第三节-第3课时-分子结构对物质性质的影响(学生版)

第第页第3课时分子结构对物质性质的影响[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(2)共价键类型的判断①根据成键元素判断：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。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σ键、π键及其个数；原子间形成单键，则为σ键；形成双键，则含有一个σ键和一个π键；形成三键，则含有一个σ键和两个π键。2．范德华力、氢键及共价键的比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力由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>范德华力影响强度的因素①随着分子极性的增大而增大；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X—H…Y—，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，作用力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，如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4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：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3①影响分子的稳定性；②共价键的键能越大，分子的稳定性越强1．下列物质性质的变化规律与分子间的作用力无关的是()A．CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低B．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D．CH3—CH3、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高2.(2022·福建南平市高级中学)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。C16S8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．C16S8的熔点由所含化学键的键能决定B．C16S8完全燃烧的产物均为极性分子C．分子中的σ键和π键的数目比为4∶1D．C16S8储氢时与H2间的作用力为氢键3．S2Cl2是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2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S2Br2结构相似，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2D．与水反应的化学方程式可能为：2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl二、分子结构与性质“原因解释”型试题集训解题模型1．[2020·山东，17(1)(2)](1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间结构为____________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为____________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为____________，键角由大到小的顺序为____________。2．(2020·浙江7月选考，26)(1)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是___。(2)CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是_____。(3)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是________________________________________________________________________________________________。3．(2020·浙江1月选考，26)(1)比较给出H＋能力的相对强弱：H2O________C2H5OH(填“>”“<”或“＝”)；用一个化学方程式说明OH－和C2H5O－结合H＋能力的相对强弱：_____________________________________________。(2)CaC2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出CaC2的电子式：____________。(3)在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(－19℃)高。主要原因是__________。1．下列反应能说明σ键比π键牢固的是()A．CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HClB．CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2BrC．2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2OD．H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl2．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．①④3．下列物质的性质或数据与氢键无关的是()A．氨极易溶于水B．邻羟基苯甲酸()的熔点为159℃，对羟基苯甲酸()的熔点为213℃C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比例互溶D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多4．数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：空气的成分N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)原始大气的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等用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)沸点最高的物质是________，用所学知识解释其沸点最高的原因：___________。(4)分子中不含孤电子对的分子(除稀有气体外)有________，它的空间结构为________。(5)CO的结构可表示为OC，与CO结构最相似的分子是__________，这两种结构相似的分子的极性______(填“相同”或“不相同”)。题组一微粒间作用力的判断及对物质性质的影响1．下列关于σ键和π键的说法不正确的是()A．σ键能单独形成，π键不能单独形成B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转C．双键中一定有一个σ键、一个π键，三键中一定有一个σ键，两个π键D．CH3—CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ键都是C—C，所以键能都相同2．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10e－，组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是()A．四种分子中的化学键均是极性键B．四种分子中既有σ键，又有π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＞d3．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：HCl>HF沸点：HCl高于HFB键能：H—O>H—S沸点：H2O高于H2SC分子间作用力：H2O>H2S稳定性：H2O强于H2SD相对分子质量：HI>HCl沸点：HI高于HCl4．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B．苹果酸()中含有1个手性碳原子C．HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是与H2O均能形成氢键D．以极性键结合的分子不一定是极性分子5．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，所以它们的熔、沸点也逐渐升高C．由于H—O比H—S牢固，所以水的熔、沸点比H2S的高D．由分子构成的物质中，分子间的作用力越大，该物质越稳定6．在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的n＝5时，下列说法正确的是()A．(H2O)n是一种新的水分子B．(H2O)n仍保留着水的化学性质C．1mol(H2O)n中有2个氢键D．1mol(H2O)n中有4mol氢键7．(2022·广东东莞)科学家研究温室气体CH4、CO2的转化和利用。下列关于CH4和CO2的说法正确的是()A．因为碳氢键的键能小于碳氧键，所以CH4的熔点低于CO2B．1molCO2分子中含有4molσ键C．CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”(结构见上图)，分子间仅存在范德华力D．N2O与CO2的价电子数相等题组二分子结构与性质“原因解释”型试题8．四卤化硅SiX4的沸点如图所示。SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是______________________________________________________________________________________________________。9．H3BO3分子中的O—B—O的键角________(填“大于”“等于”或“小于”)BHeq\o\al(－,4)中的H—B—H的键角，判断依据是____________________________________________________________________________________________________________________。10．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__________________________________________________________________________________。(2)已知A、B的结构如下：A的熔、沸点高于B的原因为________________。(3)已知邻羟基苯胺的结构为，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__________________________________________________________________________________________________________。11．(2020·山东，7)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是()A．其熔点主要取决于所含化学键的键能B．形成大π键的电子全部由N提供C．分子中B和N的杂化方式相同D．分子中所有原子共平面12．某化合物的分子式为AB2，A属于第ⅥA族元素，B属于第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.5和4.0，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是()A．AB2分子的空间结构为V形B．A—B为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比，AB2的熔、沸点比H2O的低D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键13.(2021·)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是()A．是非极性分子B．键角∠FSF都等于90°C．S与F之间共用电子对偏向SD．S原子满足8电子稳定结构14．如图所示为元素周期表短周期的一部分。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，不正确的是()A．A与B形成的阴离子可能有ABeq\o\al(2－,3)、A2Beq\o\al(2－,4)B．E的气态氢化物的沸点比C的气态氢化物的沸点高C．D在过量的B2中燃烧的主要产物为DB2D．A与E形成的化合物AE4是非极性分子15．有下列十种物质：①CH4②CH3CH2OH③N2④HCl⑤CO2⑥CH3CH3⑦C2H4⑧C2H2⑨H2O2⑩HCHO请按要求回答下列问题(填序号)：(1)只有σ键的有____________，既有σ键又有π键的有____________。(2)只含有极性键的化合物有__________，既含有极性键，又含有非极性键的化合物有________。(3)含有双键的有________，含有三键的有________。16．我国部分城市灰霾天比较多，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量可知，目前造成我国灰霾天气的主要原因是交通污染。(1)基态Zn2＋的核外电子排布式为_____________________________________________。(2)NOeq\o\al(－,3)的空间结构是_________________________