文档内容
【基础知识】分子结构与性质
考点六 分子的性质
【必备知识】
一、分子的极性
1、概念
非极性分子:正电荷重心和负电荷重心重合的分子。
极性分子:正电荷重心和负电荷重心不重合的分子。
2、如何区分极性分子和非极性分子
①几何对称法:分子中极性键的极性的向量和等于零是非极性分子,否则是极性分子。
例、下列物质P、CO、BF、CCl 、CHCl、CH、HO、H、CO、O、HCl、HCN、HO、NO、C H 为
4 2 3 4 3 4 2 2 3 2 2 2 2
非极性分子的是 。
【答案】P、CO 、BF 、CCl 、CH 、H、O
4 2 3 4 4 2 2
②中心原子化合价法:AB 型,若中心原子A的化合价的绝对值等于A的主族序数,则为非极性分子。
n
例、下列物质PCl 、PCl 、SO 、NH 、SO 、HS、CS 为非极性分子的是
5 3 3 3 2 2 2
。
【答案】PCl 、SO 、CS
5 3 2
③孤对电子法:如为ABn型,若中心原子A中无孤对电子,为非极性分子。
二、分子的溶解性
1、“相似相溶”原理:非极性分子易溶于非极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂。
注意:有例外情况,如CO、NO为极性分子,却难溶于水。
2、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。
3、随着溶质分子中疏水基个数的增多,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。
例、按要求回答问题
(1)下列化学事实中,主要用“相似相溶”原理解释的有:__________(填序号)。
①O、N 难溶于水,但Cl 能溶于水
2 2 2
②戊醇在水中溶解度较小,但戊醇与己烷互溶
③碘难溶于水,碘溶于酒精形成碘酒
④NaCl能溶于水形成溶液,NaCl“溶”于酒精形成胶体
⑤NH 在水中的溶解度达到了1∶700(体积比)
3(2)乙醇与甲醚互为同分异构体,乙醇能与水以任意比例互溶,而甲醚却不溶于水。试解释其原因是什
么?
(3)超临界CO 萃取的应用范围十分广阔。在医药工业中,用于中草药有效成分的提取,热敏性生物制
2
品药物的精制;在食品工业中,用于啤酒花、色素的提取等;在香料工业中,用于天然及合成香料的精制
分离等。从结构的观点看,用超临界CO 萃取的物质应该具有什么特点?
2
(4)[Cu(NH )]SO ·H O溶液,加入乙醇,析出晶体,理由 。
3 4 4 2
【答案】 (1)②③④
(2)乙醇能与水形成氢键,而甲醚不能。
(3)非极性分子或弱极性分子。
(4)乙醇极性小于水,降低溶剂极性,减小[Cu(NH )]SO ·HO溶解度。
3 4 4 2
三、酸性比较
(一)无机含氧酸酸性比较
通式(HO) RO
m n
①一般,n越大,酸性越强。n=0,为弱酸;n=1,为中强酸;n=2,为强酸;n=3,为极强酸。
解释:非羟基氧数目越多,R的正电性越大,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 HClO HClO HClO;HNO HNO;HSO HSO
2 3 4 2 3 2 3 2 4
【答案】(1)<、<、<;<;<。
②若n相同,考虑R的非金属性,非金属性越强,酸性强。
如:比较酸性HSiO、HPO 、HSO 、HClO
2 3 3 4 2 4 4
【答案】HClO >H SO >H PO>H SiO
4 2 4 3 4 2 3
思考:羟基氧m有什么含义?
解析:羟基氧m代表能电离的氢离子数目。
例、判断含氧酸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。如下表所示。
已知HPO 为中强酸,HAsO 为极弱酸,写出两者的结构式。
3 3 3 3
【答案】(二)有机酸比较
1、与羧基相邻的共价键的极性越大,通过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越强。故酸
性:氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸,二氯乙酸<三氯乙酸。
2、烃基是推电子基团,即将电子推向羟基,从而减小羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烃基
越长,推电子效应越大,羧酸的酸性越弱。故酸性:甲酸>乙酸>丙酸。
四、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 。
【易错辨析】
1、以极性键结合起来的分子一定是极性分子( )
2、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( )
3、 为手性分子( )
4、非极性分子中,一定含有非极性共价键( )
5、单质一定是非极性分子。( )
6、BCl 与NCl 均为三角锥形,为极性分子( )
3 3
7、只含非极性键的分子一定是非极性分子。( )
8、已知HBO 是一种弱酸,故HBO 是非极性分子。( )
3 3 3 3
9、SCl( )为含有极性键和非极性键的非极性分子。( )
2 2
10、SO 和NH 均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子。( )
2 3
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.×
【跟踪练习】
1.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是( )
A.CO、HS B.C H、CH C.Cl、C H D.NH 、HCl
2 2 2 4 4 2 2 2 3
【答案】 B
2、(2023·山东卷)下列分子属于极性分子的是( )A. B. C. D.
