2018-2019学年高中化学选修3练习：第二章第三节 第2课时范德华力-教育文档
《范德华力及其对物质性质的影响》信息化教学设计
信息化教学设计学院：姓名：学科：学科教学（化学）教材版本：人教版年级：选修三章节：高中化学选修三第二章第三节第二课时《范德华力及其对物质性质的影响》信息化教学设计一、学习任务概述1.学生通过观察图片，思考：为什么水三态之间的转化会伴随着能量的变化。
2.掌握分子间作用力的概念，知道分子间作用力的分类。
3.掌握范德华力的概念，了解范德华力的特点。
4.知道范德华力的大小，掌握影响范德华力大小的因素。
5.掌握范德华力对物质性质的影响。
6.通过对化学键与范德华力的对比，从本质上理解范德华力，对范德华力进行概念建构，从而重新建构自己的知识结构。
二、学习对象特征分析（一）教学对象高二年级的学生，经过之前共价键和分子立体结构以及键的极性和分子极性的学习，已经有了一定的分子构型和化学键基础知识，掌握了一定的归纳学习方法和读图分析法，有一定的分析以及总结归纳能力，虽然对抽象的概念的理解不是很困难，但是对范德华力概念的形成还是本节课的重要。
（二）教学背景本课是高二年级的一堂分子的性质的概念建立的基础知识课，本节课主要是学习有关范德华力及其对物质性质的影响的一些知识，根据幻灯片展示的三张生活中的图片提出分子间的作用力概念，再根据分子间的作用力的分类，提出范德华力的概念，紧接着再让学生观察图片，分析图片，得出影响范德华力大小的因素和范德华力对物质性质的影响。
（三）知识基础本节课是主要介绍一个化学基础概念，学生在学习了键的极性和分子的极性之后，根据幻灯片展示的三张生活中的图片提出分子间的作用力概念，再根据分子间的作用力的分类，提出范德华力的概念，紧接着再让学生观察图片，分析图片，得出影响范德华力大小的因素和范德华力对物质性质的影响。
再通过对比范德华力和化学键让这次课的知识得到升华。
（四）能力基础1. 学生思维活跃，善于思考，有积极加入课堂活动中的倾向。
2. 在教师给予一定的引导下，学生具有一定的分析能力和相互讨论的能力，具有从一般事物中提炼总结出共同特征，提出上位概念的能力。
2018-2019版高中化学 第2章 化学键与分子间作用力 第3节 离子键、配位键与金属键学案 鲁科版选修3
第3节离子键、配位键与金属键[学习目标定位] 1.知道离子键的形成、概念、实质及特征。
2.知道配位键、配合物的概念，学会配位键的判断方法，会分析配合物的组成与应用。
3.知道金属键的概念及其实质，能够用金属键理论解释金属的物理特性。
一、离子键1．概念阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。
2．形成过程3．实质阴、阳离子之间的静电作用。
当静电作用中同时存在的静电引力和静电斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。
(1)静电引力是指阴、阳离子之间的异性电荷吸引力。
(2)静电斥力包括阴、阳离子的原子核、核外电子之间的斥力。
(3)影响静电作用的因素根据库仑定律，阴、阳离子间的静电引力(F)与阳离子所带电荷(q＋)和阴离子所带电荷(q－)的乘积成正比，与阴、阳离子的核间距离(r)的平方成反比。
F ＝k q ＋q －r 2(k 为比例系数) 4．形成条件一般认为当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间才有可能形成离子键。
5．特征(1)没有方向性：离子键的实质是静电作用，离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关。
(2)没有饱和性：在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。
只要空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，以达到降低体系能量的目的。
(1)离子键的存在只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na 2O 2、氢化物如NaH )和NH 4H 等。
(2)离子键的实质是“静电作用”。
这种静电作用不仅是静电引力，而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。
(3)离子电荷、离子半径是影响离子键强弱的重要因素。
阴、阳离子所带的电荷越多，离子半径越小(核间距越小)，静电作用越强，离子键越强。
2018-2019学年鲁科版高中化学选修3：第2章化学键与分子间作用力章末知识网络构建学案含答案
第2章 化学键与分子间作用力
章末
知识网络构建
1．共价键
共价键⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧本质：在原子之间形成①
特征⎩⎪⎨⎪⎧② 决定分子的立体构型③ 决定分子的构成成键方式⎩⎪⎨⎪⎧σ键：两个轨道“④ ”重叠， 电子云成轴对称π键：两个轨道“⑤ ”重叠， 电子云成镜面对称规律⎩⎪
⎨⎪⎧共价单键——σ键共价双键——1个σ键，1个π键
共价叁键——1个σ键，2个π键键参数⎩⎪⎨⎪
⎧键能：键能越大，键越⑥ 键长：键长越短，键越稳定键角：描述分子空间构型
类型⎩⎪⎨⎪⎧极性键：A —B 非极性键：A —A 特殊形式：配位键A→B 2．金属键和离子键
(1)金属键
(2)离子键
3．分子间作用力与分子的空间构型
(1)分子间作用力
(2)分子的空间构型
分子的空间构
型⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧理论解释⎩⎪⎨⎪⎧价电子对互斥理论杂化轨道理论——杂化方式⎩⎪⎨⎪⎧sp 1杂化sp 2杂化sp 3杂化常见分子的空间构型⎩⎪⎨⎪⎧V 形（H 2O ）⑰ （BF 3）
三角锥形（NH 3）⑱ （CH 4）
【答案】 1.①共用电子对 ②方向性 ③饱和性 ④头碰头 ⑤肩并肩 ⑥稳定
2．⑦金属阳离子 ⑧金属离子、自由电子 ⑨无饱和性、无方向性 ⑩越强 ⑪阴、阳离子 ⑫阴、阳离子 ⑬无饱和性、无方向性 ⑭越强
