2016_2017学年高中化学第二章分子结构与性质2.3分子的性质第1课时分子的性质1新人教版.docx

第二章 分子结构与性质 第三节 分子的性质第1课时 分子的性质（1）知识归纳一、键的极性和分子的极性1键的极性共价键分类极性共价键非极性共价键成键原子不同种元素的原子同种元素的原子电子对发生偏移_成键原子的电性一个原子呈正电性(+)，一个原子呈负电性(-)电中性示例、H2、O2、Cl22分子的极性分子有极性分子和非极性分子之分。分子产生极性是由于分子中的原子对共用电子对的吸引能力不同导致的。（1）极性分子：分子中的正电中心和负电中心_，使分子的某一部分呈正电性(+)，另一部分呈负电性()，这样的分子是极性分子。如H2O、CH3Cl分子等。（2）非极性分子：分子中的正电中心和负电中心_，这样的分子是非极性分子。如P4、CO2分子等。3键的极性与分子的极性关系分子的极性是分子中化学键的极性的_。由非极性键形成的双原子或多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。例如H2、N2、C60、P4等。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的向量和是否等于零而定。当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，如CO2、BF3、CH4等；当分子中各个键的极性的向量和不等于零时，是极性分子，如HCl、H2O、H2O2、NH3等。可见，只含有非极性键的分子一定是非极性分子，含有极性键的分子不一定是极性分子。在进行有关分子极性的判断时，一定要具体情况具体分析。4分子极性的判断由于极性分子、非极性分子的概念比较抽象，下面介绍几种简单的判断分子极性的经验规则：（1）一般情况下，单质分子为非极性分子(但O3为极性分子)，而AB型的分子均为极性分子。（2）若分子结构呈几何空间对称，为正某某图形，则为非极性分子。分子键的极性分子构型分子极性双核H2、Cl2、N2、I2非极性键直线形非极性分子HCl、HF、CO极性键直线形极性分子三核CO2、CS2 极性键直线形非极性分子H2O、OF2、SO2 极性键V形极性分子四核BF3、BCl3极性键平面三角形非极性分子NH3、NCl3、PCl3 极性键三角锥形极性分子五核CH4、CCl4 极性键正四面体形非极性分子CH3F极性键四面体形极性分子二、范德华力及其对物质性质的影响1范德华力对气体加压降温，可使其液化；对液体降温时，可使其凝固，这表明分子之间存在着相互作用力。范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因此把这类分子间作用力称为范德华力。2范德华力的特征（1）范德华力广泛存在于分子之间。（2）范德华力作用很弱，约比化学键的键能小12个数量级。（3）范德华力的实质也是电性作用，故它没有方向性和饱和性。3影响范德华力的因素（1）组成和结构相似的分子，其相对分子质量_，范德华力越大。如范德华力：F2Br2I2；HClHBrHI；HeNeN2。4范德华力对物质性质的影响（1）对物质熔、沸点的影响组成和结构相似的物质，相对分子质量越_，范德华力越大，物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点：F2Cl2Br2I2；CF4CCl4CBr4CI4。分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越_，范德华力越小，物质的沸点通常越低。如沸点：对二甲苯间二甲苯邻二甲苯。相对分子质量相近的物质，分子的极性越_，范德华力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：N2CO。（2）对物质溶解性的影响溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。如I2、Br2与苯分子间的范德华力较大，故I2、Br2易溶于苯中，而水与苯分子间的范德华力很小，故水很难溶于苯中。三、氢键及其对物质性质的影响1氢键当氢原子与电负性很大且含有孤电子对的原子A(N、O、F)以共价键结合成分子时，氢原子的电子云强烈地偏向于A原子，使氢原子几乎成为“裸露”的质子而带部分正电荷，因而这个氢原子还能与另一电负性很大且含有孤电子对的原子B(N、O、F)相互吸引，这种静电吸引作用就是氢键(A、B可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子)。2氢键的形成条件和表示方法（1）形成条件：从氢键的形成过程可以看出，形成氢键的条件为要有与电负性很大的原子A以共价键结合的氢原子；要有电负性很大且含有孤电子对的原子B；A与B的原子半径要小。综上所述，能够形成氢键的元素一般是F、O和N。（2）表示方法：通常用“_”表示氢键，其中“”表示_，“”表示形成的氢键。3氢键的本质氢键的本质是_，但它比化学键弱很多，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。氢键既有_(AHB尽可能在同一条直线上)，又有_ (一个AH只能和一个B原子结合)。4氢键的类型氢键不是化学键，仅为一种分子间作用力，氢键可分为分子间氢键和分子内氢键。如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在氢键，对羟基苯甲醛存在分子间氢键(如图)。