学年高中化学选修3练习第二章第三节 第2课时范德华力文档资料.docx

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第二章第三节第2课时　范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性

宋以后，京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。

至元明清之县学一律循之不变。

明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。

到清末，学堂兴起，各科教师仍沿用“教习”一称。

其实“教谕”在明清时还有学官一意，即主管县一级的教育生员。

而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。

“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。

于民间，特别是汉代以后，对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。

在一些特定的讲学场合，比如书院、皇室，也称教师为“院长、西席、讲席”等。

知识点一　范德华力与氢键的考查

要练说，得练看。

看与说是统一的，看不准就难以说得好。

练看，就是训练幼儿的观察能力，扩大幼儿的认知范围，让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中，积累词汇、理解词义、发展语言。

在运用观察法组织活动时，我着眼观察于观察对象的选择，着力于观察过程的指导，着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。

1.卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集态由气态、液态到固态的原因是（　　）

“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。

只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。

《孟子》中的“先生何为出此言也？

”；《论语》中的“有酒食，先生馔”；《国策》中的“先生坐，何至于此？

”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。

其实《国策》中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。

可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。

看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。

称“老师”为“先生”的记载，首见于《礼记?

曲礼》，有“从于先生，不越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。

A.原子间的化学键键能逐渐减小

与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。

金代元好问《示侄孙伯安》诗云：

“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。

”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。

清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。

可见，“教师”一说是比较晚的事了。

如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。

辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。

B.范德华力逐渐增大

唐宋或更早之前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应传授者称为“博士”，这与当今“博士”含义已经相去甚远。

而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者，又称“讲师”。

“教授”和“助教”均原为学官称谓。

前者始于宋，乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者；而后者则于西晋武帝时代即已设立了，主要协助国子、博士培养生徒。

“助教”在古代不仅要作入流的学问，其教书育人的职责也十分明晰。

唐代国子学、太学等所设之“助教”一席，也是当朝打眼的学官。

至明清两代，只设国子监（国子学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。

至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今日教师应具有的基本概念都具有了。

C.原子半径逐渐增大

D.氧化性逐渐减弱

2.图L2-3-5中每条折线表示周期表ⅣA族~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是（　　）

图L2-3-5

A.H2SB.HCl

C.PH3D.SiH4

3.下列物质的结构或性质与氢键无关的是（　　）

A.乙醛的沸点

B.乙醇在水中的溶解度

C.氢化镁的熔点

D.DNA的双螺旋结构

知识点二　溶解性的考查

4.根据物质的溶解性及“相似相溶”的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中的溶解度大。

下列关于原因的叙述正确的是（　　）

A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素原子

B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物

C.Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子

D.以上说法都不对

5.[2019·河南三门峡模拟]下列说法不正确的是（　　）

A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关

B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O之间存在氢键

C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释

D.甲烷可与水形成氢键这种化学键

6.[2019·山西太原模拟]下列事实与氢键有关的是（　　）

A.水加热到很高的温度都难以分解

B.水结成冰体积膨胀,密度变小

C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高

D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱

7.二甘醇可用于溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。

二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。

下列有关二甘醇的叙述正确的是（　　）

A.符合通式CnH2nO3

B.分子间能形成氢键

C.分子间不存在范德华力

D.能溶于水,不溶于乙醇

8.[2019·福建三明二中段考]下列说法中错误的是（　　）

A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF间存在氢键

B.H2O的沸点比HF的高,可能与氢键有关

C.氨水中存在分子间氢键

D.氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上

9.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。

在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是（　　）

A.氢键;分子间作用力;非极性键

B.氢键;氢键;极性键

C.氢键;极性键;分子间作用力

D.分子间作用力;氢键;非极性键

10.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键（用“…”表示）结合形成NH3·H2O分子。

根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为（　　）

A.

B.

C.

D.

11.[2019·四川宜宾南溪一中月考]经验规律（“相似相溶”规律）:

一般来说,由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。

以下事实中不能用“相似相溶”规律说明的是（　　）

A.HCl易溶于水

B.I2易溶于CCl4中

C.Cl2可溶于水

D.NH3难溶于苯中

12.中科院国家纳米科学中心2019年11月22日宣布,该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。

这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。

下列说法中正确的是（　　）

①正是氢键的存在,冰能浮在水面上

②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一

③由于氢键的存在,沸点:

HCl>HBr>HI>HF

④由于氢键的存在,使水与乙醇互溶

⑤由于氢键的存在,使水具有稳定的化学性质

A.②⑤B.③⑤

C.②④D.①④

13.C、H、O、N是构成蛋白质的主要元素。

请回答下列问题:

