考點(diǎn)10-分子間的作用力-分子的手性(原卷版)

考點(diǎn)10分子間的作用力分子的手性【核心考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、分子間作用力1．范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)概念：是分子間普遍存在的相互作用力，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)特征：很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。(3)影響因素：分子的極性越大，范德華力越大；組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。(4)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔、沸點(diǎn)，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，范德華力越大，物質(zhì)熔、沸點(diǎn)越高?！竞诵臍w納】1.范德華力的正確理解范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，分子間作用力的實(shí)質(zhì)是電性引力，其主要特征有以下幾個(gè)方面：(1)廣泛存在于分子之間。(2)只有分子間充分接近時(shí)才有分子間的相互作用力(范德華力)，如固體和液體物質(zhì)中。(3)范德華力無方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。2．鍵能大小影響分子的熱穩(wěn)定性，范德華力的大小影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。3．相對(duì)分子質(zhì)量接近時(shí)，分子的極性越大，范德華力越大。4．相對(duì)分子質(zhì)量、極性相似的分子，分子的對(duì)稱性越強(qiáng)，范德華力越弱，如正丁烷＞異丁烷，鄰二甲苯＞間二甲苯＞對(duì)二甲苯。2．氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)概念：由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。(2)表示方法：氫鍵通常用A—H…B表示，其中A、B為N、O、F，“—”表示共價(jià)鍵，“…”表示形成的氫鍵。(3)氫鍵的本質(zhì)和性質(zhì)氫鍵的本質(zhì)是靜電相互作用，它比化學(xué)鍵弱得多，通常把氫鍵看作是一種比較強(qiáng)的分子間作用力。氫鍵具有方向性和飽和性，但本質(zhì)上與共價(jià)鍵的方向性和飽和性不同。①方向性：A—H…B三個(gè)原子一般在同一方向上。原因是在這樣的方向上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。②飽和性：每一個(gè)A—H只能與一個(gè)B原子形成氫鍵，原因是H原子半徑很小，再有一個(gè)原子接近時(shí)，會(huì)受到A、B原子電子云的排斥。(4)分類：氫鍵可分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵兩類。存在分子內(nèi)氫鍵，存在分子間氫鍵。前者的沸點(diǎn)低于后者。(5)氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：氫鍵主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高，分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)降低。3．溶解性(1)“相似相溶”規(guī)律非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑，如蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，難溶于水。(2)影響物質(zhì)溶解性的因素①外界因素：主要有溫度、壓強(qiáng)等。②氫鍵：溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好(填“好”或“差”)。③分子結(jié)構(gòu)的相似性：溶質(zhì)和溶劑的分子結(jié)構(gòu)相似程度越大，其溶解性越大，如乙醇與水互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。考點(diǎn)二、分子的手性1．概念(1)手性異構(gòu)體：具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能疊合，互稱手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)。(2)手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。2．手性分子的判斷(1)判斷方法：有機(jī)物分子中是否存在手性碳原子。(2)手性碳原子：有機(jī)物分子中連有四個(gè)各不相同的原子或基團(tuán)的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即eq\o(C,\s\up6(*))是手性碳原子?！颈貍渲R(shí)基礎(chǔ)練】1．下列現(xiàn)象不能用“相似相溶”規(guī)律解釋的是A．氯化氫易溶于水 B．氯氣易溶于溶液C．碘易溶于 D．酒精易溶于水2．（2021·浙江·諸暨中學(xué)高二期中）下列敘述中正確的是A．冰融化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂B．H2O2、PCl5都是含有極性鍵的非極性分子C．HF、HCl、HBr、HI的酸性依次增強(qiáng)D．對(duì)羥基苯甲醛沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛高，是由于前者分子內(nèi)形成了氫鍵3．下列關(guān)于氫鍵的說法中，錯(cuò)誤的是A．氫鍵是共價(jià)鍵的一種B．同一分子內(nèi)也可能形成氫鍵C．X、Y元素具有強(qiáng)電負(fù)性，是氫鍵形成的基本條件D．氫鍵能增大很多物質(zhì)分子之間的作用力，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高4．（2021·浙江·諸暨中學(xué)高二期中）茶文化是中國(guó)人民對(duì)世界飲食文化的一大貢獻(xiàn)，茶葉中含有少量的咖啡因(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖)。下列關(guān)于咖啡因的說法正確的是A．咖啡因的分子式為C8H9N4O2B．咖啡因分子中sp2與sp3雜化C個(gè)數(shù)比為5：3C．咖啡因與足量H2加成的產(chǎn)物含有1個(gè)手性碳原子D．咖啡因分子間存在氫鍵5．（2021·四川·遂寧中學(xué)高二期中）下列說法正確的是A．C的電子排布式1s22s22p，違反了泡利不相容原理B．常溫常壓下，18gH2O含有氫鍵數(shù)為2NAC．Ti的電子排布式1s22s22p63s23p10違反了洪特規(guī)則D．ns電子的能量一定高于(n-1)p電子的能量6．（2021·寧夏·石嘴山市第三中學(xué)高二期中）下列說法正確的是A．硫酸氫鈉溶于水、加熱至熔融態(tài)都破壞了離子鍵和共價(jià)鍵B．氯化氫氣體溶于水破壞了離子鍵，金剛石熔化破壞了共價(jià)鍵C．冰→水→氫氣和氧氣依次破壞了氫鍵和范德華力，共價(jià)鍵D．利用微機(jī)械剝離石墨制得石墨烯破壞了共價(jià)鍵和大π鍵7．（2021·寧夏·石嘴山市第三中學(xué)高二期中）“冰面為什么滑？”，這與冰層表面的結(jié)構(gòu)有關(guān)，下列有關(guān)說法正確的是A．由于氫鍵的存在，水分子的穩(wěn)定性好，高溫下也很難分解B．第一層固態(tài)冰中，水分子間通過共價(jià)鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C．第二層“準(zhǔn)液體”中，水分子間形成共價(jià)鍵機(jī)會(huì)減少，形成氫鍵的機(jī)會(huì)增加D．當(dāng)高于一定溫度時(shí)，“準(zhǔn)液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，產(chǎn)生“流動(dòng)性的水分子”，使冰面變滑7.下列有機(jī)化合物分子中含有兩個(gè)手性碳原子的是()A.B.C.D.8.試用有關(guān)知識(shí)解釋下列現(xiàn)象:(1)有機(jī)化合物大多難溶于水,而乙醇、乙酸可與水互溶:

