可知，σ键与π键的个数比为8∶8=1∶1。(4)基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Mn失去两个电子后3d轨道半充满，能量更低更稳定，导致Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能。 (5)①SO2中心S原子的价层电子对数为2+=3，含1个孤电子对，空间结构为V形；SO3中心S原子的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，空间结构为平面正三角形，分子中正、负电中心重合，为非极性分子。 26.(1)NH3在水中的溶解度很大。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溶于水建立了如下平衡： NH3+H2O⥫⥬NH3·H2O⥫⥬N+OH- d.NH3是一种易液化的气体 (2)(1分)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，Ni(CO)4呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列物质中的　　　　(填字母)。 a.水 b.CCl4 c.苯 d.NiSO4溶液 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是　　　　。 (5)X、Y、W三种物质(结构如图)在水中的溶解度由大到小的顺序为　　　　。 【答案】(1)d　(2)非极性　(3)bc　(4)它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键 (5)X>W>Y 【解析】(1)NH3和H2O都是极性分子，相似相溶，与a有关；NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子与H2O分子间形成氢键，与b有关；NH3和H2O能发生化学反应，加速NH3的溶解，与c有关；NH3易液化与其水溶性无关，与d无关。(2)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律可知，CrO2Cl2是非极性分子。(3)由Ni(CO)4易挥发且其空间结构为正四面体形可知，Ni(CO)4为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知，Ni(CO)4易溶于非极性溶剂CCl4和苯。(5)有机物在水中溶解度与氢键数目、极性有关。X含亲水基团羧基，可与水形成氢键，且X、W都含N原子，极性均强于Y，因此溶解度由大到小的顺序为X>W>Y。 27.(2026·重庆七校联考)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题： (1)H、B、N中，基态原子轨道上未成对电子最多的是　　　　　；电负性最大的是　　　　　；B的2s轨道形状为　　　　　。  (2)NH3BH3分子中只有σ键，B原子的杂化轨道类型为　　　　　。NH3BH3在一定条件下分解产生NH3，NH3分子空间结构为　　　　　。  (3)NH3BH3为由　　　　(填“极性”或“非极性”，下同)键构成的　　　　分子。  【答案】(1)N　N　球形　(2)sp3　三角锥形 (3)极性　极性 【解析】(1)H 的未成对电子数为1，B的核外电子排布式为1s22s22p1，未成对电子数为1，N的电子排布式为1s22s22p3，未成对电子数为3，基态原子轨道上未成对电子最多的是N；非金属性越强，电负性越大，H、B、N中非金属性最强的是N，电负性最大的是N；B的2s轨道的形状为球形。(2)NH3BH3分子中只有σ键，其结构式为，B原子价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3杂化；NH3分子中N原子价层电子对数为3+=4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形。(3)NH3BH3中的N—H和B—H都是极性键，NH3BH3分子不对称，正、负电中心不重合，属于极性键构成的极性分子。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 第3课时 分子结构对物质性质的影响 课标要点 1.能正确判断微粒间作用力，并理解微粒间作用力对物质性质的影响，形成“结构决定性质”的观念。 2.通过运用微粒间作用力解释物质的性质变化及原因，建立运用模型解释化学现象观点的意识。 学习重难点 重点： 1.微粒间作用力解释物质的性质变化。 难点： 1.微粒间作用力对物质性质的影响。 知识点 微粒间作用力的判断及其对物质性质的影响 1.共价键的判断及分类 (1)共价键的分类 (2)共价键类型的判断 ①根据成键元素判断：一般同种元素的原子之间形成的是 ，不同元素的原子之间形成的是极性键。 ②根据原子间 数目判断单键、双键或三键。 ③根据共价键规律判断σ键、π键及其个数：原子间形成单键，则为 ；形成双键，则含有一个 和一个 ；形成三键，则含有一个 和两个 。两原子间形成的共价键有且只有一个是σ键。 2.范德华力、氢键及共价键的比较 （1）范德华力：物质分子之间普遍存在的一种相互作用力。 （2）氢键：由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形成的作用力。 （3）共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 随学随练 1.下列说法正确的是(　　) A.HCl气体和蔗糖溶于水时，都破坏了共价键 B.H2O、H2S、H2Se的相对分子质量依次增大，熔点依次增大 C.冰的密度小于水，是因为冰中水分子的氢键的作用导致分子间出现较大空隙 D.