（1）CH2

CH—CH

CH2是重要的化工原料,1mol该化合物中σ键和π键数目之比是　　　　。

（2）C、H、O三种元素形成的最简单化合物的立体构型是　　　　　　,其中心原子的杂化方式是　　　　。

（3）同碳原子数的醇与烷烃、同碳原子数的多元醇与一元醇相比,前者都比后者的熔、沸点高,其原因是 　。

14.数十亿年来,地球上的物质不断地发生变化,大气的成分也发生了变化。

下表是原始大气和目前的空气的成分:

空气的成分

N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体He、Ne等

原始大气的成分

CH4、NH3、CO、CO2等

用上表中所涉及的分子填写下列空白。

（1）含有10个电子的分子有　　　　　　　　　　（填化学式,下同）。

（2）由极性键构成的非极性分子有　　　　　　　　　。

（3）与H+可直接形成配位键的分子有　　　　　　　。

（4）沸点最高的是　　　　,用所学知识解释其沸点高的原因:

　。

（5）分子中不含孤电子对的分子（除稀有气体外）有　　　　　　　,它的立体构型为　　　　　　　。

（6）　　　　极易溶于水,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间可形成　　　　　　　。

15.结构决定性质是化学科学中一个基本规律。

主族非金属元素的氢化物在结构和性质上各有特点。

（1）化学键的偶极矩是矢量,方向规定为从正电中心指向负电中心,方向用

表示。

甲烷和甲硅烷的偶极矩如图L2-3-6所示,那么H、C、Si电负性由大到小的顺序是　　　　　　　　。

图L2-3-6

（2）分子的极性大小与分子的空间构型及化学键的极性大小有关,物质结构上常用偶极矩表示分子极性的大小。

下表是常见氢化物的偶极矩（μ）数据:

物质

甲烷

氨气

水

硫化氢

偶极矩（μ）/

德拜尔

0

1.66

1.85

1.1

据此分析:

①μ（甲烷）=0的原因是　。

②μ（水）>μ（硫化氢）的原因是 　。

（3）NH3、H2O都可以作为配体,形成配合物,CH4不能作配体,原因是 　。

（4）叠氮酸HN3的结构式如图L2-3-7所示,其中①号N的杂化方式为　　　　,②号N的杂化方式为　　　。

预测其在水中的溶解度较　　　　（填写“大”或“小”）。

图L2-3-7

16.X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子构型依次为正四面体形、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。

Q

I1

I2

I3

I4

I5

…

电离能

（kJ/mol）

496

4562

6912

9543

13353

…

回答下列有关问题:

（1）W原子的价电子排布图为　　　　　　　　。

（2）化合物X2W2的电子式为　　　　　　　　,化合物XYZ的结构式为　　　　　　　　。

（3）相同条件下,YW2、RW2两者在水中的溶解度较大的是　　　　（写分子式）,原因是　 　。

（4）RW3分子中的键角为　　　　,R

的立体构型为　　　　　　　。

（5）X、Z、W三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为　　　　　　　,YW2中的化学键类型为　　　　　共价键（填“极性”或“非极性”）,根据等电子原理,指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有　　　　（要求写一种即可）。

第2课时　范德华力、氢键及其对

物质性质的影响与溶解性

1.B　[解析]卤素单质从F2到I2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力依次增强,分子的熔、沸点依次升高。

2.D　[解析]在第ⅣA族~ⅦA族中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有第ⅣA族元素形成的氢化物不存在反常现象,故a点代表的是SiH4。

3.C　[解析]乙醛分子间存在氢键,乙醛的沸点与氢键有关,A项错误;乙醇和水分子间能形成氢键,乙醇在水中的溶解度与氢键有关,B项错误;氢化镁为离子化合物,氢化镁的熔点与氢键无关,C项正确;DNA含有O—H键、N—H键,双螺旋结构与氢键有关,D项错误。

4.C

5.D　[解析]HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子,分子间作用力越大,相应物质的熔、沸点越高,A项正确;水分子间可形成氢键,H2S间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,B项正确;碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,C项正确;甲烷中碳原子电负性不大,甲烷分子和水分子之间不能形成氢键,并且氢键不是化学键,属于分子间作用力,D项错误。

6.B　[解析]水分解破坏的是化学键,不是氢键,A项错误;氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,所以水结成冰时,体积增大,密度变小,B项正确;CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关,与氢键无关,C项错误;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中化学键的键能大小有关,与氢键无关,D项错误。

7.B　[解析]二甘醇的分子式为C4H10O3,不符合通式CnH2nO3。

二甘醇分子之间能形成O—H…O氢键,也存在范德华力。

由“相似相溶”原理可知,二甘醇能溶于水和乙醇。

8.D　[解析]因氟化氢分子之间存在氢键,HF是卤化氢中沸点最高的,A项正确;1个H2O可形成2个氢键,1个HF只能形成1个氢键,氢键越多,沸点越高,B项正确;氨水中除NH3之间存在氢键,NH3与H2O,H2O与H2O之间都存在氢键,C项正确;氢键中X—H…Y三原子应尽可能地在一条直线上,但在特定条件下,如空间位置的影响下,也可能不在一条直线上,D项错误。

