人教版高中化学选修3教学讲义，复习补习资料（含典例分析，巩固练习）：05分子的性质(提高)
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修3教学讲义，复习补习资料（含典例分析，巩固练习）：05分子的性质(提高) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 87.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-12-31 08:59:24 | ||
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文档简介
分子的性质
【学习目标】
1、知道极性共价键和非极性共价键；结合常见物质分子立体结构会判断极性分子和非极性分子。
2、理解范德华力、氢键的概念及其对物质性质的影响。
3、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。
4、了解“手性分子”的结构及其在生命科学等方面的应用。
5、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。
【典型例题】
类型一：关于键的极性、分子的极性
例1下列有关叙述中，正确的是
（
）
A.按共用电子对是否偏移可以把共价键划分为极性键和非极性键
B.同种元素的原子间形成的共价键一定是极性共价键
C.极性键肯定没有非极性键牢固
D.两个原子之间共用两个电子对，形成的化学键一定有极性
【思路点拨】本题考查共价键的极性以及共价键形成分子的极性，注意区分两者间的差别。
【解析】B中应该是非极性键;C中键能决定了共价键的稳定性,键的极性反映的是分子中电性分布情况,两者没有必然的联系；D中键的极性表示的是，共用电子对的偏离情况，只要是同种原子，吸引电子的能力是一样的，所以无论共有几对电子，都是非极性共价键。
【答案】A
【总结升华】若形成共价键的两个原子相同，则该键必为非极性键；若不同则为极性键。由共价键构成的分子，若高度对称、正负电荷中心重合，则该分子为非极性分子，反之为极性分子。
例2
NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，其理由是（
）
A NH3分子是极性分子
B NH3分子内三个N—H键的键长相等，键角相等
C NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°18′
D NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°
【解析】本题可以通过反证法来分析。假设NH3分子是正三角形的平面结构，则其键角应为120°，分子无极性；若NH3分子是极性分子，说明NH3分子不是正三角形的平面结构，故A正确。若键角为107°18′则接近于正四面体的109°28′，说明NH3分子应为三角锥形。
【答案】A、C
举一反三：
【变式1】下列固体：（1）干冰，（2）石英，（3）白磷，（4）固态四氯化碳，（5）过氧化钠，由具有极性键的非极性分子构成的一组是
（
）
A、（2）（3）（5）
B、（2）（3）
C、（1）（4）
D、（1）（3）（4）（5）
【解析】（2）石英:属于直接由原子构成的物质，不存在SiO2分子。（3）白磷：P4中只存在非极性键，属于非极性分子。（5）过氧化钠：属于离子化合物。
【答案】C
【变式2】（2019
四川成都期中）下列分子是极性分子的是（
）
A．PCl3
B．SO3
C．BF3
D．CS2
【解析】PCl3中P的最外层有5个电子，其化合价为+3，中心原子的化合价的绝对值不等于原子的最外层电子数，属于极性分子，A正确；SO3中S的最外层有6个电子，其化合价为+6，中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，B错误；BF3中B的最外层有3个电子，其化合价为+3，中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，C错误；CS2中C的最外层有4个电子，其化合价为+4，中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，D错误。
【答案】A
【变式3】CH4、NH3、H2O和HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是
（
）
A.
CH4、NH3、H2O、HF
B.
HF、H2O、NH3、CH4
C.
H2O、HF、CH4、NH3
D.
