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【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 02 考点六 分子性质(学生版)+讲义
展开【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 的分子。极性分子:正电荷重心和负电荷重心 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 分子,否则是 分子。
例、下列物质P4、CO2、BF3、CCl4、CH3Cl、CH4、H2O、H2、CO、O3、HCl、HCN、H2O2、NO、C2H2为非极性分子的是 。
②中心原子化合价法:ABn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 分子。
例、下列物质PCl5、PCl3、SO3、NH3、SO2、H2S、CS2为非极性分子的是 。
③孤对电子法:如为ABn型,若中心原子A中无孤对电子,为 分子。
二、分子的溶解性
1、“相似相溶”原理:非极性分子易溶于 溶剂,极性分子易溶于 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 。
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)。
①O2、N2难溶于水,但Cl2能溶于水
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
⑤NH3在水中的溶解度达到了1∶700(体积比)
(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CO2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CO2萃取的物质应该具有什么特点?
(4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O溶液,加入乙醇,析出晶体,理由 。
三、酸性比较
(一)无机含氧酸酸性比较
通式(HO)mROn
①一般,n越 ,酸性越 。n=0,为弱酸;n=1,为中强酸;n=2,为强酸;n=3,为极强酸。
如:酸性:HClO HClO2 HClO3 HClO4;HNO2 HNO3;H2SO3 H2SO4
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。
②若n相同,考虑R的非金属性,非金属性越 ,酸性 。
如:比较酸性H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4
思考:羟基氧m有什么含义?
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H3PO3为中强酸,H3AsO3为极弱酸,写出两者的结构式。
有机酸比较
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 。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 。一般地,烃基越长,推电子效应越大,羧酸的酸性 。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 ,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、BCl3与NCl3均为三角锥形,为极性分子( )
7、只含非极性键的分子一定是非极性分子。( )
8、已知H3BO3是一种弱酸,故H3BO3是非极性分子。( )
9、S2Cl2()为含有极性键和非极性键的非极性分子。( )
10、SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子。( )
【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.CO2、H2S B.C2H4、CH4 C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl
2、(2023·山东卷)下列分子属于极性分子的是( )
A.CS2B.NF3C.SO3D.SiF4
3、丙氨酸[CH3CH(NH2)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(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
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
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.CO2是直线形分子,推测SiO2也是直线形分子
B.SiH4的沸点高于CH4,则H2Se的沸点高于H2S
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
6、下列化合物中含有2个手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.
7、S2Cl2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。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法中错误的是( )
A.S2Cl2为非极性分子 B.分子中既含有极性键又含有非极性键
C.与S2Br2结构相似,熔、沸点:S2Br2>S2Cl2
D.与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl
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 ml X中含有2 ml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H2加成后的产物分子中含3个手性碳原子
9、(2022·石家庄二中月考)SF6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SF6的说法正确的是( )
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
10、(2022·怀仁县大地学校月考)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)2NNH2 D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
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NCl3分子的极性比PCl3的大
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.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
12、回答下列问题
(1)尿素[CO(NH2)2]易溶于水,其原因除尿素和水都是极性分子外,还有____________________。
(2)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_____________________________________________________________。
(3)H2SeO4的酸性比H2SeO3的强,其原因是______________________________________________。H2Se属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
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