干冰容易升华，是由于干冰中CO2分子中的共价键强度较弱 2.已知三种硝基苯酚的性质如下表： 名称 结构 25 ℃水中溶解度/g 熔点/℃ 沸点/℃ 邻硝基苯酚 0.2 45 100 间硝基苯酚 1.4 96 194 对硝基苯酚 1.7 114 295 下列关于三种硝基苯酚的叙述不正确的是(　　) A.邻硝基苯酚形成分子内氢键，使其熔、沸点低于另外两种硝基苯酚 B.间硝基苯酚不仅能形成分子间氢键，还能与水分子形成氢键 C.对硝基苯酚能形成分子间氢键，使其熔、沸点较高 D.三种硝基苯酚都能形成分子内氢键 知识点 分子结构与性质 1.分子的稳定性 分子的稳定性与分子内原子之间的 的键能有关，一般来说，原子半径 ，键长 ，键能 ，分子越 。 2.分子的物理性质 (1)熔、沸点 (2)溶解性 3.由分子构成物质的熔、沸点高低的判断 (1)利用范德华力判断物质熔、沸点高低的前提是物质的组成和结构要相似。其测定方法一般有两种，一是同一主族同一类别物质的结构相似，如H2S和H2Se。二是分子空间构型相同的物质结构相似。只有结构相似的物质，其相对分子质量越大，范德华力 ，物质的熔、沸点 。 (2)比较由分子构成物质的熔、沸点时，一定要注意氢键的存在，分子间形成氢键使熔、沸点 ，分子内形成氢键使熔、沸点 。同时还要注意形成氢键数目的多少对物质熔、沸点的影响。如水的沸点高于乙醇的原因是水分子形成的氢键数目 乙醇。 随学随练 1.比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是(　　) A.乙醇与氯乙烷 B.邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸() C.对羟基苯甲醇()与邻羟基苯甲醇() D.H2O与H2Te 2.(1)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为　　　　。 (2)NH3的沸点比PH3的　　　　，原因是______________________________________________。 (3)OF2的熔、沸点　　　(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是_____________________________。 拓展 范德华力、氢键和共价键的比较 概念 范德华力 氢键 共价键 含义 物质分子之间普遍存在的一种作用力 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的作用力 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 作用微粒 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分子组成和结构相似的物质，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。键长越小，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，物质熔、沸点升高，如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4 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 共价键键能越大，含有该共价键分子的热稳定性越强 (1)氢键与范德华力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等；化学键主要影响物质的化学性质。 (2)范德华力只存在于分子之间，但金刚石、SiO2等由共价键形成的晶体的微粒之间不存在范德华力。 活学活用 1.下列现象与化学键有关的是(　　) A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高 B.H2O的沸点高于H2S的沸点 C.H2O在高温下难分解 D.干冰升华 2.下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是(　　) A.水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键 B.分子间作用力包括氢键和范德华力 C.水、冰中都含氢键 D.分子间一定存在分子间作用力 3.下列两组命题中，Ⅱ组中命题正确，且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是(　　) 选项 Ⅰ组 Ⅱ组 A 相对分子质量：HCl＞HF 沸点：HCl高于HF B 键能：H—O＞H—S 沸点：H2O高于H2S C 分子间的作用力：H2O＞H2S 稳定性：H2O强于H2S D 相对分子质量：HI＞HCl 沸点：HI高于HCl 题型 微粒间作用力 ▌例1 (2026·吉林延边期末)下列有机物的性质或事实及其微观解释均正确的是(　　) 选项 性质或事实 微观解释 A 沸点：甲醇>乙醇 甲醇分子间的范德华力大于乙醇分子间的范德华力 B 酸性：乙酸<氯乙酸 乙酸中羟基的极性大于氯乙酸中羟基的极性 C 乙醇易溶于水 乙醇与水形成分子间氢键 D 室温下乙醇为液态，而二甲醚(CH3OCH3)为气态 乙醇分子与水分子之间能形成氢键，而二甲醚分子与水分子间不能形成氢键 ▌对点练1-1 汽车尾气中通常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，现在的汽车加装了三元催化转换器，此转换器可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体，如图为该转换器中发生反应的微观示意图(未配平)，其中不同颜色的球代表不同原子。下列说法不正确的是(　　) A.