魯科版2023-2024年高中化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第5章 第30講分子的性質(zhì)配合物與超分子

第30講分子的性質(zhì)配合物與超分子

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.了解分子的性質(zhì)。2.了解范德華力、氫鍵的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。3.了解

配位鍵、超分子的含義。

考點(diǎn)一分子的性質(zhì)

■歸納整合?≡?M

1.分子的極性

類型非極性分子極性分子

正電荷重心和負(fù)電荷重心正電荷重心和負(fù)電荷重心

形成原因

______的分子________的分子

存在的共價(jià)鍵

分子內(nèi)原子排列

2.分子極性與化學(xué)鍵、分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

雙原子分子，如HC1、NO、IBr等

空T

極

極J

神

稱

性

性角形分子，如H2。、HzS、SOz等

分

鍵三角錐形分子，如NH3、PH：,等

子

非正四面體形分子,如CH￡1、

CHCLCHCk等

?J?2x

對(duì)

稱

、

非

非單質(zhì)分子，Cl2、N2、P,>Lz等

極

叱Co2、GH∣

性直線形分子，如、CS2等

性

分正四面體形分子，如CH、CCl,、CF等

鍵11

子

平面正三角形分子，如BF：,、SO3等

3.分子的手性

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相似但不能重疊，互稱為

對(duì)映異構(gòu)體。對(duì)于僅通過單鍵連接其他原子的碳原子，當(dāng)其所連接的四個(gè)原子或基團(tuán)均不相

同時(shí)，這個(gè)碳原子稱為不對(duì)稱碳原子，常根據(jù)有無不對(duì)稱碳原子推測(cè)分子是否為手性分子。

4.分子的溶解性

(1)“相似相溶”原理：非極性分子易溶于溶劑，極性分子易溶于溶劑。

(2)若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度。

(3)隨著溶質(zhì)分子中疏水基個(gè)數(shù)的增多，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醉和水以任意

比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。

底易錯(cuò)辨析

1.以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子（）

2.碘化氫的沸點(diǎn)高于氯化氫的沸點(diǎn)是因?yàn)榈饣瘹浞肿娱g存在氫鍵（）

CH,OH

I

H-C-OH

I

3.CH?。H為手性分子（）

4.非極性分子中，一定含有非極性共價(jià)鍵（）

5.鹵素單質(zhì)、鹵素氨化物、鹵素碳化物（即CXQ的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增

大（）

6.BCb與NCl3均為三角錐形，為極性分子（）

■專項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、分子的極性判斷

1.下列各組分子中，都屬于含極性鍵的非極性分子的是（）

A.CO2、H2SB.C2H4、CH4

C.CI2、C2H2D.NH3、HCl

2.下列分子中，屬于極性分子的是,

屬于非極性分子的是o

①P4②CO③C2H2（S）BF3⑤SCh⑥PCb⑦SiF4⑧CH2CI2

■歸納總結(jié)

分子極性的判斷方法

（1）只含非極性鍵的分子一定是非極性分子。

（2）含極性鍵的雙原子分子一定是極性分子。

（3）AB"（"22）型分子:

①根據(jù)分子結(jié)構(gòu)判斷

若分子是對(duì)稱的，則為非極性分子，否則是極性分子。

②利用孤電子對(duì)判斷

若中心原子A中無孤電子對(duì)，則為非極性分子；若有孤電子對(duì)，則為極性分子。

③利用化合價(jià)判斷

中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子；若不等，則為

極性分子。

二、物質(zhì)溶解性判斷

3.下列化學(xué)事實(shí)中，主要用“相似相溶”原理解釋的有：（填序號(hào)）。

①02、N2難溶于水，但CL能溶于水

②戊醇在水中溶解度較小，但戊醇與己烷互溶

③碘難溶于水，碘溶于酒精形成碘酒

④NaCl能溶于水形成溶液，NaCI“溶”于酒精形成膠體

⑤NFh在水中的溶解度達(dá)到了1：700（體積比）

4.乙醇與甲醛互為同分異構(gòu)體，乙醇能與水以任意比例互溶，而甲醛卻不溶于水。試解釋其

原因是什么？預(yù)測(cè)乙醇與甲醛的熔、沸點(diǎn)哪個(gè)高？

5.超臨界Co2萃取的應(yīng)用范圍十分廣闊。在醫(yī)藥工業(yè)中，用于中草藥有效成分的提取，熱

敏性生物制品藥物的精制；在食品工業(yè)中，用于啤酒花、色素的提取等；在香料工業(yè)中，用

于天然及合成香料的精制分離等。從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)看，用超臨界CO2萃取的物質(zhì)應(yīng)該具有什么

特點(diǎn)？

考點(diǎn)二分子間作用力

?歸納整合必備知識(shí)

