2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)寒假預(yù)習(xí)-第03講 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)學(xué)生版

第03講分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三核心考點精準(zhǔn)練模塊四小試牛刀過關(guān)測1．理解共價鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)與分子極性的關(guān)系，學(xué)會判斷簡單分子極性的方法。2．了解范德華力的廣泛存在及對物質(zhì)性質(zhì)(如熔點、沸點)的影響。3．了解氫鍵的形成條件、類型和特點。列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)(熔點、沸點、溶解度)的影響。4．知道手性分子的定義及應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)新知】知識點一共價鍵的極性1．鍵的極性和分子的極性(1)鍵的極性由________原子形成的共價鍵，電子對會發(fā)生________，是極性鍵，極性鍵中的兩個鍵合原子，一個顯正電性（δ+），一個負(fù)電性（δ-）。由________原子形成的共價鍵，電子對不發(fā)生________，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________，使分子的某一個部分呈正電性（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________。(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________分子。②含有極性鍵的分子，當(dāng)分子中各個鍵的極性的向量和等于零時，是______分子，否則是_______分子。2．鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響鍵的極性對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有重要影響。羧酸的酸性可用pKa的大小來衡量，pKa越小，酸性________。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________氯的電負(fù)性，F(xiàn)—C的極性________Cl—C的極性，使F3C—的極性________Cl3C—的極性，導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基極性更_______，更________出氫離子，酸性________。(2)烴基(符號R—)是推電子基團(tuán)，烴基越長推電子效應(yīng)越大，使羧基中的烴基的極性________，羧酸的酸性________。甲酸的酸性________乙酸的，乙酸的酸性________丙酸的……隨著烴基________，酸性的差異越來________。知識點二分子間作用力1．范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)定義及實質(zhì)：分子間普遍存在作用力稱為范德華力，其實質(zhì)是________作用。(2)特征：范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能_____________數(shù)量級。(3)影響因素①分子結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力________。②分子的極性越大，范德華力________。(4)對物質(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，物質(zhì)的熔點、沸點________。①對物質(zhì)熔、沸點的影響通常組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力________，物質(zhì)的熔、沸點________。如熔、沸點：F2________Cl2________Br2________I2；CF4________CCl4________CBr4________CI4。相對分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的極性越小，范德華力________，物質(zhì)的熔、沸點________。如熔、沸點：N2________CO。②對物質(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________。如I2、Br2與苯分子間的范德華力較大，故I2、Br2________溶于苯中，而水與苯分子間的范德華力很小，故水________溶于苯中。2．氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)定義：氫鍵是由已經(jīng)與________很大的原子形成共價鍵的________原子(如水分子中的氫)與另一個________很大的原子(如水分子中的氧)之間的________。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___________數(shù)量級。(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________，“…”表示形成的________。(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________和________的原子半徑，主要是________。(4)氫鍵的類型氫鍵分為________氫鍵和________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、對羥基苯甲醛分子間均存在分子間氫鍵。(5)氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：①氫鍵對物質(zhì)熔、沸點的影響存在著分子間氫鍵的物質(zhì)一般具有________的熔點和沸點。能形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點比能形成分子間氫鍵的物質(zhì)的________。如鄰羥基苯甲醛能形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵，當(dāng)對羥基苯甲醛熔化時，需要較多的能量克服分子間氫鍵，所以對羥基苯甲醛的熔、沸點________鄰羥基苯甲醛的熔、沸點。②氫鍵對物質(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________。由于氨分子與水分子間能形成________，且都是________分子，所以NH3________溶于水。低級的醇、醛、酮等可溶于水，都與它們的分子能與水分子形成________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)冰時體積變大而密度________；冰融化成水時，體積變小而密度________；在接近水的沸點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分子質(zhì)量比用化學(xué)式H2O計算出來的相對分子質(zhì)量________。3．溶解性(1)“相似相溶”規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于________性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于________溶劑。如蔗糖和氨________于水，________于四氯化碳。而萘和碘卻________于四氯化碳，________于水。(2)影響物質(zhì)溶解性的因素①外界因素：主要有溫度、壓強等。②氫鍵：溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性________。(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________。如乙醇與水________，而戊醇在水中的溶解度明顯________?！窘涣饔懻摗克肿娱g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。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“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？(2)第ⅥA族元素的氫化物為H2O、H2S、H2Se、H2Te，試比較它們?nèi)?