2025年人教版高二化学寒假预习：分子结构与物质的性质（教师版）

第03讲分子结构与物质的性质

模块导航学习目标

模块一思维导图串知识1.理解共价键的极性、分子的空间结构与分子极性的关

模块二基础知识全梳理（吃透教材）系，学会判断简单分子极性的方法。

模块三核心考点精准练2.了解范德华力的广泛存在及对物质性质（如熔点、沸点）

模块四小试牛刀过关测的影响。

3.了解氢键的形成条件、类型和特点。列举含有氢键的

物质，知道氢键对物质性质（熔点、沸点、溶解度）的影响。

4.知道手性分子的定义及应用。

模块一思维导图串知识-

「（共价键的极性］

L共价键的极性）~~［分子的极性）

1键的极性对物质性质的影响

-------------1（定义和实质

---------凡｛对物质性质的影响）

r形成和表示方法

分子结构与物质的性质-

J分子间作用力--氢键--分类

L对物质性质的影响

1［分子的熔、沸点和溶解性比较

-----------r手性异构体和手性分子

j分子的手性J-------------------------

L手性碳原子的确定

模块二基础知识全梳理-

■【学习新知】

知识点一共价键的极性

1.键的极性和分子的极性

⑴键的极性

由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键，极性键中的两个键合原子，一个显正电性

(6+),一个负电性(§-)»

由相同原子形成的共价键，电子对不发生偏移，是非极性键。

(2)分子的极性

极性分子：分子的正电中心与负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(6+)另一部分呈负电性

(5-)o

非极性分子：分子的正电中心与负电中心重合。

(3)键的极性与分子的极性之间的关系

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，当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，否则是极性分子。

2.键的极性对化学性质的影响

键的极性对物质的化学性质有重要影响。我酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。侵

酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。

(1)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的

极性，使F3C一的极性大于CbC一的极性，导致三氟乙酸的竣基中的羟基极性更大，更易电离出氢离子，

酸性更强。

(2)煌基(符号R—)是推电子基团，煌基越长推电子效应越大，使竣基中的煌基的极性越小，竣酸的酸性

越弱。甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烧基加长，酸性的差异越来越小。

知识点二分子间作用力

1.范德华力及其对物质性质的影响

(1)定义及实质：分子间普遍存在作用力称为范德华力，其实质是电性作用。

(2)特征：范德华力很弱，比化学键的键能小1〜2个数量级。

(3)影响因素

①分子结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。

②分子的极性越大，范德华力越大。

(4)对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的物理性质，范德华力越强，物质的熔点、沸点越高。

①对物质熔、沸点的影响

通常组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点：

F2<C12<Br2<l2;CF4<CCl4<CBr4<Cl4。

相对分子质量相近的物质，分子的极性越小，范德华力越小，物质的熔、沸点越低。如熔、沸点：N2<COO

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L、Br2与苯分子间的范德华力

较大，故12、Bn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。

2.氢键及其对物质性质的影响

(1)定义：氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大

的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。

氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，比化学键的键能小1〜2个数量级。

(2)表示方法：通常用X—表示氢键，其中X、Y为N、O、F,“一”表示的共价键，“…”表示形

成的氢键。

(3)形成条件

①氢原子位于X原子和Y原子之间。

②X、Y原子所属元素通常具有很大的电负性和较小的原子半径，主要是N、0、F。

(4)氢键的类型

氢键分为分子间氢键和分子内氢键。

①分子内氢键

邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间形成的氢键是分子内氢键。

②分子间氢键

如水分子之间、氨分子之间、氟化氢分子之间以及水分子与氨分子之间、水分子与氟化氢分子之间、

氨分子与氟化氢分子之间、对羟基苯甲醛分子间均存在分子间氢键。

(5)氢键对物质性质的影响：

①氢键对物质熔、沸点的影响

存在着分子间氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。

能形成分子内氢键的物质的熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。如邻羟基苯甲醛能形成分子内

氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所

以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。

②氢键对物质溶解度的影响

如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。

由于氨分子与水分子间能形成氢键，且都是极性分子，所以NH3极易溶于水。低级的醇、醛、酮等可

溶于水，都与它们的分子能与水分子形成氢键有关。

③氢键的存在引起密度的变化

由于水分子之间的氢键，水结冰时体积变大而密度变小；冰融化成水时，体积变小而密度变大；在接

近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成“缔合分子”，导致这种水蒸气的相对

分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量大。

H2O

3.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。而蔡和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。

