2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第4節(jié) 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)教學(xué)案 魯科版選修3.doc

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第4節(jié)　分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì) [課標(biāo)要求] 1．舉例說(shuō)明分子間作用力對(duì)物質(zhì)的狀態(tài)等方面的影響。 2．列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 1.分子間作用力包括范德華力和氫鍵。 2．范德華力是普遍存在的一種分子間作用力，屬于電性作用。 3．對(duì)于結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，范德華力增強(qiáng)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)越高。 4．氫鍵屬于一種較強(qiáng)的分子間作用力，分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，溶解性增大，分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低。 5．氫鍵存在于含H—F、H—O、H—N等化學(xué)鍵的分子間或分子內(nèi)。 6．粒子間作用的強(qiáng)度：化學(xué)鍵＞氫鍵＞范德華力。 1．分子間作用力 (1)概念：分子間存在的一類弱的相互作用。 (2)分類：包括范德華力和氫鍵。 2．范德華力 (1)概念：分子間普遍存在的一種相互作用力，它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。 (2)特點(diǎn)：比化學(xué)鍵的鍵能小得多。 (3)實(shí)質(zhì)：電性作用，沒(méi)有飽和性和方向性。 3．范德華力與物質(zhì)的性質(zhì) (1)范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高，如F2、Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高。 (2)影響范德華力的因素 ①結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)。 ②分子的極性越大，范德華力越強(qiáng)。 1．從作用強(qiáng)度來(lái)看，范德華力和化學(xué)鍵有什么不同？ 提示：范德華力屬于弱相互作用，化學(xué)鍵屬于強(qiáng)相互作用。 2．范德華力與化學(xué)鍵的作用微粒有什么不同？ 提示：化學(xué)鍵的成鍵微粒包括原子、離子、電子，范德華力存在于分子之間。 1．化學(xué)鍵與范德華力的比較 化學(xué)鍵 范德華力 概念 分子內(nèi)相鄰的原子間強(qiáng)烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力 存在 分子內(nèi)(或晶體內(nèi))原子或離子間 分子間(近距離) 強(qiáng)弱 較強(qiáng) 比化學(xué)鍵弱得多 對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 影響化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) 主要影響物理性質(zhì) 2．對(duì)范德華力存在的理解 (1)離子化合物中只存在化學(xué)鍵，不存在范德華力。 (2)范德華力只存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物和絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)分子之間及稀有氣體分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的微粒之間不存在范德華力。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)分子間作用力就是范德華力。(　　) (2)范德華力存在于任何物質(zhì)中。(　　) (3)范德華力比化學(xué)鍵弱得多。(　　) (4)CH4、C2H6、C3H8的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高。(　　) (5)HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱，是因?yàn)榉肿娱g作用力依次減弱。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)√　(4)√　(5) 2．下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是(　　) A．氣體物質(zhì)在加壓或降溫時(shí)能凝結(jié)或凝固 B．干冰易于升華 C．氟、氯、溴、碘單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高 D．氯化鈉的熔點(diǎn)較高 解析：選D　一般來(lái)說(shuō)，由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其物理性質(zhì)通常與范德華力的大小密切相關(guān)。A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中涉及的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，故其表現(xiàn)的物理性質(zhì)與范德華力的大小有關(guān)系。只有D選項(xiàng)中的NaCl是離子化合物，不存在分子，故其物理性質(zhì)與范德華力無(wú)關(guān)。 1．氫鍵的概念 當(dāng)氫原子與電負(fù)性大的原子X(jué)以共價(jià)鍵結(jié)合時(shí)，H原子與另一個(gè)電負(fù)性大的原子Y之間的靜電相互作用和一定程度的軌道重疊作用。 