甲、乙、丙、丁中有3种非极性分子 B.乙、丙、丁中均含π键 C.甲的空间结构为V形 D.N2O5的水化物存在分子内氢键 ▌对点练1-2 最简单的氨基酸是甘氨酸(H2NCH2COOH)，它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是(　　) A.1个分子中σ键与π键数目比为8∶1 B.碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2 C.分子间可以形成不止3种类型的氢键 D.易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂 题型 微粒间作用力对物质性质的影响 ▌例2 下列依据相关数据或原理作出的判断中，正确的是(　　) A.依据元素的电负性：H<F，可推断键角：NF3>NH3 B.依据C—Cl的极性小于C—F，可推断酸性：CH2ClCOOH<CH2FCOOH C.依据分子中羟基的数目，可推断HO(CH2)5CHO在水中的溶解度大于葡萄糖在水中的溶解度 D.依据HF、HCl、HBr、HI的相对分子质量依次增大，可判断它们的沸点依次升高 ▌对点练1-1 下列两组命题中，Ⅱ组中命题正确，且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是(　　) 选项 Ⅰ组 Ⅱ组 A 相对分子质量：HCl>HF 沸点：HCl>HF B 键能：H—O>H—S 沸点：H2O>H2S C 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S D 相对分子质量：HI>HCl 沸点：HI>HCl ▌对点练1-2 下列说法正确的是(　　) A.冰融化时，分子中H—O发生断裂 B.随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4(X为卤素原子)分子间的作用力逐渐增大，故其熔、沸点也逐渐升高 C.由于H—N比H—P牢固，所以NH3的熔、沸点比PH3的高 D.由分子构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定 题型 综合考查 ▌例3 (2026·山东临沂期中)一些分子的熔点如下表： 分子 氧气 氮气 白磷 水 熔点/℃ -218.3 -210.1 44.2 0 分子 硫化氢 甲烷 乙酸 尿素 熔点/℃ -85.6 -182 16.6 132.7 分析上述数据，下列说法错误的是(　　) A.水、乙酸、尿素分子间存在氢键，熔点较高 B.H2S是极性分子，分子的极性越大，范德华力越大，熔点越高 C.影响O2、N2、CH4 3种分子熔点的主要因素是相对分子质量 D.白磷(P4)因相对分子质量大，范德华力较强，熔点较高 ▌对点练1-1 (2026·重庆巴蜀中学·期中)NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下： 下列说法错误的是(　　) A.分子的极性：NCl3>SiCl4 B.NCl3和NH3中的N均为sp3杂化 C.NCl3和SiCl4水解机理相同 D.NCl3中各原子均满足8电子稳定结构 ▌对点练1-2 (2026·江苏杭州·联考)下列关于物质的结构或性质及解释不正确的是(　　) 选项 物质的结构或性质 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 熔点： 前者形成分子内氢键，而后者能形成分子间氢键，导致熔点升高 C 的酸性大于 O的电负性比S大，使羧基中O—H极性更大，更易电离出H+ D P原子间难形成三键而N原子间可以 P的原子半径大于N，难形成p⁃p π键 基础通关 1.(2026·江苏杭州·期中)下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是(　　) A.CO2和NO2 B.H2O和H2O2 C.NH3和HCl D.BF3和BeCl2(g) 2.(2026·山东泰安·期末)下列现象与氢键有关的是(　　) ①HF的沸点比HCl高　②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比例互溶　③冰的密度比液态水的密度小　④邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的低　⑤水分子高温下很稳定　⑥液溴在溶剂中的溶解性：H2O<CCl4 A.①③④⑤ B.①②③④ C.①②③⑥ D.③④⑥ 3.下列关于物质性质的叙述可用范德华力的大小来解释的是(　　) A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高 C.、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氢原子的活泼性依次减弱 D.CH3—O—CH3比C2H5OH的沸点低 4.(2026·河南南阳·期末)手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用，下列分子为手性分子的是(　　) A.丙三醇 B.甲苯 C.乳酸CH3CH(OH)COOH D.乙酸乙酯 6.不同周期主族元素的简单氢化物沸点变化曲线如图，依据图示，下列说法错误的是(　　) A.碳族元素简单氢化物的沸点逐渐升高，是由于其组成和结构相似，相对分子质量依次增加 B.氢键一般表示为A—H…B，则氯化氢分子间的氢键可表示为Cl—H…Cl C.在没有氢键存在的情况下，图中氢化物的沸点主要取决于范德华力 D.N、O、F的简单氢化物沸点高于同主族相邻元素，是因为存在分子间氢键 7.SO3有多种结构变体，气态时主要以单分子存在，固态时分子有三种变体，其中γ⁃SO3和β⁃SO3分子结构如图所示，下列说法错误的是(　　) A.