2018届一轮复习苏教版分子的性质学案
1.分子间作用力
(1)概念:物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。
(2)分类:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱:范德华力<氢键<化学键。
(4)范德华力:范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大,分子的极性越大,范德华力也越大。
(5)氢键
①形成:已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键。
②表示方法:A—H…B
说明:a.A、B为电负性很强的原子,一般为N、O、F三种元素的原子。b.A、B可以相同,也可以不同。
③特征:具有一定的方向性和饱和性。
④分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
⑤分子间氢键对物质性质的影响
主要表现为使物质的熔、沸点升高,对电离和溶解度等产生影响。
2.分子的性质
(1)分子的极性
类型
非极性分子
极性分子
形成原因
正电中心和负电中心重合的分子
正电中心和负电中心不重合的分子
存在的共价键
非极性键或极性键
非极性键或极性键
分子内原子排列
对称
不对称
(2)分子的溶解性
相似相溶原理:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
(3)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使R—O—H中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。
【重难点指数】★★★★
【重难点考向一】共价键、氢键及分子间作用力与分子性质的关系
【典型例题1】
(1)【2015·高考全国卷Ⅱ节选】O元素的单质有两种同素异形体,其中沸点高的是________(填分子式),原因是________________;
(2)【2014·高考全国卷Ⅰ节选】乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是________________。
【答案】(1)O3 O3的相对分子质量大,范德华力大,沸点高
(2)CH3COOH存在分子间氢键
(2)CH3COOH 分子间存在氢键,而CH3CHO 分子间无氢键,故沸点CH3COOH>CH3CHO。
【名师点睛】分子间作用力、氢键及共价键比较
分子间作用力
氢键
共价键
分类
范德华力
分子内氢键、分子间氢键
极性共价键、非极性共价键
作用粒子
分子或原子(稀有气体)
氢原子与氧原子、氮原子或氟原子
原子
特征
无方向性、饱和性
有方向性、饱和性
有方向性、饱和性
强度比较
共价键>氢键>范德华力
影响其强度的因素
随着分子极性和相对分子质量的增大而增大
对于A—H…B,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,键能越大
成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定
对物质性质的影响
①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质;②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质熔、沸点升高,如F2
H2S,HF>HCl,NH3>PH3
①影响分子的稳定性;②共价键键能越大,分子稳定性越强
【特别说明】1、在对物质性质进行解释时,是用化学键知识解释,还是用范德华力或氢键的知识解释,要根据物质的具体结构决定。
2、范德华力越大,熔、沸点越高。组成结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大。同分异构体中,支链越多,范德华力越小。相对分子质量相近的分子,极性越大,范德华力越大。
【重难点考向二】分子的性质(极性、溶解性、酸性、手性等)
【典型例题2】通常情况下,NCl3是一种油状液体,其分子立体构型与NH3相似,下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是 ( )
A.分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等
B.在氨水中,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子,则NH3·H2O的结构式为
C.NCl3分子是非极性分子
D.NBr3比NCl3易挥发
【答案】B
【名师点睛】分子的极性判断规律
(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定:
①极性键极性分子
②极性键或非极性键非极性分子
(2)判断ABn型分子极性的经验规律
若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子。
1.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熔点随相对分子质量增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
【答案】B
2.二甘醇可用作溶剂、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HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是 ( )
A.符合通式CnH2nO3 B.能溶于水,不溶于乙醇
C.分子间不存在范德华力 D.分子间能形成氢键
【答案】D
【解析】A.二甘醇的分子式C4H10O3,不符合通式CnH2nO3,故A错误;B.二甘醇属于有机物,且题干中“二甘醇可用作溶剂”推知二甘醇能溶于乙醇,故B错误;C.二甘醇为分子,分子间存在范德华力,故C错误;D.二甘醇分子中存在H-O键,分子间能形成氢键,故D正确。故选D。
3.下列说法中不正确的是 ( )
A.甲硫醇(CH3SH)比甲醇(CH3OH)的熔点低的原因是甲醇分子间易形成氢键
B.N-O键的极性比C-O键的极性小
C.氨易液化与氨分子间存在氢键有关
D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致
【答案】D
【解析】甲醇分子间易形成氢键,所以甲硫醇(CH3SH)比甲醇(CH3OH)的熔点低,故A正确;C的非金属性小于N,N-O键的极性比C-O键的极性小,故B正确;氨易液化与氨分子间存在氢键有关,故C正确;氢键只影响熔沸点,故D错误。
4.实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be﹣Cl键间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于 ( )
A.由极性键形成的极性分子 B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子
【答案】B
5.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都是直线型分子,而H2O不是直线型分子
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
【答案】D
【解析】CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,根据相似相溶原理可知碘单质在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,与相对分子质量、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系,故选D。