(2)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。

(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减小。

【交流讨论】

水分子间存在一种叫“氢键”的相互作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2。)”。在冰中每

个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子，其结构示意图如图所

zj\o

(1)氢键的键能远大于范德华力，氢键属于化学键吗？上图中1mol冰中有多少mol氢键？

提示：氢键不属于化学键，属于分子间作用力；上图中每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，故

每个水分子形成的氢键数为4x1=2,1mol冰中有2moi氢键。

2

(2)第VIA族元素的氢化物为H2O、H2S,H2Se>H2Te,试比较它们熔、沸点的高低顺序，并指出“七0”

反常的原因是什么？

提不：熔、沸点高低顺序：H2O>H2Te>HzSe>H2S,H2O熔、沸点高的原因是水分子间能形成氢键。

(3)冰的密度小于水的原因是什么？

提示：固态水(冰)中水分子间以氢键结合成排列规则的晶体，由于冰的结构中有空隙，造成体积膨胀，

密度减小，故冰的密度比水的小。

(4)为什么NH3极易溶于水而CH4难溶于水？

提示：NH3属于极性分子，易溶于极性溶剂水中，且NH3分子与水分子之间能形成氢键，也促进NH3

的溶解。CH4是非极性分子，根据“相似相溶"规律，CH4难溶于极性溶剂水中。

【归纳小结】物质溶解性的判断与比较

(1)依据“相似相溶”规律

非极性溶质一般易溶于非极性溶剂，难溶于极性溶剂；极性溶质一般易溶于极性溶剂，难溶于非极性

溶剂。

(2)依据溶质与溶剂之间是否存在氢键

如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶质溶解度增大，且氢键作用力越大，溶解性越好。如NH3、HF

极易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就

是因为它们与水分子间形成氢键。

(3)依据分子结构的相似性

溶质与溶剂分子结构的相似程度越大，其溶解度越大。如妙基越大的醇(较酸、醛)在水中的溶解度越小。

知识点三分子的手性

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，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠

合，互称手性异构体(或对映异构体)。

2.手性分子

()11

I

有手性异构体的分子叫做手性分子。如：乳酸(CH；CHCOOH)分子。

CH

3

——

IIO'J"""HH'\7OH

HOOCCOOH

3.手性碳原子的确定

(1)碳原子连接了四个不同的原子或原子团，形成的化合物存在手性异构，则该碳原子称为手性碳原子。

II

I

H3c—*c—C2H5

如Cl,其中*C即为手性碳原子。

(2)不饱和碳原子(如碳碳双键、碳碳三键等中的碳原子)一定不是手性碳原子。

4.手性分子的应用

(1)医药：现今使用的药物中手性药物超过50%。对于手性药物，一个异构体可能是有效的，而另一个

异构体可能是无效甚至是有害的O

(2)手性合成：2001年，诺贝尔化学家授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成方

法，可以只得到或者主要得到一种手性分子，这种独特的合成方法称为手性合成。

(3)手性催化剂：手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成，可以比喻成握手一手性催化

剂像迎宾的主人伸出右手，被催化合成的手性分子像客人，总是伸出右手去握手。

◎模块三核心考点精准练------------------------

核心考点一：共价键的极性

【例1】下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是()

