第03講分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）模塊三核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練模塊四小試牛刀過(guò)關(guān)測(cè)1．理解共價(jià)鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)與分子極性的關(guān)系，學(xué)會(huì)判斷簡(jiǎn)單分子極性的方法。2．了解范德華力的廣泛存在及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)(如熔點(diǎn)、沸點(diǎn))的影響。3．了解氫鍵的形成條件、類型和特點(diǎn)。列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)(熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度)的影響。4．知道手性分子的定義及應(yīng)用。【學(xué)習(xí)新知】知識(shí)點(diǎn)一共價(jià)鍵的極性1．鍵的極性和分子的極性(1)鍵的極性由不同原子形成的共價(jià)鍵，電子對(duì)會(huì)發(fā)生偏移，是極性鍵，極性鍵中的兩個(gè)鍵合原子，一個(gè)顯正電性（δ+），一個(gè)負(fù)電性（δ-）。由相同原子形成的共價(jià)鍵，電子對(duì)不發(fā)生偏移，是非極性鍵。(2)分子的極性極性分子：分子的正電中心與負(fù)電中心不重合，使分子的某一個(gè)部分呈正電性（δ+）另一部分呈負(fù)電性（δ-）。非極性分子：分子的正電中心與負(fù)電中心重合。(3)鍵的極性與分子的極性之間的關(guān)系①只含非極性鍵的分子一定是非極性分子。②含有極性鍵的分子，當(dāng)分子中各個(gè)鍵的極性的向量和等于零時(shí)，是非極性分子，否則是極性分子。2．鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響鍵的極性對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有重要影響。羧酸的酸性可用pKa的大小來(lái)衡量，pKa越小，酸性越強(qiáng)。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。(1)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，這是由于氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性，使F3C—的極性大于Cl3C—的極性，導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基極性更eq\a\vs4\al(大)，更易電離出氫離子，酸性更強(qiáng)。(2)烴基(符號(hào)R—)是推電子基團(tuán)，烴基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大，使羧基中的烴基的極性越小，羧酸的酸性越弱。甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……隨著烴基加長(zhǎng)，酸性的差異越來(lái)越小。知識(shí)點(diǎn)二分子間作用力1．范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)定義及實(shí)質(zhì)：分子間普遍存在作用力稱為范德華力，其實(shí)質(zhì)是電性作用。(2)特征：范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。(3)影響因素①分子結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。②分子的極性越大，范德華力越大。(4)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高。①對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響通常組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如熔、沸點(diǎn)：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。相對(duì)分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的極性越小，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越低。如熔、沸點(diǎn)：N2<CO。②對(duì)物質(zhì)溶解性的影響溶質(zhì)分子與溶劑分子間的范德華力越大，則溶質(zhì)分子的溶解度越大。如I2、Br2與苯分子間的范德華力較大，故I2、Br2易溶于苯中，而水與苯分子間的范德華力很小，故水很難溶于苯中。2．氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)定義：氫鍵是由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于一種較弱的作用力，比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。(2)表示方法：通常用X—H…Y—表示氫鍵，其中X、Y為N、O、F，“—”表示的共價(jià)鍵，“…”表示形成的氫鍵。(3)形成條件①氫原子位于X原子和Y原子之間。②X、Y原子所屬元素通常具有很大的電負(fù)性和較小的原子半徑，主要是N、O、F。