2．氫鍵的表示形式 (1)通常用X—H…Y表示氫鍵，其中X—H表示氫原子和X原子以共價(jià)鍵相結(jié)合。 (2)氫鍵的鍵長(zhǎng)是指X和Y間的距離，鍵能是指X—H…Y分解為 X—H和Y所需要的能量。 3．氫鍵形成的條件 (1)氫原子位于X原子和Y原子之間。 (2)X、Y原子所屬元素具有很強(qiáng)的電負(fù)性和很小的原子半徑。一般是氮原子、氧原子和氟原子。 4．氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 (1)當(dāng)形成分子間氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將升高。 (2)氫鍵也影響物質(zhì)的電離、溶解等過(guò)程。 [特別提醒]　 (1)氫鍵具有飽和性和方向性。氫鍵中X—H…Y三個(gè)原子在同一方向上，因?yàn)榇藭r(shí)成鍵兩原子電子云之間的排斥力最小，形成的氫鍵最強(qiáng)，體系最穩(wěn)定。每個(gè)X—H只能與一個(gè)Y原子形成氫鍵，原因是H的原子半徑很小，再有一個(gè)原子接近時(shí)，會(huì)受到X、Y原子電子云的排斥作用。 (2)粒子間作用強(qiáng)弱關(guān)系：化學(xué)鍵＞氫鍵＞范德華力。 (3)氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵，對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵大于分子內(nèi)氫鍵。如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)： (4)與H原子結(jié)合的X原子的電負(fù)性越大，形成氫鍵時(shí)氫鍵的作用能越大。 1．下列關(guān)于氫鍵的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵 B．因?yàn)橐簯B(tài)水中存在氫鍵，所以水比硫化氫穩(wěn)定 C．氨溶于水后氨分子與水分子之間形成氫鍵 D．鄰羥基苯甲醛的熔點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔點(diǎn)高 解析：選C　A項(xiàng)，氫鍵屬于分子間作用力，不屬于化學(xué)鍵；B項(xiàng)，穩(wěn)定性：H2O＞H2S，是因?yàn)殒I能H—O＞H—S；C項(xiàng)，由于N、O兩元素的電負(fù)性很大，故NH3溶于水后與水分子之間形成氫鍵；D項(xiàng)，鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，由于對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵強(qiáng)于分子內(nèi)氫鍵，故熔點(diǎn)：對(duì)羥基苯甲醛大于鄰羥基苯甲醛。 2．若不斷地升高溫度，實(shí)現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是(　　) A．氫鍵；分子間作用力；非極性鍵 B．氫鍵；氫鍵；極性鍵 C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力 D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵 解析：選B　固態(tài)水和液態(tài)水分子間作用力相同，均為氫鍵和范德華力，且主要是氫鍵，區(qū)別在于氫鍵的數(shù)目，故由固態(tài)水→液態(tài)水破壞氫鍵，同樣由液態(tài)水→氣態(tài)水，也是破壞氫鍵，而由H2O(氣)→H2(氣)＋O2(氣)時(shí)，破壞的是化學(xué)鍵。 作用力 范德華力 氫鍵 共價(jià)鍵 概念 物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力 由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很大的原子之間的作用力 原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用 分類 分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵 極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵 特征 無(wú)方向性、無(wú)飽和性 有方向性、有飽和性 有方向性、有飽和性 強(qiáng)度比較 共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力 影響強(qiáng)度的因素　 ①隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大 對(duì)于X—H…Y，X、Y的電負(fù)性越大，X、Y原子的半徑越小，鍵能越大 成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定 對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)及溶解度等物理性質(zhì)；如熔、沸點(diǎn)F2H2S，HF>HCl，NH3>PH3 ①影響分子的穩(wěn)定性 ②共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng) 1．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．分子間作用力是分子間相互作用力的總稱，包括氫鍵與范德華力 B．分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高外，對(duì)物質(zhì)的溶解、電離等也都有影響 C．范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間 D．氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛存在于自然界中 解析：選D　分子間作用力是分子間相互作用力的總稱，它包括氫鍵與范德華力，它的作用弱于化學(xué)鍵，不是化學(xué)鍵，存在需要滿足一定的條件，對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等有影響。 