高中化学选修三分子的性质专题练习解析
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分子的性质
【学习目标】
1、知道极性共价键和非极性共价键；结合常见物质分子立体结构会判断极性分子和非极性分子。
2、理解范德华力、氢键的概念及其对物质性质的影响。
3、从分子结构的角度，认识 “相似相溶 ”规律。
4、了解 “手性分子 ”的结构及其在生命科学等方面的应用。
5、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。
【要点梳理】
要点一、共价键的极性 --极性键和非极性键 【高清课堂： 分子结构与性质 #键的极性与分子的极性】
1、分类依据： 共用电子对是否偏移，发生偏移为极性键；不发生偏移为非极性键。
说明：极性键中共用电子对偏向的一方带负电荷用 － ＋
δ 表示；共用电子对偏离的一方带正电荷用 δ 表示。
2、判断技巧：
形成共价键的两原子是否为同种原子，如相同，为非极性键；如不同，为极性键。
原子电负性（元素非金属性）差值越大的，共用电子对偏移程度大，键的极性就越大。
要点诠释： 化学键类型和物质类别的关系
1）、不含有化学键的物质：稀有气体分子。
2）、只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质。如： H2、 P4、金刚石等
3）、只含极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物。如： HCl 、 NH 3 等
4）、既有非极性共价键又有极性共价键的物质：如： H 2O2、C2H2 、CH3CH3 、C6H6 等
5）、只含有离子键的物质：活泼金属与活泼非金属元素形成的化合物。如： Na2S、 CsCl、K 2O、 NaH 等
6）、既有离子键又有非极性键的物质：如： Na2O2、 CaC2 等
7）、既有离子键又有极性键的物质：如： NaOH
8）、有离子键、共价键、配位键组成的物质：如： NH 4Cl
要点二、分子的极性
1、非极性分子： 正负电荷中心重合的分子称为非极性分子，它的分子中各个键的极性的向量和等于零。
例如： X 2 型双原子分子 (如 H2、 Cl 2、 Br 2 等 )、 XY n 型多原子分子中键的极性互相抵消的分子 (如 CO2、
CCl 4 等 )都属非极性分子。
2、极性分子：
正负电荷中心不重合的分子称为极性分子，它的分子中各个键的极性向量和不等于零。
例如：XY 型双原子分子 (如 HF 、HCl 、CO、NO 等),XY n 型多原子分子中键的极性不能互相抵消的分子 (如
SO2 、H 2O、 NH 3 等) 都属极性分子。
3、分子极性的判断方法：
(1).全部由非极性键构成的分子一般是非极性分子。 (O3 例外 )
(2).由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。
(3).在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。 如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。
(4).ABn 型分子极性简便判别方法
A. 孤对电子法
在 ABn 型分子中，若中心原子
A 无孤对电子
(未成对电子
)，则是非极性分子，若中心原子
A 有孤对 电子则是极性分子。
例如： CO2、CH 4、 SO3 中心原子
(C、 S)无孤对电子，是非极性分子。而像
H 2O、 NH 3、 NP3 中心原
子(O 、 N)有孤对电子，则为极性分子。 B. 空间形状法
具有平面三角形、直线形、正四面体形等完全对称结构的分子为非极性分子；而折线形、三角锥形等
非完全对称型分子为极性分子。
例如： SO3、BF3(平面三角形 )，CO2、CS2(直线形 )、CH 4、CCl 4(正四面体形 )的分子为非极性分子； H 2O、
H 2S(折线形 )， NH 3、 PH3(三角锥形 )的分子是极性分子。
C.化合价法
ABn 型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数 (最高正价 )时，该分子为非极性分子。
例如：PCl5 中 P 的化合价为 +5 价，所以 PCl 5 是非极性分子。 PCl3 中 P 的化合价为 +3 价，所以 PCl 3 是极性分子。
要点诠释：（ 1）极性键与极性分子，非极性键与非极性分子不存在对应关系。
（ 2）由非极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以一般都是非极性分子。
（ 3）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
要点三、范德华力
1、概念：
分子之间存在着一种较弱的相互作用，其结合能大约只有几个千卡 ·摩尔 -1 ，比化学键能约小一二个数量
级。气体分子能凝聚成液体或固体，主要就靠这种分子间作用。因为范德华第一个提出这种相互作用，所以常
叫做范德华力。
2、影响因素：
相对分子质量越大，范德华力越强； （主要因素）
分子的极性越大，范德华力越强。
3、对物质性质的影响。
对于结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高