9.B　[解析]因为O的电负性较大,在雪花、水中存在O—H…O氢键,故在实现雪花→水→水蒸气的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键,而由水蒸气→氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。

10.B　[解析]从氢键的成键原理上讲,A、B都成立;但从空间构型上讲,由于氨分子是三角锥形,易于提供孤电子对,所以,以B方式结合时空间阻碍最小,结构最稳定;从事实上讲,依据NH3·H2O

N+OH-,可知答案是B。

11.C　[解析]HCl、NH3是极性分子,I2、Cl2是非极性分子,H2O是极性溶剂,CCl4、苯是非极性溶剂,C项正确。

12.D　[解析]①冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,故①正确;②氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故②错误;③HF分子间存在氢键,沸点最高;HCl、HBr、HI,都不存在分子间氢键,都是分子晶体,熔沸点高低取决于分子间作用力大小,相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔沸点越高,所以沸点:

HCl

13.

（1）9∶2　

（2）平面三角形　sp2

（3）醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,且氢键越多,熔、沸点越高（答出要点即可）

[解析]

（1）单键都是σ键,双键中包括一个σ键和一个π键。

所以1个CH2

CH—CH

CH2中含有9个σ键和2个π键,数目之比是9∶2。

（2）C、H、O三种元素形成的最简单化合物是HCHO,其立体构型是平面三角形结构;中心原子是C原子,形成3个σ键,所以是sp2杂化。

（3）醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,并且氢键越多,熔、沸点越高,所以同碳原子数的醇与烷烃、同碳原子数的多元醇与一元醇相比,前者都比后者的熔、沸点高。

14.

（1）H2O、Ne、CH4、NH3　

（2）CH4、CO2

（3）NH3、H2O

（4）H2O　液态水分子间存在氢键,使分子间作用力增强,沸点升高

（5）CH4　正四面体形　（6）NH3　氢键

[解析]（3）H+有空轨道,与它形成配位键的分子应有孤电子对。

根据H︰

︰H和H︰

︰H知,NH3和H2O可以和H+以配位键结合成N和H3O+。

（5）甲烷的电子式为H︰

︰H,不存在孤电子对,且中心碳原子为sp3杂化,故其立体构型为正四面体形。

15.

（1）C>H>Si

（2）①CH4是正四面体构型,为非极性分子

②O的电负性大于S,所以O—H的极性大于S—H

（3）CH4没有孤电子对而NH3中的N,H2O中的O都有孤电子对　（4）sp　sp2　大

[解析]

（1）偶极矩的方向指向负电中心,即指向电负性较强的元素,故从甲烷和甲硅烷的偶极矩图示可知电负性C>H>Si。

（2）①甲烷是正四面体结构,其结构上的对称性导致其为非极性分子,偶极矩为0。

（3）NH3和H2O为极性分子且N、O含有孤电子对,而甲烷是非极性分子且无孤电子对。

（4）三个氮原子处于同一直线上,故①号氮原子为sp杂化。

②号氮原子形成V形结构,该氮原子应为sp2杂化。

从其结构上看该分子空间不对称为极性分子,根据相似相溶原理可知叠氮酸在水中的溶解度较大。

16.

（1）

（2）H:

:

:

H　H—C≡N

（3）SO2　二氧化碳是非极性分子,二氧化硫和水都是极性分子

（4）120°　三角锥形　（5）NH4NO3　极性　N2

[解析]X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,则Z是N;Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体形、三角锥形和V形,则X、Y、Z、W分别为H、C、N、O;W与R是同族元素,则R是S;根据Q的各级电离能知,Q第一电离能和第二电离能相差较大,则Q为第ⅠA族元素,且原子序数大于O,所以为Na。

（2）化合物H2O2中H原子和O原子之间共用一对电子,O原子之间共用一对电子,所以H2O2电子式为H:

:

:

H,化合物HCN中C原子和N原子共用3对电子,H原子和C原子共用1对电子,所以HCN的结构式为H—C≡N。

（4）SO3分子中价层电子对数=3+×（6-3×2）=3且不含孤电子对,所以为平面三角形结构,则三氧化硫分子中的键角为120°,S

中价层电子对数=3+×（6+2-3×2）=4且含有一对孤电子对,所以亚硫酸根离子的立体构型为三角锥形。

（5）H、N、O三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为NH4NO3,CO2中的化学键类型为极性共价键,根据等电子原理,与CO互为等电子体且含有Z原子的微粒为N2。