完整版高中化学选修三分子的性质专题练习解析Word文档格式.docx
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8）、有离子键、共价键、配位键组成的物质：
NH4Cl
要点二、分子的极性
1、非极性分子：
正负电荷中心重合的分子称为非极性分子，它的分子中各个键的极性的向量和等于零。
例如：
X2型双原子分子（如H2、Cl2、Br2等）、XYn型多原子分子中键的极性互相抵消的分子（如CO2、CCl4等）都属非极性分子。
2、极性分子：
正负电荷中心不重合的分子称为极性分子，它的分子中各个键的极性向量和不等于零。
XY型双原子分子（如HF、HCl、CO、NO等）,XYn型多原子分子中键的极性不能互相抵消的分子（如SO2、H2O、NH3等）都属极性分子。
3、分子极性的判断方法：
（1）.全部由非极性键构成的分子一般是非极性分子。
（O3例外）
（2）.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。
（3）.在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。
如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。
（4）.ABn型分子极性简便判别方法
A.孤对电子法
在ABn型分子中，若中心原子A无孤对电子（未成对电子），则是非极性分子，若中心原子A有孤对电子则是极性分子。
例如：
CO2、CH4、SO3中心原子（C、S）无孤对电子，是非极性分子。
而像H2O、NH3、NP3中心原
子（O、N）有孤对电子，则为极性分子。
B.空间形状法
具有平面三角形、直线形、正四面体形等完全对称结构的分子为非极性分子；
而折线形、三角锥形等非完全对称型分子为极性分子。
SO3、BF3（平面三角形），CO2、CS2（直线形）、CH4、CCl4（正四面体形）的分子为非极性分子；
H2O、H2S（折线形），NH3、PH3（三角锥形）的分子是极性分子。
C.化合价法
ABn型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数（最高正价）时，该分子为非极性分子。
PCl5中P的化合价为+5价，所以PCl5是非极性分子。
PCl3中P的化合价为+3价，所以PCl3是极性分子。
（1）极性键与极性分子，非极性键与非极性分子不存在对应关系。
（2）由非极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以一般都是非极性分子。
（3）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
要点三、范德华力
1、概念：
分子之间存在着一种较弱的相互作用，其结合能大约只有几个千卡·
摩尔-1，比化学键能约小一二个数量级。
气体分子能凝聚成液体或固体，主要就靠这种分子间作用。
因为范德华第一个提出这种相互作用，所以常叫做范德华力。
2、影响因素：
相对分子质量越大，范德华力越强；
（主要因素）
分子的极性越大，范德华力越强。
3、对物质性质的影响。
对于结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高
要点四、氢键【高清课堂：
分子结构与性质#氢键】
氢原子与电负性很大、半径很小的原子X（F，O，N）以共价键形成强极性键H-X，这个氢原子还可以吸引另一个键上具有孤对电子、电负性大、半径小的原子Y，形成具有X-H…Y形式的物质。
这时氢原子与Y原子之间的相互作用叫做氢键（以H…Y表示）。
分类：
分子间氢键与分子内氢键
2、一般分子形成氢键必须具备两个基本条件：
（1）分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。
（2）分子中必须有带孤对电子，电负性大，原子半径小的元素。
3、影响因素：
（1）氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关，电负性越大，氢键越强。
（2）氢键的强弱还和Y的半径大小有关，Y的半径越小，越能接近H-X键，形成的氢键也越强。
4、氢键的键长和键能：
氢键的键长是指X-H…Y中X与Y原子的核间距离。
氢键的键能是指被破坏H…Y键所需要的能量。
氢键的键能约为15-30kJmol-1，比一般化学键的键能小得多，和范德华力的数量级相同，比范德华力要大。
5、对物质性质的影响。
（1）对沸点和熔点的影响
在同类化合物中，能形成分子间氢键的物质，其熔点、沸点要比不能形成分子间氢键的物质的熔点、沸点高些。
因为要使固体熔化或液体汽化，不仅要破坏分子间的范德华力，还必须提供额外的能量破坏氢键。
（2）对溶解度的影响
在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
说明：
分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。
一般会使物质的熔沸点下降,在极性溶剂中的溶解度降低。
I、范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
概念
分子之间存在着一种较弱的相互作用
氢原子与电负性很大、半径很小的原子X（F，O，N）以共价键形成强极性键H-X，这个氢原子还可以吸引另一个键上具有孤对电子、电负性大、半径小的原子Y，形成具有X-H…Y形式的物质
