人教版选修三2.3分子的性质 学案.doc

1了解共价键的极性及分子的极性及其产生的原因。2知道范德华力、氢键对物质性质的影响。3了解影响物质溶解性的因素及相似相溶原理。4了解手性分子在生命科学等方面的应用。5了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。 细读教材记主干1共价键依据电子对是否偏移分为非极性键和极性键，依据电子云的重叠方式分为键和键。2分子间作用力是化学键吗？其主要影响物质的物理性质还是化学性质？提示：不是，其主要影响物质的物理性质，如熔、沸点，溶解性等。3极性分子中一定有极性键，含极性键的分子不一定是极性分子。非极性分子中可能有极性键，也可能含有非极性键。4分子的相对分子质量越大，范德华力越大，其熔、沸点越高。若分子之间存在氢键，会使物质的熔、沸点升高。5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；溶质和溶剂之间形成氢键，可增大其溶解度。6无机含氧酸的通式(ho)mron，若成酸元素r相同，n值越大，酸性越强。新知探究1键的极性 2分子的极性 3键的极性和分子极性的关系(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子。(2)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。名师点拨分子极性的判断方法只含非极性键非极性分子(单质分子，如cl2，n2，p4，i2)等对点演练1(2016桓台高二检测)下列含有极性键的非极性分子是()ccl4nh3ch4co2n2h2ohfabc d以上均不对解析：选cccl4中含有极性键，空间结构为正四面体，正负电荷的中心重合，属于非极性分子；nh3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子；ch4中含有极性键，空间结构为正四面体，正负电荷的中心重合，属于非极性分子；co2含有极性键，空间结构为直线型，属于非极性分子；n2是由非极性键构成的非极性分子；h2o中含有极性键，空间结构为v型，属于极性分子；hf是极性键形成的极性分子；含有极性键的非极性分子是，c项正确。新知探究1范德华力及其对物质性质的影响 2氢键及其对物质性质的影响(1)氢键(2)氢键对物质性质的影响当形成分子间氢键时，物质的溶、沸点升高。氢键也影响物质的电离、溶解等过程。名师点拨范德华力、氢键和共价键的比较范德华力氢键共价键概念分子之间普遍存在的一种相互作用力已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用分类分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键强度比较共价键氢键范德华力影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于ahb，a、b的电负性越大，b原子的半径越小，氢键的强度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4影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如f2cl2br2i2，cf4ccl4h2s，hfhcl，nh3ph3影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强对点演练2下列说法正确的是()adna中的碱基配对是通过氢键来实现的b氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为：hclohclo2hclo3hclo4c水结冰体积膨胀，密度减小，水加热到很高温度都难以分解，这都与水分子间形成氢键有关d氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键解析：选a氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为hclo4hclo3hclo2hclo；水结冰体积膨胀，密度减小，与水分子间形成氢键有关，水加热到很高温度都难以分解，这与氢氧键键能有关；氢键比范德华力强，也属于分子间作用力的一种。新知探究1溶解性(1)相似相溶规律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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳。萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。(2)影响物质溶解性的因素外界因素：主要有温度、压强等。氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好(填“好”或“差”)。分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越好。如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显较小。溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会增大。如so2与水反应生成的h2so3可溶于水，故so2的溶解度增大。2手性(1)手性异构体具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。(2)手性分子有手性异构体的分子叫做手性分子。如乳酸分子。