第二章 分子结构与性质 分子结构与物质的性质（解析版）
文档属性
| 名称 | 第二章 分子结构与性质 分子结构与物质的性质（解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 516.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-01-21 10:51:02 | ||
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文档简介
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专题05分子结构与物质的性质
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析:能根据键的极性和分子的空间结构判断分子的极性，能运用范德华力和氢键解释物质性质的差异及自然界的某些现象等。
2.证据推理与模型认知:根据键的极性和分子的空间结构，运用向量分析多原子分子的正电中心或负电中心及二者是否重合，建立确定分子极性的认知模型；通过左、右手的特征，认识手性碳原子在结构上的特点，从而建立判断分子的手性的认知模型。
【目标导航】
本专题的主要考点是高考的热点，主要涉及以下几点：共价键的极性、分子的极性，范德华力、氢键对物质性质（如熔沸点、溶解性）的影响，“相似相溶”规律。往往以新物质为背景与其他知识点一起考查，以选择题或填空题的形式出现，难点中等。
【重难点精讲】
一、共价键的极性
（一）键的极性和分子的极性
1、键的极性：
(1)极性共价键和非极性共价键
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
(2)键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生偏移时，使化学键产生了呈正电性 (δ+)和呈负电性(δ-)两极。
(3)共价键的极性表示方法——极性向量
极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处负电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里，正负电荷的中心是重合的。
(4)键的极性的影响因素：共价键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。
①同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键；不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键
②电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强；
③共用电子对偏移程度越大，键的极性越强。
(4)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
(4)存在：
①非极性共价键：非金属单质(如O2、P4、石墨等，但稀有气体除外)；某些共价化合物（如H2O2、CH2=CH2）或离子化合物（如Na2O2）；
②极性共价键：共价化合物（如H2O、CH4、HCl、HCN）或含原子团的某些离子化合物（如NaOH、Na2SO4、NaCN）。
2、分子的极性：
(1)极性分子：分子中的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。
(2)非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合，这样的分子是非极性分子。
3、分子极性的判断
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
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；
化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2
中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4
中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6
分子极性 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性
【特别提醒】a、一般情况下，单质分子为非极性分子，但O3是V形分子，其空间结构不对称，故O3为极性分子。
b、H2O2的结构式为H—O—O—H,空间结构是，是不对称的，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。
【思考与讨论】参考答案：
(1)极性分子：HCl；非极性分子：H2、O2、Cl2。
(2)均为非极性分子。
(3)极性分子：HCN、HO、NH3、CH3Cl；非极性分子：CO2、BF3、CH4。
4.键的极性对化学性质的影响
(1)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)与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。
(3)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。
【思考与讨论】参考答案：
如H2O是弱电解质，而CH3CH2OH是非电解质，这是因为CH3CH2-对-OH的影响，使-OH电离出的能力减弱了。
再如在常温下CH4和苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，这是因为苯环对-CH3
的影响，使-CH3的还原性增强了。
5.键的极性与分子极性的关系
①只含非极性键的分子是非极性分子（除O3），含极性键存在对称中心的分子是非极性分子。
②含极性键不存在对称中心的分子是是极性分子。
二、分子间的作用力