3．⑮越高 ⑯升高 ⑰平面三角形 ⑱四面体形。
2018-2019学年高中化学人教版选修3第2章 第2节 分子的立体结构
第二章第二节第1课时1．下列分子的空间构型是直线形的是(B)A．CH4B．C2H2C．BF3D．H2O解析：CH4分子的空间构型是正四面体；BF3分子的空间构型是平面三角形；H2O分子的空间构型是V形。
2．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是(D)A．H2O B．BeCl2C．CH4D．PCl3解析：H2O有2对孤电子对，BeCl2和CH4没有孤电子对。
3．用价层电子对互斥模型预测H2S、BF3的空间构型，两个结论都正确的是(D) A．直线形、三角锥形B．V形、三角锥形C．直线形、平面三角形D．V形、平面三角形解析：硫原子最外层有孤电子对，故H2S为V形结构；BF3分子中硼原子最外层电子全部参与成键，三个B—F键等效排斥，故分子的空间构型为平面三角形。
4．据报道，大气中存在一些潜在的温室气体SF5－CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。
关于SP5－CF3的说法正确的是(C)A．分子中有σ键也有π键B．所有原子在同一平面内C．CF4与CH4都是正四面体结构D．0.1 mol SF5－CF3分子中电子数为8 mol解析：A项，分子中都是σ键，无π键；B项，碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构，不可能所有原子共平面；D项，一个分子中有94个电子。
5．下列说法中正确的是(D)A．NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′C．NH＋4的电子式为，离子呈平面正方形结构D．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强解析：NCl3分子的电子式为，分子中各原子都满足8电子稳定结构，A项错误；P4为正四面体形分子，但其键角为60°，B项错误；NH＋4为正四面体形结构而非平面正方形结构，C项错误；NH3分子电子式为，有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其键角为107°，呈三角锥形，D项正确。
高中化学选修三第二章 第三节
（2）相对分子质量接近的物质，分子极性越大， 范德华力越强，物质熔沸点越高。 如：CO 和N
2
（3）分子组成相同，结构不同的物质，支链 越多，分子间作用力越小，熔沸点越低；
正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
解释：同分异构体的极化率相同，偶极矩越大，范德华力越大，熔沸点越高
H2O
HF
H2Te
NH3
AsH3 HCl HBr PH3 GeH4 SiH4 CH4
H2S
H2Se
SbH3
HI SnH4
非 金 属 氢 化 物 的 沸 点
二、氢 键
1.定义：分子中原子半径小、电负性强的原
子（N、O、F）与“和这些原子结合的氢原子” 之间产生的作用力。
①氢键的表示方法：
氢键长
化 学 键
结论：同一元素不同价态的含氧酸，其酸
性依化合价的升高而增强；
∴ HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO
谢谢！
不是手性分子
总结：判断分子是否具有手性不是
看是否具有手性碳（有的手性中心可能是其它原子，
如：Si , S , P ,过渡金属等）
即：含有手性碳原子不一定是手性分子，
X —— H · · ·Y
氢 键
Ｘ、Ｙ两原 子可以相同
强烈
微弱
②实质：电性引力 ③不属于化学键，属范德华力；比范德华力 稍强，但远弱于化学键；(41.84kJ/mol以下）
④只有分子充分接近时，氢键作用才明显，
如固体和液体中；而气体中往往忽略
⑤具有饱和性和方向性
饱和性：一个X—H只能和一个Y原子结合； 方向性：X——H……Y尽可能在一条直线上
2019高中化学 第二章第3节第2课时 溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性课时作业3
第二章第三节第2课时溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性基础巩固一、选择题1．利用相似相溶这一经验规律可说明的事实是( A )①HCl易溶于水②NH3易溶于H2O ③N2难溶于水④HClO4是强酸⑤盐酸是强酸⑥氢氟酸是弱酸⑦HF很稳定A．①②③B．④⑤⑥C．⑥⑦D．④⑤2．下列物质中不存在手性异构体的是( D )A．CH3CHBrCH2OHC．CH3CHOHCOOH D．CH3COCH2CH33．小明同学在学习钠的化合物性质时，记录了以下四个化学反应方程式：①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓②Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑③Na2CO3＋H2SO3===Na2SO3＋H2O＋CO2↑④Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑请你根据学过的知识判断4个反应中的4种含氧酸，其中酸性最强的是( A )A．H2SO4B．H2SO3C．H2SiO3D．H2CO3解析：都是二元酸，H2SO4中非羟基氧原子个数最多。
4．(2018·湖南长沙模拟)苯胺是染料工业的重要原料，因其毒性强，在环境中对苯胺类化合物应严格控制排放。
下列关于苯胺(C6H5NH2)结构和性质的说法中不正确的是 ( A )A．碳原子和氮原子均采取sp2杂化B．分子中既有σ键又有π键C．能发生加成反应和取代反应D．既能与盐酸反应，又能被氧化解析：苯胺(C6H5NH2)结构式为，碳原子间有σ键又有π键，N原子只形成三个σ键，还有一对孤电子对，没有π键，分子结构：苯环上的C原子以sp2杂化轨道成键，N原子以sp3杂化轨道成键。