3无机含氧酸分子的酸性(1)对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如酸性：hclohclo2hclo3”或“h2so3(填“”或“h3so4，h2so4h2seo4。(4)根据羟基氧原子数判断hnrom：mn(5)根据电离度来判断如：(h3po4)(hclo)，酸性h3po4hclo(6)根据化学反应判断如 h2so4na2so3=na2so4h2oso2，酸性：h2so4h2so3h2oco2ca(clo)2=caco32hclo，酸性：h2co3hclo对点演练3(2016揭阳高二检测)判断含氧酸强弱的一条经验规律是：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如表所示次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸cloh非羟基氧原子数0123续表次氯酸磷酸硫酸高氯酸酸性弱酸中强酸强酸最强酸(1)亚磷酸(h3po3)和亚砷酸(h3aso3)分子式相似，但它们的酸性差别很大，h3po3是中强酸，h3aso3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构式分别为、。简述二者酸性强弱原因_。(2)亚磷酸和亚砷酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为：_；_。解析：亚磷酸(h3po3)含有的非羟基氧原子比亚砷酸(h3aso3)多。非羟基氧原子越多，中心原子正电性越强，酸性越强；亚磷酸和过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式h3po32naoh=na2hpo32h2o。亚砷酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式h3aso33naoh=na3aso33h2o。答案：(1)非羟基氧原子越多，中心原子正电性越强，酸性越强(2)h3po32naoh=na2hpo32h2oh3aso33naoh=na3aso33h2o1下列说法正确的是()a含有非极性键的分子一定是非极性分子b非极性分子中一定含有非极性键c由极性键形成的双原子分子一定是极性分子d键的极性与分子的极性无关解析：选c含有非极性键的分子如果结构不对称，正、负电荷中心不重合，则为极性分子，如h2o2；由极性键形成的分子，如果正、负电荷中心重合如ch4，则为非极性分子；分子的极性除与键的极性有关外，还与分子的空间构型有关。2(2016绵阳高二检)下列现象与氢键有关的是()hf的熔、沸点比第a族其他元素氢化物的高乙醇可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小水分子高温下也很稳定邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低abc d解析：选b因第a族中，f的非金属性最强，hf中分子之间存在氢键，则hf的为熔、沸点比第a族其他元素氢化物的高，故正确；因乙醇、水分子之间能形成氢键，则乙醇可以和水以任意互溶，故正确；冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故正确；水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故错误，邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，而对羟基苯甲酸存在分子间氢键，与氢键有关，故正确。3(2016福州高二检测)下列现象不能用“相似相溶规则”原理解释的是()a氯化氢易溶于水b氯气易溶于氢氧化钠溶液c碘易溶于四氯化碳 d碘难溶于水解析：选ba项氯化氢和水都是极性分子，符合相似相溶规则；b项氯分子是非极性分子，氢氧化钠是离子化合物，氯气和氢氧化钠的结构不相似但能相溶不符合相似相溶规则；c项碘和四氯化碳都是非极性分子，符合相似相溶规则；d项碘是非极性分子，水是极性分子，碘难溶于水符合相似相溶规则。4(2016成都高二检测)已知大多数含氧酸可用通式xom(oh)n来表示，如x是s，则m2，n2，则这个式子就表示h2so4。一般而言，该式中m大于等于2的是强酸，m为0的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是()ah2seo3 bhmno4ch3bo3 dh3po4解析：选b含氧酸可用通式xom(oh)n来表示，式中m大于等于2的是强酸，m为0的是弱酸，据此可知，非羟基氧原子数目越大，酸性越强，将选项中含氧酸改写成xom(oh)n形式，根据非羟基氧原子数目判断。其中，hmno4可以改写为mno3(oh)1，非羟基氧原子数目为3，m最大。5丙氨酸ch3ch(nh2)cooh分子为手性分子，它存在对映异构，如图所示。下列关于丙氨酸ch3ch(nh2)cooh的两种对映异构(和)的说法正确的是()a和结构和性质完全不相同b和呈镜面对称，具有不同的分子极性c和都属于非极性分子d和中化学键的种类与数目完全相同解析：选d当四个不同的原子或原子团连接在同一个c原子上时，这个c原子称为手性c原子。但是，这种对称只对物理性质有很大影响，无论是化学键还是分子的极性都是相同的。6已知n、p同属于元素周期表的第a族元素，n在第二周期，p在第三周期。nh3分子呈三角锥形，氮原子位于锥顶，3个氢原子位于锥底，nh键间的夹角是107。(1)ph3分子与nh3分子的构型_(填“相同”“相似”或“不相似”)，ph键_极性(填“有”或“无”)，ph3分子_极性(填“有”或“无”)。(2)nh3与ph3相比，热稳定性更强的是_。(3)nh3、ph3在常温、常压下都是气体，但nh3比ph3易液化，其主要原因是_。