1范德华力及其对物质性质的影响
(1)概念：对气体加压降温可使其液化，对液体降温可使其凝固，这表明分子之间存在着相互作用力。范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间作用力称为范德华力。
【特别说明】范德华力也是一种电性作用，包括分子中带电质子、电子间相互吸引和相互排斥。
(2)存在范围：范德华力存在于由共价键形成的多数共价化合物分子、绝大多数非金属单质分子及没有化学键的稀有气体分子间。但像二氧化硅晶体、金刚石等由共价键形成的物质中不存在范德华力。
(3)特征
①范德华力广泛存在于分子之间，但只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力。
②范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。
③范德华力没有方向性和饱和性。
(4)影响范德华力的因素
①一般地，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。
②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO>N2。
③分子组成相同，但结构不同的物质(即互为同分异构体),分子的对称性越强，范德华力越小。
④对于M相同、极性相似的分子，分子间接触面积越大，范德华力越大。如：正丁烷>异丁烷。
(5)范德华力对物质性质的影响
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。
【思考与讨论】参考答案：
F2＜Cl2＜Br2＜I2的组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高，故熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2。
2.氢键及其对物质性质的影响
(1)概念：氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。
(2)形成条件：它是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的作用力。
(3)常见类型：X-H…Y-。其中X、Y为N、O、F这样的电负性很大的原子，“-”表示共价键，…”表示形成的氢键。在X-H…Y中，X、Y的电负性越大，氢键越强；Y原子的半径越小，氢键越强。
(4)特征：
①氢键是一种分子间作用力，但不同于范德华力，也不属于化学键。
②氢键是一种较弱的作用力，比化学键的键能小1~2个数量级，与范德华力数量级相同，但比范德华力明显的强。
③氢键具有方向性（X-H…Y尽可能在同一条直线上）和饱和性（一个X-H只能和一个Y原子结合），但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。
(5)氢键的键长：一般定义为A-H…B的长度，而不是H…B的长度。
(6)存在范围：氢键不仅存在于分子间，有时也存在于分子内。
(7)对物质性质的影响：
（〡）对物质溶沸点的影响：
①存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、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。
②互为同分异构体的物质，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。例如：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，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。
（Ⅱ）对物质溶解度的影响：溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键，则溶质的溶解度明显的大。
3.溶解性
(1) “相似相溶”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。
说明：（1）“相似”指的是分子的极性相似。
（2）这是一条经验规律，也会有不符合规律的例子，如CO、NO等极性分子均难溶于水，不少盐类(如AgCl、PbSO4、BaCO3等)也难溶于水，H2、N2难溶于水也难溶于苯等。
(2)影响溶解度的因素
（〡）内因
①如果溶剂和溶质之间存在氢键，则溶质在溶剂中的溶解度较大。
②物质自身的结构。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。乙醇化学式为CH3CH2OH,其中的羟基与水分子的羟基相近，因而乙醇能与水互溶；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大，其中的—OH跟水分子的—OH的相似因素小得多了，因而它在水中的溶解度明显减小。
③溶质与溶剂发生反应可增大其溶解度。如SO2与H2O反应生成H2SO3，SO3与H2O反应生成H2SO4，NH3与H2O反应生成NH3·H2O
（Ⅱ）外因
①温度：一般地，温度升高，固体物质的溶解度增大，气体物质的溶解度减小。
②压强：一般地，压强越大，气体的溶解度越大。
注：①影响固体溶解度的主要因素是温度。常见物质中，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。受热易分解的物质的溶解情况需考虑温度因素。
②影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。
【思考与讨论】参考答案：
(1)NH3、H2O都是极性分子，根据“相似相溶”规律可知NH3在H2O中的溶解度较大，并且NH3和H2O分子之间还存在氢键，这又加大了NH3在H2O中的溶解度；而CH4是非极性分子，又不能与H2O分子形成氢键，故在极性溶剂H2O中的溶解度较小。
