2020第二学期人教版化学选修3章节突破2.3分子的性质二答案解析

1、人教版化学选修3： 分子的性质（二）章节突破一、手性分子(1)分子的对称性对称性是指一个物体包含若干等同部分，这些部分相互对应且相称，它们经过不改变物体内任意两点间距离的操作能够复原，即无法区别操作前后的物体。例如，对于甲烷分子而言，相对于通过其中两个氢和碳所构成的平面，分子被分割成相同的两部分，我们称这个平面为对称面。分子的极性、旋光性及化学反应等性质都与分子的对称性有关。如ch4、ccl4是非极性分子(对称分子)，ch3cl、ch2cl2、chcl3是极性分子(分子结构不对称)。(2)手性分子具有完全相同的组成和原子排列的、互为镜像而不能重叠的一对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子叫做

2、手性分子(虽然两个分子的结构从平面上看一模一样，但在空间上会完全不同，它们构成了实物和镜像的关系，可以比作左右手的关系，所以叫手性分子)。(3)手性分子的成因当4个不同的原子或基团连接在碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”就不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性原子。例如，chbrclf是一个简单的手性分子，如下图所示的两个分子互为镜像。又如，丙氨酸分子(手性碳原子上连接h、ch3、nh2、cooh)的手性可用下图。(4)分子是否表现手性的判断具有手性的有机物，是因为其含有手性碳原子造成的。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳

3、原子称为手性碳原子，用*c来表示。例如：，r1、r2、r3、r4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。(5)手性合成手性异构体药物分子中往往是一种有毒副作用而另一种能治病却没有毒副作用，因此生产手性药物必须把手性异构体分离开。按照获得2001年诺贝尔化学奖的三位科学家的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或基本上不得到它的手性异构体，这种独特的合成方法就称为手性合成。手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成。手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。手性合成是当今化学的热点之一，是21

4、世纪化学研究的重要领域。二、无机含氧酸分子的酸性(1)无机含氧酸分子的结构无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有oh，而oh上的h在水分子的作用下能够变成h而显示一定的酸性。如hno3、h2so4、h3po4的结构式分别是注意：无机含氧酸都是共价化合物而非离子化合物，它们在熔融状态(即液态)下不电离(如纯硫酸中只含有h2so4分子)，在水溶液中oh键断裂而电离出h。有机羧酸显示酸性也是由于分子中含有，在水分子作用下oh键断裂而电离出h的缘故。(2)同一元素的不同含氧酸的酸性强弱规律对于cl、s、n、p等非金属元素，它们所形成的不同含氧酸的酸性强弱有如下顺序：cl：hclo4(高氯酸

5、)hclo3(氯酸)hclo2(亚氯酸)hclo(次氯酸)s：h2so4h2so3(亚硫酸)n：hno3hno2(亚硝酸)p：h3po4h3po3(亚磷酸)即：对于同一元素的不同含氧酸来说，该元素的化合价越高，含氧酸的酸性越强。从分子组成来看，含氧酸的通式可写成(ho)mron，当r相同时，n越大，r的正电性越高，roh中o的电子向r偏移而使oh上的电子对向o原子偏移程度越大，即oh键极性越强，因而在水分子的作用下越易电离，即酸性越强，对于hclo4、hclo3、hclo2、hclo来说，n分别为3、2、1、0，因此其酸性逐渐减弱。(3)含氧酸酸性强弱的规律不管是同一元素还是不同元素形成的含氧

6、酸，其强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增多而增大，即(ho)mron中n值越大，酸性越强，n值相同，酸性强度接近。例如：hbro4高溴酸，(ho)bro3，n3与hclo4的酸性强度相近，h2so4(ho)2so2，n2与hno3(ho)no2，n2的酸性强度相近，h3po4(ho)3po，n1与hno2(ho)no，n1的酸性强度相近，h3bo3硼酸，(ho)3b，n0与hclohocl，n0的酸性强度相近，等等。注意：元素周期律也是比较无机含氧酸酸性的重要依据：同周期元素从左到右，元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，如h2sio3(h4sio4)h3

7、po4h2so4hclo4；同主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，如h2co3h2sio3、hno3h3po4h2aso4等。题型1范德华力与物质性质【例1】下列有关性质判断正确且可以由范德华力来解释的是()a沸点：hbrhclb沸点：ch3ch2brc2h5ohc稳定性：hfhcldoh上氢原子的活泼性：hohc2h5oh【解析】hbr的相对分子质量比hcl大，分子间的范德华力比hcl强，所以其沸点比hcl高，a项符合题意；c2h5br的沸点比c2h5oh低是由于c2h5oh分子间形成氢键而增大了分子间作用力的缘故；hf比hcl稳定是由于hf键键能