2．下列物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是(　　) A．液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏w B．干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏w C．二氧化硅和鐵分別受熱熔化 D．食鹽和葡萄糖分別溶解在水中 解析：選A　A項(xiàng)，均克服范德華力；B項(xiàng)，前者克服范德華力，后者克服化學(xué)鍵；C項(xiàng)，前者克服共價(jià)鍵，后者克服金屬鍵；D項(xiàng)，前者克服離子鍵，后者克服范德華力。 3．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．C60汽化和金剛石熔化克服的作用力相同 B．甲酸甲酯的熔點(diǎn)高于乙酸的熔點(diǎn) C．氯化鈉和氯化氫溶于水時(shí)，破壞的化學(xué)鍵都是離子鍵 D．通常狀況下，乙醇呈液態(tài)，說(shuō)明乙醇分子間存在氫鍵 解析：選D　A項(xiàng)，C60汽化克服范德華力，金剛石熔化克服共價(jià)鍵；B項(xiàng)，乙酸分子間存在氫鍵，故熔點(diǎn)：CH3COOH＞CH3COOC2H5；C項(xiàng)，NaCl溶于水破壞離子鍵，HCl溶于水破壞共價(jià)鍵。 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列化合物中，在常溫常壓下以液態(tài)形式存在的是(　　) A．甲醇　　　　　　　　 B．乙炔 C．丙烯 D．丁烷 解析：選A　甲醇分子中含羥基(—OH)，分子間易形成氫鍵，故甲醇常溫常壓下以液態(tài)形式存在；乙炔、丙烯、丁烷分子間均不能形成氫鍵，故通常狀況下以氣態(tài)形式存在。 2．關(guān)于氫鍵，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵 B．冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵 C．分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高 D．H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由氫鍵所致 解析：選C　氫鍵屬于分子間作用力，其大小介于范德華力和化學(xué)鍵之間，不屬于化學(xué)鍵，分子間氫鍵的存在，加強(qiáng)了分子間作用力，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；在冰和水中都存在氫鍵，而H2O的穩(wěn)定性主要是由分子內(nèi)的O—H鍵的鍵能決定，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質(zhì)：①Na2O2、②SiO2、③冰、④金剛石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有兩種不同類型作用力的是(　　) A．①③⑤⑥　　　　　　 B．①③⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥ 解析：選B　①Na2O2中存在離子鍵和非極性鍵，②SiO2中只存在極性鍵，③冰中存在共價(jià)鍵、氫鍵和范德華力，④金剛石中只存在共價(jià)鍵，⑤CaCl2中只存在離子鍵，⑥干冰中存在共價(jià)鍵和范德華力。 4．下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是(　　) ①NH3的熔、沸點(diǎn)比ⅤA族其他元素氫化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液態(tài)水的密度小 ④水分子高溫下也很穩(wěn)定 ⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低 A．①②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③ 解析：選B　水分子高溫下也很穩(wěn)定是由于H—O鍵的鍵能大，與氫鍵無(wú)關(guān)。 5．分析下表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并回答下列問(wèn)題： 物質(zhì) CH4 SiH4 NH3 PH3 沸點(diǎn)(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解溫度(K) 873 773 1073 713.2 (1)NH3的沸點(diǎn)比PH3高的原因是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)CH4的分解溫度比SiH4高的原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)CH4的沸點(diǎn)比SiH4低的原因是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)NH3分子間含有氫鍵，PH3分子間含有范德華力，氫鍵比范德華力強(qiáng)　(2)C半徑小于Si，鍵長(zhǎng)C—H鍵小于Si—H鍵，鍵能C—H鍵大于Si—H鍵　(3)結(jié)構(gòu)和組成相似，相對(duì)分子質(zhì)量：SiH4＞CH4，范德華力：SiH4＞CH4 1．當(dāng)干冰變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳時(shí)，下列所述各項(xiàng)中發(fā)生變化的是(　　) A．分子空間構(gòu)型　　　　　　 B．范德華力 C．分子內(nèi)共價(jià)鍵 D．化學(xué)性質(zhì) 解析：選B　干冰變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳時(shí)，分子間距離變大，破壞了范德華力；該過(guò)程屬于物理變化， 分子內(nèi)共價(jià)鍵、分子空間構(gòu)型均無(wú)變化，發(fā)生變化的是物理性質(zhì)。 