学年高中化学选修3练习第二章第三节 第2课时范德华力教育文档.docx
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第二章第三节第2课时 范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性
要练说,得练看。
看与说是统一的,看不准就难以说得好。
练看,就是训练幼儿的观察能力,扩大幼儿的认知范围,让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中,积累词汇、理解词义、发展语言。
在运用观察法组织活动时,我着眼观察于观察对象的选择,着力于观察过程的指导,着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。
知识点一 范德华力与氢键的考查
家庭是幼儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作,孩子一入园就召开家长会,给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。
我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长,要求孩子回家向家长朗诵儿歌,表演故事。
我和家长共同配合,一道训练,幼儿的阅读能力提高很快。
1.卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集态由气态、液态到固态的原因是( )
“师”之概念,大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。
其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。
《说文解字》中有注曰:
“师教人以道者之称也”。
“师”之含义,现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。
“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。
“老”在旧语义中也是一种尊称,隐喻年长且学识渊博者。
“老”“师”连用最初见于《史记》,有“荀卿最为老师”之说法。
慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制,老少皆可适用。
只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”,其只是“老”和“师”的复合构词,所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称,虽能从其身上学以“道”,但其不一定是知识的传播者。
今天看来,“教师”的必要条件不光是拥有知识,更重于传播知识。
A.原子间的化学键键能逐渐减小
“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼,从最初的门馆、私塾到晚清的学堂,“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。
只是更早的“先生”概念并非源于教书,最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。
《孟子》中的“先生何为出此言也?
”;《论语》中的“有酒食,先生馔”;《国策》中的“先生坐,何至于此?
”等等,均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。
其实《国策》中本身就有“先生长者,有德之称”的说法。
可见“先生”之原意非真正的“教师”之意,倒是与当今“先生”的称呼更接近。
看来,“先生”之本源含义在于礼貌和尊称,并非具学问者的专称。
称“老师”为“先生”的记载,首见于《礼记?
曲礼》,有“从于先生,不越礼而与人言”,其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”,与教师、老师之意基本一致。
B.范德华力逐渐增大
我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。
为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?
吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:
“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!
”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。
特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:
提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。
知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。
根本原因还是无“米”下“锅”。
于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。
所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。
要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。
C.原子半径逐渐增大
D.氧化性逐渐减弱
2.图L2-3-5中每条折线表示周期表ⅣA族~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是( )
图L2-3-5
A.H2SB.HCl
C.PH3D.SiH4
3.下列物质的结构或性质与氢键无关的是( )
A.乙醛的沸点
B.乙醇在水中的溶解度
C.氢化镁的熔点
D.DNA的双螺旋结构
知识点二 溶解性的考查
4.根据物质的溶解性及“相似相溶”的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中的溶解度大。
下列关于原因的叙述正确的是( )
A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素原子
B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物
C.Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子
D.以上说法都不对
5.[2019·河南三门峡模拟]下列说法不正确的是( )
A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关
B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O之间存在氢键
C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释
D.甲烷可与水形成氢键这种化学键
6.[2019·山西太原模拟]下列事实与氢键有关的是( )
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
7.二甘醇可用于溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。
二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。
下列有关二甘醇的叙述正确的是( )
A.符合通式CnH2nO3
B.分子间能形成氢键
C.分子间不存在范德华力
D.能溶于水,不溶于乙醇
8.[2019·福建三明二中段考]下列说法中错误的是( )
A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF间存在氢键
B.H2O的沸点比HF的高,可能与氢键有关
C.氨水中存在分子间氢键
D.氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上
9.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。
在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )
A.氢键;分子间作用力;非极性键
B.氢键;氢键;极性键
C.氢键;极性键;分子间作用力
D.分子间作用力;氢键;非极性键
10.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。
根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为( )
A.
B.
C.
D.
