专题02 物质的性质“原因解释”题（重难点讲义）化学人教版选择性必修2

专题02  物质性质“原因解释”题 1.立足本节分子结构相关核心知识，厘清分子极性、氢键、范德华力、共价键的内涵；能够依据分子空间构型判断分子极性，区分分子间氢键、分子内氢键，分清共价键强弱、分子间作用力各自对应的宏观性质，建立宏观性质差异→微观分子结构/微粒间作用→规范文字表述的推理链条，落实本节核心考点。 2.通过典型例题对比、错答辨析、模板仿写的训练过程，掌握本章节高频说理设问的答题逻辑；能解释熔沸点、溶解性、挥发性等性质差异，准确判断影响因素的主次关系，规避高频误区：熔沸点看分子间作用力（氢键优先）、分子热稳定性看共价键键能，提升证据推理与化学用语书面表达能力。 3.理解氢键、价层电子对模型等均是用来解释分子性质的简化理论模型，模型有适用范围；牢固树立结构决定性质的核心观念，体会分子结构研究对认识物质性质的价值，作答时做到逻辑层次清晰、术语规范、表述闭环，减少简答题的细节失分。 4.能综合运用分子空间构型、杂化方式、分子极性、氢键等多个本节知识点，对陌生物质的性质差异进行综合分析；可以结合相似相溶规律、氢键的形成条件，解释物质溶解性差异，能够区分氢键对熔沸点、溶解度的不同影响效果，应对综合性培优设问。 1.极性共价键和非极性共价键的判断 ①根据组成元素 ②根据共用电子对是否偏移 ③根据元素的电负性 2.分子极性的判断方法 1）可依据分子中化学键的极性的向量和进行判断：分子的极性必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于0而定。当分子中各个键的极性的向量和等于0时，是非极性分子，否则是极性分子。 2）可根据分子中的正电中心和负电中心是否重合判断：正电中心和负电中心重合的分子为非极性分子；正电中心和负电中心不重合的分子为极性分子； 3）定性判断 （1）单质分子均为非极性分子（例外O3为极性分子）； （2）根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是极性分子（例外O3为极性分子）；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是一致的。 （3）多原子分子： ①孤对电子法:如为ABn型，若中心原子A中没有孤对电子，为非极性分子，中心原子A中有孤对电子，则为极性分子。 ②几何对称法: 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心对称或呈正多边形、正多面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：线型对称，如CO2等（键角180°）；正三角形分子，如BF3（键角120°）；正四面体型分子，如CCl4、CH4（键角109°28′）。以上几类均为非极性分子，而NH3分子为三角锥型（键角107°18′），H2O分子为V型（键角104.5°）等均为极性分子。③中心原子化合价法: 如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值等于A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值不等于A的价层电子数，则为极性分子； 4）实验定性证明——带电体引流法：带电体引流法实验：用毛皮摩擦玻璃棒分别靠近CCl4液流和H2O流，水流发生偏移，说明水分子具有极性，同理，用同样的方法可以测定其它纯液体流分子的极性，液体流发生偏移的分子具有极性，液体流不发生偏移的分子无极性。 5）根据相似相溶原理判断：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。如水为极性溶剂，HCl、NH3极易溶于水，说明它们为极性分子，Br2、I2、CCl4等不易溶于水，说明它们是非极性分子。 3.键的极性与分子极性的关系 （1）只含非极性键的分子一定是非极性分子（除O3）； （2）含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)； （3）极性分子中一定有极性键（如H2O），非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)； （4）只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)； （5）极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)； （6）含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 4.根据物质类别判断化学键类型 （1）离子化合物中一定有离子键，可能有共价键。由简单离子构成的离子化合物中只有离子键，如MgO、NaCl等；由复杂离子(原子团)构成的离子化合物中既有离子键又有共价键，如(NH4)2SO4、KNO3、NaOH、Na2O2等。 （2）共价化合物中只能有共价键，一定没有离子键。这是因为共价化合物中原子间都是通过共用电子形成化学键，不存在带电荷的阴、阳离子，如HCl、CO2、CH4等。 （3）金属单质中一般只存在金属键。 （4）非金属单质(除稀有气体外)一般只存在非极性键。 5.含氧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 （1）规律：键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+，则羧酸的酸性越大。 （2）羧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 ①羧酸酸性的表示方法:羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越强。 ②与羧基相邻的共价键的极性越大，通过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。如含卤素原子的一元羧酸的酸性 A.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由于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，即F3C—的吸电子诱导效应大于Cl3C—的极性，使羧酸的酸性增强。 B.三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的酸性，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。 C.烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。例如：甲酸的酸性大于乙酸的。 （3）无机含氧酸：含氧酸的酸性与O-H键的极性密切相关 ①无机含氧酸的中心原子电负性越大、化合价越高，O-H键极性越强，越易电离出H+，酸性越强，如同主族元素含氧酸：从上到下酸性减弱，如HCIO4>HBrO4>HIO4。 ②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，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H+，酸性越强，如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4；H2SO4>H2SO3。 6.范德华力对物质性质的影响 ①范德华力主要影响分子构成的物质的熔、沸点等物理性质。一般规律：范德华力越大，物质的熔、沸点越高。