高三化学一轮复习 第34讲 分子的性质 配合物和超分子 课件

第六章

物质的结构与性质第34讲

分子的性质

配合物与超分子考点一

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

呈电中性同种不同发生不发生一般地，电负性差值小于1.7为共价键，大于1.7为离子键。且电负性差值越大，键的极性越大。如：H-F>H-Cl>H-Br>H-I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：不同非金属原子间成键，存在共价化合物(如HCl、H2O等)和部分离子化合物(如NaOH等)中非极性键：同种非金属原子间成键，存在非金属单质(如P4、O2等)和部分共价化合物(如H2O2中O-O等)中考点一

键的极性与分子极性1.键的极性(2)键的极性对化学性质的影响分子结构化学键的极性物质的化学性质考点一

键的极性与分子极性1.键的极性(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

。极性容易电离出H＋羟基的极性越大极性越大越弱考点一

键的极性与分子极性1.键的极性(2)键的极性对化学性质的影响③与羧酸(-COOH)相连的C-X(X为卤素原子)的极性越大，羧酸的酸性越大；C-X的数量越多，羧酸的酸性越大。如酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH

CCl3COOH＞CHCl2COOH＞CH2ClCOOH

羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,相同条件下pKa越小,酸性越强。考点一

键的极性与分子极性2.分子的极性(1)概念

极性分子:分子的正电中心和负电中心不重合,键的极性的向量和不等于零。非极性分子:分子的正电中心和负电中心重合,键的极性的向量和等于零。H2Oδ-δ+CO2δ-δ+δ-正电中心和负电中心不重合极性分子正电中心和负电中心重合非极性分子δ+(1)正电中心和负电中心是否重合(2)化学键的极性的向量和是否等于零判断方法注意：键的极性具有方向性,由正电荷中心指向负电荷中心考点一

键的极性与分子极性在ABn分子中，A-B键看作AB原子间的相互作用力，根据中心原子A所受合力是否为零来判断，F合=0，为非极性分子，F合≠0，为极性分子，即当分子中各个键的极性的向量和=0为非极性分子，向量和≠0为极性分子。正四面体型，对称结构，4个C-H键的极性的向量和等于零(

F合=0)，键的极性互相抵消，是非极性分子。CH4考点一

键的极性与分子极性2.分子的极性(2)极性分子和非极性分子的判断方法

考点一

键的极性与分子极性2.分子的极性(2)极性分子和非极性分子的判断方法

③ABn型多原子分子：根据分子结构判断

立体构型对称的是非极性分子;立体构型不对称的是极性分子①只含有非极性键的分子一定是非极性分子，如O2、H2、P4、C60。②双原子分子:A-A型一定是非极性分子、A-B型一定是极性分子。对于双原子分子，键有极性，分子有极性，如HCl、HF、HBr、CO均为极性分子。

考点一

键的极性与分子极性③ABn型多原子分子：根据分子结构判断

立体构型对称的是非极性分子;立体构型不对称的是极性分子分子的空间结构完全对称直线形平面{正三角}形正四面体分子的空间结构不完全对称V形三角锥形四面体等极性分子非极性分子三角双锥形、正八面体形等考点一

键的极性与分子极性③ABn型多原子分子：根据分子结构判断

立体构型对称的是非极性分子;立体构型不对称的是极性分子直线形平面{正三角}形正四面体V形三角锥形四面体等极性分子非极性分子三角双锥形、正八面体形等中心原子无孤电子对且键长相等中心原子有孤电子对或无孤电子对但键长不同考点一

键的极性与分子极性③ABn型多原子分子：利用孤电子对判断

中心原子无孤电子对且键长相等的是非极性分子,有孤电子对或无孤电子对但键长不同的是极性分子③ABn型多原子分子：|中心原子化合价|=最外层电子数，则为非极性分子|中心原子化合价|≠最外层电子数，则为极性分子考点一

键的极性与分子极性①稀有气体分子是非极性分子，但不含共价键②臭氧是极性分子，但很微弱，共价键为极性键③H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子δ-δ+δ-考点一