(4)氫鍵的類型氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵。①分子內(nèi)氫鍵鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)的羥基與醛基之間形成的氫鍵是分子內(nèi)氫鍵。②分子間氫鍵如水分子之間、氨分子之間、氟化氫分子之間以及水分子與氨分子之間、水分子與氟化氫分子之間、氨分子與氟化氫分子之間、對(duì)羥基苯甲醛分子間均存在分子間氫鍵。(5)氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：①氫鍵對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響存在著分子間氫鍵的物質(zhì)一般具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。能形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)比能形成分子間氫鍵的物質(zhì)的低。如鄰羥基苯甲醛能形成分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵，當(dāng)對(duì)羥基苯甲醛熔化時(shí)，需要較多的能量克服分子間氫鍵，所以對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高于鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)。②氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解度的影響如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增大。由于氨分子與水分子間能形成氫鍵，且都是極性分子，所以NH3極易溶于水。低級(jí)的醇、醛、酮等可溶于水，都與它們的分子能與水分子形成氫鍵有關(guān)。③氫鍵的存在引起密度的變化由于水分子之間的氫鍵，水結(jié)冰時(shí)體積變大而密度變小；冰融化成水時(shí)，體積變小而密度變大；在接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中存在相當(dāng)量的水分子因氫鍵而相互“締合”，形成“締合分子”，導(dǎo)致這種水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量比用化學(xué)式H2O計(jì)算出來(lái)的相對(duì)分子質(zhì)量大。3．溶解性(1)“相似相溶”規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。如蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳。而萘和碘卻易溶于四氯化碳，難溶于水。(2)影響物質(zhì)溶解性的因素①外界因素：主要有溫度、壓強(qiáng)等。②氫鍵：溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。(3)分子結(jié)構(gòu)的相似性：溶質(zhì)和溶劑的分子結(jié)構(gòu)相似程度越大，其溶解性越好。如乙醇與水互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。【交流討論】水分子間存在一種叫“氫鍵”的相互作用(介于范德華力與化學(xué)鍵之間)彼此結(jié)合而形成(H2O)n。在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體，通過(guò)“氫鍵”相互連接成龐大的分子，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。(1)氫鍵的鍵能遠(yuǎn)大于范德華力，氫鍵屬于化學(xué)鍵嗎？上圖中1mol冰中有多少mol氫鍵？提示：氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于分子間作用力；上圖中每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵，故每個(gè)水分子形成的氫鍵數(shù)為4×eq\f(1,2)＝2，1mol冰中有2mol氫鍵。(2)第ⅥA族元素的氫化物為H2O、H2S、H2Se、H2Te，試比較它們?nèi)邸⒎悬c(diǎn)的高低順序，并指出“H2O”反常的原因是什么？提示：熔、沸點(diǎn)高低順序：H2O>H2Te>H2Se>H2S，H2O熔、沸點(diǎn)高的原因是水分子間能形成氫鍵。(3)冰的密度小于水的原因是什么？提示：固態(tài)水(冰)中水分子間以氫鍵結(jié)合成排列規(guī)則的晶體，由于冰的結(jié)構(gòu)中有空隙，造成體積膨脹，密度減小，故冰的密度比水的小。(4)為什么NH3極易溶于水而CH4難溶于水？提示：NH3屬于極性分子，易溶于極性溶劑水中，且NH3分子與水分子之間能形成氫鍵，也促進(jìn)NH3的溶解。CH4是非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，CH4難溶于極性溶劑水中。【歸納小結(jié)】物質(zhì)溶解性的判斷與比較(1)依據(jù)“相似相溶”規(guī)律非極性溶質(zhì)一般易溶于非極性溶劑，難溶于極性溶劑；極性溶質(zhì)一般易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑。(2)依據(jù)溶質(zhì)與溶劑之間是否存在氫鍵如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶質(zhì)溶解度增大，且氫鍵作用力越大，溶解性越好。如NH3、HF極易溶于水；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?yàn)樗鼈兣c水分子間形成氫鍵。(3)依據(jù)分子結(jié)構(gòu)的相似性溶質(zhì)與溶劑分子結(jié)構(gòu)的相似程度越大，其溶解度越大。如烴基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度越小。知識(shí)點(diǎn)三分子的手性1．手性異構(gòu)體具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能疊合，互稱手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)。2．手性分子有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。如：乳酸()分子。3．手性碳原子的確定(1)碳原子連接了四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，形成的化合物存在手性異構(gòu)，則該碳原子稱為手性碳原子。如，其中*C即為手性碳原子。(2)不飽和碳原子(如碳碳雙鍵、碳碳三鍵等中的碳原子)一定不是手性碳原子。4．手性分子的應(yīng)用(1)醫(yī)藥：現(xiàn)今使用的藥物中手性藥物超過(guò)50%。對(duì)于手性藥物，一個(gè)異構(gòu)體可能是有效的，而另一個(gè)異構(gòu)體可能是無(wú)效甚至是有害的。(2)手性合成：2001年，諾貝爾化學(xué)家授予三位用手性催化劑生產(chǎn)手性藥物的化學(xué)家。用他們的合成方法，可以只得到或者主要得到一種手性分子，這種獨(dú)特的合成方法稱為手性合成。(3)手性催化劑：手性催化劑只催化或者主要催化一種手性分子的合成，可以比喻成握手——手性催化劑像迎賓的主人伸出右手，被催化合成的手性分子像客人，總是伸出右手去握手。核心考點(diǎn)一：共價(jià)鍵的極性【例1】下列化合物中，化學(xué)鍵的類型和分子的極性(極性或非極性)皆相同的是()A．CO2和SO2 B．CH4和PCl3C．BF3和NH3 D．HCl和HI答案：D解析：題目所給各物質(zhì)分子中均為極性鍵。CO2、CH4、BF3為非極性分子，SO2、PCl3、NH3、HCl、HI為極性分子。【歸納小結(jié)】1．鍵的極性與分子的極性的關(guān)系2．分子極性的判斷方法(1)只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子都是非極性分子。如O2、H2、P4、C60。(2)含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子。如HCl、HF、HBr。(3)含有極性鍵的多原子分子，空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱的是非極性分子；空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的是極性分子。(4)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律①若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子；若不等，則為極性分子。②若中心原子有孤電子對(duì)，則為極性分子；若無(wú)孤電子對(duì)，則為非極性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4為非極性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子。3．有機(jī)羧酸的酸性大小與分子組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)含鹵素原子的一元羧酸的酸性①含相同個(gè)數(shù)的不同鹵素原子的羧酸，鹵素原子的電負(fù)性越大，酸性越強(qiáng)。②含不同數(shù)目的同種鹵素原子的羧酸，鹵素原子的數(shù)目越多，羧酸的酸性越強(qiáng)。(2)只含烴基的一元羧酸的酸性烴基越長(zhǎng)，羧酸的酸性越弱；隨著烴基的加長(zhǎng)，酸性的差異越來(lái)越小。(3)只含烴基的多元羧酸的酸性烴基所含碳原子數(shù)越少，羧基個(gè)數(shù)越多，酸性越強(qiáng)。【變式訓(xùn)練】已知N、P同屬于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角錐形，N原子位于錐頂，3個(gè)H原子位于錐底，N—H間的夾角是107°。(1)基態(tài)氮原子最外層電子排布式為________________；氮離子(N3－)核外有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；N4分子的空間結(jié)構(gòu)為，它是一種________(填“極性”或“非極性”)分子。(2)PH3分子與NH3分子的空間結(jié)構(gòu)________(填“相同”“相似”或“不相似”)，P—H________(填“有”或“無(wú)”)極性，PH3分子________(填“有”或“無(wú)”)極性。答案：(1)2s22p310非極性(2)相似有有解析：(1)N是7號(hào)元素，原子核外最外層有5個(gè)電子，最外層電子排布式為2s22p3；氮離子(N3－)核外有10個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同，故有10種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；N4分子是正四面體結(jié)構(gòu)，是一種非極性分子。