而化学键主要影响分子构成的物质的化学性质。 ②对物质熔、沸点的影响 a．组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。 b．分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越强，范德华力越小，物质的沸点通常越低。如沸点：对二甲苯<间二甲苯<邻二甲苯。 c．相对分子质量相近的物质，分子的极性越小，范德华力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：N2<CO。 ③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，则溶质分子的溶解度越大。如I2、Br2与苯分子间的范德华力较大，故I2、Br2易溶于苯中，而水与苯分子间的范德华力很小，故水很难溶于苯中。 7.氢键对物质性质的影响 （1）氢键对物质熔、沸点的影响 ①分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除破坏范德华力外，还需要消耗更多的能量，破坏分子间氢键，所以能形成分子间氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。 ②互为同分异构体的物质中，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的低。如邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要吸收较多的能量，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的。 （2）氢键对物质溶解度的影响 ①如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。例如，由于氨分子与水分子间能形成氢键，且二者都是极性分子，所以NH3极易溶于水。 ②低级的醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水分子间形成氢键有关。 （3）氢键的存在引起密度的变化 ①由于水分子间存在氢键，水结冰时，体积变大，密度变小。冰熔化成水时，体积减小，密度变大。 ②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”，形成所谓“缔合分子”，这种水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 8.相似相溶规律 （1）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。 9.键角大小人比较 ①杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。 ②杂化轨道类型相同 a.孤电子对数越多，键角越小，如H2O<NH3； b.中心原子的电负性越大，键角越大，如H2O>H2S； c.孤电子对数相同，中心原子相同，配位原子电负性越大，键角越小，如NF3<NCl3。 ③在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 题型01键角大小原因解释 【典例】比较H2O和CH4的键角，说明H2O键角（104.5°）小于CH4（109°28′）的原因。 【解析】H2O和CH4中中心原子均采取sp3杂化。CH4分子中C原子的4对电子均为成键电子对，成键电子对间斥力均匀，键角为109°28′；而H2O分子中O原子有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力，压缩了成键电子对的夹角，故键角更小。 【变式1】为何NH3的键角（107°）大于PH3（93.6°）？ 【解析】NH3和PH3中N、P均采取sp³杂化，且均含1对孤电子对。N的电负性大于P，NH3分子中的成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力更大，而PH3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，故NH3的键角更大。 【变式2】解释CO2的键角（180°）大于SO2（119.5°）的原因。 【解析】CO2中C原子采取sp杂化，杂化轨道呈直线形，故分子空间构型为直线形，键角180°；SO2中S原子采取sp²杂化，含1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力使成键电子对夹角变小，故键角小于CO2。 题型02溶解性差异解释类 【典例】为何乙醇（C2H5OH）易溶于水，而乙烷（C2H6）难溶于水？ 【解析】水是极性分子，乙醇分子中含—OH基团，既能与水分子形成氢键，又属于极性分子，符合“相似相溶”原理；而乙烷是非极性分子，与极性水分子间仅存在微弱的范德华力，无法形成氢键，故难溶于水。 【变式1】为什么HCl极易溶于水，而Cl2在水中溶解度较小？ 【解析】HCl是极性分子，且HCl与水分子间可形成氢键，同时HCl溶于水还能发生电离，因此极易溶于水；Cl2是非极性分子，与极性水分子间仅存在较弱的范德华力，且不与水形成氢键，故溶解度较小。 【变式2】NH3极易溶于水，而CH4难溶于水，试解释原因。 【解析】NH3是极性分子，且NH3分子与水分子间可形成氢键，同时NH3能与水发生反应，多重作用使NH3极易溶于水；CH4是非极性分子，与水分子间无氢键作用，仅存在微弱的范德华力，故难溶于水。 题型03 羧酸酸性强弱的比较 【典例】比较乙酸（CH3COOH）、甲酸（HCOOH）、丙酸（CH2CH2COOH）的酸性强弱，并说明理由 【解析】酸性强弱顺序为甲酸＞乙酸＞丙酸。三者均为饱和脂肪酸，酸性受烃基的给电子诱导效应影响。烃基属于推电子基团（+I 效应），会使羧基中 O - H 键极性减弱，不利于 H⁺解离，且推电子能力随烃基中碳原子数增多而增强。甲酸中羧基连接 H 原子，无推电子烃基；乙酸连接 1 个甲基；丙酸连接乙基，乙基推电子能力强于甲基，故对应的羧酸酸性依次减弱。 【变式1】比较一氯乙酸(ClCH2COOH)、二氯乙酸(Cl2CHCOOH)、三氯乙酸(Cl3CCOOH)的酸性强弱，并说明理由 【解析】酸性强弱顺序为三氯乙酸＞二氯乙酸＞一氯乙酸。氯原子是强吸电子基团（-I 效应），会通过诱导效应拉电子，使羧基中 O-H 键极性增强，更易解离出 H+，吸电子效应的强度与氯原子个数正相关，氯原子越多，整体吸电子能力越强。故酸性强弱顺序为三氯乙酸＞二氯乙酸＞一氯乙酸。 【变式2】比较一氟乙酸(FCH2COOH)、一氯乙酸(ClCH2COOH)、一溴乙酸(BrCH2COOH)、一碘乙酸(ICH2COOH)的酸性强弱，并说明理由 【解析】酸性强弱顺序为 FCH2COOH＞ClCH2COOH＞BrCH2COOH＞ICH2COOH，卤原子（F、Cl、Br、I）均为电负性较强的原子，通过诱导效应影响羧基的电离。卤原子通过碳链传递吸电子诱导效应，使羧基中O-H键的电子对向O原子偏移，削弱O-H键极性，更易电离出H+，而卤素原子的电负性：F＞Cl＞Br＞I，电负性越强，卤原子吸引电子的能力越强，故酸性强弱顺序为FCH2COOH＞ClCH2COOH＞BrCH2COOH＞ICH2COOH。 题型04 分子间作用力与物质性质的关系 【典例】请解释卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）的熔点和沸点依次升高的原因。 【解析】卤素单质均为双原子分子，组成和结构相似。