键的极性与分子极性变式：(双选)S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法中错误的是(

)BC

考点一

键的极性与分子极性变式：已知，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。请回答下列问题：(1)PtCl2(NH3)2的结构是___________(填“平面正方形”或“四面体”)。(2)淡黄色固体物质由____________(填“极性分子”或“非极性分子”，下同)组成，黄绿色固体物质由_________组成。(3)请在以下横线上画出这两种固体分子的几何构型图：淡黄色固体：______________，黄绿色固体：____________。平面正方形解析:由于PtCl2(NH3)2存在两种同分异构体，所以是平面正方形结构。非极性分子极性分子考点二

分子间作用力1.分子间作用力(1)概念：物质分子之间

存在的相互作用力，称为分子间作用力。(2)分类：分子间作用力最常见的是

和

。(3)强弱：范德华力

氢键

化学键。(4)作用：分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。分子间作用力存在于由共价键形成的多数______________和绝大多数气态、液态、固态非金属________分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力。普遍范德华力氢键＜＜共价化合物

单质

考点二

分子间作用力1.分子间作用力(5)变化规律：一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力________，物质的熔、沸点也________。例如，熔、沸点：I2______Br2______Cl2______F2越大

越高

>

>

>

考点二

分子间作用力(6)氢键①形成：已经与

的原子形成共价键的

(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中

的原子之间的作用力，称为氢键。②表示方法：A—H…B（A、B一般为F、O、N）③特征：具有一定的

性和

性。④分类：氢键包括

氢键和

氢键两种。⑤分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点

，对电离和溶解度等产生影响。存在分子内氢键，会使物质的熔沸点降低。电负性很大氢原子电负性很大方向饱和分子内分子间升高O、F、N

①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如H2O的熔、沸点高于H2S②氨气极易液化，是因为液氨分子间存在氢键；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成氢键③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为在固态水(冰)中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。考点二

分子间作用力(7)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)考点二

分子间作用力

(2)分子内氢键：(不属于分子间作用力)对羟基苯甲醛对羟基苯甲酸

(1)分子间氢键：(属于分子间作用力)邻羟基苯甲醛邻羟基苯甲酸邻硝基苯酚氢键氢键氢键氢键氢键考点二

分子间作用力[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：___________________________________________________________________________邻羟基苯甲醛形成分子内氢键：

；对羟基苯甲醛形成分子间氢键：对羟基苯甲醛考点二

分子间作用力考点二

分子间作用力

氢键对水分子的影响水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000①氢键使水分子沸点反常的高②水结冰时,体积膨胀,密度降低③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量的测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大。每个水分子与相邻4个水分子以氢键相连接,含1molH2O的冰中,最多可形成2mol氢键。常温下液态水中除了含有简单H2O外，还含有通过氢键联系在一起的缔合分子(H2O)2……(H2O)n等。当水结成冰后，水分子大范围地以氢键互相联结成为晶体，因此在冰的结构中形成许多空隙，体积膨胀，密度减小。

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＞______＞_________无有氢键范德华力(8)范德华力、氢键的对比影响其强度的因素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_____,范德华力越大对于A—H…B，A、B的电负性

，B原子的半径

，氢键键能越大对物质性质的影响主要影响物理性质(如熔、沸点)越大越大越大越小考点二

分子间作用力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)随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。非极性极性增大考点二

分子间作用力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

镜像不能叠合手性异构体四个不同基团或原子→手性碳原子必须是饱和碳原子考点二

分子间作用力3.分子的手性(4)手性分子的判断方法一般：※当分子中只有一个手性C*，分子一定有手性。※当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。无对称轴，又无对称中心的分子，必是手性分子。手性分子非手性分子镜面考点二

分子间作用力4.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值(非羟基氧原子数)越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。考点二

分子间作用力理解应用1.H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10－2，请根据结构与性质的关系解释：①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：____________________________________________。②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________。第一步电离生成的氢离子抑制了第二步的电离H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se为＋4价，而H2SeO4中的Se为＋6价，正电性更高，导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H＋考点二

分子间作用力理解应用2.亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为①___________，②______________。(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①_____________________________②______________________________。H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2OH3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O考点二

