高考化学一轮复习讲义练习资料 (9)

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【学习新知】
知识点一 共价键的极性
1．键的极性和分子的极性
(1)键的极性
由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键，极性键中的两个键合原子，一个显正电性（δ+），一个负电性（δ-）。
由相同原子形成的共价键，电子对不发生偏移，是非极性键。
(2)分子的极性
极性分子：分子的正电中心与负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性（δ+）另一部分呈负电性（δ-）。
非极性分子：分子的正电中心与负电中心重合。
(3)键的极性与分子的极性之间的关系
①只含非极性键的分子一定是非极性分子。
②含有极性键的分子，当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，否则是极性分子。
2．键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要影响。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。
(1)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更 eq \a\vs4\al(大) ，更易电离出氢离子，酸性更强。
(2)烃基(符号R—)是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的烃基的极性越小，羧酸的酸性越弱。甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长，酸性的差异越来越小。
知识点二 分子间作用力
1．范德华力及其对物质性质的影响
(1)定义及实质：分子间普遍存在作用力称为范德华力，其实质是电性作用。
(2)特征：范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。
(3)影响因素
①分子结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。
②分子的极性越大，范德华力越大。
(4)对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的物理性质，范德华力越强，物质的熔点、沸点越高。
①对物质熔、沸点的影响
通常组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点：F2HBr>HI>HF
D．乙醇分子与水分子之间存在范德华力和氢键
答案：D
解析：由于孤电子对的排斥作用，水分子中的氢氧键键角是105°，A错误；氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，B错误；应为HF>HI>HBr>HCl，C错误；乙醇分子与水分子之间存在范德华力和氢键，D正确。
3．在有机物分子中，连有4个不同原子或原子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A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．分子A中的—CHO转化为—COOH
B．与甲酸发生酯化反应
C．与金属钠发生反应
D．分子A中的—CHO与H2发生加成反应生成—CH2OH
答案：D
解析：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原子团发生转化使两个原子或原子团具有相同的结构。A项反应后—CHO转化为—COOH，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原子团结构相同，不再存在手性碳原子。
4．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
(1)1 ml冰中有________ml“氢键”。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是________。
A．把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B．把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C．该水蒸气冷凝后，测水的pH
D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为____________________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是____________________________。
(4)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ/ml)。已知冰的升华热是51 kJ/ml，则冰晶体中每个氢键的能量是________ kJ/ml。
(5)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是____________(填代号)。
答案：(1)2 (2)AB (3)2H2OH3O++OH- H2O2分子间的氢键数目比H2O多
(4)20 (5)b
解析：(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，故每个水分子形成的氢键数为4÷2＝2。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，1L(H2O)2的物质的量和质量比1LH2O大，与金属钠反应产生的氢气多，浓硫酸增重的质量大，故选AB。
(3)双氧水存在的分子间氢键数目比水多，沸点更高。
(4)1个水分子能形成4个分子间氢键，按均摊法，1个水分子的氢键数目为4×1/2=2个，冰升华形成水分子，既要克服范德华力，又要克服氢键，即升华热=2×氢键的能量+范德华力，氢键的能量=(51kJ/ml-11kJ/ml)÷2=20kJ/ml。
(5)NH3·H2O的电离方程为为NH3·H2ONH4++OH-，所以水分子断开O-H键，H原子与NH3分子形成NH4+。
5．(1)铁的一种化合物的化学式为[Fe(Htrz)3](ClO4)2，其中Htrz为1，2，4­三氮唑()。
1，2，4­三氮唑与环戊二烯()的物理性质如下：
它们的沸点和水溶性差异很大的主要原因是_____________________________________________。
(2)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的杂化轨道类型为__________；推测抗坏血酸在水中的溶解性为_________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(3)下列化合物中含有3个“手性碳原子”的是________(填字母)。
A． B．
C． D．
(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________，原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉，常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂，严重危害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型，苏丹红Ⅰ的分子结构如图1所示。
图1 苏丹红Ⅰ的分子结构 图2 修饰后的分子结构
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构，则其在水中的溶解度会________(填“增大”或“减小”)，原因是_______________________________________。
答案：(1)1，2，4­三氮唑分子间、与水分子间都可以形成氢键 (2)sp3、sp2 易溶于水 (3)C (4)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大
(5)增大 苏丹红Ⅰ形成分子内氢键，而修饰后的分子可形成分子间氢键，与水分子形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度
解析：(1)两者结构相似，相对分子质量非常接近，但Htrz分子中有N—H，N原子半径小，电负性大，分子间可以形成氢键，也可以与水分子间形成氢键。
(2)根据抗坏血酸的分子结构，形成单键的碳原子为sp3杂化，双键碳原子为sp2杂化；根据抗坏血酸分子结构，分子中含有4个—OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水。
(3)A、B、C三个选项中的有机物中含有的手性碳原子的数目分别为1、2、3，D项中的有机物中不含有手性碳原子。
(4)H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大。
(5) 苏丹红Ⅰ形成分子内氢键，而修饰后的分子可形成分子间氢键，与水分子形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 核心考点精准练
模块四 小试牛刀过关测
1．理解共价键的极性、分子的空间结构与分子极性的关系，学会判断简单分子极性的方法。
2．了解范德华力的广泛存在及对物质性质(如熔点、沸点)的影响。
3．了解氢键的形成条件、类型和特点。列举含有氢键的物质，知道氢键对物质性质(熔点、沸点、溶解度)的影响。
4．知道手性分子的定义及应用。
选项
实验事实
理论解释
A
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大
溴单质、碘单质和四氯化碳都为非极性分子
B
卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态
范德华力逐渐增大
C
在常温常压下，1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键影响
D
HF的沸点高于HCl
H—F的键长比H—Cl的短
环戊二烯
1，2，4­三氮唑
相对分子质量
66
69
物理性质
无色液体，不溶于水，沸点为42.5 ℃
无色晶体，溶于水，沸点为260 ℃