分子间仅存在范德华力，而对于组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越强。从 F2到 I2，原子序数递增，相对分子质量逐渐增大，范德华力依次增强，使分子聚集在一起的作用力越来越强，破坏这些作用力所需的能量就越高，因此熔点和沸点依次升高。 【变式1】对比邻-硝基苯酚和对-硝基苯酚的沸点（邻-硝基苯酚沸点100℃，对-硝基苯酚沸点295℃），解释二者沸点差异显著的原因；并说明该差异对两种物质在水中溶解度的影响趋势。 【解析】二者沸点差异源于氢键类型不同。邻-硝基苯酚中，硝基和羟基的位置相邻，可在同一个分子内部形成分子内氢键；这种分子内氢键会削弱分子间的作用力，使分子更容易脱离体系，因此沸点较低。对-硝基苯酚中，硝基和羟基处于对位，无法形成分子内氢键，只能在不同分子的羟基与硝基之间形成分子间氢键；分子间氢键会使多个分子紧密聚集在一起，增强分子间作用力，破坏该作用力需要更多能量，所以沸点远高于邻-硝基苯酚。对-硝基苯酚更易与水分子形成分子间氢键，而邻-硝基苯酚因分子内氢键的存在，与水分子形成氢键的能力较弱。因此，对-硝基苯酚在水中的溶解度大于邻-硝基苯酚。 【变式2】说明常温下NH3易液化而CH4难液化的原因。 【解析】物质液化的难易取决于分子间作用力的强弱。NH3分子间除范德华力外，还存在分子间氢键，分子间作用力较强，在常温下通过加压等方式较易使分子聚集形成液体；而CH4分子间仅存在较弱的范德华力，分子间作用力弱，常温下难以通过常规方式实现液化，需要更低的温度和更高的压强。 【巩固训练】 1．（25-26高二上·浙江绍兴·期末）下列事实可以用氢键解释的是 A．氯气易液化 B．氨气极易溶于水 C．水加热到很高温度也难以分解 D．液态HCl不能导电 【答案】B 【解析】A．氯气相对分子质量较大，分子间范德华力较强，因此易液化，与氢键无关，A不符合题意；B．和水分子之间可形成氢键，显著增大了氨气在水中的溶解性，该事实可用氢键解释，B符合题意；C．水加热难以分解是因为分子内共价键键能大，破坏共价键的过程与分子间作用力氢键无关，C不符合题意；D．是共价化合物，液态时只存在分子，无自由移动的离子因此不能导电，与氢键无关，D不符合题意；故选B。 2．（25-26高二下·四川眉山·阶段检测）下列事实不能用氢键解释的是 A．稳定性：H2O>H2S B．气态氟化氢中存在(HF)2 C．沸点：NH3>PH3 D．溶解性(水中)：CH3OH>CH4 【答案】A 【解析】A．稳定性属于分子的化学性质，由分子内共价键的强弱决定。原子半径小于原子，键的键能大于键的键能，因此稳定性强于，该事实与氢键无关，A符合题意；B．分子间存在氢键，会使分子发生缔合，因此气态氟化氢中存在，能用氢键解释，B不符合题意；C．分子间可形成氢键，分子间作用力强于不能形成氢键的，因此沸点，能用氢键解释，C不符合题意；D．分子中的羟基可与水分子形成分子间氢键，而不能与水分子形成氢键，因此水中溶解性，能用氢键解释，D不符合题意；故选A。 3．（25-26高二下·广东佛山·期中）“结构决定性质”是化学核心观念。下列根据结构推导的性质错误的是 选项 结构 性质 A 乙醇能与水形成氢键 乙醇易溶于水 B C-O键的键长小于Si-O键 熔点： C 和分子均为非极性分子 易溶于 D 对羟基苯甲醛能形成分子间氢键 对羟基苯甲醛熔点高于邻羟基苯甲醛 【答案】B 【解析】A．乙醇的羟基可与水分子形成氢键，能增大乙醇在水中的溶解性，因此乙醇易溶于水，A正确；B．属于分子晶体，熔点由分子间作用力决定，属于共价晶体，熔点由共价键键能决定，二者晶体类型不同，实际熔点为，性质推导错误，B错误；C．根据相似相溶原理，非极性溶质易溶于非极性溶剂，和均为非极性分子，因此易溶于，C正确；D．对羟基苯甲醛形成分子间氢键，熔化时需要消耗更多能量破坏分子间作用力，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，熔化时无需破坏额外的分子间氢键，因此对羟基苯甲醛熔点高于邻羟基苯甲醛，D正确；故选B。 4．（25-26高二下·北京海淀·阶段检测）物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释不正确的是 性质差异 主要原因 A 键角： 孤电子对数： B 酸性： 电负性： C 热稳定性： 键能：H—F键>H—I键 D 熔点： 晶格能： 【答案】A 【解析】A．中心原子孤电子对数为1，中心原子孤电子对数为2，孤电子对数应为，孤电子对越多对成键电子对斥力越大、键角越小，该选项给出的原因错误，A符合题意；B．和结构均为，电负性，吸引电子能力更强，使键极性更强，更易电离出，酸性更强，解释正确，B不符合题意；C．共价氢化物热稳定性与键能正相关，原子半径小于，键键长更短、键能更大，故热稳定性强于，解释正确，C不符合题意；D．离子晶体熔点与晶格能正相关，中离子所带电荷数远高于，晶格能，故熔点，解释正确，D不符合题意；故选A。 5．（25-26高二上·新疆喀什·期末）下列现象能用“相似相溶原理”解释的是 A．酒精与水互溶 B．碘易溶于四氯化碳 C．氯化钠易溶于水 D．氨气易溶于水 【答案】B 【解析】A．酒精（）和水（）均为极性分子，酒精与水互溶不仅与其都是极性分子有关，还与二者能形成分子间氢键有关，不能用相似相溶原理解释，A不符合题意；B．碘（）是非极性分子，四氯化碳（）也是非极性分子，非极性溶质易溶于非极性溶剂，符合相似相溶原理，B符合题意；C．氯化钠（）是离子化合物，相似相溶原理适用于分子类溶质、溶剂的极性、结构相似性判断，其溶解是水合离子形成的过程，不能用相似相溶原理解释，C不符合题意；D．氨气（）易溶于水，不仅与、都是极性分子有关，还与与形成分子间氢键、且二者发生反应生成有关，不能用相似相溶原理解释，D不符合题意；故选B。 6．（25-26高二下·陕西汉中·期中）结构决定性质，下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 沸点： 中C=S键能小于中C=O键能 B 饱和溶液降温析出的晶体具有规则的几何外形 晶体具有自范性 C 超蕃(一种笼状分子)可特异性捕获分子 超蕃空腔的尺寸与匹配 D 壁虎能在天花板上行动自如 它的细毛与墙体之间存在范德华力 【答案】A 【解析】A．和均为分子晶体，沸点由分子间作用力决定，与分子内共价键键能无关，相对分子质量更大，分子间范德华力更强，故沸点更高，A错误；B．晶体具有自范性，能够自发呈现规则的几何外形，因此降温析出的硫酸铜晶体有规则外形，B正确；C．笼状分子可捕获尺寸与空腔匹配的分子，超蕃可特异性捕获是因为其空腔尺寸与匹配，C正确；D．壁虎细毛与墙体的接触面积大，大量的范德华力可提供足够的附着力，支撑壁虎在天花板行动，D正确。答案选A。 7．（25-26高二上·广西柳州·期末）下列物质的结构与性质没有因果关系的是 选项 结构 性质 A 的空间结构为三角锥形 具有还原性 B 甲酸中O-H键极性大于乙酸中的O-H键 甲酸酸性强于乙酸 C 乙烯分子含有键 乙烯易发生加成反应 D 乙醇的-OH与水分子的-OH相似 乙醇能与水互溶 【答案】A 【解析】A．具有还原性是因为中元素为价（最低价态），易失电子发生氧化反应，与其三角锥形的空间结构无因果关系，A符合题意；B．乙酸中的甲基为给电子基团，会降低键极性，甲酸中键极性更强，更易电离出，因此甲酸酸性强于乙酸，二者存在因果关系，B不符合题意；C．乙烯分子的键键能较小、易断裂，因此乙烯易发生加成反应，二者存在因果关系，C不符合题意；D．乙醇的与水分子的结构相似，且二者分子间可形成氢键，因此乙醇能与水互溶，二者存在因果关系，D不符合题意；故该题正确答案为A项。 8．