分子间作用力理解应用(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_________________________________________________，写出化学方程式：_____________________________。H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应H3AsO3＋3HCl==AsCl3＋3H2O专项突破二、分子间作用力与分子性质原因分析4.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)ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是____________________________________________________________。(3)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是___________________________________________________________。H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子，且都能与H2O形成氢键考点三

配合物和超分子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NH4+可表示为________________，在NH4+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

。孤电子对配位键相同考点三

配合物和超分子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。(2)形成条件中心离子或原子：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。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。分子或离子配位键考点三

配合物和超分子(3)组成：如[Cu(NH3)4]SO4配位原子配位体配位数考点三

配合物和超分子(3)组成：如[Cu(NH3)4]SO4①中心原子或离子：配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见。②配体：配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO等。③配位原子：是指配体中直接同中心离子配合的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子。④配位数：直接同中心离子(或原子)配位的原子的数目叫中心离子(或原子)的配位数，如[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4。考点三

配合物和超分子[名师点拨]

配合物的组成(1)有的配合物没有外界。如五羰基合铁Fe(CO)5、四羰基合镍Ni(CO)4。(2)有的配合物有多种配体。如[Cu(NH3)2(H2O)2]SO4、[Co(SO4)(NH3)5]Br。(3)配合物的稳定性配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。(4)配合物形成时性质的改变①颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成；②溶解度的改变，如AgCl沉淀可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。(1)[Cu(NH3)4]2＋与[Cu(H2O)4]2＋哪个配位离子更稳定？原因是什么？提示[Cu(NH3)4]2＋更稳定。因为N和O都有孤电子对，但O电负性大，吸引孤电子对的能力强，故NH3提供孤电子对的能力比H2O大。(2)NH3与Cu2＋形成配合物，但NF3很难与Cu2＋形成配合物，原因是什么？提示电负性：F＞H，使得NF3提供孤电子对的能力小于NH3。思考与讨论：考点三

配合物和超分子3.配合物的制备实验操作实验现象及有关的离子方程式

滴加氨水后，试管中首先出现__________：________________________________，氨水过量后沉淀逐渐_____，得到深蓝色的透明溶液_________________________，滴加乙醇后析出深蓝色晶体：[Cu(NH3)4]2＋＋

＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓蓝色沉淀Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+溶解Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－考点三

配合物和超分子3.配合物的制备

溶液变为___色：_________________________

滴加AgNO3溶液后，试管中出现__________：__________________，再滴加氨水后沉淀______，溶液呈___色:______________________________红白色沉淀Ag＋＋Cl－===AgCl↓溶解无AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－考点三

配合物和超分子4.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分子识别和自组装。(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。两种或两种以上分子间相互作用注意：超分子定义中的分子是广义的，包括离子。考点三

配合物和超分子(3)重要特征及其应用——①分子识别：

a.“杯酚”分离C60和C70选2P98杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别考点三

配合物和超分子(3)重要特征及其应用——①分子识别：

b.“冠醚”识别碱金属离子选2P98考点三

配合物和超分子(3)重要特征及其应用——①分子识别：

b.“冠醚”识别碱金属离子冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合。考点三

配合物和超分子(3)重要特征及其应用——①分子识别：

b.“冠醚”识别碱金属离子思考：冠醚靠什么原子吸引阳离子？C原子是环的骨架，稳定了整个冠醚，O原子吸引阳离子。冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合形成超分子。考点三

配合物和超分子(3)重要特征及其应用——①分子识别：

b.“冠醚”识别碱金属离子冠醚冠醚空腔直径/pm适合的粒子(直径/pm)12-冠-415-冠-518-冠-621-冠-7120~150170~220260~320340~430Li＋（152）Na＋（204）K＋（276）Rb＋（304）Cs＋（334）

选2P99

表3-6冠醚识别钾离子不同冠醚的空腔尺寸不同，与不同的阳离子相匹配，从而实现选择性结合。考点三

配合物和超分子——超分子自组装超分子自组装过程是使超分子产生高度有序的过程。自组装：在不受外力介入下，分子自行聚集、组织成规则结构的现象。例如，分子的结晶即是一种自组装现象。(3)重要特征及其应用易错辨析1.配位