新教材2024高考化学二轮专题复习专题14物质结构与性质考点3微粒间作用力对物质性质的影响教师用书

考点3微粒间作用力对物质性质的影响核心梳理1.非极性分子与极性分子的判断2．范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响范德华力氢键共价键作用微粒分子H与N、O、F原子强度比较共价键>氢键>范德华力影响因素组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大形成氢键元素的电负性原子半径对性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大键能越大，稳定性越强3.晶体熔、沸点高低的比较(1)一般情况下，不同类型晶体的熔、沸点高低规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等；有的则很低，如汞等)。(2)形成共价晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔、沸点越高，如：金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。(3)形成离子晶体的阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越高，如：MgO>MgCl2；NaCl>CsCl。(4)金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点就越高，如Al>Mg>Na。(5)分子晶体的熔、沸点比较规律①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点就越高，如：HI>HBr>HCl；②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如：CO>N2；③同分异构体分子中，支链越少，其熔、沸点就越高，如：正戊烷>异戊烷>新戊烷；④同分异构体中的芳香烃及其衍生物的沸点，邻位取代物>间位取代物>对位取代物，如：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。典题精研考向物质性质的比较与解释例4(1)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。NH3的沸点比PH3的________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)①气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃377－24.1238.3155练4(1)氨硼烷(NH3BH3)在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，但熔点比金刚石低，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)FeCO3可作补血剂，CoCO3可用于陶瓷工业的着色剂。已知：①r(Fe2＋)为61pm，r(Co2＋)为65pm。②隔绝空气加热：FeCO3FeO＋CO2↑；CoCO3CoO＋CO2↑。分别加热FeCO3和CoCO3时，FeCO3的分解温度低于CoCO3，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)①GaCl3的熔点为77.9℃，沸点为201.3℃；而GaN的熔点为1700℃，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②H2O、H2S、H2Te的沸点由高到低的顺序为________________________。③Cu和K属于同一周期元素，且原子核外最外层电子排布相同，但金属Cu的熔点比金属K的高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知苯酚具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[例4]解析：(1)NH3的沸点比PH3高，是因为NH3分子间存在氢键，PH3分子间只有范德华力。(2)①可以根据共价键的稳定性比较气态氢化物的热稳定性，键长越短，键能越大，则气态氢化物的热稳定性越强，原子半径：F<Cl，则键长：F—H<Cl—H，键能：F—H>Cl—H，故HF的热稳定性大于HCl的热稳定性。也可以根据元素非金属性的强弱比较气态氢化物的热稳定性，元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：F>Cl，故HF的热稳定性大于HCl的热稳定性。②影响物质在水中溶解度的因素有：物质的极性、是否含有氢键、能否与水发生化学反应等。乙醇、氯乙烷、水均为极性分子，但乙醇与水分子能形成氢键，因此在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷。(3)氟元素非金属性强，TiF4为离子化合物，熔点最高，TiCl4、TiBr4、TiI4为共价化合物，熔点较低，且TiCl4、TiBr4、TiI4结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。答案：(1)高NH3分子间存在氢键(2)①原子半径F<Cl，键能F—H>Cl—H②乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有(3)TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高[练4]解析：(1)B—N的键长大于C—C，键长越大，键能越小，B—N的键能小于C—C，破坏C—C需要更多的能量，所以立方氮化硼晶体的熔点比金刚石低。(2)不溶性碳酸盐分解过程的实质是金属阳离子与碳酸根离子中的氧离子结合的过程，产物FeO和CoO都是离子晶体，金属阳离子半径越小，形成氧化物的离子键越强、物质越稳定，由于r(Fe2＋)<r(Co2＋)，则FeO比CoO更稳定，FeCO3越易分解，故其分解温度低于CoCO3。(3)①GaCl3的熔点为77.9℃，沸点为201.3℃，熔沸点低，这是分子晶体的特点，推出GaCl3为分子晶体，GaN的熔点为1700℃，熔点高，是共价晶体的特点，推出GaN为共价晶体。②H2O、H2Te、H2S都属于分子晶体，H2O分子间存在氢键，H2S和H2Te分子间不存在氢键，H2O的沸点最高，③Cu和K属于同一周期元素，且原子核外最外层电子排布相同，但金属Cu的熔点比金属K的高，原因是Cu的原子半径较小且价电子数较多，金属键较强。(4)中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋，相同温度下电离平衡常数Ka2