故A错误；B正确；C、苯环上能发生加成反应和取代反应，故C正确；D、氨基具有还原性，能被氧化，同时又具有碱性，能与盐酸反应，故D正确。
故选A。
5．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是( B )A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性解析：根据“相似相溶”原理，水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3都是极性分子，故A项错误、B项正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，故C项错误；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有极性外，还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故D项错误。
2018-2019学年人教版选修3 第2章第2节 分子的立体构型(第3课时) 作业
第2节分子的立体构型第3课时配合物理论简介1.下列各种说法中错误的是()A.配位键是一种特殊的共价键B.NH4NO3、H2SO4都含有配位键C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D.形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对答案 C2.在NH＋4中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是()A.4个共价键的键长完全相同B.4个共价键的键长完全不同C.原来的3个N—H的键长完全相同，但与通过配位键形成的N—H键不同D.4个N—H键键长相同，但键能不同答案 A3.下列分子或离子中，能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是()①H2O②NH3③F－④CN－⑤CO⑥CH4A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④⑤答案 D4.既有离子键又有共价键和配位键的化合物是()A.NH4NO3B.NaOHC.H2SO4D.H2O答案 A5.下列化合物中属于配合物的是()①CuSO4·5H2O②K2PtCl6③KCl·CuCl2④Cu(NH2CH2COO)2⑤KCl·MgCl2·6H2O⑥Cu(CH3COO)2A.①③④⑥B.②③⑤C.①②D.①③⑤答案 C6.由配位键形成的[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，其中心离子的化合价分别为()A.＋2、－2B.＋6、＋2C.＋4、＋2D.＋2、＋2答案 D7.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是()A.[Co(NH3)4Cl2]ClB.[Co(NH3)3Cl3]C.[Co(NH3)6]Cl3D.[Co(NH3)5Cl]Cl2答案 B8.[Co(NH3)5Cl]Cl2是一种紫红色的晶体，下列说法中正确的是()A.配体是Cl－和NH3，配位数是8B.中心离子是Co3＋，配离子是Cl－C.内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D.加入足量AgNO3溶液，所有Cl－一定被完全沉淀答案 C9.已知Co(Ⅲ)的八面体配合物的化学式为CoCl m·n NH3，若1 mol配合物与AgNO3溶液反应生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是()A.m＝1，n＝5B.m＝3，n＝4C.m＝5，n＝1D.m＝4，n＝5答案 B10.下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中，正确的有()A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键B.[Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子C.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素D.[Cu(NH3)4]SO4中SO2－4的立体构型为平面三角形答案 A11.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。
高中化学选修三第二章第三节
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• （3）其他因素： • A）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解
度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NH3。 • B）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：
SO2。
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五、手性
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左手和右手不能重叠
左右手互为镜像
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1．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 维空间里不能重叠，互称手性异构体(又称对 映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的 分子叫做手性分子。
HI
×
SnH4
-150 CH4×
234
一些氢化物沸点
5
周期
21
2、表示方法