a键的极性nh比ph强b分子的极性nh3比ph3强c相对分子质量ph3比nh3大dnh3分子之间存在特殊的分子间作用力解析：(1)氮原子与磷原子结构相似，nh3分子与ph3分子结构也相似，ph键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键。(2)由n、p在元素周期表中位置关系和元素周期律知，元素的非金属性n比p强。由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知，nh3比ph3热稳定性强。(3)“易液化”属于物质的物理性质，nh3与ph3都是共价型分子，其物理性质与化学键无关。按照相对分子质量与分子间作用力的关系，以及分子间作用力与物质的物理性质的关系分析，应该是ph3比nh3沸点高，ph3比nh3易液化。事实是nh3比ph3易液化，这种反常现象有客观存在，说明这当中必有特殊的原因氢键。答案：(1)相似有有(2)nh3(3)d一、选择题1下列物质的分子中，都属于含极性键的非极性分子的是()aco2、h2sbc2h4、ch4ccl2、c2h2 dnh3、hcl解析：选b本题考查的是分子有无极性及分子中键的极性的判断。由两种不同元素形成的共价键才会有极性，因此c项中cl2中无极性键。之后根据结构可以判断a项中h2s，d项中nh3、hcl分子中正负电荷中心不重合，属于极性分子。故正确答案为b。2(2016桓台高二检测)通常状况下，ncl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对ncl3的有关叙述正确的是()a分子中ncl键键长比ccl4分子中ccl键键长长b分子中的所有原子均达到8电子稳定结构cncl3分子是非极性分子dnbr3比ncl3易挥发解析：选bc原子的原子半径大于n原子的原子半径，所以ccl4中ccl键键长比ncl3中ncl键键长长，a错误；ncl3中n原子最外层电子数(5)化合价的绝对值(3)8，所以n原子达到8电子稳定结构；ncl3中cl原子最外层电子数7化合价的绝对值(1)8，所以cl原子达到8电子稳定结构，故b正确；ncl3的分子空间构型与氨分子相似，都是三角锥型结构，氨分子是极性分子，所以ncl3分子也是极性分子，c错误；分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大其熔沸点越高，所以nbr3比ncl3的熔沸点高，ncl3比nbr3易挥发，故d错误。3下列叙述不正确的是()a卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强b以极性键结合的分子，不一定是极性分子c判断a2b或ab2型分子是极性分子的依据是：具有极性键且分子构型不对称，键角小于180，为非直线形结构d非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合解析：选d对比hf、hcl、hbr、hi分子中hx极性键的强弱，可知卤素中非金属性越强，键的极性越强是对的。以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子，但以极性键结合的多原子分子，也可能是非极性分子，如co2。a2b型如h2o、h2s等，ab2型如co2、cs2等，判断其为极性分子的依据是必有极性键且电荷分布不对称。co2、ch4等多原子分子，其电荷分布对称，这样的非极性分子中可以含有极性键。4下列关于粒子结构的描述不正确的是()ah2s和nh3均是价电子总数为8的极性分子bhs和hcl均是含一个极性键的18电子粒子cch2cl2和ccl4均是四面体形的非极性分子d1 mol do中含中子、质子、电子各10na(na代表阿伏加德罗常数的值)解析：选ch2s和nh3都是价电子总数为8的极性分子，a正确；hs和hcl都只含一个极性键，都具有18个电子，b正确；ch2cl2是四面体形极性分子，ccl4是正四面体形非极性分子，c不正确；一个氘原子d(h)中含一个质子、一个电子、一个中子，故1 mol do中含中子、质子、电子各10na，d正确。5(2016宿迁高二检测)下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是()a苹果酸hooch2chohcoohb丙氨酸 c葡萄糖d甘油醛解析：选aa项标记的碳原子有两个氢原子，不属于手性碳原子；b项标记的碳连接四个不同的原子或原子团，属于手性碳原子；c项标记的碳原子连接四个不同的原子或原子团，属于手性碳原子；d项标记的碳连接四个不同部分，属于手性碳原子。6(2016滁州高二检测)下列事实与氢键有关的是()a水加热到很高温度都难以分解b水结成冰体积膨胀，密度变小cch4、sih4、geh4、snh4熔点随相对分子质量增大而升高dnh3的热稳定性比ph3强解析：选b水加热到很高温度都难以分解是因为在水分子中的共价键结合力强，与分子之间的氢键无关，a错误；水结成冰体积膨胀，密度变小是因为水分子排列由无序变为有序，分子之间的间隔变大，所以与氢键有关，b正确；ch4、sih4、geh4、snh4是结构相似的物质。相对分子质量越大，分子之间作用力就越大，因此熔点随相对分子质量增大而升高，但是这与氢键无关，c错误；nh3的热稳定性比ph3强是因为氨分子内的共价键比ph3强，与氢键无关，d错误。7下列说法中正确的是()a极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂b溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳c白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳d水分子是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性分子解析：选c很多有机物分子都是极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，而有机物之间的溶解度却很大，所以a项错误；溴分子是非极性分子，故b项错误；二氧化碳(o=c=o)是非极性分子，d项错误。8(2016成都高二检测)下列有关分子的结构和性质的说法正确的是()apcl3和so2都是极性分子bh2o是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致cbf3、ncl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构d凡是中心原子采取sp3杂化轨道形成的分子其几何构型都是正四面体解析：选apcl3和so2都是由极性键形成的极性分子，a正确；h2o是一种非常稳定的化合物，这是由于ho键非常牢固，不是因为氢键的原因，b错误；bf3分子中b原子的最外层电子不满足8电子稳定结构，c错误；中心原子采取sp3杂化轨道形成的分子，价电子全部成键，其几何构型是四面体，四个价键完全相同时才是正四面体，d错误。9(2016邛崃高二检测)下列有关叙述正确的是()a氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中b在分子中含有1个手性c原子c碘单质在水溶液中溶解度很小是因为i2和h2o都是非极性分子。d含氧酸可用通式xom(oh)n来表示，若n值越大，则含氧酸的酸性越大解析：选b氢键不是化学键，它只存在于电负性强的元素的化合物中，a错误；与羟基相连的c原子所连的四个基团都不一样，所以是手性碳，b正确；碘是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理，碘在水中的溶解度不大，c错误；含氧酸可用通式xom(oh)n来表示，若m值越大，则含氧酸性越强，错误。10下列两组命题中，b组中命题正确，且能用a组中的命题加以解释的是()a组b组.hi键的键能大于hcl键的键能hi比hcl稳定.hi键的键能小于hcl键的键能hcl比hi稳定.h2s的范德华力小于h2o的范德华力h2s的沸点比h2o的高.hi的范德华力小于hcl的范德华力hi的沸点比hcl的低a. bc d 解析：选b碘和氯属于同主族，碘的原子半径大于氯的原子半径，碘的非金属性弱于氯的非金属性，hcl键的键能大于hi键的键能，hcl的稳定性大于hi的稳定性，a错，b对；h2s的结构与h2o的结构相似，但由于h2o分子间存在较强的氢键，故h2o的熔、沸点高；hcl和hi结构相似，hi的范德华力大于hcl的范德华力，hi的熔、沸点要高于hcl的熔、沸点。二、非选择题11双氧水(h2o2)是一种医用消毒杀菌剂，已知h2o2分子的结构如图所示：h2o2分子不是直线形的，两个h原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为9352，而两个oh键与oo键的夹角均为9652。试回答：(1)h2o2分子的电子式为_，结构式为_。(2)h2o2分子中存在_键和_键，为_(填“极性”或“非极性”)分子。(3)h2o2难溶于cs2，其原因是_。(4)h2o2分子中氧元素的化合价为_，原因是_。解析：(1)h2o2分子的立体构型为不对称结构，应为极性分子，含有oo非极性键和oh极性键。(2)根据“相似相溶”原理可知，h2o2难溶于非极性溶剂cs2。(3)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。答案：(1) hooh(2)极性非极性极性(3)因为h2o2为极性分子，cs2为非极性分子，根据“相似相溶”原理可知h2o2难溶于cs2(4)1因为oo键为非极性键，oh键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显1价12(2016邛崃高二检测)根据已学知识，请你回答下列问题：(1)试比较含氧酸的酸性强弱(填“”、“”、“”或“”)(4)在下列物质nh3；bf3；hcl；so3，属于非极性分子的是(填序号)_。(5)苯；ch3oh；hcho；cs2；ccl4五种有机溶液剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有_(填序号)。(6)配离子ticl(h2o)52的中心离子的符号为_，配位数为_。解析：(1)hclo3中cl元素的化合价是5价，hclo4中cl元素的化合价是7价，同种元素的含氧酸中，元素的化合价越高，酸性越强，所以hclo3hclo4。(2)h2o分子中o原子的价层电子数是2(62)4，h2o的vsepr模型为正四面体；h3o的分子中，o原子的价层电子对数是3(613)4，有一对孤对电子，所以h3o的分子立体结构为三角锥形。(3)邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键，使物质的沸点降低，所以沸点：邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛。(4)氨气是三角锥形分子，所以不是非极性分子；bf3是平面正三角形分子，所以是非极性分子；hcl是极性分子；so3是平面正三角形分子，所以是非极性分子，答案选。(5)判断c原子的杂化方式一般判断c原子周围的键数。苯中c原子的键是3个，所以是sp2杂化；ch3oh分子中c原子周围的键是4个，所以是sp3杂化；hcho分子中c原子周围的键是3个，所以是sp2杂化；cs2分子中c原子周围的键是2个，所以是sp杂化；ccl4分子中c原子周围的键的是4个，所以是sp3杂化，所以符合题意的有。(6)配离子ticl(h2o)52中，配离子一般是