HF、H2O、CH4、NH3
【解析】非金属性越强，吸引电子的能力越强，电子对偏离的程度越大；所以，共价键的极性强弱与非金属性强弱成正比。因为：非金属性F＞O＞C＞N；所以B正确。
【答案】B
类型二：
有关范德华力、氢键概念的判断和理解
例3 你认为下列说法中正确的是
（
）
A、氢键存在于分子之间，不存在于分子之内
B、对于组成和结构相似的分子，其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C、NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因只是因为NH3是极性分子，CH4是非极性分子
D、冰熔化时只破坏范德华力
【思路点拨】本题考查分子间作用力，明确范德华力和分子间氢键均属于分子间作用力，注意其相同点和不同点。
【解析】A中：某些有机物分子内也可能形成氢键；C中：除了相似相溶原理，NH3与水分子之间可以形成氢键，也是它极易溶于水的原因。D中水分子间还存在氢键。
【答案】B
【总结升华】分子间普遍存在范德华力；分子中的氢原子与电负性很大、半径很小的原子如F，O，N等以共价键形成强极性键为氢键。氢键的作用力比范德华力更强。
举一反三：
【变式1】下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是
（
）
A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸点高低的唯一因素
B.范德华力与物质的性质没有必然的联系
C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素
【解析】氢键会影响物质的熔沸点，所以A不对；范德华力与物质的化学性质无关，主要影响物质的物理性质，但不是决定物理性质的唯一因素，所以B、C不对。
【答案】D
类型三：有关物质的溶解性、手性、酸性等的判断和理解
例4（2019
绵阳测试）（双选）有五个系列含同族元素的物质，101.3
kPa时测得它们的沸点（℃）如下表所示：
①
He：－268.8
（a）：－249.5
Ar：－185.8
Kr：151.7
②
F2：－187.0
Cl2：－33.6
（b）：58.7
I2：184.0
③
（c）：19.4
HCl：－84.0
HBr：－67.0
HI：－35.3
④
H2O：100.0
H2S：－60.0
（d）：－42.0
H2Te：－1.8
⑤
CH4：－161.0
SiH4：－112.0
GeH4：－90.0
（e）：－52.0
对应上表中的内容，下列叙述正确的是（
）。
A．a、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HF
B．系列②中的物质均有氧化性；系列③中的物质对应的水溶液均呈强酸性
C．系列④中各化合物的稳定性顺序为：H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te
D．上表中的HF和H2O由于氢键的影响，其分子特别稳定
【思路点拨】本题考查分子物理性质及其影响因素，注意“结构决定性质”的理解。
【解析】根据表中排列规律很容易得出a、b、c、d、e的化学式分别为Ne、Br2、HF、H2Se、SnH4；系列②中F2、Cl2、Br2、I2均有氧化性，但系列③中HF的水溶液呈弱酸性；根据同主族元素化合物性质递变规律可知，稳定性：H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te；氢键只影响HF和H2O的物理性质（如沸点），不影响其化学性质（如分子稳定性）。
【答案】AC
【总结升华】物质的溶沸点受分子间作用力影响且正相关；无机含氧酸酸性受经验规律及非金属性影响；分子的手性受连接原子团的影响。
例5下列化合物中含有手性碳原子的是(
)
A．CF2
B．
C．CH3CH2OH
D．
【解析】根据手性分子的规律：如果碳原子相连的四个原子或原子团不同时，则该碳原子为手性碳原子；所以，只有D符合题意。
【答案】D
举一反三：
【变式1】下列物质中，难溶于CCl4的是
（
）
A．碘单质
B．
水
C．
苯
D．甲烷
【解析】根据相似相溶规律：A、C、D与CCl4分子都是非极性分子，只有B是极性分子。
【答案】B
【变式2】有机物CH3COOCH2CH(CH2OH)CHO具有光学特性，也能发生下列反应，请问发生哪种反应后，该有机物仍具有光学活性
（
）
A.
消去反应
B.
水解反应
C.
