高中化学选择性必修2（人教版2019） 第二章 第三节第二课时　分子间的作用力　分子的手性 课件

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 [课 时 分 层 作 业(十)]建议用时：45分钟1．下列说法中不正确的是(　　 )A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键是一种类似于共价键的化学键B．离子键、氢键、范德华力本质上都是静电作用C．只有电负性很强、半径很小的原子(如F、O、N)才能形成氢键D．氢键是一种分子间作用力，氢键比范德华力强A　[并不是所有含氢元素的化合物都能形成氢键，氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F键的物质中。氢键不是化学键，是介于范德华力和化学键之间的特殊作用力，本质上也是一种静电作用。]2．下列现象不能用“相似相溶”原理解释的是(　　)A．蔗糖易溶于水B．萘易溶于四氯化碳C．氯气易溶于氢氧化钠溶液D．酒精易溶于水C　[氯气易溶于氢氧化钠溶液是因为氯气能和氢氧化钠反应生成溶于水的盐(氯化钠和次氯酸钠)，不能用“相似相溶”原理解释，故选C。]3．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是(　　)A.在由分子所构成的物质中，共价键键能越大，该物质越稳定B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D．氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间D　[氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，但氢键不仅仅存在于分子与分子之间，还存在有的物质的分子内，如邻羟基苯甲醛就存在分子内氢键，D错误；故选D。]4．下列说法正确的是(　　)A.键的极性：N—H键＞O—H键＞F—H键B．热稳定性：HF＞H2O＞NH3C．强度：氢键＞化学键＞范德华力D．沸点： > B　[已知电负性F＞O＞N，则键的极性：N—H键＜O—H键＜F—H键，A错误；氢键是一种分子间作用力，其强度介于化学键和范德华力之间，其强度：化学键>氢键>范德华力，C错误；由于邻羟基苯甲酸能够形成分子内氢键，沸点降低，而对羟基苯甲酸只能形成分子间氢键，导致沸点升高，故沸点：邻羟基苯甲酸小于对羟基苯甲酸，D错误；故选B。]5．关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是(　　)A．CH3OH为极性分子B．N2H4空间结构为平面形C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同B　[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正确；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点较N2H4的低，C正确；CH3OH为四面体结构，—OH结构类似于水的结构，(CH3)2NNH2的结构简式为，两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确。]6．下列分子中，不含手性碳原子的是(　　 )D．CH3CHClCH2CHOB　[如果一个碳原子连接四个不同的原子或原子团，这样的碳原子叫手性碳原子，B选项中的物质不含这样的碳原子。]7．下列说法不正确的是(　　 )A．互为手性异构体的分子组成相同，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以只得到一种或主要只得到一种手性分子A　[手性异构体的分子组成完全相同，官能团也相同。]8．图表法、图象法是常用的科学研究方法。阅读下列图表回答问题：图2(1)图1是研究部分元素氢化物的沸点变化规律的图象，折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线：折线a和折线b，你认为正确的是：________(填“a”或“b”)。(2)图2是表示表示第三周期8种元素单质的熔点(℃)柱形图，已知柱形“1”代表Ar，其中柱形“8”代表________(填元素符号)；其中电负性最大的是________(填图2中的序号)。解析　(1)折线c逐渐上升，表明没有氢键的影响，是ⅣA族元素氢化物的沸点变化规律。A点所示的氢化物是水，其沸点高是由于水分子间存在氢键，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水，B正确。(2)第三周期8种元素单质中，只有Si为共价晶体，熔点最大，与图中8对应；第三周期中电负性最大的是Cl，单质为气体，图中为气体的是1和2，其中1为Ar，则2为Cl。答案　(1)ⅣA　b　(2)Si　29．很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。请回答下列问题： (1)基态硫原子价电子排布式为________。(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为________________________。(3)汞的原子序数为80，位于元素周期表第________周期第ⅡB族。(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的是________。(填字母)A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化B．在Ⅱ中S元素的电负性最大C．在Ⅲ中C—C—C键角是180°D．在Ⅲ中存在离子键与共价键E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等(5)汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是________。解析　(1)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4。(2)H2S、CH4、H2O均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为：H2O＞H2S＞CH4。(3)第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族。