归纳与整理名师教学实录

分子的性质

一．VSEPR模型和分子（离子）立体模型的确定

1.价层电子对互斥理论（VSEPR theory）可以用来预测 ；

2.价层电子对= +中心原子上的 ；

3.ABn型分子中心原子上的孤电子对数= ，a表示 ，b表示 ；x表示 。4.由于中心原子的孤对相互排斥的结果。

5.电子对之间的夹角越小，排斥力越大。由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离，分子尽可能采取对称的空间构型，使排斥力最小，分子体系能量最低最稳定。

孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力。

6.参与杂化的轨道能量 ；杂化改变了原子轨道的形状、方向，杂化使原子的成键能力增强，但轨道杂化前后，轨道总数 ； 用于形成π键，杂化轨道只用于形成 或者用来容纳 ；即杂化轨道数= 。

电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。分子的立体构型是

【归纳】杂化类型判断方法

判断方法

判断依据

价层电子对数为4 价层电子对法

价层电子对数为3 价层电子对数为2 正四面体、三角锥形

空间构型法

平面三角形

直线形

V形

键角180

键角法

键角120

键角10928’

含碳化合物特定法

碳单键

碳双键

碳三键

000杂化类型

实例

【归纳】键角大小比较法：

【练习1】：判断下列物质中心原子（或带点原子）的杂化类型：

物质

N2H4

S8

金刚石

杂化类型

物质

H2O2

P4

C60(结构见书P36) 1 杂化类型

石墨

HClO HCHO ．CH2=CH2

．CH3COOH ．．

HCN PCl3

C6H6(苯) ．CH2=CH-CH2-C≡CH ．．．CH≡CH ．

【练习2】：比较下列几种物质的键角大小：CS2 NCl3 CF4 SO3 SO2 H2S

填空：

价层电子

对数

2 3 2 4 4 3 2 2－σ键数

2 3 孤电子

对数

0 0 杂化类型

VSEPR模型

分子立

体构型

2-实例

1 0 1 2

练习：1、SO4的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型为 _ _.SO3的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型为________。

2、H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用______杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角 ；

3、在BF3分子中，F—B—F的键角是____________，B原子的杂化轨道类型为__________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF－4的立体构型为________。

分子的性质

练．用下列物质的序号填空：①NaCl ②NaOH ③Na2O2 ④H2 ⑤HCl ⑥H2O2 ⑦CaCl2 ⑧CO2

⑨CH4 ⑩NH3

含有离子键的有: ，含有极性键的有: ，

含有非极性键的有: 。

【辨析】极性键、非极性键、极性分子、非极性分子

极性键

非极性键

极性分子

概念

共用电子对有偏移的共价键

共用电子对无偏移的共价键

正负电荷中心不重合的分子

存在

2

非极性分子

正负电荷中心重合的分子

注：极性键的两个键合原子，吸引电子能力强的原子呈 电性，吸引电子能力弱的原子呈 电性；极性键的两个键合原子的电负性相差越大，键的极性就越 。

分子

双原子分子

AB型分子

AB2型直线形

AB3型

异核多原子分子

平面三角形

AB4型

正四面体

AB2或A2B V形

AB3型

三角锥形

分子极性、非极性判断方法：

（1）定义法：正负电荷中心是否重合，重合则为非极性分子

（2）空间构型法---中心对称的分子是非极性分子

（3）经验规则:ABn型分子中：|A的化合价|=A的最外层电子数----为非极性分子

（4）孤电子对法：:ABn型分子中，中心原子A不含孤电子对,则为非极性分子

（5）只含非极性键的分子一定是 分子（ 除外）；

分子中正负电荷中心

分子中正负电荷中心

A2型分子

共价键的

极性

分子中正负

电荷中心

分子极性

举例

【练】下列分子中，属于非极性分子的是

①SO2

②BeCl2

③BBr3

④COCl2

A．①②

B．②③

(

) D．①④

C．③④

2.有下列物质:O2 、CO2、NH3、Na2O、Na2O2、NaOH、CaBr2、、H2O、NH4Cl、HBr、C2H2、H2O2回答下列问题。

只含有极性键的极性分子是 ；只含有非极性键的非极性分子是 ；含有极性键和非极性键的极性分子是 ；只含有离子键的离子化合物是 ；含有非极性键的离子化合物是 ；含有极性键的离子化合物是 ；含键种类最多的是 。

3．下列叙述中正确的是 (

)。

A．NH3、CO、CO2都是极性分子

B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子

C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强

D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子

3

4．使用微波炉加热，具有使受热物质均匀，表里一致、速度快、热效率高等优点。其工作原理是通电炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应，这是因为(