银镜反应
D.加成反应
【解析】在CH3COOCH2C＃H(CH2OH)CHO分子中，C＃为手性碳原子；只有发生银镜反应时它的手性才不变。
【巩固练习】
一、选择题
1．最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，下列关于该氧分子的说法正确的是
（
）
A．是一种新的氧化物
B．不可能含有极性键
C．是氧元素的一种同位素
D．是臭氧的同分异构体
2．
X、Y、Z均为短周期元素。已知X元素的某种原子核内无中子，Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍，Z元素是地壳中含量最丰富的元素。有下列含该三种元素的化学式：①X2Y2Z2
②X2YZ3
③X2YZ2
④X2Y2Z4
⑤X3YZ4
⑥XYZ3，其中可能存在对应分子的是
(
)
A．②
D．②④
C②⑤⑥
D．①②③④
3．下列物质中，含极性键和非极性键且分子有极性的是
(
)
A．乙烯
B．乙醛
C．甲醇
D．三氯甲烷
4．膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子构型是三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是
（
）
A．PH3分子中有未成键的孤对电子
B．PH3是非极性分子
C．PH3是一种强氧化剂
D．PH3分子的P－H键是非极性键
5．用带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流，细流发生偏转的是
（
）
A．苯
B．二硫化碳
C．氯水
D．四氯化碳
6．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为
（
）
A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大
B．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子
C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
7．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为
（
）
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。
C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。
8．下列现象与氢键有关的是：
（
）
①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高
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尿素的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④⑤
C.①②③④
D.①②③
9．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是
（
）
A、
X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价
B、第一电离能可能Y小于X
C、
最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的
D、气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX
10．已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换，又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换，由此可推断出H3PO2的分子结构是
（
）
11．氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120o，它能水解，有关叙述正确的是
（
）
A．氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B．硼原子以sp杂化
C．氯化硼遇水蒸气会产生白雾
D．氯化硼分子属极性分子
12．（2019
河北衡水四调）下列对一些实验事实的理论解释正确的是（
）
选项
实验事实
理论解释
A
SO2溶于水形成的溶液能导电
SO2是电解质
B
白磷为正四面体分子
白磷分子中P—P键间的键角是109°28′
C
常温常压下，1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键的影响
D
HF的沸点高于HCl
H—F的键长比H—Cl的键长短
13．（2019
宁夏期中）下列有关叙述正确的是（
）
A．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中
B．在分子中含有1个手性碳原子
C．碘单质在水溶液中溶解度很小是因为I2和H2O都是非极性分子。
D．含氧酸可用通式(HO)mROn表示，若m值越大，则含氧酸的酸性越大
二、非选择题
1．（1）下列物质中，哪些形成分子内氢键，哪些形成分子间氢键？（填序号）
⑨HNO3
⑩NH3
形成分子内氢键的有___________________；形成分子间氢键有___________________
（2）二聚甲酸解聚反应为：（HCOOH）2
→
2
HCOOH，该反应需吸收60KJ.mol-1的能量，此能量是断开____________键所需的能量，所以此键的键能为____________KJ.mol-1。
（3）氢键一般用X—H···Y表示。根据氢键形成的条件，可以推测还有_______________________元素的原子可以代替氢原子而形成类似氢键的结构。