A—H…B A、B为N、O、F “—”表示共价键 “…”表示形成的氢键
什么样的物质含氢键？
NH3、HF及绝大多数含羟基的物质。
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3、氢键的分类
①分子内氢键
②分子间氢键
甲醇 23
4、氢键的特征
①饱和性 一个氢原子只能形成一个氢键 中心原子有几对孤对电子就可以形成
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自学: 科学视野—表面活性剂和细胞膜
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二、范德华力及其对物质性质的影响
气体在加压或降温时为什么会变为液 体、固体？
因为存在一种把分子聚集在 一起的作用力而我们把这种作用力称为 分子间作用力，又叫范德华力。
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二、范德华力及其对物质性质的影响 范德华力的特点
（1）广泛存在（由分子构成的物质） （2）作用力弱、是短程力 （3）主要影响物质的物理性质（熔沸点）
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四、溶解性
• （1）外因：影响固体溶解度的主要因素是温 度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压 强。
2018-2019学年高中化学人教版选修3教案：2.2分子的立体结构(第3课时)
2017-2018年高中化学 2.2分子的立体结构（第3课时）教案人教版选修3教学目标1．配位键、配位化合物的概念2．配位键、配位化合物的表示方法3．采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学4．培养学生分析、归纳、综合的能力教学重点配位键、配位化合物的概念教学难点配位键、配位化合物的概念教学过程[创设问题情景]什么是配位键？配位键如何表示？配位化合物的概念？学生阅读教材，然后讨论交流。
1、配位键（1）概念共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。
（2）表示A B电子对给予体电子对接受体（3）条件：其中一个原子必须提供孤对电子。
另一原子必须能接受孤对电子轨道。
[提问]举出含有配位键的离子或分子举例：H3O+NH4+[过渡]什么是配位化合物呢？[讲解]金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。
[过渡]配位化合物如何命名？[讲解] 硫酸四氨合铜[学生练习命名][Cu(NH3)4]Cl2K3[Fe(SCN)6]Na3[AlF6][小结]本节主要讲述了配位键和配位化合物。
[练习]1、铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（）A、离子键和共价键B、离子键和配位键C、配位键和共价键D、离子键2、下列属于配合物的是（）A、NH4ClB、Na2CO3.10H2OC、CuSO4. 5H2OD、Co（NH3）6Cl33、下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是（）①H2O ②NH3③F—④CN—⑤COA、①②B、①②③C、①②④D、①②③④⑤。
2019学年人教版高中化学选修三课件：第2章 第3节 第1课时 键的极性和分子的极性、范德华力和氢键
1键的极性的判断方法
同种元素A—A型为非极性键 ①从组成元素 不同种元素A—B型为极性键 有偏移为极性键 ②从电子对偏移 无偏移为非极性键 电负性相同，即同种元素为非极性键 ③从电负性 电负性不同，即不同种元素为极性键
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
(2)分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高，分子内氢键使物质的熔、沸 点降低( ) ) )
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
(3)氢键属于分子间作用力(
(4)氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中(
课 时 分 层 作 业
[ 答案]
(1)× (2)× (3)√ (4)×
越高 。 沸点，范德华力越大，熔、沸点______
返 首 页
(2)氢键及其对物质性质的影响
自 主 预 习 • 探 新 知
①氢键：
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
课 时 分 层 作 业
返 首 页
自 主 预 习 • 探 新 知
②氢键对物质性质的影响： a．当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将______ 升高 。
(3)键的极性和分子极性的关系
非极性 分子。 ①只含非极性键的分子一定是________
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。 _________
当 堂 达 标 • 固 双 基
合 作 探 究 • 攻 重 难
微点拨：(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，若分子结构是空间对称的，则为非极性分子，否则 是极性分子。
