2026人教版高中化学选择性必修2 分子结构与物质性质小结（学案+练习）

第3课时分子结构与物质性质小结

［核心素养发展目标］1.能正确判断微粒间作用力，并理解微粒间作用力对物质性质的影响，形成“结构

决定性质”的观念。2.通过运用微粒间作用力解释物质的性质变化及原因，建立运用模型解释化学现象观

点的意识。

一、微粒间作用力的判断及其对物质性质的影响

1.共价键的判断及分类

(1)共价键的分类

共用电子对是否偏移极性键

单非极性键

共用电子［共价一

it键

双

键对的数♦的分类

三

出3幽键、“键

(2)共价键类型的判断

①根据成键元素判断：一般同种元素的原子之间形成的是非极性键，不同元素的原子之间形成的是极

性键C

②根据原子间共用电子对数目判断单键、双键或三键。

③根据共价键规律判断。键、兀键及其个数：原子间形成单键，则为。键；形成双键，则含有一个。

键和一个兀键；形成三键，则含有一个。键和两个兀键。

2.范德华力、氢键及共价键的比较

范德华力氢键共价键

由已经与电负性很大的原子形成原子间通过共用

物质分子之间普遍存在的一种相

概念共价键的氢原子与另一个电负性电子对所形成的

互作用力

很大的原子之间形成的作用力相互作用

作用微粒分子氢原子、电负性很大的原子原子

强度比较共价键,氢键,范德华力

成键原子半径越

①随着分子极性的增大而增大：对于X、Y的电负

影响强度的小，键长越短，

②组成和结构相似的物质，相对性越大，Y原子的半径越小，作

因素键能越大，共价

分子质量越大，范德华力越大用力越大

键越稳定

①分子间氢键的存在，使物质的

对物影响物质的熔点、沸点、溶解度熔、沸点升岛，在水中的溶解度影响分子的稳定

质性性，共价键的键

等物理性质；增大,如熔、沸点：H2O>H2S,

质的HF>HCI,NH>PH能越大，分子的

如熔、沸点：F2<C12<Br2<I2,33

影响CF4<CC14<CB「4②分子内氢键使物质的熔、沸点稳定性越强

降低

「应用体验」

1.（2024•江西宜丰中学高二月考）下列说法正确的是（）

A.HC1气体和蔗糖溶于水时，都破坏了共价键

B.H?O、H2S>H?Se的相对分子质量依次增大，熔点依次增大

C.冰的密度小于水，是因为冰中水分子的氢键的作用导致分子间出现较大空隙

D.干冰容易升华，是由于干冰中CCh分子中的共价键强度较弱

答案C

解析HC1气体溶于水时，在水分子作用下，HC1分子中的H—。断裂，形成H+和C「，而戌糖是非电解

质，溶于水形成溶液时，破坏的是分子间作用力，分子中的化学键未发生断裂，A错误；H?0、H?S、H2Se

都是由分子构成的物质，相对分子质量依次增大，H2S、H?Se分子之间只存在范德华力，而H2O分子间除

范德华力外，还存在氢键，导致H2O的熔点在三种物质中最大，B错误；冰中由于氢键的作用，水分子间

形成正四面体结构，使得水分子间的空隙变大，所以水变成冰后体积增大，密度变小，C正确：干冰容易

升华，是由于CO2分子之间的分子间作用力很弱，而与物质分子中的共价键强弱无关，D错误。

2.下列叙述不正确的是（）

A.HQ、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关

B.O3分子的正电中心和负电中心不重合，但Qa在水中的溶解度和的一样

C.非极性分子中可能含有极性键

D.液态氟化氢的化学式有时写成（HF%的形式，这与氢键有关

答案B

解析HC1、HBr、HI的结构相似，随着相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，所以熔、沸点依次升

高，故A正确；Ch为非极性分子，和H9为极性分子，根据“相似相溶”规律知，Ch在水中的溶解度

比02大，故B错误：非极性分子中可能含有极性键，如CH,分子为非极性分子，含有C—H极性键，故C

正确。

3.维生素&可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示。维生

索Bi晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有（）

A.离子键、共价键

B.离子键、氢键、共价键

C.氢键、范德华力

D.离子键、氢键、范德华力

答案D

解析维生素Bi中含有离子键，水中含有氢键和范德华力，维生素Bi溶于水时需要克服维生素Bi中的离

子键、水中的氢键和范德华力，D正确。

4.中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布，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()