1.范德華力、氫鍵的對(duì)比

范德華力氫鍵

H與N、0、F等電負(fù)性很

作用微粒分子或原子（稀有氣體分子）

大的原子

分類----------分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵

---------------------

特征______方向性和飽和性飽和性和方向性

強(qiáng)度共價(jià)鍵>______>____________

①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分

X—H…Y強(qiáng)弱與X和Y的

影響其強(qiáng)度的因素子質(zhì)量—，范德華力越大；

電負(fù)性有關(guān)

②分子的極性—，范德華力越大

對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響主要影響物理性質(zhì)（如熔、沸點(diǎn)）

2.氫鍵的表示方法（以HF分子間氫鍵為例）

I應(yīng)用舉例）

已知鄰羥基苯甲醛°H）與對(duì)羥基苯甲醛（H（==^CH（））的沸點(diǎn)相差很大，其

中沸點(diǎn)較高的是,請(qǐng)畫出上述兩種物質(zhì)形成氫鍵的情況：

E易錯(cuò)辨析

1.氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵（）

2.鹵素單質(zhì)、鹵素氨化物、鹵素碳化物（即CXQ的熔、沸點(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增

大（）

3.氨水中氨分子與水分子間形成了氫鍵（）

4.可燃冰（CH4?8H2O）中甲烷分子與水分子之間形成了氫鍵（）

5.H?O比HzS穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵（）

6.氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的'熔、沸點(diǎn)升高（）

■專項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、范德華力、氫鍵的存在

1.液氨、液氯、清洗劑、萃取劑等重點(diǎn)品種使用企業(yè)和白酒企業(yè)，應(yīng)加強(qiáng)儲(chǔ)罐區(qū)、?；穾?kù)

房、?；份斔偷鹊墓芾恚_?；どa(chǎn)安全。下列說法正確的是（）

A.液氨中只存在范德華力

B.液氨分子間作用力強(qiáng)，所以其穩(wěn)定性大于PH3

C.液氯揮發(fā)導(dǎo)致人體吸入后中毒，是因?yàn)橐郝确肿又械墓矁r(jià)鍵鍵能較小

D.萃取劑CCl4的沸點(diǎn)高于CH4的沸點(diǎn)

2.“冰面為什么滑？"，這與冰層表面的結(jié)構(gòu)有關(guān)（如圖）。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

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，水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

C.第二層“準(zhǔn)液體”中，水分子間形成氫鍵的機(jī)會(huì)比固態(tài)冰中少

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

3.畫出氫氟酸溶液中可能存在的氫鍵形式：_______________________________________

二、分子間作用力與分子性質(zhì)原因分析

4.有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，解答下列問題。

OH

OH%(A

jCoV

(1)有機(jī)物A('')的結(jié)構(gòu)可以表示為H(虛線表示氫鍵)，而有機(jī)物B(NH?)只

能形成分子間氫鍵。工業(yè)上用水蒸氣蒸鐳法將A和B進(jìn)行分離，首先被蒸出的成分是一，

原因是:C

(2)苯胺(與甲苯CH3)的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)

(-5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(一95.0℃)、沸點(diǎn)(111℃),原因是

⑶如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)?/p>

S8

⑷在Cc)2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2==CH3OH+H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到

低的順序?yàn)?原因是______________________________________________

考點(diǎn)三配合物、超分子

■歸納整合

1.配位鍵

(1)形成：由一個(gè)原子單方面提供而另一個(gè)原子接受孤電子對(duì)形成的共價(jià)鍵，即

“電子對(duì)給予一接受"鍵被稱為。

(2)表示方法：常用“一”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對(duì)的原子，如NH；可表示為

,在NHi中，雖然有一個(gè)N-H形成過程與其他3個(gè)N—H形成過程不同，但

是一旦形成之后，4個(gè)共價(jià)鍵就完全________。

2.配位化合物

(1)概念：金屬原子或離子(有空軌道)與含有孤電子對(duì)的分子或離子通過結(jié)合形成的

化合物。

(2)形成條件

中心離子或原子：有空軌道，一般是帶正電的金屬離子，特別是過渡金屬離子，如Fe3+、Cu2?

Zn2?Ag+等，但也有電中性的原子等。

配體：其中的配位原子(配體中直接同中心離子或原子配合的原子)有孤電子對(duì)。配體可以是

分子，如CO、NH3、FhO等，也可以是離子，如F，CF>Br，廣、CN一、SCN^,OH-等。

(3)組成:?[Cu(NH3)4ISO4

[Cu(NH)JSO

/I34I4

中心離子外界離子

內(nèi)界外界

配合物

4.超分子

⑴概念

若分子相互“組合”在一起形成具有的聚集體，能表現(xiàn)出不

同于單個(gè)分子的性質(zhì)，可以把這種聚集體看成分子層次上的分子，稱為超分子。

(2)超分子內(nèi)分子間的作用力

超分子內(nèi)部分子之間通過非共價(jià)鍵相結(jié)合，包括氫鍵、靜電作用、疏水作用以及一些分子與

金屬離子形成的弱配位鍵等。

（3）超分子的應(yīng)用

在分子水平上進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，有序組裝甚至復(fù)制出一些新型的分子材料。