A.C02和SChB.CH4和PCb

C.BF3和NH3D.HC1和HI

答案：D

解析：题目所给各物质分子中均为极性键。C02、CH4、BF3为非极性分子，SCh、PCb、NH3、HC1、HI为

极性分子。

【归纳小结】

1.键的极性与分子的极性的关系

空间结构双原子分子，如HCl、NO、HBr等

极不对称

V形分子，如H?0、H?S、S02等

三角锥形分子，如NH3、PH3等

非正四面体形分子,如CHC13、CH2cb

CH3a等

单质分子，如Cl2,此、Pa、12等

直线形分子，如、等

CO2,CSzC2H2

平面三角形分子，如BF3,BCI3等

正四面体形分子，如CH^CCjC%等

2.分子极性的判断方法

(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子都是非极性分子。如02、H2、P4、C60O

(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HC1、HF、HBro

(3)含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的是极性分子。

(4)判断AB„型分子极性的经验规律

①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。

②若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。如CS2、BF3、S03、CH4

为非极性分子；H2S.SO2、NH3、PCI3为极性分子。

3.有机较酸的酸性大小与分子组成和结构的关系

(1)含卤素原子的一元痰酸的酸性

①含相同个数的不同卤素原子的竣酸，卤素原子的电负性越大，酸性越强。

②含不同数目的同种卤素原子的竣酸，卤素原子的数目越多，竣酸的酸性越强。

(2)只含妙基的一元峻酸的酸性

煌基越长，我酸的酸性越弱；随着煌基的加长，酸性的差异越来越小。

（3）只含煌基的多元峻酸的酸性

始基所含碳原子数越少，竣基个数越多，酸性越强。

【变式训练】已知N、P同属于元素周期表的第VA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NIL分子

呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H间的夹角是107。。

（1）基态氮原子最外层电子排布式为;氮离子（N3-）核外有种运动状态不同的电子;

W分子的空间结构为它是一种_______（填“极性”或“非极性”）分子。

（2）PH3分子与NH3分子的空间结构（填“相同”“相似”或“不相似"），PH（填“有”或“无”）极

性,PH3分子（填“有”或“无”）极性。

答案：（l）2s22P310非极性（2）相似有有

解析：（1）N是7号元素，原子核外最外层有5个电子，最外层电子排布式为2s22P3；氮离子网3一）核外

有10个电子，每个电子的运动状态都不相同，故有10种运动状态不同的电子；N4分子是正四面体结构，

是一种非极性分子。（2）NH3分子与PE分子的中心原子均采取sp3杂化且孤电子对数相等，结构相似；P-H

为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键；PE的空间结构为三角锥形，正电中心和负电中心不重合，

为极性分子。

〈）核心考点二：分子间作用力

【例2】下列对一些实验事实的理论解释不正确的是（）

选项实验事实理论解释

澳单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比澳单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分

A

在水中大子

卤素单质从F2到:12,在常温、常压下的

B范德华力逐渐增大

聚集状态由气态、液态到固态

在常温常压下，1体积水可以溶解700体

C氨是极性分子且有氢键影响

积氨气

DHF的沸点高于HC1H—F的键长比H—C1的短

答案：D

解析：根据“相似相溶"规律，Bn、12是非极性分子，它们易溶于非极性溶剂CCL中，而在极性溶剂水中的

溶解度较小，A正确；卤素单质组成、结构相似，从F2到12相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点

越高，B正确；NH3与H2O都是极性分子，且分子间可以形成氢键，所以NH3在H2O中溶解度很大，C正

确；HF和HC1的熔、沸点与分子内的共价键无关，D不正确。

【归纳小结】物质溶解性的判断与比较

（1）依据“相似相溶”规律

非极性溶质一般易溶于非极性溶剂，难溶于极性溶剂；极性溶质一般易溶于极性溶剂，难溶于非极性

溶剂。

（2）依据溶质与溶剂之间是否存在氢键

如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶质溶解度增大，且氢键作用力越大，溶解性越好。如NH3、HF