(2)NH3分子與PH3分子的中心原子均采取sp3雜化且孤電子對(duì)數(shù)相等，結(jié)構(gòu)相似；P—H為不同元素原子之間形成的共價(jià)鍵，為極性鍵；PH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，正電中心和負(fù)電中心不重合，為極性分子。核心考點(diǎn)二：分子間作用力【例2】下列對(duì)一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的理論解釋不正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)理論解釋A溴單質(zhì)、碘單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大溴單質(zhì)、碘單質(zhì)和四氯化碳都為非極性分子B鹵素單質(zhì)從F2到I2，在常溫、常壓下的聚集狀態(tài)由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)范德華力逐漸增大C在常溫常壓下，1體積水可以溶解700體積氨氣氨是極性分子且有氫鍵影響DHF的沸點(diǎn)高于HClH—F的鍵長(zhǎng)比H—Cl的短答案：D解析：根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，Br2、I2是非極性分子，它們易溶于非極性溶劑CCl4中，而在極性溶劑水中的溶解度較小，A正確；鹵素單質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)相似，從F2到I2相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高，B正確；NH3與H2O都是極性分子，且分子間可以形成氫鍵，所以NH3在H2O中溶解度很大，C正確；HF和HCl的熔、沸點(diǎn)與分子內(nèi)的共價(jià)鍵無(wú)關(guān)，D不正確。【歸納小結(jié)】物質(zhì)溶解性的判斷與比較(1)依據(jù)“相似相溶”規(guī)律非極性溶質(zhì)一般易溶于非極性溶劑，難溶于極性溶劑；極性溶質(zhì)一般易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑。(2)依據(jù)溶質(zhì)與溶劑之間是否存在氫鍵如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶質(zhì)溶解度增大，且氫鍵作用力越大，溶解性越好。如NH3、HF極易溶于水；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?yàn)樗鼈兣c水分子間形成氫鍵。(3)依據(jù)分子結(jié)構(gòu)的相似性溶質(zhì)與溶劑分子結(jié)構(gòu)的相似程度越大，其溶解度越大。如烴基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度越小。【變式訓(xùn)練1】下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與分子間作用力無(wú)關(guān)的是()A．在相同條件下，NH3在水中的溶解度大于CH4B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點(diǎn)逐漸升高答案：B解析：非金屬性：F>Cl>Br>I，則HF、HCl、HBr、HI熱穩(wěn)定性依次減弱，此規(guī)律與共價(jià)鍵有關(guān)，因?yàn)殒I長(zhǎng)越長(zhǎng)，共價(jià)鍵越弱，故選B。【變式訓(xùn)練2】關(guān)于氫鍵，下列說(shuō)法正確的是()A．分子中有N、O、F原子，分子間就存在氫鍵B．因?yàn)闅滏I的存在，比的熔、沸點(diǎn)高C．由于氫鍵比范德華力強(qiáng)，所以H2O分子比H2S分子穩(wěn)定D．“可燃冰”——甲烷水合物(例如：CH4·8H2O)中CH4與H2O之間存在氫鍵答案：B解析：A錯(cuò)，根據(jù)氫鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)X—H…Y，分子中有N、O、F原子，分子間不一定存在氫鍵，如NO分子間就不存在氫鍵；B對(duì)，形成分子內(nèi)氫鍵的化合物，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)會(huì)低于形成分子間氫鍵的化合物，形成分子間氫鍵，形成分子內(nèi)氫鍵，故熔、沸點(diǎn)高；C錯(cuò)，分子的穩(wěn)定性和氫鍵無(wú)關(guān)，而與化學(xué)鍵有關(guān)；D錯(cuò)，C—H極性非常弱，不可能與水分子形成氫鍵，可燃冰是因?yàn)楦邏合滤肿油ㄟ^(guò)氫鍵形成籠狀結(jié)構(gòu)，籠狀結(jié)構(gòu)的體積與甲烷分子相近，剛好可以容納下甲烷分子，而甲烷分子與水分子之間沒有氫鍵。核心考點(diǎn)三：分子的手性【例3】下列說(shuō)法不正確的是()A．互為手性異構(gòu)體的分子互為鏡像B．利用手性催化劑可主要得到一種手性分子C．手性異構(gòu)體分子組成相同D．