2．1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3的分子结构如图，呈V形，两个O----O键的夹角为116.5o。三个原子以一个O原子为中心，另外两个O原子分别构成一个共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供一个电子，构成一个特殊的化学键------三个O原子均等地享有这个电子。请回答：
（1）臭氧与氧气的关系是___________________
（2）写出下列分子与O3分子的结构最相似的是___________________
A．H2O
B．CO2
C．SO2
D．
BeCl2
（3）分子中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O3分子有________对孤对电子。
（4）O3分子是否为极性分子___________________。（填是或否）
（5）O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4而O2不能，试配平：
PbS
+___________________O3
====
PbSO4
+___________________O2
生成1mol
O2的转移电子物质的量为___________________mol。
3．W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相等，且无空轨道；X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同，但还有空轨道；W、Z的原子序数相差10，且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
（1）写出下列元素的元素符号：W___________，X___________，Y___________，Z____________。
（2）XY分子中，X原子与Y原子都达到8电子稳定结构，则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是___________________；根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的主要类型有___________________。
（3）XY2与ZYW反应时，通过控制反应物的物质的量之比，可以得到不同的产物，相同条件下，在水中溶解度较小的产物是___________________（写化学式），其原因是该化合物阴离子间可形成二聚离子或多聚链状离子。该化合物阴离子能够相互缔合的原因是：_______________________________________。
4．（2019
河南许昌六校联考）现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C2或DC2反应都生成气体C2，B与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答：
（1）写出元素符号：A________、D________。
（2）在A2C、B2C2、DC2和D2A2中，含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式是________，按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________；化合物分子中的键角是180°的是________（填结构式）。
（3）A2C分子的立体构型是________形，C原子的杂化方式是________。D2A4是平面形分子，1个该分子中含有________个σ键、________个π键。
（4）写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
B2C2与A2C反应的化学方程式：________；
B2C2与DC2反应的化学方程式：________；
B与A2C反应的离子方程式：________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．B
【解析】考查同分异构体、同位素、极性键等概念的理解。氧化物属于化合物，该氧分子是单质，所以A不对；同位素是同种元素不同原子之间的关系，
所以C不对；同分异构体必须满足分子式相同，所以D不对。
2．D
【解析】考查元素的原子结构、有机物的分子结构等。X、Y、Z分别为H、C、O元素，根据碳的四价键原则来分析各分子式的正误。
3．B
【解析】考查键的极性与分子极性的关系
4．A
【解析】考查分子的空间结构与物质的性质的关系。根据相似结构性质相似来推导，已知NH3是三角锥形分子，可根据它来分析。
5．C
【解析】考查极性分子的判断。只有氯水中存在极性分子，电荷分布不均匀，分子带电。
6．D
【解析】考查相似相溶原理
7．CD
【解析】考查分子的空间结构与轨道杂化的关系、分子极性的关系
8．B
【解析】考查氢键的结构以及氢键对物质性质的影响。含氢键的物质沸点突然升高，溶解度增大。
9．C
【解析】考查元素的性质与分子性质的关系。电负性越大，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，气态氢化物越稳定；第一电离能越小，金属性越强，非金属性越弱。
10．B
【解析】考查含氧酸的分子结构。由题意可知次磷酸只有一个羟基。
11．C
【解析】考查分子的极性、分子的结构、分子的性质等.根据其熔沸点可知氯化硼为共价化合物，则A不对；根据其键角可知氯化硼为平面三角形，则B、D不对。
12．C
【解析】A项，二氧化硫溶于水形成亚硫酸，亚硫酸溶液能导电，亚硫酸是电解质，二氧化硫是非电解质，故A错误；B项，白磷分子中P—P键间的键角是60°，故B错误；C项，根据“相似相溶”规律，及氢键的作用可知正确；D项，HF的沸点高于HCl是因为HF分子间存在氢键，故D错误。