气态SO3分子空间结构为平面三角形 B.γ⁃SO3中a对应的键长比b对应的键长短 C.γ⁃SO3和β⁃SO3中硫原子均采取sp3杂化 D.β⁃SO3形成的固体中作用力只有共价键 8.物质的结构决定其性质。下列解释与实例不相符的是(　　) 选项 实例 解释 A 室温下，将50 mL CH3COOH与50 mL苯混合，混合溶液的体积为101 mL 混合过程中削弱了CH3COOH分子间的氢键，且苯与CH3COOH分子间作用力弱于氢键 B N2在常温下较难发生化学反应 N2中氮氮三键键能大 C Ge原子间难以形成π键 Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠 D HF的沸点高于HCl F原子半径小，H—F键能大 9.LiPF6作为一种非常有竞争力的锂电池电解质盐，可用以下方法制得：PCl5+5LiF===5LiCl+PF5，LiF+PF5===LiPF6。下列说法不正确的是(　　) A.LiPF6易溶于乙醚、碳酸酯等极性较小的溶剂 B.PCl5中所有原子都满足最外层8电子稳定结构 C.PF5比PCl5的热稳定性更好 D.PCl5是由极性共价键构成的非极性分子 10.下列说法不正确的是(　　) A.氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸的酸性依次增强 B.苹果酸()中含有1个手性碳原子 C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是均能与H2O形成氢键 D.以极性键结合的分子不一定是极性分子 素养提升 11.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，广泛用于石油化工，其分子结构如图所示。制备方法：在120 ℃向硫黄粉(用CCl4浸润)中通入Cl2。 已知：常温下S2Cl2易与水反应，并产生使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是(　　) A.S2Cl2分子中所有原子均满足8电子结构 B.S2Cl2中S原子的杂化类型为sp2杂化 C.用CCl4浸润可加快反应速率，体现“相似相溶”规律 D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl 12.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间结构为正四面体形，一个a分子含有10e-，组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是(　　) A.四种分子中的化学键均是极性键 B.四种分子中既有σ键，又有π键 C.a、c分子中中心原子均采用sp3杂化 D.b、d分子中共价键的键能：b>d 13. 在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的n=5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的n=5时，下列说法正确的是(　　) A.(H2O)n是一种新的水分子 B.(H2O)n仍保留着水的化学性质 C.1 mol (H2O)n中有2个氢键 D.1 mol (H2O)n中有4 mol氢键 14.氢气是清洁能源之一， 解决氢气的存储问题是当今科学界需要攻克的课题。 C16S8 是新型环烯类储氢材料，利用物理吸附的方法来储存氢分子，其分子结构如图所示，下列相关说法正确的是 (　　) A.C16S8 的熔点由所含化学键的键能决定 B.C16S8 完全燃烧的产物均为极性分子 C.分子中的σ键和π键的数目比为4∶1 D.C16S8 储氢时与H2间的作用力为氢键 15. 科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂(结构如图所示)，其中W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。常温下，0.1 mol·L-1 Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是(　　) A.简单离子半径：X>Y>Z B.氢化物沸点：Y>W>X C.W和Y可组成含极性键的非极性分子 D.Y的单质均可用于杀菌消毒 16.下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(　　) A.F—F的键能小于Cl—Cl的键能 B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D.气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子 17.科学家研究温室气体CH4、CO2的转化和利用。下列关于CH4和CO2的说法正确的是(　　) A.因为碳氢键的键能小于碳氧双键，所以CH4的熔点低于CO2 B.1 mol CO2分子中含有4 mol σ键 C.CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”(结构见上图)，分子间仅存在范德华力 D.N2O与CO2的价电子数相等 18.(2026·湖北武汉·期末)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是(　　) A.固体HF中，HF分子间存在氢键，链状结构片段为 B.水的沸点高于氟化氢是因为O—H…O的键能大于F—H…F的键能 C.Li和Mg两种元素处于周期表的对角线位置，且都属于p区元素，所以有些性质相似 D.臭氧分子为极性分子，其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度 19.