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第二章第三节第2课时范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性知识点一范德华力与氢键的考查1.卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集态由气态、液态到固态的原因是()A.原子间的化学键键能逐渐减小B.范德华力逐渐增大C.原子半径逐渐增大D.氧化性逐渐减弱2.图L2-3-5中每条折线表示周期表ⅣA族~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是()图L2-3-5A.H2SB.HClC.PH3D.SiH43.下列物质的结构或性质与氢键无关的是()A.乙醛的沸点B.乙醇在水中的溶解度C.氢化镁的熔点D.DNA的双螺旋结构知识点二溶解性的考查4.根据物质的溶解性及“相似相溶”的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中的溶解度大。
下列关于原因的叙述正确的是()A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素原子B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物C.Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子D.以上说法都不对5.[2019·河南三门峡模拟]下列说法不正确的是()A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O之间存在氢键C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.甲烷可与水形成氢键这种化学键6.[2019·山西太原模拟]下列事实与氢键有关的是()A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱7.二甘醇可用于溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。
二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。
下列有关二甘醇的叙述正确的是()A.符合通式C n H2n O3B.分子间能形成氢键C.分子间不存在范德华力D.能溶于水,不溶于乙醇8.[2019·福建三明二中段考]下列说法中错误的是()A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF间存在氢键B.H2O的沸点比HF的高,可能与氢键有关C.氨水中存在分子间氢键D.氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上9.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。
在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是()A.氢键;分子间作用力;非极性键B.氢键;氢键;极性键C.氢键;极性键;分子间作用力D.分子间作用力;氢键;非极性键10.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。
根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为()A. B.C. D.11.[2019·四川宜宾南溪一中月考]经验规律(“相似相溶”规律):一般来说,由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。
以下事实中不能用“相似相溶”规律说明的是()A.HCl易溶于水B.I2易溶于CCl4中C.Cl2可溶于水D.NH3难溶于苯中12.中科院国家纳米科学中心2019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氢键是自然界中最重要、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.①④13.C、H、O、N是构成蛋白质的主要元素。
请回答下列问题:(1)CHCH—CH CH2是重要的化工原料,1 mol该化合物中σ键和π键数目之比2是。
(2)C、H、O三种元素形成的最简单化合物的立体构型是,其中心原子的杂化方式是。
(3)同碳原子数的醇与烷烃、同碳原子数的多元醇与一元醇相比,前者都比后者的熔、沸点高,其原因是。
14.数十亿年来,地球上的物质不断地发生变化,大气的成分也发生了变化。
下表是原始大气和目前的空气的成分:用上表中所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有(填化学式,下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有。
(3)与H+可直接形成配位键的分子有。
(4)沸点最高的是,用所学知识解释其沸点高的原因:。
(5)分子中不含孤电子对的分子(除稀有气体外)有,它的立体构型为。
(6)极易溶于水,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间可形成。
15.结构决定性质是化学科学中一个基本规律。
主族非金属元素的氢化物在结构和性质上各有特点。
(1)化学键的偶极矩是矢量,方向规定为从正电中心指向负电中心,方向用表示。
甲烷和甲硅烷的偶极矩如图L2-3-6所示,那么H、C、Si电负性由大到小的顺序是。
图L2-3-6(2)分子的极性大小与分子的空间构型及化学键的极性大小有关,物质结构上常用偶极矩表示分子极性的大小。
下表是常见氢化物的偶极矩(μ)数据:据此分析:①μ(甲烷)=0的原因是。
②μ(水)>μ(硫化氢)的原因是。
(3)NH3、H2O都可以作为配体,形成配合物,CH4不能作配体,原因是。
(4)叠氮酸HN3的结构式如图L2-3-7所示,其中①号N的杂化方式为,②号N的杂化方式为。
预测其在水中的溶解度较(填写“大”或“小”)。
图L2-3-716.X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子构型依次为正四面体形、三角锥形和V 形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。