13．B
【解析】氢键是一种较强的分子间作用力，不是化学键，A项错误；中标“
”的碳原子连接四个不同的原子团为手性碳原子，B项正确；I2是非极性分子，而H2O是极性分子，C项错误；含氧酸可用通式(HO)mROn表示，若n值越大，则含氧酸的酸性越大，D项错误。
二、非选择题
1．（1）⑤⑧⑨；①②③④⑥⑦⑩
（2）氢
30
（3）Li
【解析】考查氢键的理解与应用。氢键形成的条件,一是存在X—H强极性键,二是含有Y(N、O、F）电负性强的原子。如果分子内存在这些条件，则可以形成分子内氢键。二聚甲酸分子内存在两个氢键。
2．(1)同素异形体
（2）C
（3）5
（4）
是
（5）
1、4、1、4
2
【解析】考查空间结构与分子极性的关系。根据结构决定性质，同族元素性质相似，可推出O3与SO2相似。
3．（1）H、C、O、Na
（2）2和4，σ键，π键
（3）NaHCO3
，因为HCO3—中含有O—H键，相互之间可通过O—H┅O氢键缔合
【解析】考查元素的原子结构有关的元素推导。“Z原子的第一电离能在同周期中最低”是本题的一个突破口。
4．（1）H
C
（2）
p—p
σ键
O＝C＝O
（3）Ⅴ
sp3杂化
5
1
（4）2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
2Na+2H2O==2Na++2OH－+H2↑
【解析】根据题意可知常温下常见的无色无味液体是H2O，故A2是氢气，C2是氧气，故A、C分别是氢元素和氧元素；结合其他信息可推知，B、D分别是钠元素和碳元素。
（2）H2O、Na2O2、CO2和C2H4中，含有离子键和非极件共价键的化合物是Na2O2。其中O22－中两个氧原子间形成p—pσ键。CO2分子是直线形分子。
（3）H2O分子中氧原子有两对孤电子对，空间构型为V形，氧原子采取sp3杂化。1个C2H4分子中含有4个C—Hσ键，1个碳碳双键中含有1个σ键、1个π键。
9
【学习目标】
1、知道极性共价键和非极性共价键；结合常见物质分子立体结构会判断极性分子和非极性分子。
2、理解范德华力、氢键的概念及其对物质性质的影响。
3、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。
4、了解“手性分子”的结构及其在生命科学等方面的应用。
5、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。
【典型例题】
类型一：关于键的极性、分子的极性
例1下列有关叙述中，正确的是
（
）
A.按共用电子对是否偏移可以把共价键划分为极性键和非极性键
B.同种元素的原子间形成的共价键一定是极性共价键
C.极性键肯定没有非极性键牢固
D.两个原子之间共用两个电子对，形成的化学键一定有极性
【思路点拨】本题考查共价键的极性以及共价键形成分子的极性，注意区分两者间的差别。
【解析】B中应该是非极性键;C中键能决定了共价键的稳定性,键的极性反映的是分子中电性分布情况,两者没有必然的联系；D中键的极性表示的是，共用电子对的偏离情况，只要是同种原子，吸引电子的能力是一样的，所以无论共有几对电子，都是非极性共价键。
【答案】A
【总结升华】若形成共价键的两个原子相同，则该键必为非极性键；若不同则为极性键。由共价键构成的分子，若高度对称、正负电荷中心重合，则该分子为非极性分子，反之为极性分子。
例2
NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，其理由是（
）
A NH3分子是极性分子
B NH3分子内三个N—H键的键长相等，键角相等
C NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°18′
D NH3分子内三个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°
【解析】本题可以通过反证法来分析。假设NH3分子是正三角形的平面结构，则其键角应为120°，分子无极性；若NH3分子是极性分子，说明NH3分子不是正三角形的平面结构，故A正确。若键角为107°18′则接近于正四面体的109°28′，说明NH3分子应为三角锥形。
【答案】A、C
举一反三：
【变式1】下列固体：（1）干冰，（2）石英，（3）白磷，（4）固态四氯化碳，（5）过氧化钠，由具有极性键的非极性分子构成的一组是
（
）
A、（2）（3）（5）
B、（2）（3）
C、（1）（4）
D、（1）（3）（4）（5）
【解析】（2）石英:属于直接由原子构成的物质，不存在SiO2分子。（3）白磷：P4中只存在非极性键，属于非极性分子。（5）过氧化钠：属于离子化合物。
【答案】C
【变式2】（2019
四川成都期中）下列分子是极性分子的是（
）
A．PCl3
B．SO3
C．BF3
D．CS2
【解析】PCl3中P的最外层有5个电子，其化合价为+3，中心原子的化合价的绝对值不等于原子的最外层电子数，属于极性分子，A正确；SO3中S的最外层有6个电子，其化合价为+6，中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，B错误；BF3中B的最外层有3个电子，其化合价为+3，中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，C错误；CS2中C的最外层有4个电子，其化合价为+4，中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，D错误。
【答案】A
【变式3】CH4、NH3、H2O和HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是
（
）
A.
CH4、NH3、H2O、HF
B.
HF、H2O、NH3、CH4
C.
H2O、HF、CH4、NH3
D.