要点四、氢键 【高清课堂： 分子结构与性质 #氢键】
1、概念：
氢原子与电负性很大、半径很小的原子 X （ F， O，N ）以共价键形成强极性键 H-X ，这个氢原子还可以
吸引另一个键上具有孤对电子、 电负性大、半径小的原子 Y ，形成具有 X- H⋯Y 形式的物质。 这时氢原子与 Y 原
子之间的相互作用叫做氢键（以 H⋯Y 表示）。
分类：分子间氢键与分子内氢键
2、一般分子形成氢键必须具备两个基本条件：
（ 1）分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。
（ 2）分子中必须有带孤对电子，电负性大，原子半径小的元素。
3、影响因素：
（ 1）氢键的强弱与 X 和 Y 的电负性大小有关，电负性越大，氢键越强。
（ 2）氢键的强弱还和 Y 的半径大小有关， Y 的半径越小，越能接近 H-X 键，形成的氢键也越强。
4、氢键的键长和键能：
氢键的键长是指 X- H⋯Y 中 X 与 Y 原子的核间距离。
氢键的键能是指被破坏 H⋯Y 键所需要的能量。氢键的键能约为 15-30kJ mol -1，比一般化学键的键能
小得多，和范德华力的数量级相同，比范德华力要大。
5、对物质性质的影响。
（ 1）对沸点和熔点的影响
在同类化合物中，能形成分子间氢键的物质，其熔点、沸点要比不能形成分子间氢键的物质的熔点、沸点高些。因为要使固体熔化或液体汽化，不仅要破坏分子间的范德华力，还必须提供额外的能量破坏氢键。
（ 2）对溶解度的影响
在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
说明：分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。一般会使物质的熔沸点下降 ,在极性溶剂中的 溶解度降低。
要点诠释：
I 、范德华力与氢键的比较
范德华力 氢键
分子之间存在着一种较弱的相互 氢原子与电负性很大、半径很小的原子 X（ F， O，N ）
概念 作用 以共价键形成强极性键 H-X ，这个氢原子还可以吸引另
一个键上具有孤对电子、电负性大、半径小的原子 Y ，
形成具有 X- H⋯Y 形式的物质
存在范围 分子间 某些含强极性键氢化物的分子间（ HF 、 H 2O、 NH 3）或
分子内（某些有机物）
强度比较 结合能大约只有几个千卡 ·摩尔 氢键的键能约为 15-30kJ mol -1 ，比一般化学键的键能小
-1，比化学键能约小一二个数量级 得多，和范德华力的数量级相同，比范德华力要大。
相对分子质量越大，范德华力越 （ 1）氢键的强弱与 X 和 Y 的电负性大小有关。电负性
影响强度的因 强；（主要因素） 越大，氢键越强。
素 分子的极性越大， 范德华力越强。 （ 2）氢键的强弱还和 Y 的半径大小有关， Y 的半径越小，越能接近 H-X 键，形成的氢键也越强。
对物质性质的 对于结构相似时的物质来说，相 （ 1）对沸点和熔点的影响
对分子质量越大，分子间作用力 （ 2）对溶解度的影响
影响
越大，物质的熔点、 沸点也越高。
II 、含范德华力或氢键的物质熔沸点大小比较规律
（ 1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高。
例如：熔沸点： O2＞N 2， HI ＞ HBr ＞ HCl ， CS2＞CO2 ，CCl 4＞ CH 4。
说明：有机物中，同系物之间遵循这个规律。
（ 2）组成和结构不相似的物质，分子极性越大，熔沸点越高。
例如： CO 与 N2，前者为极性分子后者为非极性分子，所以熔沸点： CO＞N 2
（ 3）在同分异构体中，一般的说，支链越多，熔沸点越低。
例如：沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
（ 4）芳香族化合物中，其熔沸点高低顺序是邻＞间＞对位化合物。
例如：沸点：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯
（ 5）当分子中存在氢键时，其熔沸点会突然增大。
例如：沸点 HF＞ HI ， H2O＞ H2Te
要点五、溶解性
1、相似相溶原理
（ 1）极性溶剂（如水）易溶解极性物质
（ 2）非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（ Br 2、 I 2 等）
（ 3）含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（ -OH ）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。
2、影响物质溶解的因素
（ 1）内因：相似相溶原理
（ 2）外因：影响固体溶解度的主要因素是温度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。
（ 3）其他因素：
A ．如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键越强，溶解性越好。如： NH 3。
B．溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如： SO2。
要点六、手性 【高清课堂： 分子结构与性质 #手性】
1、概念
原子组成和原子排列方式相同，但是不能重合，而互为镜像关系的两种物质，互称为手性异构体2．手性碳原子的判断