（25-26高二下·陕西西安·期末）下列对实验事实的解释错误的是 选项 实验事实 解释 A 苯酚常温下能与NaOH溶液反应，而乙醇不能 苯环的大π键不稳定 B 甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶 羟基与水分子间形成了氢键 C 甲苯生成邻硝基甲苯比苯生成硝基苯所需温度低 甲基对苯环产生了影响 D 与Na反应时，乙醇的反应速率比水慢 乙基使羟基的O-H键极性减弱 【答案】A 【解析】A．苯酚能与溶液反应而乙醇不能，原因是苯环对羟基的影响使酚羟基中键极性增强，更易电离出，并非苯环大键不稳定，A错误；B．甲醇、乙醇、丙醇分子中的羟基可与水分子形成分子间氢键，因此均可与水以任意比例混溶，B正确；C．甲基对苯环产生活化作用，使苯环上的氢更易被取代，因此甲苯生成邻硝基甲苯的反应温度比苯生成硝基苯的反应温度更低，C正确；D．乙基为给电子基团，使羟基的键极性减弱，氢原子活性降低，因此乙醇与反应的速率比水慢，D正确；故选A。 9．（25-26高二下·广东东莞·期末）解释下列现象的原因不正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 B 酸性比强 F电负性比Cl大 C 甲苯能被高锰酸钾氧化而苯不能 苯环活化了甲基 D 苯酚能与反应而环己醇不能 苯环使羟基的O-H键极性增强 【答案】A 【解析】A．的稳定性由分子内共价键的键能决定，氢键属于分子间作用力，仅影响的熔沸点等物理性质，与分子稳定性无关，A错误；B．的电负性比大，吸电子诱导效应更强，使羧基中O-H键极性增大，更易解离出，因此酸性比强，B正确；C．苯环对相连的甲基存在活化作用，使甲基反应活性升高，更容易被氧化，因此甲苯能被高锰酸钾氧化而苯不能，C正确；D．苯环的吸电子共轭效应使相连羟基的O-H键极性增强，更易电离出，因此苯酚具有酸性可与溶液反应而环己醇不能，D正确；故选A。 10．（26-27高二上·江苏·期中）结构决定性质，性质决定用途。下列对相关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 的熔点低于 引入的乙基改变了晶体的类型 B 冰的密度小于水 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 C 丙酸的酸性比乙酸弱 羧酸中，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 D 常温下，苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能 苯环使羟基中键的极性变强 【答案】A 【解析】A．硝酸乙基铵（C2H5NH3NO3）和硝酸铵（NH4NO3）都由阴、阳离子构成，均属于离子晶体，引入乙基只是把阳离子由铵根离子换成乙基铵根离子，并未改变晶体类型；乙基铵根离子的半径大于铵根离子，离子键更弱，故硝酸乙基铵的熔点低于硝酸铵，A错误；B．冰晶体中水分子间存在有方向性的氢键，水分子沿一定方向排列，结构中留有较大空隙，空间利用率相对较低，故冰的密度小于水，B正确；C．羧酸中的烷基是推电子基团，烷基越长推电子效应越强，使羧基中O—H键的极性越小，越难电离出H+，酸性越弱，故丙酸的酸性比乙酸弱，C正确；D．苯环与羟基形成共轭体系，使羟基中O—H键的极性变强，更易电离出H+，故常温下苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能，D正确。 故答案为A。 11．（26-27高二上·北京东城·阶段检测）下列实例对应解释错误的是 选项 实例 解释 A 的沸点高于 的键能大于的键能 B 乙烯能使溴水褪色，而乙烷不能 乙烯分子中的键比较容易断裂 C 石墨比金刚石熔点高 石墨碳碳键键长更短，键能更大 D 用“杯酚”分离与 与的分子大小不同，“杯酚”能把装起来而不能装下 【答案】A 【解析】A．的电负性大于，因此的氢键键能大于，沸点更高是因为平均每个分子形成的氢键数目更多，A错误；B．乙烯分子的碳碳双键中含有键，键重叠程度小、易断裂，可与溴发生加成反应使溴水褪色，乙烷仅含稳定的键，不能与溴水反应，B正确；C．石墨中采取杂化，未杂化的2p轨道以“肩并肩”实现电子云重叠，石墨碳碳键键长比金刚石中杂化的碳碳键更短，键能更大，因此石墨熔点更高，C正确；D．与分子大小不同，“杯酚”的空腔仅能容纳尺寸适配的，无法容纳更大的，因此可实现二者分离，D正确；故选A。 12.（25-26高二下·天津和平·期末）依据下图，回答下列问题。 （1）第IVA族元素的氢化物从到的沸点逐渐升高，试解释其原因_______________________________________________。 （2）第VA，VIA，VIIA族元素的氢化物中、和HF的沸点比同主族的其他元素的氢化物的沸点高，试解释其原因______________________________________。 （3）解释一下的熔点高于HF，而沸点却低于HF的原因_______________________________。 【答案】（1）这是由于它们是组成和结构相似的分子晶体，随着它们的相对分子质量的增加，范德华力也会增大，因此，沸点逐渐升高 （2）、和分子间能形成氢键 （3）熔点主要受固态晶体结构的影响：固态中，分子间通过氢键形成复杂的三维空间网状结构；而固态中，分子间通过氢键仅形成锯齿状的链状结构。三维网状结构比链状结构更稳定、更难被破坏，因此的熔点高于。沸点主要受液态时分子间作用力强度的影响：由于F原子的电负性大于N原子，氢键的键能大于氢键。在液态时，分子间的相互吸引力更强，气化需要克服的能量更多，因此的沸点高于。 【解析】（1）本题考查分子晶体熔沸点的递变规律。对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力（范德华力）越强，克服分子间作用力使其气化所需的能量就越多，沸点越高。第IVA族元素的氢化物从到相对分子质量依次增大，分子间作用力增强，故沸点逐渐升高。 （2）本题考查氢键对物质物理性质的影响。同主族元素的氢化物沸点一般随相对分子质量增大而升高，但N、O、F的电负性很强、原子半径很小，使得、和分子之间不仅存在范德华力，还形成了分子间氢键。氢键的作用能远大于范德华力，导致这三种氢化物气化时需要消耗更多的能量，因此它们的沸点比同主族其他元素的氢化物异常偏高。 （3）本题考查氢键的空间结构与强度对熔沸点的综合影响。论述要点：这一现象本质是氢键的“数量”和“强度”共同作用的结果，固态熔化时氢键数量主导，液态汽化时氢键强度主导。 F的电负性大于N，相比而言，H原子的正电性HF中比更强，F的负电性比N的也更强，形成的F-H…F氢键键能高于中的N-H…N氢键。在固态HF晶体中，HF分子通过氢键形成锯齿形长链结构，链内氢键强度高，但链与链之间的分子间作用力仅为弱范德华力。固态下，每个分子可以和周围多个分子形成氢键，形成的氢键数量更多，分子间总结合力大于固态HF，熔点更高。液态时，两者都保留了大部分分子间氢键，汽化过程需要完全断开所有分子间氢键，HF虽然氢键数量少，但单个氢键强度远高于，更强的氢键需要更多能量破坏，因此HF沸点更高，沸点更低。 【强化训练】 1．（2025·四川雅安·一模）从微观视角探析物质结构和性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不相符的是 A．水的沸点高于甲烷主要是因为水的相对分子质量大于甲烷 B．碳元素与其他元素可能形成共价化合物，也可能形成离子化合物 C．冰→水→的变化过程中被破坏的作用力依次为分子间作用力、共价键 D．固体溶于水时，离子键、共价键被破坏 【答案】A 【解析】A．水的沸点高于甲烷的主要原因是水分子间存在氢键，并非相对分子质量更大，相对分子质量仅略大于，A错误； B．