①正是氢键的存在，冰能浮在水面上②氢键是自然界中最直要、存在最广泛的化学键之一

③由于氢键的存在，沸点：HCl>HBr>HI>HF④由于氢键的存在，使水与乙醇互溶

⑤由于氢键的存在，使水具有稳定的化学性质

A.②⑤B.③⑤C.②④D.①④

答案D

解析冰中水分子有序排列，每个水分子被4个水分子包围，形成4个氢键，使体积膨胀，密度减小，所

以冰能浮在水面上，故①正确；氢犍属于分子间作用力，不属亍化学键，故②错误；HF分子间存在氢

键，沸点最高，HC1、HBr、HI分子间都不存在氢键，其熔、沸点高低取决于分子间作用力太小，相对分

子质量越大，分子间作用力越大，则熔、沸点越高，所以沸点：HCI<HBr<HI<HF,故③错误；乙醇可以

和水形成分子间氢键，故乙醇能与水以任意比例互溶，故④正确；氢键影响的是物质的物理性质，而分子

的稳定性由共价键的强弱决定，故⑤错误。

二、分子结构与性质“原因解释”型试题集训

解题模型

熔点、沸点、氢键、范德华力、相分析关健

溶解性等对分子质量、共价健因素所造

强弱、分子极性等成的影响

r应用体验」

।.根据有关分子的溶解性，解答下列各题：

⑴H2O2难溶于CS2，简要说明理由。

(2)NH3、CH3cH2OH、CH3cH0都极易溶于水的原因是0

答案(1汨2。2为极性分子，而CS?为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，生02难溶于CS?

(2)NH3、CH3cH2OH、CH3cH0都是极性分子，且都能与H?O形成氢键

2.(1)NH3的沸点比PH3的高，原因是N%可形成分子间氢键。

(2)CC)2比CS2的熔、沸点低，其理山是两者组成和结构相似，CS?的相对分广质量人，范德华力强,

熔、沸点高。

(3)C0比N?的熔、沸点高，其理由是两者相对分子质量相同，CO的极性大，熔、沸点高。

OHOH

(4)也Y^-CHO的沸点比高，原因是形成分子内氢键，而

HO〃'C'HO

丁~厂形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高”

3.(1)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，其中一层的结构如图所示。硼酸在冷水中溶解度很

小,但在热水中较大，原因是

⑵某司学用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，向硫酸铜溶液中滴加氨水生成蓝色沉淀，绕续滴加氨水

沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出［CU(NH3)4］SO4・H2。晶体，请

解释加入乙醇后析出晶体的原因：O

答案(1)硼酸分子间以氢键缔合在一起，难以溶解；加热时，部分氢键被破坏，硼酸分子与水分子形成氢

键，溶解度增大(2)乙醇分子极性比水分子弱，加入乙醇后溶剂的极性减弱，溶质的溶解度减小

课时对点练

［分值:1分分］

ib对点训练

口~9题，每小题5分J

题组一微粒间作用力的判断

1.已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间结构为正四面体形，一个a分子含有

10c,组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是()

旅+3-舔+8

abcd

A.四种分子中的化学键均是极性键

B.四种分子中既有。键，又有兀键

C.a、c分子中中心原子均采用sp3杂化

D.b、d分子中共价键的键能：b>d

答案c

解析b分子中化学键是氯原子与氯原子形成的非极性其价键，故A错误；四种分子都无兀健，故B错

误；甲烷中碳原子与氢原子形成4个碳氢。键，一氯甲烷分子中形成3个碳氢。键和1个碳缸o键，中心

原子均为sp3杂化，故C正确；氯的原子半径大于氢的原子半径，所以氯气分子中的氯氯共价键的键能小

于氯化氮分子中的氢就共价键的键能，故D错误。

2.（2025•白城实脸高中期末）汽车尾气中通常含有CO、NO、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，如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（）

（^）++

甲乙丙丁

A.甲、乙、丙、丁中有3种非极性分子

B.乙、丙、丁中均含兀键

C.甲的空间结构为V形

D.N2O5的水化物存在分子内氢键

答案A

催化剂

解析根据题中信息，该反应为2NO2+4CO^^=N2+4C（）2,其中N2、CO?为非极性分子，NO?、CO为

极性分子，故A错误；根据A选项分析，甲为NO2,其空间结构为V形，乙为CO、丙为CO2、丁为

：O：

N2,故B、C正确：N2O5的水化物为HNO3,其电子式为H：0："：O,非羟基氧与羟基上的H可以形成分子

内氢健，故D正确。

3.最简单的氨基酸是U氨酸（HzNCH2coOH）,它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是（）