极易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就

是因为它们与水分子间形成氢键。

（3）依据分子结构的相似性

溶质与溶剂分子结构的相似程度越大，其溶解度越大。如妙基越大的醇（竣酸、醛）在水中的溶解度越小。

【变式训练1】下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是（）

A.在相同条件下，NH3在水中的溶解度大于CH4

B.HF、HC1、HBr、HI的热稳定性依次减弱

C.F2>Cb、Br2>b的熔、沸点逐渐升高

D.CH3cH3、CH3cH2cH3、（CH3）2CHCH3>CH3cH2cH2cH3的沸点逐渐升高

答案：B

解析：非金属性：F>Cl>Br>L贝ijHF、HC1、HBr、HI热稳定性依次减弱，此规律与共价键有关，因为

键长越长，共价键越弱，故选B。

【变式训练2】关于氢键，下列说法正确的是（）

A.分子中有N、0、F原子，分子间就存在氢键

B,因为氢键的存在，H（Y〉CH（）比的熔、沸点高

C.由于氢键比范德华力强，所以H2O分子比H2s分子稳定

D.“可燃冰”——甲烷水合物（例如：CH4-8H2。）中CH4与H2O之间存在氢键

答案：B

解析：A错，根据氢键的结构特点X—分子中有N、0、F原子，分子间不一定存在氢键，如N0分

子间就不存在氢键；B对，形成分子内氢键的化合物，其熔点和沸点会低于形成分子间氢键的化合物，

H（YJ~CH。形成分子间氢键，O二：）日°形成分子内氢键，故H（Y2»CH。熔、沸点高；c错，分子的

稳定性和氢键无关，而与化学键有关；D错，C—H极性非常弱，不可能与水分子形成氢键，可燃冰是因为

高压下水分子通过氢键形成笼状结构，笼状结构的体积与甲烷分子相近，刚好可以容纳下甲烷分子，而甲

烷分子与水分子之间没有氢键。

：'核心考点三：分子的手性

【例3】下列说法不正确的是（）

A.互为手性异构体的分子互为镜像

B.利用手性催化剂可主要得到一种手性分子

C.手性异构体分子组成相同

D.手性异构体性质相同

答案：D

解析：互为手性异构体的分子互为镜像，故A正确；在手性合成中，与催化剂手性匹配的分子在反应过程

中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态，从而会诱导生成一种手性分子，故B正确；手性异构体的分

子组成相同，故C正确；手性异构体的物理性质、化学性质有差异，故D错误。

【变式训练】当一个碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子叫做手性碳原子。下列化合物

中含有2个手性碳原子的是（)

OH

fH。COOH1

11CHCI

CHOCH2CHOII

11H：(一f:

CHOHH--C-BrCH,

11ID.CH：

A.CH.OHB.ClcCHBrCI

答案：C

解析：由题意可知，A、B、D项中的物质均各有1个手性碳原子，C项中物质有2个手性碳原子。

6模块四小试牛刀过关测--------------------------

【基础练】

1.下列有关分子的叙述中，错误的是（）。

A.非极性分子中只含有非极性键，因而分子本身也没有极性

B.非极性分子可以含有极性键，但分子的正负电荷中心必须重合

C.非极性分子可以含有极性键，但各个键的极性的向量和必须等于零

D.双原子分子的化合物一定是极性分子

答案：A

解析：非极性分子的结构对称，正、负电荷的中心重合，不一定只含有非极性键，可能含有极性键，如CH4

等，A错误。

2.下列关于氢键X-H…丫的说法中，错误的是（）0

A.氢键是共价键的一种

B.同一分子内也可能形成氢键

C.X、丫元素具有很大的电负性，是氢键形成的基本条件

D.氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高

答案：A

解析：氢键不属于共价键，A错误。

3.下列叙述中，正确的是（）o

A.NH3是极性分子，分子中N处在3个H所组成的三角形的中心

B.CCI4是非极性分子，分子中C处在4个C1所组成的正方形的中心

C.H?。是极性分子，分子中0不处在2个H所连成的直线的中央

D.CO2是非极性分子，分子中C不处在2个0所连成的直线的中央

答案：C

解析：NH3是三角锥形的极性分子，正、负电荷中心不重合，故N不在3个H所组成的三角形的中心，A

错误；CCI4是正四面体形的非极性分子，正、负电荷的中心均在碳原子上，4个C1原子不在同一平面上，

B错误；H?。是V形的极性分子，正电荷中心在2个H原子连线的中央，负电荷中心在。原子上，故0

不处在2个H所连成的直线的中央，C正确；CO?是直线形的非极性分子，正、负电荷中心均在碳原子上,

故分子中C处在2个。所连成的直线的中央，D错误。

4.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是（）。

A.CH4和CCI4B.H2s和HC1

C.CC）2和CS2D.NH3和CH4

答案：B

解析：CH4和CCI4、CC>2和CS?都是由极性键构成的非极性分子，A、C、D均错误；H2s和HC1都只

含极性键且分子空间结构不对称，都是极性分子，B正确。

5.下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是（）o

A.氯化氢易溶于水B.氯气易溶于NaOH溶液

C.碘易溶于CC14D.酒精易溶于水

答案：B

解析：HC1和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”规律，则HC1易溶于水，A正确；C"易溶于NaOH溶

液的原因是C1与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2。，发生化学变化，与“相似相溶”规律无关，B错误；