(2)油漆的主要成分是非极性分子或极性很小的有机物，有机溶剂（如乙酸乙酯等）是非极性分子或极性很小的有机物，水是极性分子，根据“相似相溶”规律可知日常生活中不用水而用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆。
(3)CCl4和I2都是非极性分子，而H20是极性分子，根据“相似相溶”规律可知，碘在纯水中的溶解度要小于在四氯化碳中的溶解度。
三、分子的手性
1.手性异构体与手性分子
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)。有手性异构体的分子叫做手性分子。
2.手性分子的成因
当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。
3.手性分子的判断
有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。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。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。
4.手性分子的用途
(1)构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质不同。
(2)生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。
【典题精练】
考点1、考查键的极性和分子极性的判断
例1．下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是
A．只有非极性键的分子一定是非极性分子
B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的
C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子
D．极性分子中一定只含有极性键
【解析】A．只有非极性键的分子一定是非极性分子，如氢气、氧气都是非极性分子，故A正确；B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的，如甲烷、四氯化碳，故B正确；C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，故C正确；D．极性分子中不一定只含有极性键，如H2O2是极性分子，含有极性键和非极性键，故D错误；故选D。
【答案】D
【误区警示】误区1：误认为非极性键只存在于双原子单质分子中。非极性健由同种原子形成，不一定只存
在于双原子分子中，例如，C2H4中的C=C键就是非极性健。
误区2：误认为非极性分子中一定含有非极性键。非极州分子是指正电中心和负电中心重合的分子，例如，CH4是非极性分子，但是CH4分子中只含极性键。
误区3：误认为以极性键结合的分子一定是极性分子。极性健是由不同元素的原子形成的，例如，
CH4是非极性分手，但是CH4分子中只含极性健。
误区4：误认为非极性分子只能是双原子单质分子。非极性分子是指正电中心和负电中心重合的分子，例如，CH4是非极性分子。
误区5：误认为极性分子中一定不含非极性共价键。H2O2为极性分子，但其中的O-O键为非极性共价键。
考点2、考查键的极性与物质性质的关系
例2．基团之间相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。下列有关叙述中错误的是
A．乙醇(CH3CH2OH)与氢溴酸反应生成溴乙烷(CH3CH2Br)，乙醇分子中断裂碳氧键
B．与足量Na反应置换出，乙醇分子中断裂氢氧键
C．羟基中氢氧键的极性：
D．酸性：甲酸
【解析】A．对比乙醇与溴乙烷的结构简式，可知溴原子取代了羟基的位置，乙醇分子中断裂碳氧键，A正确；B．2mol CH3CH2OH 与足量Na反应置换出1mol H2，乙醇分子中羟基上的氢原子被置换，断裂氢氧键，B正确；C．乙醇中的甲基有推电子作用，使乙醇分子中的氢氧键的极性比水分子中的氢氧键极性弱，C正确；D．对饱和一元脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸等等，C原子数越多，酸性越弱，因此甲酸相对最强，甲酸酸性强于乙酸，D错误；故选D。
【答案】D
【名师拓展】诱导效应是指因分子中原子或基团的电负性不同而引起成键电子云向某一方向移动的效应。一般以氢为标准，如果取代基的推电子能力比氢强，即为推电子基团；如果取代基的吸电子能力比氢强，即为吸电子基团。推电子基团一般对外表现负电场，成键电子云向与该基团相连的原子移动。如CH3OH中，甲基为推电子基团，电子云向0原子移动，从而减弱了O-H键的极性。
考点3、考查范德华力对物质性质的影响
1．下列物质性质的变化规律与范德华力无关的是
A．的熔、沸点逐渐升高
B．的热稳定性依次减弱
C．的熔、沸点逐渐降低
D．的沸点逐渐升高
【解析】A．均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，与范德华力有关，故不选A；B．、、、的热稳定性与其分子中的极性键的强弱有关，而与范德华力无关，故选B；C．的组成和结构相似，范德华力作用力随相对分子质量的减小而减小，故其熔、沸点逐渐降低，与范德华力有关，故不选C；D．烷烃分子之间的范德华力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃的同分异构体中，支链越多，范德华力作用力越小，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点低于正丁烷的沸点，与范德华力有关，故不选D；选B。
【答案】B
【名师点睛】分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。
考点4、考查氢键对物质性质的影响
例4．下列现象与氢键有关的是
①NH3的熔、沸点比PH3的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑤水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①②③ D．①②