HF、H2O、CH4、NH3
【解析】非金属性越强，吸引电子的能力越强，电子对偏离的程度越大；所以，共价键的极性强弱与非金属性强弱成正比。因为：非金属性F＞O＞C＞N；所以B正确。
【答案】B
类型二：
有关范德华力、氢键概念的判断和理解
例3 你认为下列说法中正确的是
（
）
A、氢键存在于分子之间，不存在于分子之内
B、对于组成和结构相似的分子，其范德华力随着相对分子质量的增大而增大
C、NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因只是因为NH3是极性分子，CH4是非极性分子
D、冰熔化时只破坏范德华力
【思路点拨】本题考查分子间作用力，明确范德华力和分子间氢键均属于分子间作用力，注意其相同点和不同点。
【解析】A中：某些有机物分子内也可能形成氢键；C中：除了相似相溶原理，NH3与水分子之间可以形成氢键，也是它极易溶于水的原因。D中水分子间还存在氢键。
【答案】B
【总结升华】分子间普遍存在范德华力；分子中的氢原子与电负性很大、半径很小的原子如F，O，N等以共价键形成强极性键为氢键。氢键的作用力比范德华力更强。
举一反三：
【变式1】下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是
（
）
A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸点高低的唯一因素
B.范德华力与物质的性质没有必然的联系
C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素
【解析】氢键会影响物质的熔沸点，所以A不对；范德华力与物质的化学性质无关，主要影响物质的物理性质，但不是决定物理性质的唯一因素，所以B、C不对。
【答案】D
类型三：有关物质的溶解性、手性、酸性等的判断和理解
例4（2019
绵阳测试）（双选）有五个系列含同族元素的物质，101.3
kPa时测得它们的沸点（℃）如下表所示：
①
He：－268.8
（a）：－249.5
Ar：－185.8
Kr：151.7
②
F2：－187.0
Cl2：－33.6
（b）：58.7
I2：184.0
③
（c）：19.4
HCl：－84.0
HBr：－67.0
HI：－35.3
④
H2O：100.0
H2S：－60.0
（d）：－42.0
H2Te：－1.8
⑤
CH4：－161.0
SiH4：－112.0
GeH4：－90.0
（e）：－52.0
对应上表中的内容，下列叙述正确的是（
）。
A．a、b、c的化学式分别为Ne、Br2、HF
B．系列②中的物质均有氧化性；系列③中的物质对应的水溶液均呈强酸性
C．系列④中各化合物的稳定性顺序为：H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te
D．上表中的HF和H2O由于氢键的影响，其分子特别稳定
【思路点拨】本题考查分子物理性质及其影响因素，注意“结构决定性质”的理解。
【解析】根据表中排列规律很容易得出a、b、c、d、e的化学式分别为Ne、Br2、HF、H2Se、SnH4；系列②中F2、Cl2、Br2、I2均有氧化性，但系列③中HF的水溶液呈弱酸性；根据同主族元素化合物性质递变规律可知，稳定性：H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te；氢键只影响HF和H2O的物理性质（如沸点），不影响其化学性质（如分子稳定性）。
【答案】AC
【总结升华】物质的溶沸点受分子间作用力影响且正相关；无机含氧酸酸性受经验规律及非金属性影响；分子的手性受连接原子团的影响。
例5下列化合物中含有手性碳原子的是(
)
A．CF2
B．
C．CH3CH2OH
D．
【解析】根据手性分子的规律：如果碳原子相连的四个原子或原子团不同时，则该碳原子为手性碳原子；所以，只有D符合题意。
【答案】D
举一反三：
【变式1】下列物质中，难溶于CCl4的是
（
）
A．碘单质
B．
水
C．
苯
D．甲烷
【解析】根据相似相溶规律：A、C、D与CCl4分子都是非极性分子，只有B是极性分子。
【答案】B
【变式2】有机物CH3COOCH2CH(CH2OH)CHO具有光学特性，也能发生下列反应，请问发生哪种反应后，该有机物仍具有光学活性
（
）
A.
消去反应
B.
水解反应
C.