A.1个分子中。键与兀键数目比为8：1

B.碳原子的杂化轨道类型是sp3和卬2

C.分子间可以形成不止3种类型的氢键

D.易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂

答案A

解析1个甘氮酸分子中。键与兀键数目比为9：1,故A错误；碳原子形成4个单键时，价层电子对数为

4,采取sp3杂化，碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3,采取sp?杂化，故B正确；氮

基中的氮原子可以与另一甘氨酸分子中的N、疑基上的两个氧原子分别形成氢键，陵基中的氢原子可以分

别与另一甘氨酸分子中的N、猴基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢

键，故C正确。

题组二微粒间作用力对物质性质的影响

4.下列两组命题中，II组中命题正确，且能用I组中的命题加以解释的是（）

选项I组II组

A相对分子质量：HC1>HF沸点：HC1高于HF

B键能：H—O>H—S沸点：HzO高于H2s

稳定性：比。强于H2s

C分子间作用力：H2O>H2S

D相对分子质量：HI>HCI沸点:HI高于HCI

答案D

解析HF分子间存在氢键，而HC1分子间不存在氢键，所以沸点：HC1低于HF,A项中II组中命题不正

确；沸点与共价犍的犍能无关，H二O分子间存在氢键，所以沸点：H2O高于H?S,B项中I组中命题不能

解释］I组中命题；分子的稳定性与分子间作用力无关，C项中I组中命题不能解释H组中命题；由于相对

分子质量：所以范德华力：HI>HC1,沸点：HI高于HC1,D项中I组中命题能解释H组中命

题。

5.下列说法不正确的是（）

A.氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸的酸性依次增强

OH

I

B.苹果酸（H（）（）C—CH—CH?—C（X）H）中含有1个手性碳原子

C.HCLNH”C2HsOH均易溶于水的原因之一是均能与H2O形成氢键

D.以极性键结合的分子不•定是极性分子

答案C

解析HC1与HzO不能形成氢键，C项错误；CH4为非极性分子，D项正确。

6.下列说法正确的是（）

A.冰融化时，分子中H-O发生断裂

B.随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4（X为卤素原子）分子间的作用力逐渐增大，故其熔、沸点也

逐渐升高

C.由亍H—N比H—P牢固，所以NH,的熔、沸点比P%的高

D.由分子构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定

答案B

解析冰融化时发生物理变化，只破坏H?O分子间的作用力而不破坏化学键，A项钳误；组成和结构相似

的分子中，物质的熔、沸点与其相对分子质量成正比，B项正确：物质的稳定性与化学键有关，与分子间

作用力无关，D项错误。

7.（2023•北京，10）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是（）

A.F—F键的键能小于Cl—C1键的键能

B.三氟乙酸的尤大于三氯乙酸的孔

C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性

D.气态氟化氢中存在（HF）2,而气态氯化氢中是HCI分子

答案A

解析F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F键不稳定，因此F—F健的健能小于

Cl—C1键的键能，与电负性无关，A符合题意；氟的电负性大亍氯的电负性，F—C键的极性大于Cl—C

键的极性，使F3C—的极性大于ChC—的极性，导致三氯乙酸的覆基中的羟基的极性更大，更容易电离出

氢离子，酸性更强，B不符合题意：氯的电负性大于氯的电负怛，F—H键的极性大于Cl—H键的极性，

导致HF分子极性强于HQ,C不符合题意：氟的电负性大于氯的电负性，与氯原子相连的氢原子可以与

另外的氟原子形成分子间复键，因此气态氯化氢中存在（HF”，D不符合题意。

8.科学家研究温室气体CH4、CO2的转化和利用。下列关于CK和CO?的说法正确的是（）

wJ水分子

可燃冰

A.因为碳氢键的键能小于碳氧双键，所以CH』的熔点低于C02

B.lmolCO2分子中含有4moi0键

C.CH,与HzO形成的水合物晶体俗称“可燃冰”（结构见，图），分子间仅存在范德华力

D.NzO与CO2的价电子数相等

答案D

解析二者熔点高低取决于分子间作用力的相对大小，与共价键的键能大小无关，A错误：每个二氧化碳

分子内存在2个碳氧双键，每个碳氧双键中存在1个。键，则1molCO2分子中含有2moi。键，B错误；

分子间存在范德华力，且水分子间存在氢键，C错误；NzO和COz均有16个价电子，D正确。

9.下列关于分子的结构和性质的描述错误的是（）

A.PFs和PCls分子均为三角双锥结沟，两者的沸点关系：PF5<PCI5

OH

I

B.乳酸（CH：,—CH—C（）（）H）分子中含有一个手性碳原子

C.碘易溶于浓碘化钾溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释

D.乙酸在水中溶解度很大，原因之一是乙酸分子与水分子之间形成氢键

答案C

解析五藏化磷和五氯化磷结构相似，五氟化磷的相对分子质量小于五氟化磷，分子间作用力小于五氯化

OH

_1

磷，沸点低于五氯化磷，A正确；连有四个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，CHL,H-C0°H中

含1个手性碳原子（*所示），B正确；甲烷为非极性分子，水为极性分子，甲烷难溶于水可用“相似相溶”