手性異構(gòu)體性質(zhì)相同答案：D解析：互為手性異構(gòu)體的分子互為鏡像，故A正確；在手性合成中，與催化劑手性匹配的分子在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)與手性催化劑形成一種最穩(wěn)定的過(guò)渡態(tài)，從而會(huì)誘導(dǎo)生成一種手性分子，故B正確；手性異構(gòu)體的分子組成相同，故C正確；手性異構(gòu)體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)有差異，故D錯(cuò)誤。【變式訓(xùn)練】當(dāng)一個(gè)碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)時(shí)，該碳原子叫做手性碳原子。下列化合物中含有2個(gè)手性碳原子的是()A．B．C．D．答案：C解析：由題意可知，A、B、D項(xiàng)中的物質(zhì)均各有1個(gè)手性碳原子，C項(xiàng)中物質(zhì)有2個(gè)手性碳原子。【基礎(chǔ)練】1．下列有關(guān)分子的敘述中，錯(cuò)誤的是()。A．非極性分子中只含有非極性鍵，因而分子本身也沒有極性B．非極性分子可以含有極性鍵，但分子的正負(fù)電荷中心必須重合C．非極性分子可以含有極性鍵，但各個(gè)鍵的極性的向量和必須等于零D．雙原子分子的化合物一定是極性分子答案：A解析：非極性分子的結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正、負(fù)電荷的中心重合，不一定只含有非極性鍵，可能含有極性鍵，如等，A錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于氫鍵X-H…Y的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()。A．氫鍵是共價(jià)鍵的一種B．同一分子內(nèi)也可能形成氫鍵C．X、Y元素具有很大的電負(fù)性，是氫鍵形成的基本條件D．氫鍵能增大很多物質(zhì)分子之間的作用力，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高答案：A解析：氫鍵不屬于共價(jià)鍵，A錯(cuò)誤。3．下列敘述中，正確的是()。A．是極性分子，分子中N處在3個(gè)H所組成的三角形的中心B．是非極性分子，分子中C處在4個(gè)Cl所組成的正方形的中心C．是極性分子，分子中O不處在2個(gè)H所連成的直線的中央D．是非極性分子，分子中C不處在2個(gè)O所連成的直線的中央答案：C解析：是三角錐形的極性分子，正、負(fù)電荷中心不重合，故N不在3個(gè)H所組成的三角形的中心，A錯(cuò)誤；是正四面體形的非極性分子，正、負(fù)電荷的中心均在碳原子上，4個(gè)Cl原子不在同一平面上，B錯(cuò)誤；是V形的極性分子，正電荷中心在2個(gè)H原子連線的中央，負(fù)電荷中心在O原子上，故O不處在2個(gè)H所連成的直線的中央，C正確；是直線形的非極性分子，正、負(fù)電荷中心均在碳原子上，故分子中C處在2個(gè)O所連成的直線的中央，D錯(cuò)誤。4．下列各組物質(zhì)中，都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的是()。A．和 B．和HClC．和 D．和答案：B解析：和、和都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，A、C、D均錯(cuò)誤；和HCl都只含極性鍵且分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，都是極性分子，B正確。5．下列現(xiàn)象不能用“相似相溶”規(guī)律解釋的是()。A．氯化氫易溶于水 B．氯氣易溶于NaOH溶液C．碘易溶于 D．酒精易溶于水答案：B解析：HCl和都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，則HCl易溶于水，A正確；易溶于NaOH溶液的原因是與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO和，發(fā)生化學(xué)變化，與“相似相溶”規(guī)律無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；和都是非極性分子，則碘易溶于，C正確；乙醇和水都是極性分子，且形成分子間氫鍵，則酒精易溶于水，D正確。6．已知的空間結(jié)構(gòu)為V形，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，則下列關(guān)于和在水中的溶解度的敘述中，正確的是()。A．在水中的溶解度和的一樣B．在水中的溶解度比的小C．在水中的溶解度比的大D．無(wú)法比較答案：C解析：分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，則是極性分子，是非極性分子，是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，在水中的溶解度比的大。7．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。（1）極性分子中可能含有非極性鍵（）（2）非極性分子中可能含有極性鍵（）（3）乙醇分子和水分子間只存在范德華力（）（4）氫鍵（X—H…Y）中三原子在一條直線上時(shí)，作用力最強(qiáng)（）（5）“X—H…Y”三原子不在一條直線上時(shí)，也能形成氫鍵（）（6）比穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵（）（7）可燃冰（）中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵（）（8）鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物（即）的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高（）答案：（1）√（2）√（3）×（4）√（5）√（6）×（7）×（8）×8．