银镜反应
D.加成反应
【解析】在CH3COOCH2C＃H(CH2OH)CHO分子中，C＃为手性碳原子；只有发生银镜反应时它的手性才不变。
【巩固练习】
一、选择题
1．最近，意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构，下列关于该氧分子的说法正确的是
（
）
A．是一种新的氧化物
B．不可能含有极性键
C．是氧元素的一种同位素
D．是臭氧的同分异构体
2．
X、Y、Z均为短周期元素。已知X元素的某种原子核内无中子，Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍，Z元素是地壳中含量最丰富的元素。有下列含该三种元素的化学式：①X2Y2Z2
②X2YZ3
③X2YZ2
④X2Y2Z4
⑤X3YZ4
⑥XYZ3，其中可能存在对应分子的是
(
)
A．②
D．②④
C②⑤⑥
D．①②③④
3．下列物质中，含极性键和非极性键且分子有极性的是
(
)
A．乙烯
B．乙醛
C．甲醇
D．三氯甲烷
4．膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子构型是三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是
（
）
A．PH3分子中有未成键的孤对电子
B．PH3是非极性分子
C．PH3是一种强氧化剂
D．PH3分子的P－H键是非极性键
5．用带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流，细流发生偏转的是
（
）
A．苯
B．二硫化碳
C．氯水
D．四氯化碳
6．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为
（
）
A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大
B．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子
C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
7．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为
（
）
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。
C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。
8．下列现象与氢键有关的是：
（
）
①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高
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尿素的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④⑤
C.①②③④
D.①②③
9．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是
（
）
A、
X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价
B、第一电离能可能Y小于X
C、
最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的
D、气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX
10．已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换，又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换，由此可推断出H3PO2的分子结构是
（
）
11．氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120o，它能水解，有关叙述正确的是
（
）
A．氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B．硼原子以sp杂化
C．氯化硼遇水蒸气会产生白雾
D．氯化硼分子属极性分子
12．（2019
河北衡水四调）下列对一些实验事实的理论解释正确的是（
）
选项
实验事实
理论解释
A
SO2溶于水形成的溶液能导电
SO2是电解质
B
白磷为正四面体分子
白磷分子中P—P键间的键角是109°28′
C
常温常压下，1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键的影响
D
HF的沸点高于HCl
H—F的键长比H—Cl的键长短
13．（2019
宁夏期中）下列有关叙述正确的是（
）
A．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中
B．在分子中含有1个手性碳原子
C．碘单质在水溶液中溶解度很小是因为I2和H2O都是非极性分子。
D．含氧酸可用通式(HO)mROn表示，若m值越大，则含氧酸的酸性越大
二、非选择题
1．（1）下列物质中，哪些形成分子内氢键，哪些形成分子间氢键？（填序号）
⑨HNO3
⑩NH3
形成分子内氢键的有___________________；形成分子间氢键有___________________
（2）二聚甲酸解聚反应为：（HCOOH）2
→
2
HCOOH，该反应需吸收60KJ.mol-1的能量，此能量是断开____________键所需的能量，所以此键的键能为____________KJ.mol-1。
（3）氢键一般用X—H···Y表示。根据氢键形成的条件，可以推测还有_______________________元素的原子可以代替氢原子而形成类似氢键的结构。
2．1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3的分子结构如图，呈V形，两个O----O键的夹角为116.5o。三个原子以一个O原子为中心，另外两个O原子分别构成一个共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供一个电子，构成一个特殊的化学键------三个O原子均等地享有这个电子。请回答：
（1）臭氧与氧气的关系是___________________
（2）写出下列分子与O3分子的结构最相似的是___________________
A．H2O
B．CO2
C．SO2
D．
BeCl2
（3）分子中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O3分子有________对孤对电子。
（4）O3分子是否为极性分子___________________。（填是或否）