规律解释，碘是非极性分子，碘易溶于浓碘化钾溶液与发生反应12+11与有关，不可用“相似相溶”规

律解释，C错误。

tar综合强化

[10~12题,每小题6分]

10.在水中，水分子可彼此通过氢键形成（H9）”的小集团。在一定温度下（40）〃的〃=5,每个水分子被4个

水分子包围着形成四面体。但2。）“的〃=5时，下列说法正确的是（）

A.（H2。）”是一种新的水分子

B.（H2。）”仍保留着水的化学性质

C.lmol（H2（1）〃中有2个氢键

D.lmol（比0）〃中有4mol氢键

答案B

解析（氏0）“是H2O分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，因此（40）“不是一种新的分子，

（40）〃仍保留着水的化学性质；每个H?O分子可与4个水分子形成氢键，每个氢键被2个HQ分子共有，

当时，1mol（%0）5所含氢键数应为IONA个。

11.氢气是清洁能源之一，解决氢气的存储问题是当今科学界需要攻克的课题。G6s8是新型环烯类储氢材

料，利用物理吸附的方法来储存氢分子，其分子结构如图所示，下列相关说法正确的是（）

A.CmSx的熔点由所含化学键的键能决定

B.G6s8完全燃烧的产物均为极性分子

C.分子中的。键和兀键的数目比为4：1

D.G6s8储氢时与H2间的作用力为氢键

答案C

解析c6s8的熔点由范德华力的大小决定，故A错误；Cl6s8完全燃烧的产物为CO2和SO2,CO2为非极

性分子，SO2为极性分子，故B错误；由分子结构可知，分子中G键和兀键的数目比为4：1,故C正确；

G6s8分子中没有能形成氢键的原子，故二者之间的作用力是范德华力，故D错误。

12.科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂（结构如图所示），其中W、X、Y、Z均为短周期元素

且原子序数依次增大。常温下，01molL”Z的氢化物的水溶液pH=l,且Z与Y位于不同周期。下列叙述

正确的是（）

A.简单离子半径：X>Y>Z

B.氢化物沸点：Y>W>X

C.W和Y可组成含极性键的非极性分子

D.Y的单质均可用于杀菌消毒

答案C

解析W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，常温下，0.1molL"Z的氢化物的水溶液

pH=l,该氧化物为HC1,则Z为C1元素；结合图示可知，Y形成2个共价键，位于第VIA族，且Z与Y

位于不同周期，则Y为O元素；W形成4个共价键，其原子序数小于O,则W为C元素；X形成3个共

价被，则X为N元素。电子层数越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则

简单离子半径：Z>X>Y,故A错误；W的氢化物为炫:，碳原子数较多的烧常温下为固态，其沸点大于氮

气和水，故B错误；W和Y组成的二氧化碳分子中含有碳象极性键，属于非极性分子，故C正确；氧元

素的单质有氧气和臭氧，臭氧具有强氧化性，能够杀菌消毒，但氧气不能用于杀菌消毒，故D错误。

13.(5分)回答下列问题

(1)尿素［CO(NH2)2］易溶于水，其原因除尿素和水都是极性分子外，还有o

/XOH

a

⑵已知邻羟基苯胺的结构为NH2,邻羟基苯胺的沸点________(填“低于”“高于”或“不确

定”)对羟基苯胺的沸点，其原因是

答案(1)尿素与水分子之间可以形成氢键(2)低于邻羟基苯胺容易形成分子内氢键，沸点降低，对羟基

苯胺容易形成分子间氢键，沸点升高

14.(10分)研究发现，在CO2低压合成甲醉反应(CO2+3H2=CHQH+H。中，Co氧化物负载的Mn氧化物

纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

(1)CO2和CH30H分子中C原子的杂化方式分别为和o

(2)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为,原因是o

(3)在常压下，甲醇的沸点(65°C)比甲醛的沸点(-19°C)高，主要原因是。

答案(l)spsp3(2)H2O>CH3OH>CO2>H2比。与CH30H均为极性分子，水分子间形成的氢键比甲醇分

子间形成的氢键多；CO2与H2均为非极性分子，CO?相对分子质量较大，范德华力大(3)甲醉分子间存在

氢键

15.(14分)(2025・重庆七校联考)氨硼烷(NH3BH3)含氢帚高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。

回答下列问题：

(1)H、B、N中，基态原子轨道上未成对电子最多的是；电负性最大的是；B的2s

轨道形状为o

⑵NH3BH3分子中只有。键，B原子的杂化轨道类型为oNH3BH3在一定条件下分解产生

N%分子空间结构为。

⑶NH3BH3为由(填“极性”或“非极性”，下同)键构成的