【解析】①NH3分子间能形成氢键，所以NH3的熔、沸点比PH3的高，故选①；②水分子与小分子的醇、羧酸可以形成分子间氢键，所以小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，故选②；③冰中水分子间形成的氢键数目多，水分子间的间空隙多，所以冰的密度比液态水的密度小，故选③；④邻羟基苯甲酸易形成分之内氢键，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故选④；⑤水分子高温下也很稳定，与化学键的键能大有关，与氢键无关，故不选⑤；与氢键有关的是①②③④，选B。
【答案】B
【名师点睛】判断物质的性质受何种作用力影响时，首先弄清是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时，也要能根据作用力的强弱分析物质性质变化的规律，如范德华力越大，物质的熔、沸点越高；如果存在分子间氢键，则物质的熔、沸点较高。
考点5、考查分子手性的判断及其应用
例5．下列说法错误的是
A．互为手性异构体的分子互为镜像
B．利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子
C．手性异构体分子组成相同
D．手性异构体性质相同
【解析】A．互为手性异构体的分子互为镜像关系，选项A正确；B．在手性催化中，与催化剂手性匹配的化合物在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态，从而只会诱导出一种手性分子，所以利用手性催化剂合成主要得到一种手性分子，选项B正确；C．手性异构体是同分异构体的一种，同分异构体分子式相同，所以手性异构体分子组成相同，选项C正确；D．手性异构体旋光性不同，化学性质可能有少许差异，选项D错误；答案选D。
【答案】D
【方法技巧】不对称碳原子的判断方法主要看两点：(1)不对称碳原子一定是饱和碳原子。(2)不对称碳原子所连接的四个原子或基团是不同的。一般而言，分子表现手性，是因为其含有不对称碳原子。如果一个碳原子所连接的四个原子或基团各不相同，那么该碳原子称为不对称碳原子，用*C来表示。
考点6、考查“相似相溶”的应用
例6．根据“相似相溶”规则和实际经验，下列叙述不正确的是
A．白磷(P4)易溶于CS2，也易溶于水 B．NaCl易溶于水，难溶于CCl4
C．碘易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，难溶于CCl4
【解析】A．白磷分子属于非极性分子，白磷易溶于非极性溶剂CS2，但难溶于极性溶剂水，故A错误；B．NaCl属于离子化合物，易溶于水，难溶于非极性溶剂CCl4，故B正确；C．碘分子属于非极性分子，碘易溶于非极性溶剂苯，微溶于极性溶剂水，故C正确；D．卤化氢分子属于极性分子，卤化氢易溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂CCl4，故D正确。故选：A。
【答案】A
【方法技巧】其他条件相同时溶质分子与溶剂分子在结构上相似度越大，溶解性越大。
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专题05分子结构与物质的性质
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析:能根据键的极性和分子的空间结构判断分子的极性，能运用范德华力和氢键解释物质性质的差异及自然界的某些现象等。
2.证据推理与模型认知:根据键的极性和分子的空间结构，运用向量分析多原子分子的正电中心或负电中心及二者是否重合，建立确定分子极性的认知模型；通过左、右手的特征，认识手性碳原子在结构上的特点，从而建立判断分子的手性的认知模型。
【目标导航】
本专题的主要考点是高考的热点，主要涉及以下几点：共价键的极性、分子的极性，范德华力、氢键对物质性质（如熔沸点、溶解性）的影响，“相似相溶”规律。往往以新物质为背景与其他知识点一起考查，以选择题或填空题的形式出现，难点中等。
【重难点精讲】
一、共价键的极性
（一）键的极性和分子的极性
1、键的极性：
(1)极性共价键和非极性共价键
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
(2)键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生偏移时，使化学键产生了呈正电性 (δ+)和呈负电性(δ-)两极。
(3)共价键的极性表示方法——极性向量
极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处负电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里，正负电荷的中心是重合的。
(4)键的极性的影响因素：共价键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。
①同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键；不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键
②电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强；
③共用电子对偏移程度越大，键的极性越强。
(4)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
(4)存在：
①非极性共价键：非金属单质(如O2、P4、石墨等，但稀有气体除外)；某些共价化合物（如H2O2、CH2=CH2）或离子化合物（如Na2O2）；
②极性共价键：共价化合物（如H2O、CH4、HCl、HCN）或含原子团的某些离子化合物（如NaOH、Na2SO4、NaCN）。
2、分子的极性：