回答下列有关问题:(1)W原子的价电子排布图为。
(2)化合物X2W2的电子式为,化合物XYZ的结构式为。
(3)相同条件下,YW2、RW2两者在水中的溶解度较大的是(写分子式),原因是。
(4)RW3分子中的键角为,R的立体构型为。
(5)X、Z、W三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为,YW2中的化学键类型为共价键(填“极性”或“非极性”),根据等电子原理,指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有(要求写一种即可)。
第2课时范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性1.B [解析]卤素单质从F2到I2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力依次增强,分子的熔、沸点依次升高。
2.D [解析]在第ⅣA族~ⅦA族中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有第ⅣA族元素形成的氢化物不存在反常现象,故a点代表的是SiH4。
3.C [解析]乙醛分子间存在氢键,乙醛的沸点与氢键有关,A项错误;乙醇和水分子间能形成氢键,乙醇在水中的溶解度与氢键有关,B项错误;氢化镁为离子化合物,氢化镁的熔点与氢键无关,C项正确;DNA含有O—H键、N—H键,双螺旋结构与氢键有关,D项错误。
4.C5.D [解析] HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子,分子间作用力越大,相应物质的熔、沸点越高,A项正确;水分子间可形成氢键,H2S间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,B 项正确;碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,C项正确;甲烷中碳原子电负性不大,甲烷分子和水分子之间不能形成氢键,并且氢键不是化学键,属于分子间作用力,D项错误。
6.B [解析]水分解破坏的是化学键,不是氢键,A项错误;氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,所以水结成冰时,体积增大,密度变小,B项正确;CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关,与氢键无关,C项错误;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中化学键的键能大小有关,与氢键无关,D项错误。
7.B [解析]二甘醇的分子式为C4H10O3,不符合通式C n H2n O3。
二甘醇分子之间能形成O—H…O氢键,也存在范德华力。
由“相似相溶”原理可知,二甘醇能溶于水和乙醇。
8.D [解析]因氟化氢分子之间存在氢键,HF是卤化氢中沸点最高的,A项正确;1个H2O可形成2个氢键,1个HF只能形成1个氢键,氢键越多,沸点越高,B项正确;氨水中除NH3之间存在氢键,NH3与H2O,H2O与H2O之间都存在氢键,C项正确;氢键中X—H…Y三原子应尽可能地在一条直线上,但在特定条件下,如空间位置的影响下,也可能不在一条直线上,D项错误。
9.B [解析]因为O的电负性较大,在雪花、水中存在O—H…O氢键,故在实现雪花→水→水蒸气的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键,而由水蒸气→氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。
10.B [解析]从氢键的成键原理上讲,A、B都成立;但从空间构型上讲,由于氨分子是三角锥形,易于提供孤电子对,所以,以B方式结合时空间阻碍最小,结构最稳定;从事实上讲,依据NH3·H2O N+OH-,可知答案是B。
11.C [解析] HCl、NH3是极性分子,I2、Cl2是非极性分子,H2O是极性溶剂,CCl4、苯是非极性溶剂,C项正确。
12.D [解析]①冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,故①正确;②氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故②错误;③HF分子间存在氢键,沸点最高;HCl、HBr、HI,都不存在分子间氢键,都是分子晶体,熔沸点高低取决于分子间作用力大小,相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔沸点越高,所以沸点:HCl<HBr<HI<HF,故③错误;④乙醇可以和水形成氢键,故乙醇能与水以任意比互溶,故④正确;⑤分子的稳定性由共价键的强弱决定,故⑤错误。
13.(1)9∶2(2)平面三角形sp2(3)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,且氢键越多,熔、沸点越高(答出要点即可)[解析](1)单键都是σ键,双键中包括一个σ键和一个π键。
所以1个CH 2CH—CH CH2中含有9个σ键和2个π键,数目之比是9∶2。
(2)C、H、O三种元素形成的最简单化合物是HCHO,其立体构型是平面三角形结构;中心原子是C原子,形成3个σ键,所以是sp2杂化。
(3)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,并且氢键越多,熔、沸点越高,所以同碳原子数的醇与烷烃、同碳原子数的多元醇与一元醇相比,前者都比后者的熔、沸点高。
14.(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2)CH4、CO2(3)NH3、H2O(4)H2O 液态水分子间存在氢键,使分子间作用力增强,沸点升高(5)CH4正四面体形(6)NH3氢键[解析](3)H+有空轨道,与它形成配位键的分子应有孤电子对。