) A．水分子具有极性共价键 B．水分子中有共用电子对

C．水由氢、氧两元素组成 D．水分子是极性分子

5．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为(

) A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp杂化，而CH4是sp杂化

B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道

C．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

D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子

6．下列描述中正确的是 (

) A．CS2为V形的极性分子 B．ClO3的立体构型为平面三角形

C．SF6分子结构为正八面体，为极性分子 D．SiF4和SO3的中心原子均为sp杂化

7．短周期元素D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题：

(1)Y的最高价氧化物的化学式为________；Z的核外电子排布式是____________________________。

(2)D的最高价氧化物与E的一种氧化物为等电子体，写出E的氧化物的化学式______________。

(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为________，D原子的轨道杂化方式是________。X与Z构成的分子是的________分子(填“极性分子”或“非极性分子”)

(4)写出一个验证Y与Z的非金属性强弱的离子反应方程式__________________________________。

(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物与水反应生成两种碱性物质，该反应的化学方程式是________________________________________。

8．A、B、C都是短周期元素。B、C的离子核外电子排布相同，组成B2C型离子化合物。A、B元素的化合价相同，A、C元素组成的化合物中A占11.11%，在标准状况下0.04mol B元素的单质与水完全反应放出448mLH2。

(1)写出各元素的符号：A________，B________，C________。

(2)写出A元素组成的单质的电子式：________，属________(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)写出A和C化合物的形成过程(用电子式表示)________，属于________分子；该分子中，中心原子进行的是________杂化。

(4)A、C还可以形成另外一种化合物，该化合物是一种氧化剂，其次溶液有弱酸性，试写出其分子式________，电子式________。分子中的化学键有________共价键和________共价键，是________分子(填“极性”或“非极性”)。

2－3－23分子间的作用力

1.范德华力

（1）比较范德华力与化学健的强弱

分子

范德华力（kJ/mol）

共价键键能（kJ/mol）

HCl 21.14 431.8 HBr 23.11 366 HI 26.00 298.7 CO 8.75 745 Ar 8.50

归纳：范德华力是指 ，通常比化学键 。

4

（2）范德华力与相对分子质量的关系：

分子

HCl HBr HI 它们的熔、沸点逐渐 。

（3）范德华力与分子的极性的关系：

分子

CO N2

结论：一般， 相近的物质，分子的 越小，范德华力越 ，物质的熔、沸点越 。

（4）正戊烷、异戊烷、新戊烷熔、沸点由高到低的顺序为 。分子组成相同但结构不同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越好，范德华力越 。

3．小结：范德华力广泛存在于分子之间，只有分子间才有范德华力。其实质是 作用，它 方向性和饱和性。温度升高，范德华力减 。范德华力只影响分子的 性质，如 。

练习．下列关于范德华力的叙述中，正确的是(

) A．范德华力的实质是一种静电作用，所以范德华力是一种特殊的化学键

B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题

C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力

D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量

2.氢键

（1）氢键的定义： 。

（2）氢键的表示形式为 ，其键长是指 。

（3）氢键形成条件： 。

（4）氢键的特点： 。

（5）氢键类型： 。

（6）氢键的键能：比化学键 ，比范德华力 。在氢键X—H…Y—中，氢键键能的大小与X、Y的电负性大小有关，电负性越大，则键能越 ，氢键越 。氢键键能还与X、Y原子的半径大小有关，尤其是与Y原子的半径大小有关，半径越小，则键能越 ，氢键越 。

（7）氢键对物质性质的影响-----------影响 性质。

A.对熔、沸点的影响：形成分子间氢键使物质的熔沸点 （如HF、H2O、NH3等），形成分子内氢键通常使物质有的熔沸点 （如 ）。

B．对溶解度的影响：在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键，则溶质的溶解性 ；例如，乙醇和水能以任意比例互溶。如果溶质分子形成分子内氢键，在极性溶剂中溶解度 ，而在非极性溶剂中溶解度 。

C．对物质密度的影响。如 。

5

相对分子质量

范德华力（kJ/mol）

21.14 23.11 26.00 熔点/ºC -114.8 -98.5 -50.8 沸点/ºC -84.9 -67 -35.4 结论： 相似的物质，随着 的增大，分子间的范德华力逐渐 ，相对分子质量

28 28 分子的极性

熔点/ºC -205.05 -210.00 沸点/ºC -191.49 -195.81

思考：（1）NH3为什么极易溶于水？写出一水合氨的结构式。

（2）为什么水在4℃

时密度最大？

练习1．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、分子间作用力；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

练习2．下列分子中不能形成氢键的是（ ）

A．NH3 B．N2H4 C．C2H5OH D．CH4

3．下列物质晶体中，同时存在极性键、非极性键和氢键的是(

) A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．C2H6 4.下图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(