2．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．共價(jià)鍵有方向性 B．氫鍵有方向性 C．冰晶體中水分子的空間利用率比液態(tài)水分子的空間利用率低 D．在冰的晶體中，每個(gè)水分子周圍只有六個(gè)緊鄰的水分子 解析：選D　在冰的晶體中，每個(gè)水分子沿著四個(gè)sp3雜化軌道的方向與周圍四個(gè)水分子形成氫鍵，故周圍緊鄰四個(gè)水分子。 3．范德華力的作用能為a kJmol－1，化學(xué)鍵的鍵能為b kJmol－1，氫鍵的作用能為c kJmol－1，則a、b、c的大小關(guān)系是(　　) A．b>c>a B．b>a>c C．c>b>a D．a(chǎn)>b>c 解析：選A　一般規(guī)律：化學(xué)鍵的鍵能＞氫鍵的作用能＞范德華力作用能。 4．下列事實(shí)，不能用氫鍵知識(shí)解釋的是(　　) ①水和乙醇可以完全互溶 ②溴化氫比碘化氫穩(wěn)定 ③干冰易升華 ④液態(tài)氟化氫的化學(xué)式有時(shí)可以寫(xiě)成(HF)n的形式 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 解析：選B　乙醇與水可形成O—H…O氫鍵，增大溶解度；H—Br鍵長(zhǎng)比H—I鍵長(zhǎng)短，鍵能大，故HBr比HI穩(wěn)定；干冰易升華是由于CO2分子間的范德華力小，沸點(diǎn)低；HF分子間可以形成F—H…F氫鍵，使得HF分子易聚合。 5．能夠用化學(xué)鍵的強(qiáng)度解釋的是(　　) A．N2的化學(xué)性質(zhì)比O2穩(wěn)定 B．HNO3易揮發(fā)，H2SO4難揮發(fā) C．常溫、常壓下，溴呈液態(tài)，碘呈固態(tài) D．稀有氣體很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 解析：選A　A項(xiàng)，N2的化學(xué)性質(zhì)比O2穩(wěn)定是因?yàn)殒I能：N≡N＞O===O；B項(xiàng)，HNO3易揮發(fā)，H2SO4難揮發(fā)是因?yàn)槎叻肿娱g作用力強(qiáng)弱不同；C項(xiàng)，常溫、常壓下，溴呈液態(tài)，碘呈固態(tài)是因?yàn)榉兜氯A力：I2＞Br2；D項(xiàng)，稀有氣體的原子均為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故性質(zhì)穩(wěn)定。 6．下列有關(guān)范德華力的敘述正確的是(　　) A．范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵 B．范德華力比化學(xué)鍵強(qiáng)度弱 C．任何分子間在任意情況下都會(huì)產(chǎn)生范德華力 D．范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量 解析：選B　化學(xué)鍵是強(qiáng)烈的相互作用(120～800 kJmol－1)，范德華力是一種弱的相互作用，只有幾到幾十千焦每摩爾；雖然范德華力非常微弱，但破壞它時(shí)也要消耗能量；范德華力普遍存在于分子之間，但也必須滿足一定的距離要求，若分子間的距離足夠大，分子之間也難產(chǎn)生相互作用。 7．下列各組物質(zhì)熔化或升華時(shí)，所克服的粒子間作用屬于同種類型的是(　　) A．Na2O和SiO2熔化 B．Mg和S熔化 C．氯化鈉和蔗糖熔化 D．碘和干冰升華 解析：選D　A項(xiàng)，Na2O熔化破壞離子鍵，SiO2熔化破壞共價(jià)鍵；B項(xiàng)，Mg熔化破壞金屬鍵，S熔化破壞范德華力；C項(xiàng)，NaCl熔化破壞離子鍵，蔗糖熔化破壞范德華力；D項(xiàng)，均破壞范德華力。 8．在解釋下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與物質(zhì)結(jié)構(gòu)間的因果關(guān)系時(shí)，與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)的變化規(guī)律是(　　) A．H2O、H2S、H2Se、H2Te的熱穩(wěn)定性依次減弱 B．熔點(diǎn)：Al＞Mg＞Na＞K C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低 D．CF4、CCl4、CBr4、CI4的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高 解析：選D　A項(xiàng)，與共價(jià)鍵有關(guān)；B項(xiàng)，與金屬鍵有關(guān)；C項(xiàng)，與離子鍵有關(guān)；D項(xiàng)，與范德華力有關(guān)。 9．如圖所示每條折線表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點(diǎn)變化，每個(gè)小黑點(diǎn)代表一種氫化物，其中a點(diǎn)代表的是(　　) A．H2S B．HCl C．PH3 D．SiH4 解析：選D　常見(jiàn)氫化物分子間形成氫鍵的有：H2O、HF、NH3，由圖示沸點(diǎn)變化折線可知a點(diǎn)所在折線為ⅣA族元素氫化物的沸點(diǎn)變化，因?yàn)橄鄬?duì)分子質(zhì)量：SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4，則有沸點(diǎn)：SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4，故a點(diǎn)表示SiH4。 10．水分子間存在一種叫“氫鍵”的作用(介于范德華力與化學(xué)鍵之間)彼此結(jié)合而形成(H2O)n。在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體，通過(guò)“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示： (1)1 mol冰中有________mol“氫鍵”。 (2)水分子可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的微粒，其電離方程式為_(kāi)_______________。