存在范围
分子间
某些含强极性键氢化物的分子间（HF、H2O、NH3）或分子内（某些有机物）
强度比较
结合能大约只有几个千卡·
摩尔-1，比化学键能约小一二个数量级
影响强度的因素
相对分子质量越大，范德华力越强；
分子的极性越大，范德华力越强。
（1）氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关。
电负性越大，氢键越强。
（2）氢键的强弱还和Y的半径大小有关，Y的半径越小，越能接近H-X键，形成的氢键也越强。
对物质性质的影响
对于结构相似时的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高。
（1）对沸点和熔点的影响
（2）对溶解度的影响
II、含范德华力或氢键的物质熔沸点大小比较规律
（1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高。
例如：
熔沸点：
O2＞N2，HI＞HBr＞HCl，CS2＞CO2，CCl4＞CH4。
说明：
有机物中，同系物之间遵循这个规律。
（2）组成和结构不相似的物质，分子极性越大，熔沸点越高。
CO与N2，前者为极性分子后者为非极性分子，所以熔沸点：
CO＞N2
（3）在同分异构体中，一般的说，支链越多，熔沸点越低。
例如：
沸点：
正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
（4）芳香族化合物中，其熔沸点高低顺序是邻＞间＞对位化合物。
例如：
邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯
（5）当分子中存在氢键时，其熔沸点会突然增大。
沸点HF＞HI，H2O＞H2Te
要点五、溶解性
1、相似相溶原理
（1）极性溶剂（如水）易溶解极性物质
（2）非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（Br2、I2等）
（3）含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。
2、影响物质溶解的因素
（1）内因：
相似相溶原理
（2）外因：
影响固体溶解度的主要因素是温度；
影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。
（3）其他因素：
A．如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键越强，溶解性越好。
NH3。
B．溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：
SO2。
要点六、手性【高清课堂：
分子结构与性质#手性】
1、概念
原子组成和原子排列方式相同，但是不能重合，而互为镜像关系的两种物质，互称为手性异构体
2．手性碳原子的判断
同一个C原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子
3．手性分子的判断
一般来说，分子中有手性碳原子即为手性分子。
要点七、无机含氧酸的酸性【高清课堂：
分子结构与性质#无机含氧酸的酸性】
1、经验规律：
将酸改写成（HO）-mROn的形式，n值越大，酸性越强
2、规律：
同主族,从上向下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱；
同周期,从左至右，非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强；
同一元素，不同价态的元素含氧酸酸性高价大于低价。
【典型例题】
类型一：
关于键的极性、分子的极性
例1下列对极性分子和非极性分子的认识是否正确，请用“√”“×
”表示
（1）只含非极性键的分子一定是非极性分子（）
（2）含有极性键的分子一定是极性分子（）
（3）非极性分子一定含有非极性键（）
（4）极性分子一定含有极性键（）
【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】
（1）（4）中O3是个特例。
（2）（3）中如CH4这样的分子，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，但其分子中的共价键全部都是极性键。
【答案】
（1）×
（2）×
（3）×
（4）×
【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实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°
。
由此可见，BeCl2属于（）
A．由极性键构成的极性分子 B．由极性键构成的非极性分子
C．由非极性键构成的极性分子 D．由非极性键构成的非极性分子
【解析】键角180°
说明分子为直线形，正负电荷中心重合为非极性分子；
Be、Cl为不同原子，所以两者之间形成的共价键是极性共价键。
【答案】B
举一反三：
【变式1】
（2015四川绵阳一诊）肼（H2N—NH2）和偏二甲肼[H2N—N（CH3）2]均可用作火箭燃料。
查阅资料得知，肼是一种良好的极性溶剂，沿肼分子球棍模型的氮氮键方向观察，看到的平面图如下图所示。
下列说法不正确的是（）