碳元素可形成共价化合物如，也可形成离子化合物如、等，B正确；C．冰变为水是物理变化，仅破坏分子间作用力（含氢键），水分解生成和是化学变化，破坏共价键，C正确；D．固体溶于水电离为、、，与间的离子键、内的共价键均被破坏，D正确；故选A。 2．（25-26高二下·河南濮阳·阶段检测）下列对有关事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A O3在四氯化碳中的溶解度比在水中大 O3是非极性分子，CCl4是非极性溶剂，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，O3易溶于CCl4 B HF的热稳定性比HCl强 HF分子间存在氢键 C CO2与SO2的空间结构不同 中心原子杂化方式相同，孤电子对数不同 D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光 【答案】D 【解析】A．的中心O价层电子对数是，sp2杂化，孤电子对数是1，V形结构，属于极性分子，解释中认为是非极性分子的描述错误，A错误；B．热稳定性强于的原因是键键能大于键，氢键属于分子间作用力，仅影响熔沸点等物理性质，与热稳定性无关，B错误；C．中心原子价层电子对数是，sp杂化，孤电子对数为0，空间结构为直线形；中心原子价层电子对数是，杂化，孤电子对数为1，空间结构为V形，二者杂化方式不同，解释错误，C错误；D．金属盐灼烧产生焰色的本质是电子跃迁：电子从低能级轨道吸收能量跃迁至高能级轨道，再从高能级轨道跃回低能级轨道时释放出不同波长的光，解释正确，D正确；故答案选D。 3．（25-26高二下·吉林松原·期中）下列对有关事实的解释不正确的是 选项 事实 解释 A 水的沸点比硫化氢的沸点高 水分子间形成氢键 B 用质谱仪检测乙酸时，谱图出现了质荷比为120的峰 两个乙酸分子通过范德华力形成了二聚体 C 在CS2中的溶解度：CCl4>H2O CS2、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子 D 稳定性：[Cu(H2O)4]2+<[Cu(NH3)4]2+ N的电负性小于O的电负性 【答案】B 【解析】A．水分子间可形成氢键，硫化氢分子间仅存在范德华力，氢键作用力强于范德华力，因此水的沸点高于硫化氢，A正确；B．两个乙酸分子通过分子间氢键形成二聚体，相对分子质量为120，并非通过范德华力结合，B错误；C．、均为非极性分子，为极性分子，根据相似相溶原理，非极性溶剂中，非极性溶质的溶解度大于极性溶质，C正确；D．N的电负性小于O，对孤电子对的束缚作用更弱，作为配体时更容易给出孤电子对与形成配位键，因此的稳定性强于，D正确；故选 B。 4．（25-26高二上·江西宜春·期末）微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释相符的是 选项 实例 解释 A 键角：NH3>H2O N-H、O-H键长递减，成键电子对的斥力逐渐减小 B H2O的热稳定性强于H2S H2O分子间可形成氢键 C 键能：C-C＜C=C 碳碳双键更稳定 D 沸点：醋酸>硝酸 醋酸可形成分子间氢键，硝酸可形成分子内氢键 【答案】D 【解析】A．中心N原子有1对孤对电子，中心O原子有2对孤对电子，孤对电子数越多对成键电子对的斥力越大，键角越小，键角差异与键长无关，A错误；B．热稳定性是化学性质，由共价键键能决定，O的非金属性强于S，键能大于键，故热稳定性更强，氢键仅影响熔沸点等物理性质，与热稳定性无关，B错误；C．碳碳单键仅含1个键，碳碳双键含1个键和1个键，总键能大于单键，该解释因果倒置，且双键中键易断裂，双键稳定性弱于单键，C错误；D．醋酸形成分子间氢键使分子间作用力显著增大，硝酸形成分子内氢键削弱了分子间作用力，故沸点醋酸大于硝酸，D正确；故选D。 5．（26-27高二上·河南濮阳·阶段检测）下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是 选项 物质的结构与性质 解释 A O2与O3分子极性相同 二者都是由非极性键构成的分子 B 稳定性：[Cu(H2O)4]2+＜[Cu(NH3)4]2+ N的电负性小于O的电负性 C 熔点：碳化硅>金刚石 C-Si键能大于C-C键能 D 沸点：H2S>H2O H2O分子间作用力小于H2S分子间作用力 【答案】B 【解析】A．为非极性分子，为极性分子，二者极性不同，且由非极性键构成的分子不一定是非极性分子，A错误；B．的电负性小于，更易给出孤电子对与形成更稳定的配位键，故配合物稳定性，B正确；C．原子半径，键长大于键长，故键能小于键能，共价晶体熔点由键能决定，故熔点碳化硅<金刚石，C错误；D．分子间存在氢键，分子间仅存在范德华力，氢键作用力强于范德华力，故沸点，且分子间作用力大于，D错误；故选B。 6．（25-26高二下·福建福州·期中）物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：AlF3＞AlCl3 均存在离子键，且强度：AlF3＞AlCl3 B 硬度：金刚石＞晶体硅 C比Si的原子半径小 C 沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 D 热稳定性：HF大于HCl HF分子间存在氢键，HCl分子间不存在氢键 【答案】B 【解析】A．为共价化合物，属于分子晶体，不存在离子键，二者熔点差异由晶体类型不同导致，A错误；B．金刚石和晶体硅均为共价晶体，的原子半径小于，键键长更短、键能更大，因此金刚石硬度更高，B正确；C．二者沸点差异的原因是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，分子间氢键会使物质沸点升高，并非范德华力的差异，C错误；D．热稳定性属于化学性质，由分子内共价键的键能决定，更稳定是因为键键能大于键，氢键属于分子间作用力，不影响物质热稳定性，D错误；故选B。 7．（25-26高二下·贵州黔西南·期中）物质的结构决定性质，关于下列事实的结构解释错误的是 选项 事实 解释 A I2易溶于CCl4 I2和CCl4都是非极性分子 B 苯不能使Br2的四氯化碳溶液褪色 苯环不存在碳碳双键，而是大π键 C 沸点： (144.4℃) > (138.3℃) 分子极性： > D 乙烯能使溴水褪色，而乙烷不能使溴水褪色 键能：碳碳双键 < 碳碳单键 【答案】D 【解析】A．根据相似相溶原理，非极性溶质易溶于非极性溶剂，和均为非极性分子，故易溶于，A正确；B．苯中碳碳键是介于单键和双键之间的独特的大键，不存在碳碳双键，不能与发生加成反应，故不能使的四氯化碳溶液褪色，B正确；C．邻二甲苯的分子对称性弱于对二甲苯，分子极性：邻二甲苯对二甲苯，二者相对分子质量相同，分子极性越大，分子间作用力越强，沸点越高，故邻二甲苯沸点更高，C正确；D．乙烯含碳碳双键，能与溴发生加成反应使溴水褪色，乙烷只含碳碳单键，不能发生加成反应；碳碳双键的键能大于碳碳单键，只是双键中键键能较小易断裂，解释错误，D错误；故选D。 10.（25-26高二下·山东滨州·期末）根据官能团可推测有机物的性质，推测性质时还需考虑官能团与相邻基团之间的相互影响。 （1）苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的沸点()高于甲苯的沸点()，原因是___________。 （2）苯胺合成对硝基苯胺的路线如下。 ①已知硝基为吸电子基团，则碱性：A___________D(填“>”或“<”)。 ②反应A到B的目的是___________。 （3）甲苯的磺化反应为。 ①在水中的溶解度：甲___________乙(填“>”或“<”)。 ②下列物质的酸性强于乙的是___________(填标号)。 A． B．    C．   【答案】（1）两者均为分子晶体，苯胺分子间存在氢键 （2）①> ②保护氨基不被氧化 （3）①< ②AC 【解析】（1）两者均为分子晶体，相对分子质量相近时，分子间氢键会显著增大分子间作用力，使沸点升高。苯胺含有氨基，可形成分子间氢键，甲苯不能形成分子间氢键，因此苯胺沸点更高; （2）①氨基的碱性由N原子电子云密度决定：电子云密度越高，结合质子能力越强，碱性越强。硝基是吸电子基团，会降低D中氨基N的电子云密度，使碱性减弱，因此碱性；②氨基还原性强，直接硝化时易被浓硝酸氧化；将氨基转化为乙酰氨基既可以保护氨基，同时乙酰氨基的定位效应能引导硝基进入对位，避免生成过多邻位副产物，最后水解可重新得到氨基，得到目标产物对硝基苯胺；（3）①甲是甲苯，属于烃类，难溶于水；乙含有亲水的磺酸基，极性更强，溶解度更大，因此溶解度：甲乙； ②磺酸的酸性规律：吸电子基团增强酸性，给电子基团减弱酸性。烷基是给电子基团，给电子能力：异丙基甲基，是强吸电子基团，因此酸性：对三氟甲基苯磺酸（C）苯磺酸（A）对甲基苯磺酸（乙）对异丙基苯磺酸（B），故酸性强于乙的是AC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02  物质性质“原因解释”题 1.立足本节分子结构相关核心知识，厘清分子极性、氢键、范德华力、共价键的内涵；能够依据分子空间构型判断分子极性，区分分子间氢键、分子内氢键，分清共价键强弱、分子间作用力各自对应的宏观性质，建立宏观性质差异→微观分子结构/微粒间作用→规范文字表述的推理链条，落实本节核心考点。 2.通过典型例题对比、错答辨析、模板仿写的训练过程，掌握本章节高频说理设问的答题逻辑；能解释熔沸点、溶解性、挥发性等性质差异，准确判断影响因素的主次关系，规避高频误区：熔沸点看分子间作用力（氢键优先）、分子热稳定性看共价键键能，提升证据推理与化学用语书面表达能力。 3.理解氢键、价层电子对模型等均是用来解释分子性质的简化理论模型，模型有适用范围；牢固树立结构决定性质的核心观念，体会分子结构研究对认识物质性质的价值，作答时做到逻辑层次清晰、术语规范、表述闭环，减少简答题的细节失分。 4.能综合运用分子空间构型、杂化方式、分子极性、氢键等多个本节知识点，对陌生物质的性质差异进行综合分析；可以结合相似相溶规律、氢键的形成条件，解释物质溶解性差异，能够区分氢键对熔沸点、溶解度的不同影响效果，应对综合性培优设问。 1.极性共价键和非极性共价键的判断 ①根据组成元素 ②根据共用电子对是否偏移 ③根据元素的电负性 2.分子极性的判断方法 1）可依据分子中化学键的极性的向量和进行判断：分子的极性必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于0而定。当分子中各个键的极性的向量和等于0时，是非极性分子，否则是极性分子。 2）可根据分子中的正电中心和负电中心是否重合判断：正电中心和负电中心重合的分子为非极性分子；正电中心和负电中心不重合的分子为极性分子； 3）定性判断 （1）单质分子均为非极性分子（例外O3为极性分子）； （2）根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是极性分子（例外O3为极性分子）；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是一致的。 （3）多原子分子： ①孤对电子法:如为ABn型，若中心原子A中没有孤对电子，为非极性分子，中心原子A中有孤对电子，则为极性分子。 ②几何对称法: 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心对称或呈正多边形、正多面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：线型对称，如CO2等（键角180°）；正三角形分子，如BF3（键角120°）；正四面体型分子，如CCl4、CH4（键角109°28′）。以上几类均为非极性分子，而NH3分子为三角锥型（键角107°18′），H2O分子为V型（键角104.5°）等均为极性分子。③中心原子化合价法: 如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值等于A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值不等于A的价层电子数，则为极性分子； 4）实验定性证明——带电体引流法：带电体引流法实验：用毛皮摩擦玻璃棒分别靠近CCl4液流和H2O流，水流发生偏移，说明水分子具有极性，同理，用同样的方法可以测定其它纯液体流分子的极性，液体流发生偏移的分子具有极性，液体流不发生偏移的分子无极性。 5）根据相似相溶原理判断：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。如水为极性溶剂，HCl、NH3极易溶于水，说明它们为极性分子，Br2、I2、CCl4等不易溶于水，说明它们是非极性分子。 3.键的极性与分子极性的关系 （1）只含非极性键的分子一定是非极性分子（除O3）； （2）含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)； （3）极性分子中一定有极性键（如H2O），非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)； （4）只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)； （5）极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)； （6）含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 4.根据物质类别判断化学键类型 （1）离子化合物中一定有离子键，可能有共价键。由简单离子构成的离子化合物中只有离子键，如MgO、NaCl等；由复杂离子(原子团)构成的离子化合物中既有离子键又有共价键，如(NH4)2SO4、KNO3、NaOH、Na2O2等。 （2）共价化合物中只能有共价键，一定没有离子键。这是因为共价化合物中原子间都是通过共用电子形成化学键，不存在带电荷的阴、阳离子，如HCl、CO2、CH4等。 （3）金属单质中一般只存在金属键。 （4）非金属单质(除稀有气体外)一般只存在非极性键。 5.含氧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 （1）规律：键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+，则羧酸的酸性越大。 （2）羧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 ①羧酸酸性的表示方法:羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越强。 ②与羧基相邻的共价键的极性越大，通过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。如含卤素原子的一元羧酸的酸性 A.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由于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，即F3C—的吸电子诱导效应大于Cl3C—的极性，使羧酸的酸性增强。 