已知在相同條件下雙氧水的沸點(diǎn)明顯高于水的沸點(diǎn)，其可能的原因是_________________ ________________________________________________________________________。 (3)在冰的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接。在冰晶體中除氫鍵外，還存在范德華力(11 kJmol－1)。已知冰的升華熱是51 kJmol－1，則冰晶體中氫鍵的能量是________ kJmol－1。 (4)氨氣極易溶于水的原因之一也是與氫鍵有關(guān)。請(qǐng)判斷NH3溶于水后，形成的NH3H2O的合理結(jié)構(gòu)是________________(填序號(hào))。 解析：(1)每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵，而每個(gè)氫鍵為兩個(gè)水分子共有一個(gè)水分子只占到氫鍵的1/2，故每個(gè)水分子形成的氫鍵數(shù)為＝2。 (2)H2O電離生成的H＋與另一個(gè)H2O以配位鍵結(jié)合形成H3O＋。 (3)＝20 kJmol－1。 (4)從一水合氨的電離特點(diǎn)判斷。 答案：(1)2 (2)H2O＋H2OH3O＋＋OH－　雙氧水分子之間存在更強(qiáng)烈的氫鍵 (3)20　(4)b 1．鹵素單質(zhì)從F2到I2在常溫常壓下的聚集狀態(tài)由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)的原因是(　　) A．原子間的化學(xué)鍵鍵能逐漸減小 B．范德華力逐漸增大 C．原子半徑逐漸增大 D．氧化性逐漸減弱 解析：選B　鹵素單質(zhì)從F2到I2結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，范德華力依次增大，單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高。 2．下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵無(wú)關(guān)的是(　　) A．冰的密度比液態(tài)水的密度小 B．NH3易液化 C．NH3分子比PH3分子穩(wěn)定 D．在相同條件下，H2O的沸點(diǎn)比H2S的沸點(diǎn)高 解析：選C　NH3分子比PH3分子穩(wěn)定是由于鍵能：N—H＞P—H。 3．下列物質(zhì)的變化，破壞的主要是范德華力的是(　　) ①碘單質(zhì)的升華　②KCl溶于水?、蹖⒁轰寮訜嶙?yōu)闅鈶B(tài)?、躈H4Cl受熱分解 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 解析：選C　碘的升華，只是狀態(tài)發(fā)生了變化，破壞的是范德華力，沒(méi)有破壞化學(xué)鍵；KCl溶于水，會(huì)破壞離子鍵；液溴由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，破壞的是范德華力；NH4Cl受熱分解，破壞的是化學(xué)鍵(包括共價(jià)鍵和離子鍵)。 4．下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　) A．范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低的唯一因素 B．范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒(méi)有必然的聯(lián)系 C．范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) D．范德華力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素 解析：選D　范德華力不能影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，僅能影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)以及溶解性，并且不是唯一的影響因素。 5．下列化合物的沸點(diǎn)相比較，前者低于后者的是(　　) A．乙醇與氯乙烷 B．鄰羥基苯甲酸(OHCOOH)與對(duì)羥基苯甲酸(HOCOOH) C．對(duì)羥基苯甲醛與鄰羥基苯甲醛 D．C3F8(全氟丙烷)與C3H8 解析：選B　根據(jù)一般作用力強(qiáng)弱順序：分子間氫鍵＞分子內(nèi)氫鍵＞范德華力進(jìn)行比較；比較分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的沸點(diǎn)高低，無(wú)氫鍵存在時(shí)，比較相對(duì)分子質(zhì)量的相對(duì)大小。 6．關(guān)于化合物CHOHCCCHOH，下列敘述正確的是(　　) ①分子間可形成氫鍵 ②分子中既有極性鍵又有非極性鍵 ③分子中有7個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵 ④該分子在水中的溶解度大于2丁烯 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 解析：選D　分子中不存在與電負(fù)性大的元素原子相連的氫原子，所以不存在氫鍵，①錯(cuò)誤；分子中碳碳鍵是非極性鍵，碳?xì)滏I、碳氧鍵是極性鍵，②正確；1個(gè)單鍵是1個(gè)σ鍵，1個(gè)雙鍵是1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，所以分子中有9個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵，③錯(cuò)誤；由于該化合物中的醛基與H2O分子之間能形成氫鍵，所以該分子在水中的溶解度大于2丁烯，④正確。 7．已知各種硝基苯酚的性質(zhì)如下表： 名　稱 結(jié)構(gòu)式 溶解度(g/100 g水，25 ℃) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 鄰_硝基苯酚 0.2 45 100 間_硝基苯酚 1.4 96 194 對(duì)_硝基苯酚 1.7 114 295 下列關(guān)于各種硝基苯酚的敘述不正確的是(　　) A．