A．肼分子中的氮原子采取sp3杂化
B．肼分子中既有极性键又有非极性键
C．肼分子是非极性分子
D．肼与偏二甲肼互称同系物
【解析】A项，NH3中氮原子的杂化类型是sp3，而肼（N2H4）分子可视为NH3中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的，所以肼分子中氮原子的杂化类型也是sp3；
B项，肼分子的结构式为
，故分子中既有极性键又有非极性键；
C项，肼是极性分子因为每个氮原子均有一对孤电子对；
D项，肼与偏二甲肼在结构上相似，组成上相差两个CH2原子团，互称同系物。
【答案】C
【变式2】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。
类型二：
有关范德华力、氢键概念的判断和理解
例3（2015贵阳检测）金属键、共价键、离子键和范德华力是构成物质时粒子间的不同作用力。
下列物质中，只含有上述一种作用力的是（）。
A．干冰B．氯化钠C．氢氧化钠D．碘
【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】干冰和碘均由分子构成，分子内部存在共价键（C＝O键和I—I键），分子之间则存在范德华力。
氢氧化钠由Na+和OH－构成，阴、阳离子之间的作用为离子键，OH－则是由O和H原子通过共价键结合形成的。
氯化钠由Na+和Cl－构成，只存在离子键。
【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。
【变式1】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
【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。
类型三：
有关物质的溶解性、手性、酸性等的判断和理解
例4下列说法正确的是（）
A.HF、HCl、HBr、HI的熔点沸点依次升高。
B.H2O的熔点、沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键。
C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力。
D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4
【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】A错，因为HF分子间存在氢键，所以沸点最高；
C中，乙醇分子间也存在氢键；
根据含氧酸的酸性强弱规律：
（HO）-mROn中n越大，酸性越强，所以HClO4的酸性是最强的。
【答案】B
【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
【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。
【巩固练习】
一、选择题
1．下列说法中不正确的是（）
A、共价化合物中不可能含有离子键
B、有共价键的化合物，不一定是共价化合物
C、离子化合物中可能存在共价键
D、原子以极性键结合的分子，肯定是极性分子
2．以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分子的空间构型。
下列分子属极性分子的是（）
A、H2O B、CO2 C、BCl3 D、NH3
3．下列含氧酸中，酸性最弱的是（）
A．HClO B．HNO2 C．H2SO4 D．HIO4
4．下列物质在水中溶解性最好的是（）
A．CO2 B．NH3 C．O2 D．CH4
5．下列物质的沸点最高的是（）
A．H2O B．H2S C．H2Se D．HF
6．a、b、c、d是四种短周期元素。
a、b、d同周期，c、d同主族。
a的原子结构示意图
为
，b与c形成化合物的电子式为
下列比较中正确的是（）
A．原子半径：
a＞c＞d＞b B．电负性a＞b＞d＞c
C．原子序数：
d＞a＞c＞b D．最高价含氧酸的酸性c＞d＞a
7．（2015四川成都期中）某学生做完实验后，采用以下方法分别清洗仪器，其中应用“相似相溶”规律的是（）
A．用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管
B．用稀盐酸清洗做过高锰酸钾分解实验的试管
C．用氢氧化钠溶液清洗盛过硅酸的试管
D．用四氯化碳清洗做过碘升华的烧杯
8．关于氢键，下列说法正确的是（）
A．每一个水分子内含有两个氢键
B．冰、水和水蒸气中都存在氢键
C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
9．下列说法不正确的是（）
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
10．（2014四川雅安月考）已知O3分子为V字形结构，O3在水中的溶解度和O2比较（）
A．O3在水中的溶解度和O2一样B．O3在水中的溶解度比O2小
C．O3在水中的溶解度比O2要大D．没办法比较
11．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：
①X2Y2Z2②X2YZ3③X2YZ2④X2Y2Z4⑤X3YZ4⑥XYZ3，其中可能存在对应分子的是（）
A．② D．②④ C②⑤⑥ D．①②③④