B.三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的酸性，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。 C.烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。例如：甲酸的酸性大于乙酸的。 （3）无机含氧酸：含氧酸的酸性与O-H键的极性密切相关 ①无机含氧酸的中心原子电负性越大、化合价越高，O-H键极性越强，越易电离出H+，酸性越强，如同主族元素含氧酸：从上到下酸性减弱，如HCIO4>HBrO4>HIO4。 ②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，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H+，酸性越强，如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4；H2SO4>H2SO3。 6.范德华力对物质性质的影响 ①范德华力主要影响分子构成的物质的熔、沸点等物理性质。一般规律：范德华力越大，物质的熔、沸点越高。而化学键主要影响分子构成的物质的化学性质。 ②对物质熔、沸点的影响 a．组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。 b．分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越强，范德华力越小，物质的沸点通常越低。如沸点：对二甲苯<间二甲苯<邻二甲苯。 c．相对分子质量相近的物质，分子的极性越小，范德华力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：N2<CO。 ③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，则溶质分子的溶解度越大。如I2、Br2与苯分子间的范德华力较大，故I2、Br2易溶于苯中，而水与苯分子间的范德华力很小，故水很难溶于苯中。 7.氢键对物质性质的影响 （1）氢键对物质熔、沸点的影响 ①分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除破坏范德华力外，还需要消耗更多的能量，破坏分子间氢键，所以能形成分子间氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。 ②互为同分异构体的物质中，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的低。如邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要吸收较多的能量，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的。 （2）氢键对物质溶解度的影响 ①如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。例如，由于氨分子与水分子间能形成氢键，且二者都是极性分子，所以NH3极易溶于水。 ②低级的醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水分子间形成氢键有关。 （3）氢键的存在引起密度的变化 ①由于水分子间存在氢键，水结冰时，体积变大，密度变小。冰熔化成水时，体积减小，密度变大。 ②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”，形成所谓“缔合分子”，这种水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 8.相似相溶规律 （1）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。 9.键角大小人比较 ①杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。 ②杂化轨道类型相同 a.孤电子对数越多，键角越小，如H2O<NH3； b.中心原子的电负性越大，键角越大，如H2O>H2S； c.孤电子对数相同，中心原子相同，配位原子电负性越大，键角越小，如NF3<NCl3。 ③在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 题型01键角大小原因解释 【典例】比较H2O和CH4的键角，说明H2O键角（104.5°）小于CH4（109°28′）的原因。 【变式1】为何NH3的键角（107°）大于PH3（93.6°）？ 【变式2】解释CO2的键角（180°）大于SO2（119.5°）的原因。 题型02溶解性差异解释类 【典例】为何乙醇（C2H5OH）易溶于水，而乙烷（C2H6）难溶于水？ 【变式1】为什么HCl极易溶于水，而Cl2在水中溶解度较小？ 【变式2】NH3极易溶于水，而CH4难溶于水，试解释原因。 题型03 羧酸酸性强弱的比较 【典例】比较乙酸（CH3COOH）、甲酸（HCOOH）、丙酸（CH2CH2COOH）的酸性强弱，并说明理由 【变式1】比较一氯乙酸(ClCH2COOH)、二氯乙酸(Cl2CHCOOH)、三氯乙酸(Cl3CCOOH)的酸性强弱，并说明理由 【变式2】比较一氟乙酸(FCH2COOH)、一氯乙酸(ClCH2COOH)、一溴乙酸(BrCH2COOH)、一碘乙酸(ICH2COOH)的酸性强弱，并说明理由 题型04 分子间作用力与物质性质的关系 【典例】请解释卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）的熔点和沸点依次升高的原因。 【变式1】对比邻-硝基苯酚和对-硝基苯酚的沸点（邻-硝基苯酚沸点100℃，对-硝基苯酚沸点295℃），解释二者沸点差异显著的原因；并说明该差异对两种物质在水中溶解度的影响趋势。 【变式2】说明常温下NH3易液化而CH4难液化的原因。 【巩固训练】 1．（25-26高二上·浙江绍兴·期末）下列事实可以用氢键解释的是 A．氯气易液化 B．氨气极易溶于水 C．水加热到很高温度也难以分解 D．液态HCl不能导电 2．（25-26高二下·四川眉山·阶段检测）下列事实不能用氢键解释的是 A．稳定性：H2O>H2S B．气态氟化氢中存在(HF)2 C．沸点：NH3>PH3 D．溶解性(水中)：CH3OH>CH4 3．（25-26高二下·广东佛山·期中）“结构决定性质”是化学核心观念。下列根据结构推导的性质错误的是 选项 结构 性质 A 乙醇能与水形成氢键 乙醇易溶于水 B C-O键的键长小于Si-O键 熔点： C 和分子均为非极性分子 易溶于 D 对羟基苯甲醛能形成分子间氢键 对羟基苯甲醛熔点高于邻羟基苯甲醛 4．（25-26高二下·北京海淀·阶段检测）物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释不正确的是 性质差异 主要原因 A 键角： 孤电子对数： B 酸性： 电负性： C 热稳定性： 键能：H—F键>H—I键 D 熔点： 晶格能： 5．（25-26高二上·新疆喀什·期末）下列现象能用“相似相溶原理”解释的是 A．酒精与水互溶 B．碘易溶于四氯化碳 C．氯化钠易溶于水 D．氨气易溶于水 6．