【答案】一、1不发生偏移 2（1）不重合 （2）重合 3向量和二、3（1）越大 （2）越大 4（1）大 强 小三、2（2）AHB 共价键 3静电吸引作用 方向性 饱和性知识重点一、ABn型分子极性的判断1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时，该分子为非极性分子，此时分子的立体构型对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的立体构型不对称，其分子为极性分子。具体实例如下表：化学式BF3CO2PCl5SO3(g)H2ONH3SO2中心原子化合价的绝对值3456234中心原子价电子数3456656分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性2物理模型法将ABn型分子中的中心原子看作一个受力物体，将A、B间的极性共价键看作作用于中心原子上的力，根据ABn的立体构型，判断中心原子受力是否平衡，如果受力平衡，则ABn型分子为非极性分子，否则为极性分子。3根据含键的类型及分子的立体构型判断当ABn型分子的立体构型是空间对称结构时，由于分子中正电中心、负电中心可以重合，故为非极性分子，如CO2(直线形)、BF3(平面三角形)、CH4(正四面体形)等均为非极性分子。当ABn型分子的立体构型不是空间对称结构时，一般为极性分子，如H2O为V形、NH3为三角锥形，它们均为极性分子。（1）AA型分子一定是非极性分子，如N2、Cl2。（2）AB型分子一定是极性分子，如HCl、HF。（3）AB2型分子除直线形结构BAB为非极性分子外，其他均为极性分子，如CO2、BeCl2为非极性分子，H2S、H2O为极性分子。（4）AB3型分子除平面三角形结构为非极性分子外，其他均为极性分子，如BF3为非极性分子，NH3、PH3为极性分子。（5）AB4型分子除正四面体结构及平面正四边形结构为非极性分子外，其他均为极性分子，如CH4、CCl4、SiF4为非极性分子。判断分子极性的方法：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，NH键间的夹角是107。（1）PH3分子与NH3分子的结构_(填“相同”“相似”或“不相似”)，PH键_ (填“有”或“无”)极性，PH3分子_ (填“有”或“无”)极性。（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_ (填字母)。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）N元素与P元素是同主族元素，可知NH3分子与PH3分子结构相似，PH键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键。PH3分子为极性分子。（2）由N、P在元素周期表中的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的热稳定性强。（3）“易液化”属于物质的物理性质，NH3与PH3都是共价化合物，其物理性质与化学键无关。根据相对分子质量与范德华力的关系及范德华力与物质的物理性质的关系分析，PH3的沸点比NH3的高，PH3比NH3易液化。但现实是NH3比PH3易液化，这种反常现象是由于NH3分子之间存在特殊的分子间作用力氢键。【答案】（1）相似有有（2）NH3（3）D【点评】分子类型反映了分子中成键电子对数目，且当分子中中心原子没有孤电子对时，分子在空间必定形成具有对称性的直线形、平面三角形、正四面体形结构；有孤电子对时，为V形、三角锥形等。二、范德华力与氢键（1）分子间作用力不等价于范德华力，对某些分子来说，分子间作用力包括范德华力和氢键。（2）氢键不是化学键，分为分子间氢键和分子内氢键。（3）氢键主要影响物质的物理性质，分子间氢键使物质的熔、沸点升高，分子内氢键使物质的熔、沸点降低。（1）H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_。（2）的沸点比的高，原因是_。【解析】（1）氢键比化学键弱，比范德华力强。（2）分子间形成氢键时，会使物质的沸点升高，分子内形成氢键时，会使物质的沸点降低。【答案】（1）OH键、氢键、范德华力（2）形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大好题1下列叙述正确的是A离子化合物中不可能存在非极性键B非极性分子中不可能既含极性键又含有非极性键C非极性分子中一定含有非极性键D不同非金属元素的原子之间形成的化学键都是极性键2下列说法中不正确的是A范德华力是普遍存在的一种分子间作用力，属于电性作用B分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度、密度等也都有影响C范德华力与氢键可同时存在于分子之间D氢键是一种特殊的化学键，广泛存在于自然界中3水具有反常高的沸点，主要是因为分子间存在A氢键B共价键C离子键D新型化学键4下列有关范德华力的叙述正确的是A范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键B范德华力与化学键的区别是作用力的强弱C任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量5两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是6下列叙述正确的是ANH3、CO、CO2都是极性分子BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子CHF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强DCS2、H2O、C2H2都是直线形分子7下列有关水的叙述中，不能用氢键的知识进行解释的是A水比硫化氢气体稳定B水的熔、沸点比硫化氢的高C氨气极易溶于水D0 时，水的密度比冰大8下列叙述正确的是ANH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心BCCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心CH2O是极性分子，分子中O原子不在2个H原子所连直线的中点处DCO2是非极性分子，分子中C原子不在2个O原子所连直线的中点处9用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，据图分析，下列关于这两种液体分子的极性判断正确的是AA是极性分子，B是非极性分子BA是非极性分子，B是极性分子CA和B都是极性分子DA和B都是非极性分子10汽车尾气中通常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，现在的汽车加装了三元催化转换器，此转换器可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体，下图为该转换器中发生反应的微观示意图(未配平)，其中不同颜色的球代表不同原子。下列说法不正确的是A甲、乙、丙、丁中有3种非极性分子B甲和丁中同种元素的化合价不相等C甲与丙的空间构型不相同DN2O5的水化物存在分子内氢键11下列对一些实验事实的理论解释正确的是选项实验事实理论解释AN原子的第一电离能大于O原子N原子2p轨道半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C=O之间的夹角为10928CNH3极易溶于水NH3与H2O发生化学反应DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl12在HF、H2S、NH3、CO2、CCl4、N2、C60、SO2分子中：（1）以非极性键结合的非极性分子是_；（2）以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是_；（3）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是_；（4）以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是_；（5）以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是_；（6）以极性键相结合，而且分子极性最大的是_。参考答案1D【解析】过氧根离子的电子式为，其中含有非极性键，A错误；CH2=CH2、CHCH均为非极性分子，分子中CH键为极性键、C=C键和CC键均为非极性键，B项错误；CO2、BF3、CCl4等是由极性键形成的非极性分子，C项错误；不同非金属元素形成的共用电子对发生偏移，形成极性键，D项正确。【备注】离子化合物中一定存在离子键，可能存在极性键(NaOH)、非极性键(Na2O2)、配位键(NH4Cl)；离子化合物中不存在分子间作用力，掌握这些常见物质的结构，可以减少失分因素。2D【解析】解题关键是理解两个问题：一是分子间作用力与化学键的关系；二是氢键与化学键、范德华力的关系。范德华力是分子与分子间的相互作用力，属于电性作用，而氢键是比范德华力稍强的分子间作用力，它们可以同时存在于分子之间，A、C项正确；分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度、密度等也有影响，B项正确；氢键不是化学键，化学键是原子与原子间强烈的相互作用，D项错误。3A【解析】本题考査水分子间存在的氢键及氢键对水的物理性质的影响。水的沸点很髙，主要是由于水分子间存在氢键。4B【解析】本题的易错之处是误认为范德华力是一种特殊的化学键而错选A。范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但二者的区别是作用力的强弱不同，化学键是强烈的相互作用，范德华力很弱，约比化学键的键能小12个数量级，故范德华力不是化学键；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量；范德华力普遍存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间将很难产生相互作用。5D【解析】D项为三角锥形，结构不对称为极性分子。6B【解析】A项中CO2属于非极性分子；C项中HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱；D项中H2O是V形结构。7A【解析】本题考查氢键对物质性质影响的有关知识，氢键的存在影响了物质的熔点、沸点、密度等物理性质。A项中，水比硫化氢稳定是由于氧氢键的键能比硫氢键的大；B项中水的熔、沸点比硫化氢的高与氢键有关；C项中氨气极易溶于水，也与氢键有关；D项中，由于水分子间存在氢键，在固态时水分子大范围以氢键连接，形成疏松多孔的固体，造成体积膨胀，密度减小。8C【解析】A项，NH3为三角锥形结构，4个原子不共面；B项，CCl4为正四面体结构，是非极性分子，C原子处在正四面体的中心；C项，H2O为V形结构；D项，CO2