【答案】B
3、丙氨酸[CHCH(NH)COOH]分子为手性分子,它存在对映异构,如图所示。下列关于其两种对映异构
3 2
(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ结构和性质完全不相同 B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有不同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子 D.Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同
【答案】D
4、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
【答案】C
5、分析、推理和类比是化学学习中常用的思维方法。下列分析、推理或类比正确的是( )
A.CO 是直线形分子,推测SiO 也是直线形分子
2 2
B.SiH 的沸点高于CH,则HSe的沸点高于HS
4 4 2 2
C.酚酞遇酸性溶液不变色,则滴加酚酞不变色的溶液一定呈酸性
D.只含非极性键的分子一定是非极性分子,则只含极性键的分子一定是极性分子
【答案】B
6、下列化合物中含有2个手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.【答案】 B
7、SCl 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
2 2
结构如图所示。下列关于SCl 的说法中错误的是( )
2 2
A.SCl 为非极性分子 B.分子中既含有极性键又含有非极性键
2 2
C.与SBr 结构相似,熔、沸点:SBr >SCl
2 2 2 2 2 2
D.与水反应的化学方程式可能为2SCl+2HO===SO↑+3S↓+4HCl
2 2 2 2
【答案】 A
【解析】 根据SCl 的分子结构可知,它属于极性分子,故A错误,B正确;由于SCl 与SBr 的结构相
2 2 2 2 2 2
似,而相对分子质量:SBr >SCl ,熔、沸点:SBr >S Cl ,故C正确;由题意知其与水反应的化学方程
2 2 2 2 2 2 2 2
式可能为2SCl +2HO===SO↑+3S↓+4HCl,故D正确。
2 2 2 2
8、(2022·莆田二中月考)一种合成中间体Z可通过如下转化得到。下列有关X、Y、Z的说法正确的是(
)
A.1 mol X中含有2 mol碳氧π键 B.X、Y均能与银氨溶液反应
C.X分子中所有原子一定在同一平面 D.Z与足量H 加成后的产物分子中含3个手性碳原子
2
【答案】】D
【解析】由结构简式可知,一定条件下Z分子与足量氢气发生加成反应生成 ,
分子中含有3个连有不同原子或原子团的手性碳原子,故D项正确。
9、(2022·石家庄二中月考)SF 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
6
SF 的说法正确的是( )
6
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S D.S原子满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】结构对称、正负电荷中心重合的分子为非极性分子,SF 分子呈正八面体结构,S原子位于正八面
6
体的中心,该分子结构对称、正负电荷中心重合,所以为非极性分子,A项正确;SF 是结构对称、正负
6
电荷中心重合的分子,故键角∠FSF不都等于90°,B项错误;由于F的电负性比S的大,S与F之间共用
电子对偏向F,C项错误;中心原子价电子数+化合价的绝对值=8时,该分子中所有原子都达到8电子稳
定结构,但氢化物除外,该化合物中S原子价电子数+|化合价|=6+6=12,则S原子不是8电子稳定结
构,D项错误。
10、(2022·怀仁县大地学校月考)关于CHOH、NH 和(CH)NNH 的结构与性质,下列说法错误的是( )
3 2 4 3 2 2
A.CHOH为极性分子 B.NH 空间结构为平面形
3 2 4
C.NH 的沸点高于(CH)NNH D.CHOH和(CH)NNH 中C、O、N杂化方式均相同
2 4 3 2 2 3 3 2 2
【答案】B
【解析】甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极性分
子,A项正确;NH 中N原子的杂化方式为sp3,不是平面形结构,B项错误;NH 分子中连接N原子的
2 4 2 4
H原子数多,存在氢键的数目多,而(CH)NNH 分子只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基团比较
3 2 2
大,影响了分子的排列,沸点比NH 的低,C项正确;CH OH和(CH)NNH 中C、O、N杂化方式均为
2 4 3 3 2 2
sp3,D项正确。
11、(2022·随州曾都二中月考)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )
A.N的电负性比P的大,可推断NCl 分子的极性比PCl 的大
3 3
B.N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH 的成键电子对间排斥力较大,可推断NH 的键角比PH 的大
3 3 3
D.HNO 的分子间作用力较小,可推断HNO 的熔点比HPO 的低
3 3 3 4
【答案】A
【解析】P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大,因此PCl 分子的极性比NCl 分子的极性大,A
3 3
项错误;N与N的π键比P与P的强,故N≡N的稳定性比P≡P的高,B项正确;N的电负性比P大,NH
3
中成键电子对距离N比PH 中成键电子对距离P近,NH 中成键电子对间的斥力大,因此NH 的键角比
3 3 3
PH 的大,C项正确;相对分子质量:HNO