) A．H2S B．HCl C．PH3

D．SiH4

5．水分子间由于氢键的存在，易发生缔合现象，可把水写成（Ｈ２Ｏ）n。在冰中的n值为５，即每个水分子都被其他４个水分子包围形成变形四面体。如右图所示的（Ｈ２Ｏ）５单元是由无限个这样的四面体通过氢键相互连接成一个庞大的分子晶体即冰。下列有关叙述正确的是（ ）

A．2mol冰中有4mol氢键 B．1mol冰中有4mol氢键

C．每个水分子中只有2个氢键 D．平均每个水分子只有5/4个氢键

6．下列变化或数据与氢键无关的是（ ）

A．水的稳定性大于H2S B．在相同条件下，乙醇在水中的溶解度大于在有机溶剂苯中的溶解度

C．采用加压液化的方法使氨从合成塔中的H2、N2、NH3混合气体中分离出来

D．SbH3的沸点比NH3低

7．一定压强和温度下，取两份等体积氟化氢气体，在35℃和90℃时分别测得其摩尔质量分别为40.0g·mol和20.0g·mol。

(1)35℃氟化氢气体的化学式为________。

(2)不同温度下摩尔质量不同的可能原因是__________________________________。

【归纳梳理】

范德华力、氢键、共价键的比较：

项目

定义

6

－1－1范德华力

氢键

共价键

作用微粒

强弱

对物质性质的影响

【课后巩固】

1．(2011·江西省新余一中高三第三次模拟)关于氢键，下列说法正确的是(

) A．甲硫醇(CH3SH)比甲醇的熔点低的原因是甲醇分子间易形成氢键

B．氯化钠易溶于水是因为形成了氢键 C．氨易液化与氨分子间存在氢键无关

D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致

2．下列几种氢键①O―H…O ②N―H…N ③F―H…F ④O―H…N，按氢键从强到弱的顺序正确的是（ ）

A．③①④② B．①②③④ C．③①②④ D．①④③②

3．下列现象与氢键有关的是 (

) ①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素氢化物的高

②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶

③冰的密度比液态水的密度小

④尿素的熔、沸点比醋酸的高

⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低

⑥水分子高温下很稳定

A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②③④ D．①②③

4．下列物质中，同种分子间不能形成氢键，但可以与水分子形成氢键。因而易溶于水的是（ ）

A．NH3 B．CH3COCH3 C．C2H5OH D．CH3COOH 5．下列说法中错误的是(双选)(

) A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键

B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低

C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大 D．氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上

6．某化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(

) A．AB2分子的空间构型为“V”型 B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子

C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低

D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键

7.氨和水都是常用的试剂。请回答下列问题：

(1)氮元素基态原子的核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为________。

(2)NH3分子可结合一个H形成铵根离子(NH4)。

①NH3分子中N原子的杂化类型是________。

②NH3分子中与H结合的过程中未发生改变的是________(填序号)。

a．微粒的空间构型 b．N原子的杂化类型 c．H—N—H的键角

(3)将氨气通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，继续通过量氨气，沉淀溶解，得到蓝色透明溶液。该过程中微粒的变化是[Cu(H2O)6]―→Cu(OH)2―→

[Cu(NH3)4]。[Cu(H2O)6]和[Cu(NH3)4]中共同含有的化学键类型是________。

7

2＋2＋2＋2＋＋＋＋

(4)在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，则冰晶体中氢键的“键能”是______________kJ·mol(已知冰的升华热是51 kJ·mol，水分子间范德华力的能量为11 kJ·mol)；水变成冰晶体时，密度减小的主要原因是____________________。

8．氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：

(1)基态氮原子的价电子排布式是________。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________。

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：

N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1038.7kJ·mol

若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在________(填标号)。

a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力

(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。

a．CF4 b．CH4 c．NH4 d．H2O

＋－1－1－1－1相似相溶原理

（1）“相似相溶”的规律：非极性物质一般易溶于 溶剂，极性溶质一般易溶于 溶剂。一是分子 相近，一般能相互溶解；二是 相似（官能团），一般能相互溶解。

（2）影响物质溶解性的因素：

①外界因素主要有 、 等；②“ ”规律；

③若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越大，溶解性 ；

④若溶质遇水能反应将 其在水中的溶解度。

练习1.根据物质的溶解性“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溶解度大，下列说法正确的是( ) A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素 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 2.下列说法中正确的是(

) A．极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中，非极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶剂中

B．溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳

C．白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳

D．水分子是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性分子

8

3.某学生做完实验后,采用以下方法分别清洗仪器,其中应用相似相溶规律的是（ ）

A.用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管 B.用稀盐酸清洗做高锰酸钾分解实验的试管

C.用氢氧化钠溶液清洗盛过苯酚的试管 D.用酒精清洗做过碘升华的烧杯

4.下列说法正确的是（ ）

A.水是无机物，故有机物在水中的溶解度都很小 B.氢键对物质的溶解性没有影响

C.溶质能与水发生化学反应将增大其在水中的溶解度 D.CO与水都是极性分子，故CO易溶于水

5．碘在不同溶液中呈现紫色或棕色。一般认为溶液呈紫色表明溶解的“碘分子”并未和溶剂发生很强的结合。已知不同温度下，碘在石蜡油中的溶液呈紫色或棕色，请回答：温度低时溶液呈________色，温度高时，溶液呈______色，因为________________________________________。