(1)极性分子：分子中的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。
(2)非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合，这样的分子是非极性分子。
3、分子极性的判断
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
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；
化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2
中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4
中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6
分子极性 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性
【特别提醒】a、一般情况下，单质分子为非极性分子，但O3是V形分子，其空间结构不对称，故O3为极性分子。
b、H2O2的结构式为H—O—O—H,空间结构是，是不对称的，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。
【思考与讨论】参考答案：
(1)极性分子：HCl；非极性分子：H2、O2、Cl2。
(2)均为非极性分子。
(3)极性分子：HCN、HO、NH3、CH3Cl；非极性分子：CO2、BF3、CH4。
4.键的极性对化学性质的影响
(1)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)与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。
(3)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。
【思考与讨论】参考答案：
如H2O是弱电解质，而CH3CH2OH是非电解质，这是因为CH3CH2-对-OH的影响，使-OH电离出的能力减弱了。
再如在常温下CH4和苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，这是因为苯环对-CH3
的影响，使-CH3的还原性增强了。
5.键的极性与分子极性的关系
①只含非极性键的分子是非极性分子（除O3），含极性键存在对称中心的分子是非极性分子。
②含极性键不存在对称中心的分子是是极性分子。
二、分子间的作用力
1范德华力及其对物质性质的影响
(1)概念：对气体加压降温可使其液化，对液体降温可使其凝固，这表明分子之间存在着相互作用力。范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间作用力称为范德华力。
【特别说明】范德华力也是一种电性作用，包括分子中带电质子、电子间相互吸引和相互排斥。
(2)存在范围：范德华力存在于由共价键形成的多数共价化合物分子、绝大多数非金属单质分子及没有化学键的稀有气体分子间。但像二氧化硅晶体、金刚石等由共价键形成的物质中不存在范德华力。
(3)特征
①范德华力广泛存在于分子之间，但只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力。
②范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。
③范德华力没有方向性和饱和性。
(4)影响范德华力的因素
①一般地，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。
②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO>N2。
③分子组成相同，但结构不同的物质(即互为同分异构体),分子的对称性越强，范德华力越小。
④对于M相同、极性相似的分子，分子间接触面积越大，范德华力越大。如：正丁烷>异丁烷。
(5)范德华力对物质性质的影响
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。
【思考与讨论】参考答案：
F2＜Cl2＜Br2＜I2的组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高，故熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2。
2.氢键及其对物质性质的影响
(1)概念：氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。
(2)形成条件：它是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的作用力。
(3)常见类型：X-H…Y-。其中X、Y为N、O、F这样的电负性很大的原子，“-”表示共价键，…”表示形成的氢键。在X-H…Y中，X、Y的电负性越大，氢键越强；Y原子的半径越小，氢键越强。
(4)特征：
①氢键是一种分子间作用力，但不同于范德华力，也不属于化学键。
②氢键是一种较弱的作用力，比化学键的键能小1~2个数量级，与范德华力数量级相同，但比范德华力明显的强。
③氢键具有方向性（X-H…Y尽可能在同一条直线上）和饱和性（一个X-H只能和一个Y原子结合），但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。
(5)氢键的键长：一般定义为A-H…B的长度，而不是H…B的长度。
(6)存在范围：氢键不仅存在于分子间，有时也存在于分子内。
(7)对物质性质的影响：
（〡）对物质溶沸点的影响：
①存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、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。
