考点三 分子间作用力与分子的性质
1．分子间作用力 (1)概念
物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。 (2)分类
分子间作用力最常见的是 和 。 (3)强弱
范德华力 氢键 化学键。 (4)范德华力
范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔 点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量 的增加，范德华力逐渐增大。 (5)氢键 ①形成
已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。 ②表示方法 A—H?B
特别提醒 a．A、B是电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素。 b．A、B可以相同，也可以不同。 ③特征
具有一定的方向性和饱和性。 ④分类
氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。 ⑤分子间氢键对物质性质的影响
主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。 2．分子的性质
(1)分子的极性
类型 非极性分子 极性分子 正电中心和负电中心重正电中心和负电中心不重形成原因 合的分子 合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 (2)分子的溶解性 ①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
②随着溶质分子中憎水基的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (3)分子的手性
①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。 ②手性分子：具有手性异构体的分子。
③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，
如。
(4)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋
，酸性越强，如酸性：HClO 1．分析下面两图，总结卤素单质和卤素碳化物的范德华力变化规律。 2．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×” (1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键 (2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键 (3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力 (4)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键 (5)水分子间既存在范德华力，又存在氢键 (6)氢键具有方向性和饱和性 (7)H2和O2之间存在氢键 (8)H2O2分子间存在氢键 3．下列事实均与氢键的形成有关，试分析其中氢键的类型。 (1)冰的硬度比一般的分子晶体的大； (2)甘油的粘度大； (3)邻硝基苯酚20 ℃时在水中的溶解度是对硝基苯酚的0.39 倍； (4)邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍，对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍； (5)氨气极易溶于水； (6)氟化氢的熔点高于氯化氢。 4．氢键的存在一定能使物质的熔沸点升高吗？ 5．极性分子中可能含有非极性键吗？ 题组一 分子极性的判断 1．NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，能充分说明此种现象的理由是 ( ) ①NH3是极性分子 ②分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107° ③分子内3个N—H键的键长相等、键角相等 ④NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120° A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2．判断PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的极性。 ( ) 题组二 分子极性和化学键极性的关系 ( ) 3．下列叙述中正确的是 ( ) ( ) A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子 ( ) B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子 ( ) C．非极性分子只能是双原子单质分子 ( ) D．非极性分子中，一定含有非极性共价键 ( ) 4．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是 ( ) ( ) A．CO2、H2S B．C2H4、CH4 C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl 5．已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物，试根据有关信息完成下列问题： (1)水是维持生命活动所必需的一种物质。 ①1 mol冰中有________mol氢键。 ②用球棍模型表示的水分子结构是____________。 (2)已知H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。 试回答： ①H2O2分子的电子式是______________，结构式是__________________________。 ②H2O2分子是含有________键和________键的__________(填“极性”或“非极性”)分子。 ③H2O2难溶于CS2，简要说明理由：________________________________________ 范德华力、氢键、共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 由已经与电负性很强物质分子之间普遍存在的原子形成共价键的原子间通过共用概念 的一种相互作用力，又称氢原子与另一个分子电子对所形成的分子间作用力 中电负性很强的原子相互作用 之间的作用力 分子内氢键、分子间极性共价键、非极分类 氢键 性共价键 某些含强极性键氢化双原子或多原子物的分子间(如HF、的分子或共价化存在范围 分子间 H2O、NH3)或含F、N、合物和某些离子O及H的化合物中或化合物 其分子间 特征(有、无有方向性、有饱和方向性和饱无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 性 和性) 强度比较 共价键>氢键>范德华力 ①随着分子极性和相对对于A—H?B，A、成键原子半径越分子质量的增大而增大；影响强度的②组成和结构相似的物B的电负性越大，B小，键长越短，键因素 原子的半径越小，键能越大，共价键越质，相对分子质量越大，能越大 稳定 分子间作用力越大 ①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质 分子间氢键的存在，②组成和结构相似的物使物质的熔、沸点升①影响分子的稳对物质性质质，随相对分子质量的增高，在水中的溶解度定性；②共价键键的影响 大，物质的熔、沸点升高。增大，如熔、沸点：能越大，分子稳定如熔、沸点 H2O>H2S，HF>HCl，性越强 F2 ( ) A．