請(qǐng)解釋下列現(xiàn)象：（1）同樣是三原子分子，水分子有極性而二氧化碳分子沒有極性。（2）同樣是直線形非極性分子，常溫下二氧化碳是氣體而二硫化碳是液體。（3）乙醇與水互溶，而1-戊醇在水中的溶解度卻很小。（4）同樣是三角錐形的氫化物，氨氣在水中極易溶解，并且很容易液化（常用作冷庫(kù)中的制冷劑），而同主族的磷化氫（）卻沒有這些性質(zhì)。答案：（1）中兩個(gè)H—O為極性鍵，從分子空間結(jié)構(gòu)看，是V形，因此水分子中極性鍵的極性的向量和不為零，即分子的正電中心和負(fù)電中心不重合，因此是極性分子；而中有兩個(gè)C=O極性鍵，但是直線形，極性鍵的極性的向量和為零，因此，為非極性分子。（2）由于氧和硫?yàn)橥恢髯逶兀院褪墙M成和結(jié)構(gòu)相似的分子。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高。由于的相對(duì)分子質(zhì)量比的大，因此，的沸點(diǎn)比的高，所以常溫下是氣體而是液體。（3）乙醇和1-戊醇的分子結(jié)構(gòu)相似，都含有烴基和羥基，中的一OH與水分子的—OH相近，因而乙醇能與水互溶；而1-戊醇（）中的烴基較大，其中的—OH跟水分子的—OH的相似性差異較大，因而它在水中的溶解度明顯減小。（4）是極性分子，易溶于水。與之間又能形成氫鍵，因此，極易溶于水。間也能形成氫鍵，因此也易液化。而與之間不能形成氫鍵，間也不能形成氫鍵，因此不具有的性質(zhì)。9．氯化硼熔點(diǎn)為-107℃，沸點(diǎn)為12．5℃，其分子中鍵與鍵之間的夾角為120°，有關(guān)敘述不正確的是()A．硼原子為雜化B．中的B—Cl鍵鍵長(zhǎng)中的B—F鍵鍵長(zhǎng)C．氯化硼分子呈平面三角形D．氯化硼分子屬于非極性分子答案：B解析：氯化硼分子中硼原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，為雜化，故A正確；F原子的半徑小于Cl原子，B—F鍵的鍵長(zhǎng)比B—Cl鍵鍵長(zhǎng)短，故B錯(cuò)誤；氯化硼分子中的硼原子為雜化，無(wú)孤電子對(duì)，為平面三角形結(jié)構(gòu)，故C正確；氯化硼分子是平面三角形結(jié)構(gòu)，分子中正電中心與負(fù)電中心重合，為非極性分子，故D正確。10．下列敘述中正確的是()A．是極性分子，N原子處于3個(gè)H原子所組成的三角形的中心B．是非極性分子，C原子處在4個(gè)Cl原子所組成的正方形的中心C．是極性分子，O原子不處在2個(gè)H原子所連成的線段的中心D．是非極性分子，C原子不處在2個(gè)O原子所連成的線段的中心答案：C解析：的中心N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，采取雜化，含有1個(gè)孤電子對(duì)，其空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，該分子正電中心與負(fù)電中心不重合，為極性分子，N原子不在3個(gè)H原子所組成的三角形的中心，故A錯(cuò)誤；的中心C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，無(wú)孤電子對(duì)，其空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，四個(gè)Cl原子構(gòu)成正四面體，C原子位于其中心，故B錯(cuò)誤；為Ⅴ形分子，該分子正電中心與負(fù)電中心不重合，為極性分子，O原子不處在2個(gè)H原子所連成的線段的中心，故C正確；為直線形分子，該分子正電中心與負(fù)電中心重合，為非極性分子，C原子處在2個(gè)O原子所連成的線段的中心，故D錯(cuò)誤。【提升練】1．S2Cl2是橙黃色液體，少量泄漏會(huì)產(chǎn)生有窒息性的氣體，噴水霧可減慢揮發(fā)，并產(chǎn)生酸性懸濁液，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于S2Cl2的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．為非極性分子B．分子中既含有極性鍵，又含有非極性鍵C．與S2Br2結(jié)構(gòu)相似D．分子中S—Cl的鍵能大于S—S的鍵能答案：A解析：從S2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)可知，該分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，為極性分子，A錯(cuò)誤；S2Cl2中Cl—S屬于極性鍵，S—S屬于非極性鍵，不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，為極性分子，B正確；兩者的結(jié)構(gòu)相似，C正確；氯原子半徑小于硫原子半徑，鍵長(zhǎng)越短鍵能越大，所以分子中S—Cl的鍵能大于S—S的鍵能，D正確。2．中科院國(guó)家納米科學(xué)中心宣布，該中心科研人員在國(guó)際上首次“拍”到氫鍵的“照片”，實(shí)現(xiàn)了氫鍵的實(shí)空間成像，為“氫鍵的本質(zhì)”這一化學(xué)界爭(zhēng)論了80多年的問題提供了直觀證據(jù)。這不僅將人類對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)向前推進(jìn)了一大步，也為在分子、原子尺度上的研究提供了更精確的方法。下列說(shuō)法中正確的是()A．