、沸點的高低順序，并指出“H2O”反常的原因是什么？(3)冰的密度小于水的原因是什么？(4)為什么NH3極易溶于水而CH4難溶于水？【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，就是因為它們與水分子間形成氫鍵。(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。知識點三分子的手性1．手性異構(gòu)體具有完全相同的________和__________的一對分子，如同左手與右手一樣互為________，卻在三維空間里___________，互稱手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)。2．手性分子有____________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________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50%。對于手性藥物，一個異構(gòu)體可能是________的，而另一個異構(gòu)體可能是________甚至是________的。(2)手性合成：2001年，諾貝爾化學(xué)家授予三位用____________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____________，這種獨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。核心考點一：共價鍵的極性【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【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)對稱的是非極性分子；空間結(jié)構(gòu)不對稱的是極性分子。(4)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律①若中心原子A的化合價的絕對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，則為極性分子；若無孤電子對，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。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。(2)只含烴基的一元羧酸的酸性烴基越長，羧酸的酸性越弱；隨著烴基的加長，酸性的差異越來越小。(3)只含烴基的多元羧酸的酸性烴基所含碳原子數(shù)越少，羧基個數(shù)越多，酸性越強?！咀兪接?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________種運動狀態(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”)極性，PH3分子________(填“有”或“無”)極性。核心考點二：分子間作用力【例2】下列對一些實驗事實的理論解釋不正確的是()選項實驗事實理論解釋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的沸點高于HClH—F的鍵長比H—Cl的短【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，就是因為它們與水分子間形成氫鍵。(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?！咀兪接?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、沸點逐漸升高D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點逐漸升高【變式訓(xùn)練2】關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是()A．分子中有N、O、F原子，分子間就存在氫鍵B．因為氫鍵的存在，比的熔、沸點高C．由于氫鍵比范德華力強，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之間存在氫鍵核心考點三：分子的手性【例3】下列說法不正確的是()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【變式訓(xùn)練】當(dāng)一個碳原子連接四個不同的原子或原子團(tuán)時，該碳原子叫做手性碳原子。下列化合物中含有2個手性碳原子的是()A．B．C．D．【基礎(chǔ)練】1．下列有關(guān)分子的敘述中，錯誤的是()。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2．下列關(guān)于氫鍵X-H…Y的說法中，錯誤的是()。A．氫鍵是共價鍵的一種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)致沸點升高3．下列敘述中，正確的是()。A．是極性分子，分子中N處在3個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O所連成的直線的中央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．無法比較7．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。（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，作用力最強（）（5）“X—H…Y”三原子不在一條直線上時，也能形成氫鍵（）（6）比穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵（）（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、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而升高（）8．請解釋下列現(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（常用作冷庫中的制冷劑），而同主族的磷化氫（）卻沒有這些性質(zhì)。9．氯化硼熔點為-107℃，沸點為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鍵鍵長中的B—F鍵鍵長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10．下列敘述中正確的是()A．是極性分子，N原子處于3個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O原子所連成的線段的中心【提升練】1．S2Cl2是橙黃色液體，少量泄漏會產(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的說法錯誤的是()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2．中科院國家納米科學(xué)中心宣布，該中心科研人員在國際上首次“拍”到氫鍵的“照片”，實現(xiàn)了氫鍵的實空間成像，為“氫鍵的本質(zhì)”這一化學(xué)界爭論了80多年的問題提供了直觀證據(jù)。這不僅將人類對微觀世界的認(rèn)識向前推進(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3．在有機物分子中，連有4個不同原子或原子團(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)簡式如圖所示的有機物分子A中含有一個手性碳原子，該有機物具有光學(xué)活性。當(dāng)該有機物發(fā)生下列化學(xué)變化時，生成的新有機物無光學(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—CH2OH4．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。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“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)，測產(chǎn)生氫氣的體積B．把1L水蒸氣通過濃硫酸后，測濃硫酸增重的質(zhì)量C．該水蒸氣冷凝后，測水的pHD．該水蒸氣冷凝后，測氫氧原子個數(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明顯高于水的沸點，其可能原因是____________________________。(4)在冰的結(jié)構(gòu)中，每個水分子與相鄰的4個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，則冰晶體中每個氫鍵的能量是_______