8、比hcl键大的缘故；h2o分子中oh上的oh键比c2h5oh中的oh键更易断裂是由于c2h5的影响使oh键极性减弱了的缘故。【答案】a【点悟】由分子形成的物质的熔、沸点才与范德华力的大小有关。题型2氢键与物质性质【例2】下列事实与氢键无关的是()a液态氟化氢中有三聚氟化氢(hf)3存在b冰的密度比液态水的密度小chf比hcl更易液化dnh3比ph3稳定【解析】nh3比ph3稳定是由于nh键键能比ph键键能大，和nh3分子间形成氢键无关。【答案】d题型3范德华力和氢键【例3】如下图中每条折线表示周期表a族a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 ()ah2s

9、bhclcph3 dsih4【解析】在a族a族中的氢化物里，nh3、h2o、hf因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有a族元素氢化物不存在反常现象，故a点代表的应是sih4。【答案】d【点悟】分子间的氢键影响物质的沸点变化，要掌握分子间存在氢键的常见物质。题型4非金属元素气态氢化物的沸点变化【例4】如下图中a、b、c、d四条曲线分别表示a、a、a、a族元素的气态氢化物的沸点，其中表示a族元素气态氢化物沸点的是曲线_；表示a族元素气态氢化物沸点的是曲线_；同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物沸点依次升高，其原因是_；a、b、c曲线中第二周期元素的气态氢化物的沸点显著高于第三周

10、期元素气态氢化物的沸点，其原因是_。【解析】在ch4、nh3、h2o及hf中，熔沸点最高的物质为h2o，故a为a族；a族的氢化物都是非极性分子，沸点较低，其第二周期元素的氢化物中不存在氢键，故为d。【答案】ad相对分子质量增大，范德华力增大，故沸点依次升高 存在氢键题型5手性分子的判断【例5】下列有机物分子中属于手性分子的是()乳酸ch3ch(oh)cooh2­丁醇 丙三醇a只有 b和c d【解析】写出各分子的结构简式：可知、中存在手性碳原子(用*标记的)，而中中间的碳原子连有2个相同的ch2oh基团，不是手性碳原子。【答案】c【点悟】依据碳原子是否连接4个不相同的原子或基团来判断。

11、题型6手性分子的结构特征【例6】某链烃b的分子式为c7h10，在b的各种结构(不考虑结构)中，含有手性碳原子，且与足量h2发生加成反应后仍具有光学活性的有机物有五种，已知其中两种的结构简式为：则另外三种的结构简式为：_，_，_【解析】链烃c7h10与足量h2发生加成反应生成烷烃c7h16，要使它具有光学活性，观察、，必须要求有1个碳原子分别连接h、ch3、c2h5、ch2ch2ch3或ch(ch3)2等4个不同基团。以为依据，将双键移位可得：以为依据，将三键移位可得：若烷烃中有1个异丙基，则结构为：【点悟】涉及手性分子的试题的考查点多是有机物的结构、性质和相互转化关系。题型7无机含氧酸分子的酸

12、性【例7】下列无机含氧酸分子中酸性最强的是()ahno2bh2so3chclo3 dhclo4【解析】对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如：ho2ho3，h2o3h2o4，ho3ho4。观察a、b、c三个选项，hno2、h2so3、hclo3中的中心元素n、s、cl都未达到其最高价，其酸性不够强，只有d选项中的hclo4中的cl为7价，是cl元素的最高价，使hoclo3中o的电子向cl偏移最大，在水分子作用下，最易电离出h，酸性最强。【答案】d【点悟】比较无机含氧酸的酸性，关键是比较中心元素化合价的高低。如将含氧酸的通式写为(ho)mron，当成酸元素r相同时，则

13、n值越大，r的正电性越高，导致roh中o的电子向r偏移越大，在水分子作用下就越容易电离出h，显越强的酸性。掌握规律能达到举一反三之效果。题型8含氧酸酸性和“元”数的判断【例8】判断含氧酸酸性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。含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系如下表所示：(1)亚磷酸h3po3和亚砷酸h3aso3分子式相似，但它们的酸性差别很大，h3po3是中强酸，h3aso3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构式分别为：_，_。(2)h3po3和h3aso3与过量的naoh溶液反应的化学方程式分别是：_，_。(3)在h3po3和h3aso3

14、中分别加入浓盐酸，分析反应情况，写出化学方程式：_。【解析】此题属于无机含氧酸的结构、性质推断题。考查运用题给信息推断物质结构和性质的能力。应将题给信息与回答的问题联系起来，依据问题，分析信息。(1)h3po3和h3aso3分子中都含有3个氢原子但h3po3为中强酸而h3aso3为弱酸，说明分子中的非羟基氧原子数不同。依题给信息可知h3po3中含1个非羟基氧原子，h3aso3中不含非羟基氧原子。(2)与过量naoh溶液反应方程式的书写，需得知h3po3和h3aso3分别为几元酸(通常情况下，含氧酸分子结构中含几个羟基氢，则该酸为几元酸)。故h3po3为二元酸，h3aso3为三元酸。(3)h3po3