L和CCL都是非极性分子，则碘易溶于CCI4,C正确；乙醇和水都是极性分子，且形成分子间氢键，则

酒精易溶于水，D正确。

6.已知的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合，则下列关于。3和。2在水中的溶解度

的叙述中，正确的是（）。

A.在水中的溶解度和。2的一样

B.。3在水中的溶解度比。2的小

C.O3在水中的溶解度比。2的大

D.无法比较

答案：c

解析：03分子中正电中心和负电中心不重合，则03是极性分子，0,是非极性分子，H,0是极性分子，根

据“相似相溶”规律，03在水中的溶解度比O?的大。

7.正误判断,正确的打“小，错误的打“X”。

（1）极性分子中可能含有非极性键（）

（2）非极性分子中可能含有极性键（）

（3）乙醇分子和水分子间只存在范德华力（）

（4）氢键（X—H...Y）中三原子在一条直线上时，作用力最强（）

（5）“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也能形成氢键（）

（6）H,0比H,S稳定是因为水分子间存在氢键（）

（7）可燃冰（CH「8H20）中甲烷分子与水分子间形成了氢键（）

（8）卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物（即cxj的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高（）

答案：（1）«（2）<（3）x（4）T（5）«（6）x（7）x（8）x

8.请解释下列现象：

（1）同样是三原子分子，水分子有极性而二氧化碳分子没有极性。

（2）同样是直线形非极性分子，常温下二氧化碳是气体而二硫化碳是液体。

（3）乙醇与水互溶，而1-戊醇在水中的溶解度却很小。

（4）同样是三角锥形的氢化物，氨气在水中极易溶解，并且很容易液化（常用作冷库中的制冷剂），而同

主族的磷化氢（PH3）却没有这些性质。

答案：（1）H2。中两个H—0为极性键，从分子空间结构看，H?。是V形，因此水分子中极性键的极性

的向量和不为零，即分子的正电中心和负电中心不重合，因此H2。是极性分子；而CO?中有两个c=o极

性键，但CC>2是直线形，极性键的极性的向量和为零，因此，CC>2为非极性分子。

（2）由于氧和硫为同一主族元素，所以CC>2和CS2是组成和结构相似的分子。组成和结构相似的分子，相

对分子质量越大，范德华力越大，物质的沸点越高。由于CS?的相对分子质量比CC>2的大，因此，CS?的

沸点比co2的高，所以常温下co2是气体而cs2是液体。

（3）乙醇和1-戊醇的分子结构相似，都含有炫基和羟基，CH3cH20H中的一0H与水分子的一0H相近,

因而乙醇能与水互溶；而1-戊醇（CH3cH2cH2cH2cH2（3H）中的煌基较大，其中的一OH跟水分子的

—0H的相似性差异较大，因而它在水中的溶解度明显减小。

（4）NH3是极性分子，易溶于水。NH3与H2。之间又能形成氢键，因此，NH3极易溶于水。NH3间也

能形成氢键，因此也易液化。而PH3与H?。之间不能形成氢键，PH3间也不能形成氢键，因此PH3不具

有NH3的性质。

9.氯化硼（BCb）熔点为-107℃,沸点为12.5℃,其分子中键与键之间的夹角为120。，有关叙述不正确的

是（）

A.硼原子为sp2杂化

B.BC13中的B—C1键键长＜BF3中的B—F键键长

C.氯化硼分子呈平面三角形

D.氯化硼分子属于非极性分子

答案：B

解析：氯化硼分子中硼原子价层电子对数为3+±乎=3,为sp2杂化，故A正确；F原子的半径小于C1

原子，B—F键的键长比B—C1键键长短，故B错误；氯化硼分子中的硼原子为sp2杂化，无孤电子对，为

平面三角形结构，故C正确；氯化硼分子是平面三角形结构，分子中正电中心与负电中心重合，为非极性

分子，故D正确。

10.下列叙述中正确的是（）

A.NH3是极性分子，N原子处于3个H原子所组成的三角形的中心

B.CC」是非极性分子，C原子处在4个C1原子所组成的正方形的中心

C.Ji2。是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的线段的中心

D.CO2是非极性分子，C原子不处在2个。原子所连成的线段的中心

答案：C

解析：NH的中心N原子的价层电子对数为1,采取.3杂化，含有1个孤电子对，其空

1、口33+^x（5-3xl）=4spn

间结构为三角锥形，该分子正电中心与负电中心不重合，为极性分子，N原子不在3个H原子所组成的三

角形的中心，故A错误；的中心C原子的价层电子对数为1,无孤电子对，其空间

44+-x（4-4xl）=4

结构为正四面体形，四个C1原子构成正四面体，C原子位于其中心，故B错误；H,O为V形分子，该分子

正电中心与负电中心不重合，为极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的线段的中心，故C正确；co,