（25-26高二下·陕西汉中·期中）结构决定性质，下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 沸点： 中C=S键能小于中C=O键能 B 饱和溶液降温析出的晶体具有规则的几何外形 晶体具有自范性 C 超蕃(一种笼状分子)可特异性捕获分子 超蕃空腔的尺寸与匹配 D 壁虎能在天花板上行动自如 它的细毛与墙体之间存在范德华力 7．（25-26高二上·广西柳州·期末）下列物质的结构与性质没有因果关系的是 选项 结构 性质 A 的空间结构为三角锥形 具有还原性 B 甲酸中O-H键极性大于乙酸中的O-H键 甲酸酸性强于乙酸 C 乙烯分子含有键 乙烯易发生加成反应 D 乙醇的-OH与水分子的-OH相似 乙醇能与水互溶 8．（25-26高二下·陕西西安·期末）下列对实验事实的解释错误的是 选项 实验事实 解释 A 苯酚常温下能与NaOH溶液反应，而乙醇不能 苯环的大π键不稳定 B 甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶 羟基与水分子间形成了氢键 C 甲苯生成邻硝基甲苯比苯生成硝基苯所需温度低 甲基对苯环产生了影响 D 与Na反应时，乙醇的反应速率比水慢 乙基使羟基的O-H键极性减弱 9．（25-26高二下·广东东莞·期末）解释下列现象的原因不正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 B 酸性比强 F电负性比Cl大 C 甲苯能被高锰酸钾氧化而苯不能 苯环活化了甲基 D 苯酚能与反应而环己醇不能 苯环使羟基的O-H键极性增强 10．（26-27高二上·江苏·期中）结构决定性质，性质决定用途。下列对相关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 的熔点低于 引入的乙基改变了晶体的类型 B 冰的密度小于水 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 C 丙酸的酸性比乙酸弱 羧酸中，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 D 常温下，苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能 苯环使羟基中键的极性变强 11．（26-27高二上·北京东城·阶段检测）下列实例对应解释错误的是 选项 实例 解释 A 的沸点高于 的键能大于的键能 B 乙烯能使溴水褪色，而乙烷不能 乙烯分子中的键比较容易断裂 C 石墨比金刚石熔点高 石墨碳碳键键长更短，键能更大 D 用“杯酚”分离与 与的分子大小不同，“杯酚”能把装起来而不能装下 12.（25-26高二下·天津和平·期末）依据下图，回答下列问题。 （1）第IVA族元素的氢化物从到的沸点逐渐升高，试解释其原因_______________________________________________。 （2）第VA，VIA，VIIA族元素的氢化物中、和HF的沸点比同主族的其他元素的氢化物的沸点高，试解释其原因______________________________________。 （3）解释一下的熔点高于HF，而沸点却低于HF的原因_______________________________。 【强化训练】 1．（2025·四川雅安·一模）从微观视角探析物质结构和性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不相符的是 A．水的沸点高于甲烷主要是因为水的相对分子质量大于甲烷 B．碳元素与其他元素可能形成共价化合物，也可能形成离子化合物 C．冰→水→的变化过程中被破坏的作用力依次为分子间作用力、共价键 D．固体溶于水时，离子键、共价键被破坏 2．（25-26高二下·河南濮阳·阶段检测）下列对有关事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A O3在四氯化碳中的溶解度比在水中大 O3是非极性分子，CCl4是非极性溶剂，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，O3易溶于CCl4 B HF的热稳定性比HCl强 HF分子间存在氢键 C CO2与SO2的空间结构不同 中心原子杂化方式相同，孤电子对数不同 D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光 3．（25-26高二下·吉林松原·期中）下列对有关事实的解释不正确的是 选项 事实 解释 A 水的沸点比硫化氢的沸点高 水分子间形成氢键 B 用质谱仪检测乙酸时，谱图出现了质荷比为120的峰 两个乙酸分子通过范德华力形成了二聚体 C 在CS2中的溶解度：CCl4>H2O CS2、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子 D 稳定性：[Cu(H2O)4]2+<[Cu(NH3)4]2+ N的电负性小于O的电负性 4．（25-26高二上·江西宜春·期末）微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释相符的是 选项 实例 解释 A 键角：NH3>H2O N-H、O-H键长递减，成键电子对的斥力逐渐减小 B H2O的热稳定性强于H2S H2O分子间可形成氢键 C 键能：C-C＜C=C 碳碳双键更稳定 D 沸点：醋酸>硝酸 醋酸可形成分子间氢键，硝酸可形成分子内氢键 5．（26-27高二上·河南濮阳·阶段检测）下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是 选项 物质的结构与性质 解释 A O2与O3分子极性相同 二者都是由非极性键构成的分子 B 稳定性：[Cu(H2O)4]2+＜[Cu(NH3)4]2+ N的电负性小于O的电负性 C 熔点：碳化硅>金刚石 C-Si键能大于C-C键能 D 沸点：H2S>H2O H2O分子间作用力小于H2S分子间作用力 6．（25-26高二下·福建福州·期中）物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：AlF3＞AlCl3 均存在离子键，且强度：AlF3＞AlCl3 B 硬度：金刚石＞晶体硅 C比Si的原子半径小 C 沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 D 热稳定性：HF大于HCl HF分子间存在氢键，HCl分子间不存在氢键 7．（25-26高二下·贵州黔西南·期中）物质的结构决定性质，关于下列事实的结构解释错误的是 选项 事实 解释 A I2易溶于CCl4 I2和CCl4都是非极性分子 B 苯不能使Br2的四氯化碳溶液褪色 苯环不存在碳碳双键，而是大π键 C 沸点： (144.4℃) > (138.3℃) 分子极性： > D 乙烯能使溴水褪色，而乙烷不能使溴水褪色 键能：碳碳双键 < 碳碳单键 10.（25-26高二下·山东滨州·期末）根据官能团可推测有机物的性质，推测性质时还需考虑官能团与相邻基团之间的相互影响。 （1）苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的沸点()高于甲苯的沸点()，原因是___________。 （2）苯胺合成对硝基苯胺的路线如下。 ①已知硝基为吸电子基团，则碱性：A___________D(填“>”或“<”)。 ②反应A到B的目的是___________。 （3）甲苯的磺化反应为。 ①在水中的溶解度：甲___________乙(填“>”或“<”)。 ②下列物质的酸性强于乙的是___________(填标号)。 A． B．    C．   / 学科网（北京）股份有限公司 $