②互为同分异构体的物质，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。例如：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，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。
（Ⅱ）对物质溶解度的影响：溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键，则溶质的溶解度明显的大。
3.溶解性
(1) “相似相溶”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。
说明：（1）“相似”指的是分子的极性相似。
（2）这是一条经验规律，也会有不符合规律的例子，如CO、NO等极性分子均难溶于水，不少盐类(如AgCl、PbSO4、BaCO3等)也难溶于水，H2、N2难溶于水也难溶于苯等。
(2)影响溶解度的因素
（〡）内因
①如果溶剂和溶质之间存在氢键，则溶质在溶剂中的溶解度较大。
②物质自身的结构。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。乙醇化学式为CH3CH2OH,其中的羟基与水分子的羟基相近，因而乙醇能与水互溶；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大，其中的—OH跟水分子的—OH的相似因素小得多了，因而它在水中的溶解度明显减小。
③溶质与溶剂发生反应可增大其溶解度。如SO2与H2O反应生成H2SO3，SO3与H2O反应生成H2SO4，NH3与H2O反应生成NH3·H2O
（Ⅱ）外因
①温度：一般地，温度升高，固体物质的溶解度增大，气体物质的溶解度减小。
②压强：一般地，压强越大，气体的溶解度越大。
注：①影响固体溶解度的主要因素是温度。常见物质中，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。受热易分解的物质的溶解情况需考虑温度因素。
②影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。
【思考与讨论】参考答案：
(1)NH3、H2O都是极性分子，根据“相似相溶”规律可知NH3在H2O中的溶解度较大，并且NH3和H2O分子之间还存在氢键，这又加大了NH3在H2O中的溶解度；而CH4是非极性分子，又不能与H2O分子形成氢键，故在极性溶剂H2O中的溶解度较小。
(2)油漆的主要成分是非极性分子或极性很小的有机物，有机溶剂（如乙酸乙酯等）是非极性分子或极性很小的有机物，水是极性分子，根据“相似相溶”规律可知日常生活中不用水而用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆。
(3)CCl4和I2都是非极性分子，而H20是极性分子，根据“相似相溶”规律可知，碘在纯水中的溶解度要小于在四氯化碳中的溶解度。
三、分子的手性
1.手性异构体与手性分子
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)。有手性异构体的分子叫做手性分子。
2.手性分子的成因
当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。
3.手性分子的判断
有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。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。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否为手性分子，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。
4.手性分子的用途
(1)构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子。互为手性异构体的两个分子的性质不同。
(2)生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。
【典题精练】
考点1、考查键的极性和分子极性的判断
例1．下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是
A．只有非极性键的分子一定是非极性分子
B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的
C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子
D．极性分子中一定只含有极性键
【解析】A．只有非极性键的分子一定是非极性分子，如氢气、氧气都是非极性分子，故A正确；B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的，如甲烷、四氯化碳，故B正确；C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，故C正确；D．极性分子中不一定只含有极性键，如H2O2是极性分子，含有极性键和非极性键，故D错误；故选D。
【答案】D
【误区警示】误区1：误认为非极性键只存在于双原子单质分子中。非极性健由同种原子形成，不一定只存
在于双原子分子中，例如，C2H4中的C=C键就是非极性健。
误区2：误认为非极性分子中一定含有非极性键。非极州分子是指正电中心和负电中心重合的分子，例如，CH4是非极性分子，但是CH4分子中只含极性键。
误区3：误认为以极性键结合的分子一定是极性分子。极性健是由不同元素的原子形成的，例如，
CH4是非极性分手，但是CH4分子中只含极性健。
误区4：误认为非极性分子只能是双原子单质分子。非极性分子是指正电中心和负电中心重合的分子，例如，CH4是非极性分子。
误区5：误认为极性分子中一定不含非极性共价键。H2O2为极性分子，但其中的O-O键为非极性共价键。