手性与手性分子

（1）

手性： 对称，在三维空间里 重叠。

（2）手性异构体：具有完全相同的 和 一对分子，如同左手与右手一样互为 ，却在三维空间里不能重叠，互称为手性异构体。

（3）手性分子：有 的分子叫做手性分子。

（4）手性碳原子：当碳原子结合的四个 时，该碳原子是手性碳原子。

（5）判断分子是否有手性的依据：

一般，当分子中只有一个手性碳

，分子 手性。当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。无对称面，又无对称中心的分子，必是手性分子。

（6）绝大多数构成生命体的有机物为 分子。两手性异构体的性质 ，且手性分子中必定含手性碳原子。

（7）应用：手性分子的应用生产手性 和 。

练习3.下列说法不正确的是（ ）

A. 互为手性异构的分子组成相同，官能团不同 B. 手性异构体的性质不完全相同

C. 手性异构体是同分异构体的一种 D. 利用手性催化剂合成可得到或主要得到一种手性分子

4. 下列两分子的关系是 （ ）

A．互为同分异构体 B．是同一物质

C．是手性分子 D．互为同系物

3.下列分子中有两个手性碳原子的是

（ ）

A.乳酸CH3-CHOH-COOH B.甘油CH2OH-CHOH-CH2OH C.脱氧核糖CH2OH-CHOH-CHOH-CH2CHO D.核糖CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 4．分子式为C4H10O的有机物中含“手性”碳原子的结构简式为 ，葡萄糖分子中含有____个“手性”碳原子，其加氢后“手性”碳原子数为______个。 5．连有四个不相同的原子或原子团的碳原子是 碳原子。有机物中的手性碳原子所形成的化学键必须为 键，因为 键或 键的存在会使其连接的原子或原子团少于四个。因此，有机物中凡是与 键或 键连接的碳原子都不是手性碳原子。

含氧酸分子的酸性

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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电离出H而显示一定的酸性。如HNO3、H2SO4的结构式分别是：

＋2.同种元素的含氧酸酸性规律及原因

规律：同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。

一般：(HO)mROn，如果成酸元素R不同时，则非羟基氧原子数n值越 ，即酸性越 。

原因：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。

练习：1.下列无机含氧酸分子中酸性最强的是

A．HNO2

B．H2SO3 C．HClO3

(

) D.HClO4

＋2．下列物质中，酸性由强到弱错误的是（ ）

A. HClO4 H2SO4 H3PO4 H4SiO4 B. H2SO4 H2SO3 HNO3 HNO2

C. HClO4 HClO3 HClO2 HClO D. HClO4 H2SO4 H2SO3 H2CO3 3. (1)按此规则判断H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺序为________。

(2)H3PO3和H3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构__________。

【课后巩固】

1．用萃取法从碘水中分离碘，所用萃取剂应具有的性质是( ) ①不和碘或水起化学反应；②能溶于水；③不溶于水；④应是极性溶剂；⑤应是非极性溶剂。

A．①②⑤ B．②③④ C．①③⑤ D．①③④

2.已知水分子结构可看作H-OH，常温下在水中溶解性最好的是（ ）

A.苯酚 B.甲醇 C.丁醇 D.乙烯

3.根据实际和经验推知，下列叙述不正确的是（ ）

A.卤化氢易溶于水，不易溶于水四氯化碳 B.碘易溶于汽油，微溶于水

C.氯化钠易溶于水，也易溶于食用油 D.丁烷易溶于煤油，难溶于水

4.下列有机物CH3COOCH（CH2OH）CHO含有一个手性碳原子，具有光学活性。当发生下列化学反应时，生成新的有机物无光学活性的是( ) A．与银氨溶液反应 B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应

C．与金属钠发生反应 D．与H2发生加成反应 5．环己基氨基酸钙约比蔗糖甜30倍，曾广泛用于食品中，但近年来发现它能致癌而禁止使用。下列溶剂中不能溶解该化合物的是(

) A．H2O B．CH3OH C.

D．CCl4

6．已知各种硝基苯酚的性质如下表：

下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是(

) A．邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔沸点低于另两种硝基苯酚

B．间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键

C．对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔沸点较高

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D．三种硝基苯酚都不能与水分子形成氢键，所以在水中溶解度小

．下列说法正确的是(

) A．HF、HCl、HBr、HI的熔点沸点依次升高

B．H2O的熔点、沸点大干H2S的是由于H2O分子之间存在氢键

C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力

D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4

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