11.[2019·四川宜宾南溪一中月考]经验规律(“相似相溶”规律):
一般来说,由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。
以下事实中不能用“相似相溶”规律说明的是( )
A.HCl易溶于水
B.I2易溶于CCl4中
C.Cl2可溶于水
D.NH3难溶于苯中
12.中科院国家纳米科学中心2019年11月22日宣布,该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。
这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。
下列说法中正确的是( )
①正是氢键的存在,冰能浮在水面上
②氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
③由于氢键的存在,沸点:
HCl>HBr>HI>HF
④由于氢键的存在,使水与乙醇互溶
⑤由于氢键的存在,使水具有稳定的化学性质
A.②⑤B.③⑤
C.②④D.①④
13.C、H、O、N是构成蛋白质的主要元素。
请回答下列问题:
(1)CH2
CH—CH
CH2是重要的化工原料,1mol该化合物中σ键和π键数目之比是 。
(2)C、H、O三种元素形成的最简单化合物的立体构型是 ,其中心原子的杂化方式是 。
(3)同碳原子数的醇与烷烃、同碳原子数的多元醇与一元醇相比,前者都比后者的熔、沸点高,其原因是 。
14.数十亿年来,地球上的物质不断地发生变化,大气的成分也发生了变化。
下表是原始大气和目前的空气的成分:
空气的成分
N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体He、Ne等
原始大气的成分
CH4、NH3、CO、CO2等
用上表中所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有 (填化学式,下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有 。
(3)与H+可直接形成配位键的分子有 。
(4)沸点最高的是 ,用所学知识解释其沸点高的原因:
。
(5)分子中不含孤电子对的分子(除稀有气体外)有 ,它的立体构型为 。
(6) 极易溶于水,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间可形成 。
15.结构决定性质是化学科学中一个基本规律。
主族非金属元素的氢化物在结构和性质上各有特点。
(1)化学键的偶极矩是矢量,方向规定为从正电中心指向负电中心,方向用
表示。
甲烷和甲硅烷的偶极矩如图L2-3-6所示,那么H、C、Si电负性由大到小的顺序是 。
图L2-3-6
(2)分子的极性大小与分子的空间构型及化学键的极性大小有关,物质结构上常用偶极矩表示分子极性的大小。
下表是常见氢化物的偶极矩(μ)数据:
物质
甲烷
氨气
水
硫化氢
偶极矩(μ)/
德拜尔
0
1.66
1.85
1.1
据此分析:
①μ(甲烷)=0的原因是 。
②μ(水)>μ(硫化氢)的原因是 。
(3)NH3、H2O都可以作为配体,形成配合物,CH4不能作配体,原因是 。
(4)叠氮酸HN3的结构式如图L2-3-7所示,其中①号N的杂化方式为 ,②号N的杂化方式为 。
预测其在水中的溶解度较 (填写“大”或“小”)。
图L2-3-7
16.X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子构型依次为正四面体形、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。
Q
I1
I2
I3
I4
I5
…
电离能
(kJ/mol)
496
4562
6912
9543
13353
…
回答下列有关问题:
(1)W原子的价电子排布图为 。
(2)化合物X2W2的电子式为 ,化合物XYZ的结构式为 。
(3)相同条件下,YW2、RW2两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式),原因是 。
(4)RW3分子中的键角为 ,R
的立体构型为 。
(5)X、Z、W三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为 ,YW2中的化学键类型为 共价键(填“极性”或“非极性”),根据等电子原理,指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有 (要求写一种即可)。
第2课时 范德华力、氢键及其对
物质性质的影响与溶解性
1.B [解析]卤素单质从F2到I2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力依次增强,分子的熔、沸点依次升高。
2.D [解析]在第ⅣA族~ⅦA族中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有第ⅣA族元素形成的氢化物不存在反常现象,故a点代表的是SiH4。
3.C [解析]乙醛分子间存在氢键,乙醛的沸点与氢键有关,A项错误;乙醇和水分子间能形成氢键,乙醇在水中的溶解度与氢键有关,B项错误;氢化镁为离子化合物,氢化镁的熔点与氢键无关,C项正确;DNA含有O—H键、N—H键,双螺旋结构与氢键有关,D项错误。
4.C
5.D [解析]HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子,分子间作用力越大,相应物质的熔、沸点越高,A项正确;水分子间可形成氢键,H2S间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,B项正确;碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,C项正确;甲烷中碳原子电负性不大,甲烷分子和水分子之间不能形成氢键,并且氢键不是化学键,属于分子间作用力,D项错误。