IE易錯(cuò)辨析

1.配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵（）

2.提供孤電子對(duì)的微粒既可以是分子，也可以是離子（）

3.有配位鍵的化合物就是配位化合物（）

4.配位化合物都很穩(wěn)定（）

5.在配合物［Co（NH3）5CI］CI2中的C「均可與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀（）

6.Ni（CO）4是配合物，它是由中心原子與配體構(gòu)成的（）

■專項(xiàng)突破關(guān)鍵能力

一、配合物

1.關(guān)于化學(xué)式為［TiCl（H2O）5］Cb?H2O的配合物，下列說法正確的是（）

A.配體是C「和HzO,配位數(shù)是8

B.中心離子是Ti"+,配離子是［TiCI（H2O）5］2+

C.內(nèi)界和外界中Ci-的數(shù)目比是1：2

D.在ImoI該配合物中加入足量AgNo3溶液，可以得到3molAgCl沉淀

2.（2022?濟(jì)南調(diào)研）向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氨水，先生成難溶物，繼續(xù)滴加氨水，難

溶物溶解，得到深藍(lán)色透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象的說法正確的是（）

A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后C/+的濃度不變

B.沉淀溶解后，生成深藍(lán)色的配離子［Cu（NH3）4p+

C.配位化合物中只有配位鍵

D.在配離子［Cu（NH3）4］2+中，Cu2+給出孤電子對(duì)，NH?3提供空軌道

3.過渡金屬配合物的一些特有性質(zhì)的研究正受到許多研究人員的關(guān)注，因?yàn)檫@方面的研究無

論是理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí)，

會(huì)生成紫色配合物，其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該配離子的說法正確的是（）

A.Imol該配離子中含有兀鍵的個(gè)數(shù)是6X6.02X1023

B.該配離子中碳原子的雜化類型均為sp2雜化

C.該配離子含有的非金屬元素中電負(fù)性最大的是碳

D.該配離子中含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵

4.回答下列問題：

(1)將白色CUSo4粉末溶解于水中，溶液呈藍(lán)色，是因?yàn)樯闪艘环N呈藍(lán)色的配位數(shù)是4的配

離子，請(qǐng)寫出生成此配離子的離子方程式：,

藍(lán)色溶液中的陽(yáng)離子內(nèi)存在的全部化學(xué)鍵類型有0

1mol該陽(yáng)離子中含σ鍵個(gè)數(shù)為O

(2)CUSO4?5H2θ(膽研)中含有水合銅離子而呈藍(lán)色,寫出膽研晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式泌

須將配位鍵表示出來)：。

(3)向CUSo4溶液中滴加氨水會(huì)生成藍(lán)色沉淀，再滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍(lán)色

溶液，繼續(xù)向其中加入極性較小的乙醇可以析出深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4?H2O晶體。下列說法

不正確的是(填字母)。

a.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中電負(fù)性最大的是N元素

3

b.CuSO4晶體及[Cu(NH3)4]SO4?H2O中S原子的雜化方式均為sp

C.[CU(NH3)4]SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵

d.NH3分子內(nèi)的H—N—H鍵角大于H2O分子內(nèi)的H—O—H鍵角

e.SOr的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形

f.[Cu(NH3']2+中，N原子是配位原子

g.NH3分子中氮原子的雜化軌道類型為sp2

二、超分子

5.下列關(guān)于超分子的說法中，不正確的是()

A.超分子是由兩種或兩種以上的分子必須通過氫鍵相互作用形成的分子聚集體

B.將C60加入一種空腔大小適配C6o的“杯酚”中會(huì)形成超分子

C.堿金屬離子雖然不是分子，但冠酸在識(shí)別堿金屬離子時(shí)，形成的也是超分子

D.超分子的重要特征是自組裝和分子識(shí)別

6.冠醒是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關(guān)。二苯并-18-冠-6

與K,形成的配離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()

冠酸冠酸空腔直徑∕pm適合的粒子(直徑∕pm)

15-冠?5170?220Na+(204)

18-冠-6260?320K+(276)ΛRb(304)

21-冠-7340?430Cs+(334)

A.冠酸可以用來識(shí)別堿金屬離子

B.二苯并-18-冠-6也能適配Li*

C.該冠酸分子中碳原子雜化方式有2種

D.一個(gè)配離子中配位鍵的數(shù)目為6

7.利用超分子可分離C60和C70。將C60、C7O混合物加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”

A.第二電離能：C<O

B.杯酚分子中存在π鍵

C.杯酚與C60形成氫鍵

D.C60與金剛石晶體類型不同

真題演練明確考向

1.(l)[2021?全國(guó)甲卷，35(3)]甲醇的沸點(diǎn)(64.7℃)介于水(IOO℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之間,

其原因是___________________________________________________________________________

⑵[2021?湖南，18(2)①]硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4O

SiX4的熔、沸點(diǎn)

SiF4