鄰_硝基苯酚分子內(nèi)形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)低于另兩種硝基苯酚 B．間_硝基苯酚不僅分子間能形成氫鍵，也能與水分子形成氫鍵 C．對(duì)_硝基苯酚分子間能形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)較高 D．三種硝基苯酚都不能與水分子形成氫鍵，所以在水中溶解度小 解析：選D　鄰_硝基苯酚形成分子內(nèi)氫鍵，間_硝基苯酚、對(duì)_硝基苯酚主要形成分子間氫鍵，分子間氫鍵的形成使其熔沸點(diǎn)升高，A、C項(xiàng)正確；三種硝基苯酚都可以與水分子形成氫鍵，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)不正確。 8．試用有關(guān)知識(shí)解釋下列原因： (1)有機(jī)物大多難溶于水，為什么乙醇和乙酸可與水互溶？_____________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙醚(C2H5OC2H5)的相對(duì)分子質(zhì)量大于乙醇，為什么乙醇的沸點(diǎn)比乙醚高得多？________________________________________________________________________。 (3)從氨合成塔里分離H2、N2、NH3的混合物，采用__________________方法，為什么？________________________________________________________________________。 (4)水在常溫情況下，其組成的化學(xué)式可用(H2O)m表示，為什么？__________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)乙醇的醇羥基、乙酸的羥基均可和水(H—O—H)互相形成分子間的氫鍵，形成締合分子相互結(jié)合，故可表現(xiàn)為互溶。 (2)乙醇分子間通過(guò)氫鍵結(jié)合產(chǎn)生的作用力比乙醚分子間作用力要大，故乙醇的相對(duì)分子質(zhì)量雖比較小，但分子間作用力較大，所以沸點(diǎn)高。 (3)采用加壓使NH3液化后，與H2、N2分離，因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，故易液化。 (4)常溫情況下，水分子不是以單個(gè)分子形式存在，而是依靠氫鍵締合成較大的分子，所以用(H2O)m表示其存在更符合實(shí)際。 答案：(1)乙醇和乙酸均可與水互相形成分子間的氫鍵，且結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)相似相溶原理可知可互溶 (2)乙醇分子間存在氫鍵，所以乙醇的沸點(diǎn)比乙醚高得多 (3)加壓使NH3液化后，與H2、N2分離　因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，易液化 (4)水分子依靠分子間氫鍵締合成較大的分子，用(H2O)m表示其存在更符合實(shí)際 9．X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)X、Y的元素符號(hào)依次為_(kāi)_______、________； (2)XZ2與YZ2分子的空間構(gòu)型分別是______和________，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是________(寫(xiě)分子式)，理由是_______________________________________ ________________________________________________________________________； (3)Q的元素符號(hào)是________，它屬于第________周期，它的核外電子排布式為_(kāi)_______________________________________________________________________， 在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為_(kāi)_______； (4)用氫鍵表示式寫(xiě)出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵____________。 解析：(1)X原子的M層只有兩對(duì)成對(duì)電子，根據(jù)泡利不相容原則，其電子排布式為1s22s22p63s23p4，為硫元素；Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，則其電子排布為1s22s22p2，為碳元素；氧為地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素，Z是氧元素；Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，等于24，為鉻元素；E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大，為氟元素。 (2)二氧化硫和二氧化碳的分子分別為V形和直線形構(gòu)型，分別為極性分子和非極性分子，水為極性分子，因此根據(jù)相似相溶原理，二氧化硫易溶于水。 (3)鉻元素的基態(tài)電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1，失去外圍的6個(gè)電子呈現(xiàn)最高價(jià)＋6價(jià)，如重鉻酸鉀(K2Cr2O7)。 (4)考慮到水分子之間也存在氫鍵，因此HF分子之間、水分子之間、水分子與HF分子之間(空間位置不同有兩種)共有4種氫鍵。 答案：(1)S　C (2)V形　直線形　SO2　CO2是非極性分子，SO2和H2O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度較大 (3)Cr　4　1s22s22p63s23p63d54s1?。? (4)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O