下列关于分子的结构和性质的描述错误的是(　　) A.PF5和PCl5分子均为三角双锥形结构，两者的沸点关系：PF5<PCl5 B.乳酸()分子中含有一个手性碳原子 C.碘易溶于浓碘化钾溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 D.乙酸在水中溶解度很大，原因之一是乙酸分子与水分子之间形成氢键 20.下列叙述不正确的是(　　) A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B.O3分子的正电中心和负电中心不重合，但O3在水中的溶解度和O2的一样 C.非极性分子中可能含有极性键 D.表面活性剂在水面形成单分子膜，破坏了水分子间氢键，可降低水的表面张力 迁移创新 21.维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示。维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有(　　) A.离子键、共价键 B.离子键、氢键、共价键 C.氢键、范德华力 D.离子键、氢键、范德华力 22.中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布，该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据，这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步，也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。下列说法中正确的是(　　) ①正是氢键的存在，冰能浮在水面上　②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一 ③由于氢键的存在，沸点：HCl>HBr>HI>HF　④由于氢键的存在，使水与乙醇互溶 ⑤由于氢键的存在，使水具有稳定的化学性质 A.②⑤ B.③⑤ C.②④ D.①④ 23.下面两表分别列出了CO和N2的某些性质及相关键能，有关说法不正确的是(　　) 表1： 分子 熔点/℃ 沸点/℃ 常温时在水中的溶解度 CO -205.05 -191.49 2.3 mL N2 -210.00 -195.81 1.6 mL 表2： 化学键 C—O C==O C≡O N—N N==N N≡N 键能/(kJ·mol-1) 351 745 1 071.9 193 418 946 A.CO与N2的价层电子总数相等 B.由表2可知，CO的活泼性不及N2 C.由表1可知，CO的熔、沸点高于N2，这是因为CO分子间作用力大于N2 D.由表1可知，室温时CO在水中的溶解度大于N2，是因为CO分子有弱极性 24.(2026·湖南长沙·期末)硫酸盐(含S、HS)气溶胶是PM2.5的成分之一，科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下： 下列说法不正确的是(　　) A.HNO2是由极性键形成的极性分子 B.反应过程中没有涉及极性键形成 C.H2O中的O为sp3杂化 D.S的VSEPR模型为四面体形 25.(2026·河北保定·质检)回答下列问题： (1)写出Fe在元素周期表中的位置：　　　　。 (2)NH3、PH3、AsH3稳定性由强到弱的顺序为　　　　　　　　。 (3)Ni与CO在60~80 ℃时反应生成Ni(CO)4(结构如图1)气体。分子中σ键与π键的个数比为　　　　。 (4)已知：I3(Mn)=3 248 kJ·mol-1，I3(Fe)=2 957 kJ·mol-1。Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，其主要原因是　　　　。 (5)含硫元素的粒子有很多种，例如S8、SO2、SO3、、，其中S8的分子结构如图2所示，像一顶皇冠。 ①SO2分子的空间结构是　　　　，SO3是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。 ②S8易溶于CS2，不溶于水，其原因是　　　 　　　　。 (6)如图3所示有机物中，有　　　　个手性碳原子。 26.(1)NH3在水中的溶解度很大。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溶于水建立了如下平衡： NH3+H2O⥫⥬NH3·H2O⥫⥬N+OH- d.NH3是一种易液化的气体 (2)(1分)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，Ni(CO)4呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列物质中的　　　　(填字母)。 a.水 b.CCl4 c.苯 d.NiSO4溶液 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是　　　　。 (5)X、Y、W三种物质(结构如图)在水中的溶解度由大到小的顺序为　　　　。 27.(2026·重庆七校联考)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题： (1)H、B、N中，基态原子轨道上未成对电子最多的是　　　　　；电负性最大的是　　　　　；B的2s轨道形状为　　　　　。  (2)NH3BH3分子中只有σ键，B原子的杂化轨道类型为　　　　　。NH3BH3在一定条件下分解产生NH3，NH3分子空间结构为　　　　　。  (3)NH3BH3为由　　　　(填“极性”或“非极性”，下同)键构成的　　　　分子。  学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $