2017-2018学年高二化学选修三教学案(9份)-人教课标版7

．了解共价键的极性及分子的极性及其产生的原因。．知道范德华力、氢键对物质性质的影响。．了解影响物质溶解性的因素及相似相溶原理。．了解手性分子在生命科学等方面的应用。．了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。\\\()细读教材记主干．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σ键和π键。．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。．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。．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。．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。．无机含氧酸的通式()，若成酸元素相同，值越大，酸性越强。[新知探究]．键的极性．分子的极性．键的极性和分子极性的关系()只含非极性键的分子一定是非极性分子。()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，，，)等[对点演练]．(·桓台高二检测)下列含有极性键的非极性分子是()①②③④⑤⑥⑦．②③④⑤．①③④⑤．①③④．以上均不对解析：选①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；②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；③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；④含有极性键，空间结构为直线型，属于非极性分子；⑤是由非极性键构成的非极性分子；⑥中含有极性键，空间结构为型，属于极性分子；⑦是极性键形成的极性分子；含有极性键的非极性分子是①③④，项正确。[新知探究]．范德华力及其对物质性质的影响．氢键及其对物质性质的影响()氢键()氢键对物质性质的影响①当形成分子间氢键时，物质的溶、沸点升高。②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①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大②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—…—，、的电负性越大，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①影响物质的熔点、沸点、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，物质的熔、沸点升高。如<<<，<<分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：>，>，>①影响分子的稳定性②共价键键能越大，分子稳定性越强[对点演练]．下列说法正确的是()．中的碱基配对是通过氢键来实现的．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为：>>>．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．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键解析：选氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为>>>；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]．溶解性()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。()影响物质溶解性的因素①外界因素：主要有温度、压强等。②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”)。③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。④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。如与水反应生成的可溶于水，故的溶解度增大。．手性()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。()手性分子有手性异构体的分子叫做手性分子。如乳酸分子。．无机含氧酸分子的酸性()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：<<<(填“>”或“<”)。()含氧酸的通式可写成()，若成酸元素相同，则值越大，酸性越强。如酸性：>(填“>”或“<”)。[名师点拨]比较无机含氧酸酸性强弱的方法无机含氧酸分子之所以显酸性，是因为其分子中含有—，而—上的在水分子的作用下能够电离出＋，而显示一定的酸性。()对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。()含氧酸可表示为()，若相同，值越大，酸性越强。()同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较，根据非金属性强弱去比较，如>，>。()根据羟基氧原子数判断：－＝\\\{\\(\\\\(弱酸如中强酸如强酸如很强酸如))()根据电离度来判断如：α()>α()，酸性>()根据化学反应判断如＋＋＋↑，酸性：>＋＋()↓＋，酸性：>[对点演练]．(·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－非羟基氧原子数续表次氯酸磷酸硫酸高氯酸酸性弱酸中强酸强酸最强酸()亚磷酸()和亚砷酸()分子式相似，但它们的酸性差别很大，是中强酸，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。()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：①；②。解析：亚磷酸()含有的非羟基氧原子比亚砷酸()多。非羟基氧原子越多，中心原子正电性越强，酸性越强；①亚磷酸和过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式＋＋。②亚砷酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式＋＋。答案：()非羟基氧原子越多，中心原子正电性越强，酸性越强()＋＋＋＋．下列说法正确的是()．含有非极性键的分子一定是非极性分子．非极性分子中一定含有非极性键．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子．键的极性与分子的极性无关解析：选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；由极性键形成的分子，如果正、负电荷中心重合如，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。．(·绵阳高二检)下列现象与氢键有关的是()①的熔、沸点比第Ⅶ族其他元素氢化物的高②乙醇可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④水分子高温下也很稳定⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低．②③④⑤．①②③⑤．①②③④．①②③④⑤解析：选①因第Ⅶ族中，的非金属性最强，中分子之间存在氢键，则的为熔、沸点比第Ⅶ族其他元素氢化物的高，故①正确；②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②正确；③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③正确；④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④错误，⑤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⑤正确。．(·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()．氯化氢易溶于水．氯气易溶于氢氧化钠溶液．碘易溶于四氯化碳．碘难溶于水解析：选项氯化氢和水都是极性分子，符合相似相溶规则；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；项碘和四氯化碳都是非极性分子，符合相似相溶规则；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。．(·成都高二检测)已知大多数含氧酸可用通式()来表示，如是，则＝，＝，则这个式子就表示。一般而言，该式中大于等于的是强酸，为的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是()．．．．解析：选含氧酸可用通式()来表示，式中大于等于的是强酸，为的是弱酸，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()形式，根据非羟基氧原子数目判断。其中，可以改写为()，非羟基氧原子数目为，最大。．丙氨酸[()]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[()]的两种对映异构(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是()．Ⅰ和Ⅱ结构和性质完全不相同．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的分子极性．Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同解析：选当四个不同的原子或原子团连接在同一个原子上时，这个原子称为手性原子。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。．已知、同属于元素周期表的第Ⅴ族元素，在第二周期，在第三周期。分子呈三角锥形，氮原子位于锥顶，个氢原子位于锥底，—键间的夹角是°。()分子与分子的构型(填“相同”“相似”或“不相似”)，—键极性(填“有”或“无”)，分子极性(填“有”或“无”)。()与相比，热稳定性更强的是。()、在常温、常压下都是气体，但比易液化，其主要原因是。．键的极性—比—强．分子的极性比强．相对分子质量比大．分子之间存在特殊的分子间作用力解析：()氮原子与磷原子结构相似，分子与分子结构也相似，—键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性键。()由、在元素周期表中位置关系和元素周期律知，元素的非金属性比强。由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知，比热稳定性强。()“易液化”属于物质的物理性质，与都是共价型分子，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，应该是比沸点高，比易液化。事实是比易液化，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：()相似有有()()一、选择题．下列物质的分子中，都属于含极性键的非极性分子的是()．、．、．、．、解析：选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，因此项中中无极性键。之后根据结构可以判断项中，项中、分子中正负电荷中心不重合，属于极性分子。故正确答案为。．(·桓台高二检测)通常状况下，是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对的有关叙述正确的是()．分子中—键键长比分子中—键键长长．分子中的所有原子均达到电子稳定结构．分子是非极性分子．比易挥发解析：选原子的原子半径大于原子的原子半径，所以中—键键长比中—键键长长，错误；中原子最外层电子数()＋化合价的绝对值()＝，所以原子达到电子稳定结构；中原子最外层电子数＋化合价的绝对值()＝，所以原子达到电子稳定结构，故正确；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，所以分子也是极性分子，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，所以比的熔沸点高，比易挥发，故错误。．下列叙述不正确的是()．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．以极性键结合的分子，不一定是极性分子．判断或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°，为非直线形结构．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合解析：选对比、、、分子中—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。型如、等，型如、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。、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。．下列关于粒子结构的描述不正确的是()．和均是价电子总数为的极性分子．－和均是含一个极性键的电子粒子．和均是四面体形的非极性分子．\\()中含中子、质子、电子各(代表阿伏加德罗常数的值)解析：选和都是价电子总数为的极性分子，正确；－和都只含一个极性键，都具有个电子，正确；是四面体形极性分子，是正四面体形非极性分子，不正确；一个氘原子(\\())中含一个质子、一个电子、一个中子，故\\()中含中子、质子、电子各，正确。．(·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()．苹果酸—\(,\\(*))——．丙氨酸．葡萄糖．甘油醛解析：选项标记的碳原子有两个氢原子，不属于手性碳原子；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；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；项标记的碳连接四个不同部分，属于手性碳原子。．(·滁州高二检测)下列事实与氢键有关的是()．水加热到很高温度都难以分解．水结成冰体积膨胀，密度变小．、、、熔点随相对分子质量增大而升高．的热稳定性比强解析：选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，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，正确；、、、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，错误；的热稳定性比强是因为氨分子内的共价键比强，与氢键无关，错误。．下列说法中正确的是()．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．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．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．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，所以项错误；溴分子是非极性分子，故项错误；二氧化碳()是非极性分子，项错误。．(·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()．和都是极性分子．是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致．、分子中所有原子的最外层电子都满足电子稳定结构．凡是中心原子采取杂化轨道形成的分子其几何构型都是正四面体解析：选和都是由极性键形成的极性分子，正确；是一种非常稳定的化合物，这是由于—键非常牢固，不是因为氢键的原因，错误；分子中原子的最外层电子不满足电子稳定结构，错误；中心原子采取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，错误。．(·邛崃高二检测)下列有关叙述正确的是()．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中．在分子中含有个手性原子．碘单质在水溶液中溶解度很小是因为和都是非极性分子。．含氧酸可用通式()来表示，若值越大，则含氧酸的酸性越大解析：选氢键不是化学键，它只存在于电负性强的元素的化合物中，错误；与羟基相连的原子所连的四个基团都不一样，所以是手性碳，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，错误；含氧酸可用通式()来表示，若值越大，则含氧酸性越强，错误。．下列两组命题中，组中命题正确，且能用组中的命题加以解释的是()组组Ⅰ—键的键能大于—键的键能①比稳定Ⅱ—键的键能小于—键的键能②比稳定Ⅲ的范德华力小于的范德华力③的沸点比的高Ⅳ的范德华力小于的范德华力④的沸点比的低.Ⅰ②．Ⅱ②．Ⅲ③．Ⅳ④解析：选碘和氯属于同主族，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，—键的键能大于—键的键能，的稳定性大于的稳定性，错，对；的结构与的结构相似，但由于分子间存在较强的氢键，故的熔、沸点高；和结构相似，的范德华力大于的范德华力，的熔、沸点要高于的熔、沸点。二、非选择题．双氧水()是一种医用消毒杀菌剂，已知分子的结构如图所示：分子不是直线形的，两个原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为°′，而两个—键与—键的夹角均为°′。试回答：()分子的电子式为，结构式为。()分子中存在键和键，为(填“极性”或“非极性”)分子。()难溶于，其原因是。()分子中氧元素的化合价为，原因是。解析：()分子的立体构型为不对称结构，应为极性分子，含有—非极性键和—极性键。()根据“相似相溶”原理可知，难溶于非极性溶剂。()共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。答案：()———()极性非极性极性()因为为极性分子，为非极性分子，根据“相似相溶”原理可知难溶于()－因为—键为非极性键，—键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－价．(·邛崃高二检测)根据已学知识，请你回答下列问题：()试比较含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“＝”)：。()根据价层电子对互斥理论判断：的构型为＋的分子立体结构为。()沸点比较：邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛(“>”、“<”或“＝”)()在下列物质①；②；③；④，属于非极性分子的是(填序号)。()①苯；②；③；④；⑤五种有机溶液剂中，碳原子采取杂化的分子有(填序号)。()配离子[()]＋的中心离子的符号为，配位数为。解析：()中元素的化合价是＋价，中元素的化合价是＋价，同种元素的含氧酸中，元素的化合价越高，酸性越强，所以<。()分子中原子的价层电子数是＋\()(－)＝，的模型为正四面体；＋的分子中，原子的价层电子对数是＋\()(－－)＝，有一对孤对电子，所以＋的分子立体结构为三角锥形。()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。()氨气是三角锥形分子，所以不是非极性分子；是平面正三角形分子，所以是非极性分子；是极性分子；是平面正三角形分子，所以是非极性分子，答案选②④。()判断原子的杂化方式一般判断原子周围的σ键数。苯中原子的σ键是个，所以是杂化；分子中原子周围的σ键是个，所以是杂化；分子中原子周围的σ键是个，所以是杂化；分子中原子周围的σ键是个，所以是杂化；分子中原子周围的σ键的是个，所以是杂化，所以符合题意的有①③。()配离子[()]＋中，配离子一般是提供空轨道的过渡金属离子，所以离子提供空轨道，水、氯离子提供孤对电子，氯离子带一个单位的负电荷，所以带个单位的正电荷，所以中心离子是＋，配位数为＋＝。答案：()<()正四面体三角锥()<()②④()①③()＋、．、、、、五种元素中，原子核外的层中只有两对成对电子，原子核外的层电子数是层的两倍，是地壳中含量(质量分数)最多的元素，的核电荷数是与的核电荷数之和，在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：()、的元素符号依次为、。()与分子分别属于和(“极性分子”或“非极性分子”)。()的元素符号是，它属于第周期，它的核外电子排布式为，在形成化合物时它的最高化合价为。解析：原子核外的层中只有两对成对电子，则的价电子排布图为：，因此为元素；原子核外的层电子数是层的两倍，则为元素；地壳中含量最多的元素为氧元素，因此为元素；的核电荷数为和的和，因此为号元素；在元素周期表中电负性最大的是元素。()、分别是和。()和分别为、，它们的立体构型分别为形和直线形，为极性分子，为非极性分子。()为元素，和处于同一周期，即第四周期，它的核外电子排布式为：，其价电子为，因此它的最高化合价为＋。答案：()()极性分子非极性分子()四＋[能力提升]．短周期的种非金属元素，其中、、的特征电子排布可表示为：：，：，：；与同主族，在的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：()由、、、四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子：①；②；③；④，其中属于极性分子的是(填序号)。()的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是。()、两元素都能和元素组成两种常见的溶剂，其化学式分别为、。在前者中的溶解性(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。()、和的沸点从高到低的顺序为(填化学式)。()、、三种元素可形成多种含氧酸，如、、、等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：(填化学式)。解析：由轨道最多可容纳个电子可得：＝，＝＝，即为，为，为；由与同主族，且为非金属元素得为；由在的下一周期且为同周期元素中电负性最大的元素可知为。()①、②、③、④分别为、、、，其中为极性分子，其他为非极性分子。()的氢化物为，分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。()、两元素组成苯，、两元素组成水，两者都为常见的溶剂。为非极性分子，易溶于非极性溶剂(苯)中。()、、分别为、、，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为>>。()这四种酸分别为、、、，含氧酸的通式可写为()(≥，≥)，值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为>>>。答案：()③()分子间形成氢键()大于()>>()>>>．(·福州高二检测)如表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。试填空。()写出元素与形成的化合物