（5）O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4而O2不能，试配平：
PbS
+___________________O3
====
PbSO4
+___________________O2
生成1mol
O2的转移电子物质的量为___________________mol。
3．W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相等，且无空轨道；X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同，但还有空轨道；W、Z的原子序数相差10，且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
（1）写出下列元素的元素符号：W___________，X___________，Y___________，Z____________。
（2）XY分子中，X原子与Y原子都达到8电子稳定结构，则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是___________________；根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的主要类型有___________________。
（3）XY2与ZYW反应时，通过控制反应物的物质的量之比，可以得到不同的产物，相同条件下，在水中溶解度较小的产物是___________________（写化学式），其原因是该化合物阴离子间可形成二聚离子或多聚链状离子。该化合物阴离子能够相互缔合的原因是：_______________________________________。
4．（2019
河南许昌六校联考）现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C2或DC2反应都生成气体C2，B与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答：
（1）写出元素符号：A________、D________。
（2）在A2C、B2C2、DC2和D2A2中，含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式是________，按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________；化合物分子中的键角是180°的是________（填结构式）。
（3）A2C分子的立体构型是________形，C原子的杂化方式是________。D2A4是平面形分子，1个该分子中含有________个σ键、________个π键。
（4）写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
B2C2与A2C反应的化学方程式：________；
B2C2与DC2反应的化学方程式：________；
B与A2C反应的离子方程式：________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．B
【解析】考查同分异构体、同位素、极性键等概念的理解。氧化物属于化合物，该氧分子是单质，所以A不对；同位素是同种元素不同原子之间的关系，
所以C不对；同分异构体必须满足分子式相同，所以D不对。
2．D
【解析】考查元素的原子结构、有机物的分子结构等。X、Y、Z分别为H、C、O元素，根据碳的四价键原则来分析各分子式的正误。
3．B
【解析】考查键的极性与分子极性的关系
4．A
【解析】考查分子的空间结构与物质的性质的关系。根据相似结构性质相似来推导，已知NH3是三角锥形分子，可根据它来分析。
5．C
【解析】考查极性分子的判断。只有氯水中存在极性分子，电荷分布不均匀，分子带电。
6．D
【解析】考查相似相溶原理
7．CD
【解析】考查分子的空间结构与轨道杂化的关系、分子极性的关系
8．B
【解析】考查氢键的结构以及氢键对物质性质的影响。含氢键的物质沸点突然升高，溶解度增大。
9．C
【解析】考查元素的性质与分子性质的关系。电负性越大，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，气态氢化物越稳定；第一电离能越小，金属性越强，非金属性越弱。
10．B
【解析】考查含氧酸的分子结构。由题意可知次磷酸只有一个羟基。
11．C
【解析】考查分子的极性、分子的结构、分子的性质等.根据其熔沸点可知氯化硼为共价化合物，则A不对；根据其键角可知氯化硼为平面三角形，则B、D不对。
12．C
【解析】A项，二氧化硫溶于水形成亚硫酸，亚硫酸溶液能导电，亚硫酸是电解质，二氧化硫是非电解质，故A错误；B项，白磷分子中P—P键间的键角是60°，故B错误；C项，根据“相似相溶”规律，及氢键的作用可知正确；D项，HF的沸点高于HCl是因为HF分子间存在氢键，故D错误。
13．B
【解析】氢键是一种较强的分子间作用力，不是化学键，A项错误；中标“
”的碳原子连接四个不同的原子团为手性碳原子，B项正确；I2是非极性分子，而H2O是极性分子，C项错误；含氧酸可用通式(HO)mROn表示，若n值越大，则含氧酸的酸性越大，D项错误。
二、非选择题
1．（1）⑤⑧⑨；①②③④⑥⑦⑩
（2）氢
30
（3）Li
【解析】考查氢键的理解与应用。氢键形成的条件,一是存在X—H强极性键,二是含有Y(N、O、F）电负性强的原子。如果分子内存在这些条件，则可以形成分子内氢键。二聚甲酸分子内存在两个氢键。
2．(1)同素异形体
（2）C
（3）5
（4）
是
（5）
1、4、1、4
2
【解析】考查空间结构与分子极性的关系。根据结构决定性质，同族元素性质相似，可推出O3与SO2相似。
3．（1）H、C、O、Na
（2）2和4，σ键，π键
（3）NaHCO3
，因为HCO3—中含有O—H键，相互之间可通过O—H┅O氢键缔合
【解析】考查元素的原子结构有关的元素推导。“Z原子的第一电离能在同周期中最低”是本题的一个突破口。
4．（1）H
C
（2）
p—p
σ键
O＝C＝O
（3）Ⅴ
sp3杂化
5
1
（4）2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
2Na+2H2O==2Na++2OH－+H2↑
【解析】根据题意可知常温下常见的无色无味液体是H2O，故A2是氢气，C2是氧气，故A、C分别是氢元素和氧元素；结合其他信息可推知，B、D分别是钠元素和碳元素。
（2）H2O、Na2O2、CO2和C2H4中，含有离子键和非极件共价键的化合物是Na2O2。其中O22－中两个氧原子间形成p—pσ键。CO2分子是直线形分子。
（3）H2O分子中氧原子有两对孤电子对，空间构型为V形，氧原子采取sp3杂化。1个C2H4分子中含有4个C—Hσ键，1个碳碳双键中含有1个σ键、1个π键。
9