考点2、考查键的极性与物质性质的关系
例2．基团之间相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。下列有关叙述中错误的是
A．乙醇(CH3CH2OH)与氢溴酸反应生成溴乙烷(CH3CH2Br)，乙醇分子中断裂碳氧键
B．与足量Na反应置换出，乙醇分子中断裂氢氧键
C．羟基中氢氧键的极性：
D．酸性：甲酸
【解析】A．对比乙醇与溴乙烷的结构简式，可知溴原子取代了羟基的位置，乙醇分子中断裂碳氧键，A正确；B．2mol CH3CH2OH 与足量Na反应置换出1mol H2，乙醇分子中羟基上的氢原子被置换，断裂氢氧键，B正确；C．乙醇中的甲基有推电子作用，使乙醇分子中的氢氧键的极性比水分子中的氢氧键极性弱，C正确；D．对饱和一元脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸等等，C原子数越多，酸性越弱，因此甲酸相对最强，甲酸酸性强于乙酸，D错误；故选D。
【答案】D
【名师拓展】诱导效应是指因分子中原子或基团的电负性不同而引起成键电子云向某一方向移动的效应。一般以氢为标准，如果取代基的推电子能力比氢强，即为推电子基团；如果取代基的吸电子能力比氢强，即为吸电子基团。推电子基团一般对外表现负电场，成键电子云向与该基团相连的原子移动。如CH3OH中，甲基为推电子基团，电子云向0原子移动，从而减弱了O-H键的极性。
考点3、考查范德华力对物质性质的影响
1．下列物质性质的变化规律与范德华力无关的是
A．的熔、沸点逐渐升高
B．的热稳定性依次减弱
C．的熔、沸点逐渐降低
D．的沸点逐渐升高
【解析】A．均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，与范德华力有关，故不选A；B．、、、的热稳定性与其分子中的极性键的强弱有关，而与范德华力无关，故选B；C．的组成和结构相似，范德华力作用力随相对分子质量的减小而减小，故其熔、沸点逐渐降低，与范德华力有关，故不选C；D．烷烃分子之间的范德华力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃的同分异构体中，支链越多，范德华力作用力越小，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点低于正丁烷的沸点，与范德华力有关，故不选D；选B。
【答案】B
【名师点睛】分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。
考点4、考查氢键对物质性质的影响
例4．下列现象与氢键有关的是
①NH3的熔、沸点比PH3的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑤水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①②③ D．①②
【解析】①NH3分子间能形成氢键，所以NH3的熔、沸点比PH3的高，故选①；②水分子与小分子的醇、羧酸可以形成分子间氢键，所以小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，故选②；③冰中水分子间形成的氢键数目多，水分子间的间空隙多，所以冰的密度比液态水的密度小，故选③；④邻羟基苯甲酸易形成分之内氢键，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故选④；⑤水分子高温下也很稳定，与化学键的键能大有关，与氢键无关，故不选⑤；与氢键有关的是①②③④，选B。
【答案】B
【名师点睛】判断物质的性质受何种作用力影响时，首先弄清是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时，也要能根据作用力的强弱分析物质性质变化的规律，如范德华力越大，物质的熔、沸点越高；如果存在分子间氢键，则物质的熔、沸点较高。
考点5、考查分子手性的判断及其应用
例5．下列说法错误的是
A．互为手性异构体的分子互为镜像
B．利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子
C．手性异构体分子组成相同
D．手性异构体性质相同
【解析】A．互为手性异构体的分子互为镜像关系，选项A正确；B．在手性催化中，与催化剂手性匹配的化合物在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态，从而只会诱导出一种手性分子，所以利用手性催化剂合成主要得到一种手性分子，选项B正确；C．手性异构体是同分异构体的一种，同分异构体分子式相同，所以手性异构体分子组成相同，选项C正确；D．手性异构体旋光性不同，化学性质可能有少许差异，选项D错误；答案选D。
【答案】D
【方法技巧】不对称碳原子的判断方法主要看两点：(1)不对称碳原子一定是饱和碳原子。(2)不对称碳原子所连接的四个原子或基团是不同的。一般而言，分子表现手性，是因为其含有不对称碳原子。如果一个碳原子所连接的四个原子或基团各不相同，那么该碳原子称为不对称碳原子，用*C来表示。
考点6、考查“相似相溶”的应用
例6．根据“相似相溶”规则和实际经验，下列叙述不正确的是
A．白磷(P4)易溶于CS2，也易溶于水 B．NaCl易溶于水，难溶于CCl4
C．碘易溶于苯，微溶于水 D．卤化氢易溶于水，难溶于CCl4
【解析】A．白磷分子属于非极性分子，白磷易溶于非极性溶剂CS2，但难溶于极性溶剂水，故A错误；B．NaCl属于离子化合物，易溶于水，难溶于非极性溶剂CCl4，故B正确；C．碘分子属于非极性分子，碘易溶于非极性溶剂苯，微溶于极性溶剂水，故C正确；D．卤化氢分子属于极性分子，卤化氢易溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂CCl4，故D正确。故选：A。
【答案】A
【方法技巧】其他条件相同时溶质分子与溶剂分子在结构上相似度越大，溶解性越大。
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