大单元三　第八章　第35讲　分子的性质　配合物与超分子-2025年高中化学大一轮复习讲义人教版

第35讲分子的性质配合物与超分子[复习目标]1.理解分子的极性。2.掌握范德华力的含义及对物质性质的影响。3.理解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。4.理解配位键的含义。5.了解超分子的概念。考点一键的极性与分子极性1．键的极性(1)极性键与非极性键的比较极性键非极性键成键原子________种元素的原子间________元素的原子间电子对________偏移(电荷分布不均匀)________偏移(电荷分布均匀)成键原子的电性eq\o(H,\s\up7(δ＋))—eq\o(C,\s\up7(δ－))l呈电中性思考如何判断共价键极性的强弱？_______________________________________________________________________________(2)键的极性对化学性质的影响键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的______而实现的，羧基中羟基的极性越大，越__________________，则羧酸的酸性越强。①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中____________________，则羧酸的酸性越强。②烷基是推电子基团，从而减小羧基中羟基的________，导致羧酸的酸性减小。一般地，烷基越长，推电子效应________，羧酸的酸性_________________________________________。2．极性分子和非极性分子(1)概念极性分子：分子的正电中心和负电中心______，键的极性的向量和________零。非极性分子：分子的正电中心和负电中心________，键的极性的向量和________零。(2)极性分子和非极性分子的判断方法①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。②判断ABn型分子极性的两条经验规律a．中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数，则为非极性分子，反之则为极性分子。b．中心原子A没有孤电子对，则为非极性分子，反之则为极性分子。一、有关羧酸酸性强弱的判断及归因分析1．试比较下列有机酸的酸性强弱。①CF3COOH②CCl3COOH③CHCl2COOH④CH2ClCOOH⑤CH3COOH⑥CH3CH2COOH_______________________________________________________________________________2．酸性：氟乙酸大于氯乙酸的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．酸性：甲酸大于乙酸的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。二、分子极性的判断4．下列分子P4、C60、Cl2、NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、HCN、HCHO、PCl5、PCl3属于极性分子的是_____________________________________________；属于非极性分子的是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。考点二分子间作用力1．分子间作用力(1)范德华力、氢键的对比范德华力氢键作用微粒分子或原子(稀有气体分子)H与N、O、F等电负性很大的原子分类－分子内氢键和分子间氢键特征____方向性和饱和性____饱和性和方向性强度共价键＞________＞____________影响其强度的因素①组成和结构相似的物质，相对分子质量________，范德华力越大；②分子的极性______，范德华力越大X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关对物质性质的影响主要影响物理性质(如熔、沸点)(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)[应用举例]已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大，其中沸点较高的是__________________，请画出上述两种物质形成氢键的情况：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．分子的溶解性(1)“相似相溶”规律①非极性溶质一般能溶于________溶剂，极性溶质一般能溶于________溶剂。②分子结构相似的物质易互溶。(2)氢键对分子溶解性的影响若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度________。3．分子的手性(1)手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为____，在三维空间里____________的现象。(2)手性分子：具有____________的分子。(3)手性碳原子：在有机物分子中，连有____________________的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。1．氢键是一种特殊的化学键()2．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大()3．氨水中氨分子与水分子间形成了氢键()4．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键()5．氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高()一、分子间作用力与物质性质原因分析1．下列说法正确的是()A．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键B．“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，不可能形成氢键C．萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点D．卤素单质、碱金属单质的熔、沸点均随着摩尔质量的增大而升高2．下列关于氢键的说法正确的是()A．每一个水分子内含有两个氢键B．冰和干冰分子间都存在氢键C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D．H2O是一种非常稳定的化合物是因为水分子间可以形成氢键3．有关分子的溶解性，解答下列各题：(1)H2O2难溶于CS2，简要说明理由_____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是____________________________________________________________________________________________________________。4．有关物质的熔、沸点，解答下列问题。(1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是____，原因是：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(111℃)，原因是___________________________________________________________________________________________。(3)如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为________________________________________________________________________。(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______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、手性碳的判断5．(2023·海南，12改编)闭花耳草是海南传统药材，具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一，结构简式如图所示。用“*”标出分子中的手性碳原子。考点三配合物、超分子1．配位键(1)形成：由一个原子单方面提供____________而另一个原子接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键被称为________。(2)表示方法：常用“____”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示为________________，在NHeq\o\al(＋,4)中，虽然有一个N—H形成过程与其他3个N—H形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全________。2．配位化合物(1)概念：金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些____________(称为配体或配位体)以__________结合形成的化合物。如[Cu(NH3)4]SO4：(2)形成条件①中心离子或原子：有空轨道，一般是带正电的金属离子，特别是过渡金属离子，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等，但也有电中性的原子等。②配位体：其中的配位原子(配位体中直接同中心离子或原子配合的原子)有孤电子对。配位体可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是离子，如F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、OH－等。(3)配位原子及配位数①配位原子：配位体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如：H2O中的O原子，NH3中的N原子。②配位数：作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的数目，即形成的配位键的数目称为配位数。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4，[Ag(NH3)2]＋的配位数为2。(4)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中中心离子或原子与配位体组成的部分称为内界，外界是SOeq\o\al(2－,4)，配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分。即：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq\o\al(2－,4)，Cu2＋＋4NH3。3．超分子(1)概念超分子是由__________________的分子通过________________形成的分子聚集体。(2)超分子内分子间的作用力多数人认为，超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。(3)超分子的两个重要特征是____________和________。(4)超分子的应用在分子水平上进行分子设计，有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。1．配位键实质上是一种特殊的共价键()2．提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子()3．有配位键的化合物就是配位化合物()4．配位化合物都很稳定()5．在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀()6．Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的()一、配合物1．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法正确的是()A．配位体是Cl－和H2O，配位数是8B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D．在1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3molAgCl沉淀2.(2023·烟台模拟)过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。下列有关该配离子的说法正确的是()A．1mol该配离子中含有π键的个数是6×6.02×1023B．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化C．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳D．该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键3．回答下列问题：(1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子，请写出生成此配离子的离子方程式：_________________________________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有________________。1mol该阳离子中含σ键个数为________。(2)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：________________________________________________________。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。下列说法不正确的是_________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是N元素b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、共价键和配位键d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H键角e．SOeq\o\al(2－,4)的空间结构为正四面体形f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2二、超分子4．冠醚是皇冠状的分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K＋形成的配离子的结构如图所示。下列说法错误的是()冠醚冠醚空腔直径/pm适合的粒子(直径/pm)15-冠-5170～220Na＋(204)18-冠-6260～320K＋(276)、Rb＋(304)21-冠-7340～430Cs＋(334)A.冠醚可以用来识别碱金属离子B．二苯并-18-冠-6也能适配Li＋C．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种D．一个配离子中配位键的数目为65．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是()A．第二电离能：C<OB．杯酚分子中存在π键C．杯酚与C60形成氢键D．C60与金刚石晶体类型不同1．(2023·山东，3)下列分子属于极性分子的是()A．CS2 B．NF3C．SO3 D．SiF42．(2023·浙江1月选考，12)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3=2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是()A．Al2Cl6的结构式为B．Al2Cl6为非极性分子C．该反应中NH3的配位能力大于氯D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应3．(1)[2021·全国甲卷，35(3)]甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2021·湖南，18(2)①]硅和卤素单质反应可以得到SiX4。SiX4的熔、沸点SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点/K183.0203.2278.6393.7沸点/K187.2330.8427.2560.70℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是_______________________________________(填化学式)，沸点依次升高的原因是____________________________________________，气态SiX4分子的空间结构是________________。4．(1)[2022·全国甲卷，35(3)]固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构__________________。(2)[2017·全国卷Ⅱ，35(3)③]图中虚线代表氢键，其表示式为(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、_______________________________________、____________________________________。5．(1)[2023·北京，15(6)]浸金