(4)Ⅰ中S原子的价层电子对数＝2＋＝4，因此S原子采取sp3杂化，A正确；Ⅱ中含有的元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，5种元素中电负性最大的为O元素，B错误；Ⅲ中C原子成键均为单键，因此C原子采取sp3杂化，所以C—C—C键角接近109°28′，C错误；Ⅲ中存在C—H、C—C、C—S、S===O、S—O、S—H共价键，还存在与Na＋之间的离子键，D正确；Ⅳ中存在两类不同的硫氧键，键能不同，E项错误。(5)化合物Ⅰ与化合物Ⅲ结构区别是Ⅰ的羟基被磺酸钠替代，化合物Ⅲ存在离子键，为易溶钠盐，故化合物Ⅲ更易溶于水。答案　(1)3s23p4　(2)H2O＞H2S＞CH4　(3)六　(4)AD　(5)化合物Ⅲ10．请回答下列问题：(1)下列物质中，哪些形成分子内氢键，哪些形成分子间氢键？(填序号)形成分子内氢键的有________；形成分子间氢键的有______________________________。(2)二聚甲酸解聚反应为：(HCOOH)2→2HCOOH，该反应需吸收60 kJ·mol－1的能量，此能量是断开________键所需的能量，所以此键的键能为__________________kJ·mol－1。(3)氢键一般用X—H…Y表示。根据氢键形成的条件，可以推测还有________元素的原子可以代替氢原子而形成类似氢键的结构。解析　(1)含F、O、N元素的物质中分子内或分子之间能形成氢键，则①②③⑩只能形成分子之间氢键，④⑥⑦由于基团相距较远，所以也形成分子间氢键；⑤中含有2个氧原子，因O的电负性较大并且靠的较近，所以形成分子内氢键，⑧中含有2个氧原子和1个N原子，因O、N的电负性较大并且靠的较近，所以形成分子内氢键，⑨中含有3个氧原子和1个N原子，因O、N的电负性较大并且靠的较近，所以形成分子内氢键。(2)因为1个二聚甲酸中含有2个氢键，又二聚甲酸解聚反应为：(HCOOH)2→2HCOOH，该反应需吸收60 kJ·mol－1的能量，所以断开1 mol氢键所需的能量为30 kJ·mol－1。(3)与电负性很大的原子(如N、O、F) 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(如 N、O、F)之间的作用力称为氢键，则可以代替氢原子的为电负性较小的可以与电负性很大的原子(如N、O、F) 形成共价键的元素，所以为Li。答案　(1)⑤⑧⑨　①②③④⑥⑦⑩(2)氢　30　(3)Li11．下列关于分子性质的解释错误的是(　　)A．丙酸酸性弱于乙酸，是因为丙酸的烃基长，推电子效应大，其羧基中羟基的极性小B．H2O比H2S沸点高，是因为O—H键能大于S—H键能C．乙醇与水任意比互溶，主要是因为乙醇与水易形成分子间氢键D．沸点：I2＞Cl2，是因为范德华力：I2＞Cl2B　[B.H2O比H2S沸点高，是因为H2O分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，而H2S分子之间只存在分子间作用力，与物质分子内的化学键的键能大小无关，B错误；故选B。]12．下列说法正确的是(　　)A．乙醇分子和水分子间只存在范德华力B．X—H…Y三原子不在一条直线上时，也能形成氢键C．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键B　[乙醇分子和水分子间存在范德华力和氢键，A错误；X—H…Y，X、Y是电负性大的原子，就能形成氢键，与三原子是否在一条直线上无关，B正确；H2O比H2S稳定是因为水分子内氧氢键比硫氢键键能大，难断裂，C错误；可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间不能形成氢键，D错误，故选B。]13．在有机物分子中，连有4个不同原子或基团的碳原子称为“手性碳原子”，具有手性碳原子的化合物具有光学活性。结构简式如图所示的有机物分子中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物无光学活性的是(　　 )A．与新制银氨溶液共热B．与甲酸发生酯化反应C．与金属钠发生置换反应D．与H2发生加成反应D　[若生成的新有机物为无光学活性的物质，则原有机物中的手性碳原子上至少有一个原子或基团发生转化使两个原子或基团具有相同的结构。A项，反应后—CHO转化为—COONH4，手性碳原子仍存在；B项，反应后—CH2OH转化为，手性碳原子仍存在；C项，反应后—CH2OH转化为—CH2ONa，手性碳原子仍存在；D项，反应后—CHO转化为—CH2OH，与原有机物手性碳原子上的一个基团结构相同，不再存在手性碳原子。]14．请回答下列问题：(1)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是________(填字母)。a.NH3和H2O都是极性分子b．NH3在水中易形成氢键c．NH3溶于水建立了以下平衡：NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH＋OH－d．NH3是一种易液化的气体(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列________(填字母)。a．水　　　　　　　 b．CCl4c．C6H6(苯)     d．NiSO4溶液(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因_______________________________________________________。(5)下列分子中若有手性碳原子，请用“*”标出；若无手性碳原子，此小题不必作答。d．CH3CHClCH2CHO解析　(1)NH3极易溶于水主要是因为NH3分子与H2O分子间形成氢键，另外还有其他原因，NH3和H2O都是极性分子，NH3和H2O能够发生化学反应。NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，而不是NH3与H2O分子之间的作用。(2)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，CrO2Cl2是非极性分子。(3)由常温下Ni(CO)4易挥发，可知Ni(CO)4为共价化合物分子，由于Ni(CO)4为正四面体形，所以Ni(CO)4为非极性分子，根据“相似相溶”规律，Ni(CO)4易溶于CCl4和苯。(4)由有机物与H2O分子间能否形成氢键的角度思考其原因。(5)手性碳原子必须连有4个不同的原子或原子团。答案　(1)d　(2)非极性　(3)bc(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键，而CH4、HCOOCH3与水分子间难形成氢键d．CHCHClCH2CHO