HNO2 B．H2SO3 C．HClO3 D．HClO4 无机含氧酸分子的酸性判断及比较的思维方法 1．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原子在水分子的作用下能够变成H＋ 而显示一定的酸性。如HNO3、H2SO4的结构式分别是 ，。 2．同一种元素的含氧酸酸性规律及原因 H＋ 2SO4与HNO3是强酸，其—OH上的H原子能够完全电离成为H。而同样是含氧酸的H2SO3和HNO2却是弱酸。即酸性强弱有H2SO3 如果把含氧酸的通式写成(HO)mROn的形式，成酸的元素R相同时，则n值越大，R的正电性越高，就会使R—O—H中的O原子的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋ ，因此酸性也就越强。如H2SO3可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可写成(HO)2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性强于H2SO3。而对HNO2来说，可写成(HO)NO，n＝1；HNO3可写成(HO)NO2，n＝2。故HNO3的酸性强于HNO2。而对氯元素所形成的几种含氧酸，可分别写成(HO)Cl，n＝0；(HO)ClO，n＝1；(HO)ClO2，n＝2；(HO)ClO3，n＝3。故其酸性顺序为HClO 10．(选修3P57－1)下列说法中正确的是 ( ) A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长 B．H—Cl的键能为431.8 kJ·mol－1 ，H—I的键能为298.7 kJ·mol－1 ，这可以说明HCl分 子比HI分子稳定 C．含有极性键的分子一定是极性分子 D．键能越大，表示该分子越容易受热分解 11．(选修3P57－5)下列能跟氢原子形成最强极性键的原子是 ( ) A．F B．Cl C．Br D．I 12．(选修3P57－2)下列物质中，含离子键的物质是( )，由极性键形成的极性分子是 ( )，由极性键形成的非极性分子是( )，由非极性键形成的非极性分子是( )。 A．CO2 B．Br2 C．CaCl2 D．H2O 13．(选修3P57－6)运用价层电子对互斥理论预测CCl4、NH3、H2O的立体构型。 1．[2012·山东理综，32(3)(4)](3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝__________。CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。 (4)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为____________，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。 4．[2012·江苏，21(A)]一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。 (1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。 ①Mn2＋ 基态的电子排布式可表示为__________。 ②NO－ 3的空间构型是__________(用文字描述)。 (2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。 ①根据等电子体原理，CO分子的结构式为____________。 ②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为__________。 ③1 mol CO2中含有的σ键数目为__________。 (3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2。不考虑空间构型 － D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键 2．Co(Ⅲ)的八面体配合物CoClm·nNH3，若1 mol配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉[Cu(OH)－ 4]2的结构可用示意图表示为______ __。 5．[2012·新课标全国卷，37(1)(2)(3)(4)(5)]ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题： (1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采 用的轨道杂化方式是________________________________。 (2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为____________。 (3)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为____________。 (4)H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为__________，SO2－ 3离子的立体构型为____________。 (5)H－2SeO3的K1和K2分别为2.7×10 －3 和2.5×108，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2 为1.2×10－ 2，请根据结构与性质的关系解释： ①H2SeO3和 H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因： _____________________________________________________________________； ②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：____________________________________。 1．关于原子轨道的说法正确的是 ( ) A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型都是正四面体 B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来 而形成的 C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量 相同的新轨道 淀，则m、n的值是 ( ) A．m＝1，n＝5 B．m＝3，n＝4 C．m＝5，n＝1 D．m＝4，n＝5 3．下列各组微粒中不属于等电子体的是 ( ) A．CH＋ 4、NH4 B．H2S、HCl C．CO2、N2O D．CO2－ － 3、NO3 4．配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。请指出配合物 [Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数 ( ) A．Cu2＋ 、NH3、＋2、4 B．Cu＋ 、NH3、＋1、4 C．Cu2＋ 、OH－ 、＋2、2 D．Cu2＋ 、NH3、＋2、2 6．根据价层电子对互斥理论，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是 ( A．PCl3 B．H＋ 3O C．HCHO D．PH3 7．下列变化或数据与氢键无关的是 ( ) A．水的沸点比硫化氢的沸点高 B．氨分子与水分子形成一水合氨 C．乙醇能跟水以任意比混溶D．SbH3的沸点比PH3高 9．下列物质中不存在手性异构体的是 ( ) A．BrCH2CHOHCH2OH B． C．CH3CHOHCOOH D．CH3COCH2CH3 )