6.B [解析]水分解破坏的是化学键,不是氢键,A项错误;氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,所以水结成冰时,体积增大,密度变小,B项正确;CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关,与氢键无关,C项错误;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中化学键的键能大小有关,与氢键无关,D项错误。
7.B [解析]二甘醇的分子式为C4H10O3,不符合通式CnH2nO3。
二甘醇分子之间能形成O—H…O氢键,也存在范德华力。
由“相似相溶”原理可知,二甘醇能溶于水和乙醇。
8.D [解析]因氟化氢分子之间存在氢键,HF是卤化氢中沸点最高的,A项正确;1个H2O可形成2个氢键,1个HF只能形成1个氢键,氢键越多,沸点越高,B项正确;氨水中除NH3之间存在氢键,NH3与H2O,H2O与H2O之间都存在氢键,C项正确;氢键中X—H…Y三原子应尽可能地在一条直线上,但在特定条件下,如空间位置的影响下,也可能不在一条直线上,D项错误。
9.B [解析]因为O的电负性较大,在雪花、水中存在O—H…O氢键,故在实现雪花→水→水蒸气的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键,而由水蒸气→氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。
10.B [解析]从氢键的成键原理上讲,A、B都成立;但从空间构型上讲,由于氨分子是三角锥形,易于提供孤电子对,所以,以B方式结合时空间阻碍最小,结构最稳定;从事实上讲,依据NH3·H2O
N+OH-,可知答案是B。
11.C [解析]HCl、NH3是极性分子,I2、Cl2是非极性分子,H2O是极性溶剂,CCl4、苯是非极性溶剂,C项正确。
12.D [解析]①冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,故①正确;②氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故②错误;③HF分子间存在氢键,沸点最高;HCl、HBr、HI,都不存在分子间氢键,都是分子晶体,熔沸点高低取决于分子间作用力大小,相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔沸点越高,所以沸点:
HCl 13. (1)9∶2 (2)平面三角形 sp2 (3)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,且氢键越多,熔、沸点越高(答出要点即可) [解析] (1)单键都是σ键,双键中包括一个σ键和一个π键。 所以1个CH2 CH—CH CH2中含有9个σ键和2个π键,数目之比是9∶2。 (2)C、H、O三种元素形成的最简单化合物是HCHO,其立体构型是平面三角形结构;中心原子是C原子,形成3个σ键,所以是sp2杂化。 (3)醇分子中含有羟基,易形成分子间氢键,并且氢键越多,熔、沸点越高,所以同碳原子数的醇与烷烃、同碳原子数的多元醇与一元醇相比,前者都比后者的熔、沸点高。 14. (1)H2O、Ne、CH4、NH3 (2)CH4、CO2 (3)NH3、H2O (4)H2O 液态水分子间存在氢键,使分子间作用力增强,沸点升高 (5)CH4 正四面体形 (6)NH3 氢键 [解析](3)H+有空轨道,与它形成配位键的分子应有孤电子对。 根据H︰ ︰H和H︰ ︰H知,NH3和H2O可以和H+以配位键结合成N和H3O+。 (5)甲烷的电子式为H︰ ︰H,不存在孤电子对,且中心碳原子为sp3杂化,故其立体构型为正四面体形。 15. (1)C>H>Si (2)①CH4是正四面体构型,为非极性分子 ②O的电负性大于S,所以O—H的极性大于S—H (3)CH4没有孤电子对而NH3中的N,H2O中的O都有孤电子对 (4)sp sp2 大 [解析] (1)偶极矩的方向指向负电中心,即指向电负性较强的元素,故从甲烷和甲硅烷的偶极矩图示可知电负性C>H>Si。 (2)①甲烷是正四面体结构,其结构上的对称性导致其为非极性分子,偶极矩为0。 (3)NH3和H2O为极性分子且N、O含有孤电子对,而甲烷是非极性分子且无孤电子对。 (4)三个氮原子处于同一直线上,故①号氮原子为sp杂化。 ②号氮原子形成V形结构,该氮原子应为sp2杂化。 从其结构上看该分子空间不对称为极性分子,根据相似相溶原理可知叠氮酸在水中的溶解度较大。 16. (1) (2)H: : : H H—C≡N (3)SO2 二氧化碳是非极性分子,二氧化硫和水都是极性分子 (4)120° 三角锥形 (5)NH4NO3 极性 N2 [解析]X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,则Z是N;Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体形、三角锥形和V形,则X、Y、Z、W分别为H、C、N、O;W与R是同族元素,则R是S;根据Q的各级电离能知,Q第一电离能和第二电离能相差较大,则Q为第ⅠA族元素,且原子序数大于O,所以为Na。 (2)化合物H2O2中H原子和O原子之间共用一对电子,O原子之间共用一对电子,所以H2O2电子式为H: : : H,化合物HCN中C原子和N原子共用3对电子,H原子和C原子共用1对电子,所以HCN的结构式为H—C≡N。 (4)SO3分子中价层电子对数=3+×(6-3×2)=3且不含孤电子对,所以为平面三角形结构,则三氧化硫分子中的键角为120°,S 中价层电子对数=3+×(6+2-3×2)=4且含有一对孤电子对,所以亚硫酸根离子的立体构型为三角锥形。 (5)H、N、O三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为NH4NO3,CO2中的化学键类型为极性共价键,根据等电子原理,与CO互为等电子体且含有Z原子的微粒为N2。
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