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(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相對(duì)分子質(zhì)量遠(yuǎn)大于乙醇,但乙醇的沸點(diǎn)卻比乙醚高很多,原因:

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(3)從氨合成塔里出來的H2、N2、NH3的混合物中分離出NH3,常采用加壓使NH3液化的方法:

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(4)水在常溫下,其組成的化學(xué)式可用(H2O)m表示,原因:

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【關(guān)鍵能力提升練】9.以下對(duì)冰的描述不正確的是()A.冰的密度小于水,冰山浮在水面上,導(dǎo)致游輪被撞沉B.在冰中存在分子間氫鍵,導(dǎo)致冰山硬度大,能撞沉游輪C.在冰中每個(gè)水分子最多能形成四個(gè)氫鍵D.在冰中含有的作用力只有共價(jià)鍵和氫鍵10.在“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣→裂化氣”的變化過程中,被破壞的作用力依次是()A.范德華力、范德華力、范德華力B.范德華力、范德華力、共價(jià)鍵C.范德華力、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵D.共價(jià)鍵、共價(jià)鍵、共價(jià)鍵11.下列對(duì)分子及其性質(zhì)的解釋不正確的是()A.碘易溶于四氯化碳、甲烷難溶于水都可用“相似相溶”規(guī)律解釋B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一個(gè)手性碳原子C.H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子間可以形成氫鍵D.實(shí)驗(yàn)測(cè)定,接近100℃的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量較大,這與水分子的相互締合有關(guān)12.現(xiàn)已知O3分子為V形結(jié)構(gòu),O3在水中的溶解度和O2比較()A.O3在水中的溶解度和O2一樣大B.O3在水中的溶解度比O2小C.O3在水中的溶解度比O2要大D.無法比較13.(雙選)下列說法不正確的是()A.HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增強(qiáng)B.蘋果酸分子中含有1個(gè)手性碳原子C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是可與H2O分子形成氫鍵D.以極性鍵結(jié)合的分子一定是極性分子14.(1)一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/(kJ·mol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子間存在的兩種作用力是。

②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是。

(2)H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外,還因?yàn)椤?/p>

15.3-氯-2-氨基丁酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為一個(gè)3-氯-2-氨基丁酸分子中含有個(gè)手性碳原子。其中一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體用簡(jiǎn)單的投影式表示為和,則另一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體的簡(jiǎn)單投影式為和。

【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】16.雙氧水(H2O2)是一種醫(yī)用消毒殺菌劑,已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如下圖所示。H2O2分子不是直線形的,兩個(gè)H原子猶如在半展開的書的兩面紙上,書面夾角為93°52',而兩個(gè)O—H與O—O的夾角均為