12．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
二、非选择题
1．A、B、C均为短周期元素，可形成A2C和BC2两种化合物。
A、B、C的原子序数依次递增，A原子的K层的电子数目只有一个，B位于A的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而C原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。
（1）它们的元素符号分别为：
A_________________；
B_________________；
C___________________；
（2）BC2是由___________________键组成的___________________（填“极性”或“非极性”）分子。
2．PtCl2（NH3）2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大，请回答下列问题：
⑴PtCl2（NH3）2是平面正方形结构，还是四面体结构___________________
⑵请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图，
淡黄色固体：
___________________，
黄绿色固体：
___________________
⑶淡黄色固体物质是由___________________分子组成，黄绿色固体物质是由___________________分子组成（填“极性分子”或“非极性分子”）
⑷黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大，原因是_____________________________________。
3．（2015四川成都期中）A、B、C、D、E、G（G的某种单质可以吸收紫外线）为前三周期的元素。
A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，A3+比B－少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全充满；
C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大；
D的最高化合价与最低化合价代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池；
E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子。
请回答下列问题：
（1）CB3的中心原子的杂化类型是________，立体构型为________，CG3－的立体构型为________。
（2）B、D元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：
________（填化学式），原因是：
________。
（3）R是由G原子与氢原子构成的18电子分子，R的电子式为________。
（4）C、E、G的第一电离能由大到小的顺序为________。
（5）已知EC－的结构与C2相似，1molEC－中的π键数目为________。
【参考答案与解析】
1．D
【解析】考查化学键与化合物的关系、键的极性与分子的极性的关系。
采用例证法，例如D中：
CH4等对称性分子属于非极性分子。
2．AD
【解析】考查极性分子的判断。
均匀对称型分子属于非极性分子。
CO2直线形、BCl3平面三角形。
3．A
【解析】考查无机含氧酸的酸性比较。
把各酸写出（HO）-mROn的形式，根据n的大小可知A最弱。
4．B
【解析】考查相似相溶规律。
选项中只有氨气是极性分子。
5．A
【解析】考查氢键对物质性质的影响。
水中存在氢键，所以沸点突然升高。
6．D
【解析】考查元素周期律、物质性质的比较。
根据原子核外电子排布规律可知a为Si，根据b的离子可知其为Na，根据c的离子可知其为N则d为P
7．D
【解析】A、B、C三项中，均因发生了化学反应而达到清洗仪器的目的，故均错误；
D项中碘和四氯化碳均属于非极性分子，根据“相似相溶”规律，碘易溶于四氯化碳中，故选D。
8．C
【解析】考查氢键的结构、氢键与物质性质的关系
9．D
【解析】考查手性分子的特点
10．C
【解析】因O3分子为V字形结构，为极性分子，O2为非极件分子，根据相似相溶规律可知O3在水中的溶解度比O2大，C项正确。
11．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。
12．B
【解析】考查键的极性与分子极性的关系
1．
（1）HCS
（2）极性非极性
【解析】考查利用元素周期律进行元素的推导。
元素推导题关键是找突破口。
本题中是：
K层的电子数目只有一个的元素只有H。
2．⑴平面正方形结构
⑵
⑶非极性极性
⑷根据相似相溶原理，因为淡黄色固体为非极性分子，较难溶于极性溶剂水；
而黄绿色固体为极性分子，易溶于极性溶剂水。
【解析】考查相似相溶规律、分子极性与空间结构的关系。
3．
（1）sp3三角锥形平面三角形
（2）HClO4＞H2SO4Cl的非金属性比S强
（3）
（4）N＞O＞C（5）2NA
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