为直线形分子，该分子正电中心与负电中心重合，为非极性分子，C原子处在2个O原子所连成的线段的

中心，故D错误。

【提升练】

1.S2c12是橙黄色液体，少量泄漏会产生有窒息性的气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，其分子

结构如图所示。下列关于S2c12的说法错误的是（）

A.为非极性分子

B.分子中既含有极性键，又含有非极性键

C.与SzBrz结构相似

D.分子中S—C1的键能大于S—S的键能

答案：A

解析：从S2c12分子的空间结构可知，该分子空间结构不对称，为极性分子，A错误；s2c12中Cl—S属于极

性键，S—S属于非极性键，不对称的结构，为极性分子，B正确；两者的结构相似，C正确；氯原子半径

小于硫原子半径，键长越短键能越大，所以分子中S—C1的键能大于S—S的键能，D正确。

2.中科院国家纳米科学中心宣布，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()

A.由于氢键的存在，水分子中氢氧键键角是105。

B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一

C.由于氢键的存在，沸点顺序：HCl>HBr>HI>HF

D.乙醇分子与水分子之间存在范德华力和氢键

答案：D

解析：由于孤电子对的排斥作用，水分子中的氢氧键键角是105。，A错误；氢键不是化学键，而是一种分

子间作用力，B错误；应为HF>HI>HBr>HCl,C错误；乙醇分子与水分子之间存在范德华力和氢键，D正

确。

3.在有机物分子中，连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，具有手性碳原子的化合物具有

光学活性。结构简式如图所示的有机物分子A中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该

有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物无光学活性的是()

()()

IIII

CHC()—CHCH

3I

CH2OII

A.分子A中的一CHO转化为一COOH

B.与甲酸发生酯化反应

C.与金属钠发生反应

D.分子A中的一CHO与Hz发生加成反应生成一CH20H

答案：D

解析：若生成的新有机物为无光学活性的物质，则原有机物中的手性碳原子上至少有一个原子或原子团发

生转化使两个原子或原子团具有相同的结构。A项反应后一CHO转化为一COOH,手性碳原子仍存在；B

O

11_

项反应后一CH20H转化为—CH?O—C—H,手性碳原子仍存在;c项反应后一CH20H转化为一CHzONa,

手性碳原子仍存在；D项反应后一CHO转化为一CH2OH,与原有机物手性碳原子上的一个原子团结构相同,

不再存在手性碳原子。

4.水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(巨0)“。在冰中每个

水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。

(1)1mol冰中有mol“氢键”。

(2)水蒸气中常含有部分32。)2,要确定出2。)2的存在，可采用的方法是o

A.把1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积

B.把1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量

C.该水蒸气冷凝后，测水的pH

D.该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比

(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为o已知在相同条

件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是。

(4)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11

kJ/mol)-已知冰的升华热是51kJ/mol,则冰晶体中每个氢键的能量是kJ/moL

(5)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3-H2O的合理结构是

________(填代号)。

HH

I

—

NN

\Z

HHHH/I

.HHH

\/

O

ab

+

答案：(1)2(2)AB(3)2H2O^H3O+OH-H2O2分子间的氢键数目比H2O多

(4)20(5)b

解析：(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，故每个水分子形成的氢键数为4+2=2。

(2)水蒸气中常含有部分32。)2,1L(H2O)2的物质的量和质量比1LH2。大，与金属钠反应产生的氢气多，浓

硫酸增重的质量大，故选AB。

(3)双氧水存在的分子间氢键数目比水多，沸点更高。

(4)1个水分子能形成4个分子间氢键，按均摊法，1个水分子的氢键数目为4X1/2=2个，冰升华形成水分

子，既要克服范德华力，又要克服氢键，即升华热=2X氢键的能量+范德华力，氢键的能量=(51kJ/mol-llkJ/mol)

4-2=20kJ/molo

(5)NH3・H2O的电离方程为为NH3-H2O-NH4++OH-,所以水分子断开O-H键，H原子与NH3分子形成

+

NH4O

5.⑴铁的一种化合物的化学式为［Fe(Ht⑵3KC1OS，其中Htrz为1,2,4-三氮陛(音;。

1,2,

环戊二烯