由于氫鍵的存在，水分子中氫氧鍵鍵角是105°B．氫鍵是自然界中最重要、存在最廣泛的化學(xué)鍵之一C．由于氫鍵的存在，沸點(diǎn)順序：HCl>HBr>HI>HFD．乙醇分子與水分子之間存在范德華力和氫鍵答案：D解析：由于孤電子對(duì)的排斥作用，水分子中的氫氧鍵鍵角是105°，A錯(cuò)誤；氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力，B錯(cuò)誤；應(yīng)為HF>HI>HBr>HCl，C錯(cuò)誤；乙醇分子與水分子之間存在范德華力和氫鍵，D正確。3．在有機(jī)物分子中，連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子，具有手性碳原子的化合物具有光學(xué)活性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示的有機(jī)物分子A中含有一個(gè)手性碳原子，該有機(jī)物具有光學(xué)活性。當(dāng)該有機(jī)物發(fā)生下列化學(xué)變化時(shí)，生成的新有機(jī)物無(wú)光學(xué)活性的是()A．分子A中的—CHO轉(zhuǎn)化為—COOHB．與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)C．與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)D．分子A中的—CHO與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成—CH2OH答案：D解析：若生成的新有機(jī)物為無(wú)光學(xué)活性的物質(zhì)，則原有機(jī)物中的手性碳原子上至少有一個(gè)原子或原子團(tuán)發(fā)生轉(zhuǎn)化使兩個(gè)原子或原子團(tuán)具有相同的結(jié)構(gòu)。A項(xiàng)反應(yīng)后—CHO轉(zhuǎn)化為—COOH，手性碳原子仍存在；B項(xiàng)反應(yīng)后—CH2OH轉(zhuǎn)化為，手性碳原子仍存在；C項(xiàng)反應(yīng)后—CH2OH轉(zhuǎn)化為—CH2ONa，手性碳原子仍存在；D項(xiàng)反應(yīng)后—CHO轉(zhuǎn)化為—CH2OH，與原有機(jī)物手性碳原子上的一個(gè)原子團(tuán)結(jié)構(gòu)相同，不再存在手性碳原子。4．水分子間存在一種“氫鍵”的作用(作用力介于范德華力與化學(xué)鍵之間)彼此結(jié)合而形成(H2O)n。在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體，通過(guò)“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體。(1)1mol冰中有________mol“氫鍵”。(2)水蒸氣中常含有部分(H2O)2，要確定(H2O)2的存在，可采用的方法是________。A．把1L水蒸氣冷凝后與足量金屬鈉反應(yīng)，測(cè)產(chǎn)生氫氣的體積B．把1L水蒸氣通過(guò)濃硫酸后，測(cè)濃硫酸增重的質(zhì)量C．該水蒸氣冷凝后，測(cè)水的pHD．該水蒸氣冷凝后，測(cè)氫氧原子個(gè)數(shù)比(3)水分子可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的粒子，其電離方程式為____________________。已知在相同條件下雙氧水的沸點(diǎn)明顯高于水的沸點(diǎn)，其可能原因是____________________________。(4)在冰的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接。在冰晶體中除氫鍵外，還存在范德華力(11kJ/mol)。已知冰的升華熱是51kJ/mol，則冰晶體中每個(gè)氫鍵的能量是________kJ/mol。(5)氨氣極易溶于水的原因之一也是與氫鍵有關(guān)。請(qǐng)判斷NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理結(jié)構(gòu)是____________(填代號(hào))。答案：(1)2(2)AB(3)2H2OH3O++OH-H2O2分子間的氫鍵數(shù)目比H2O多(4)20(5)b解析：(1)每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵，故每個(gè)水分子形成的氫鍵數(shù)為4÷2＝2。(2)水蒸氣中常含有部分(H2O)2，1L(H2O)2的物質(zhì)的量和質(zhì)量比1LH2O大，與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣多，濃硫酸增重的質(zhì)量大，故選AB。(3)雙氧水存在的分子間氫鍵數(shù)目比水多，沸點(diǎn)更高。(4)1個(gè)水分子能形成4個(gè)分子間氫鍵，按均攤法，1個(gè)水分子的氫鍵數(shù)目為4×1/2=2個(gè)，冰升華形成水分子，既要克服范德華力，又要克服氫鍵，即升華熱=2×氫鍵的能量+范德華力，氫鍵的能量=(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。(5)NH3·H2O的電離方程為為NH3·H2ONH4++OH-，所以水分子斷開O-H鍵，H原子與NH3分子形成NH4+。5．(1)鐵的一種化合物的化學(xué)式為[Fe(Htrz)3](ClO4)2，其中Htrz為1，2，4-三氮唑()。1，2，4-三氮唑與環(huán)戊二烯()的物理性質(zhì)如下：環(huán)戊二烯1，2，4-三氮唑