第18讲 化学键（讲义）（解析版）

第18讲化学键目录考情分析网络构建考点一化学键与物质构成【夯基·必备基础知识梳理】知识点1化学键的分类知识点2电子式知识点3化学键与物质类别的关系【提升·必考题型归纳】考向1考查化学键的分类考向2考查化学键与物质类别的关系考点二共价键及其分类【夯基·必备基础知识梳理】知识点1共价键的本质和特征知识点2共价键的分类知识点3σ键与π键的判断知识点4共价键的键参数【提升·必考题型归纳】考向1考查共价键的类别及判断考向2考查键参数及其应用考点三配位键、配合物、超分子【夯基·必备基础知识梳理】知识点1配位键的形成及配合物的性质知识点2超分子【提升·必考题型归纳】考向1考查配位键、配合物性质考向2考查超分子的结构、性质及其应用真题感悟考点要求考题统计考情分析化学键与物质构成2023湖北卷5题，3分2022湖南卷2题，3分2021江苏卷2题，3分分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：1．从考查题型和内容上看，高考的命题规律主要为非选择题，在新高考试题中也会以选择题的形式考查，考查内容主要有以下三个方面：(1)借助具体的化学物质考查化学键类型（离子键、共价键、配位键和金属键)的判断及形成，特别是σ键和π键的判断等；(2)考查配位键的特点及其对物质性质的影响。(3)考查超分子的结构、性质及其应用2．从命题思路上看，命题侧重结合新科技，新能源等社会热点为背景，考查σ键、π键、配位键、超分子等必备知识。3.根据高考命题的特点和规律，在复习本部分内容时要注意以下几点：(1)从不同的角度认识化学键及共价键的类型，尤其是σ键和π键的判断等。(2)从形成方式上认识配位键的特点及其对物质性质的影响。(3)利用微粒之间的作用力等解释配合物、超分子的性质。共价键及其分类2023山东卷5题，2分2022天津卷4题，3分2021海南卷10题，2分配位键、配合物、超分子2023辽宁卷9题，3分2022湖北卷10题，3分2021江苏卷6题，3分考点一化学键与物质构成知识点1化学键的概念和分类1．化学键的概念：使离子相结合或原子相结合的作用力。根据成键粒子和粒子间的相互作用，可分为离子键和共价键。2.化学键的分类3．离子键、共价键、金属键(1)概念①离子键：带相反电荷离子之间的相互作用。②共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。③金属键：金属阳离子、自由电子所形成的相互作用。(2)对比离子键共价键金属键成键粒子阴、阳离子原子金属阳离子、自由电子成键实质阴、阳离子的静电作用(不是静电吸引)共用电子对与成键原子间的电性作用金属阳离子与自由电子间的电性作用方向性与饱和性无方向性；无饱和性有方向性；有饱和性无方向性；无饱和性成键表征符号电子式(例CaCl2形成过程电子式为)：电子式或结构式：HCl结构式为：H—Cl，HCl形成过程电子式为：无形成条件通常活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键同种元素原子之间成非极性键不同种元素原子之间成极性键金属原子之间形成金属键形成的物质离子化合物如NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH等非金属单质如H2、Cl2、N2(稀有气体除外)；某些共价化合物(如H2O2)或离子化合物(如Na2O2)共价化合物如HCl、CO2、CH4或离子化合物如NaOH、NH4Cl金属单质、合金4．化学键类型的判断(1)从物质构成角度判断(2)从物质类别角度判断物质类别含化学键情况非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等只有共价键非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O等只有离子键含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等既有离子键又有共价键稀有气体，如Ne、Ar等没有化学键【特别提醒】①由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键。②非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH4Cl等。③影响离子键强弱的因素是离子半径和所带电荷数：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，熔、沸点越高。④离子键中“静电作用”包括静电吸引和静电排斥，且二者达到平衡。知识点2电子式1.概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。2.电子式的书写粒子的种类电子式的表示方法注意事项举例原子元素符号周围标有价电子价电子少于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布阳离子单核离子符号右上方标明电荷Na＋多核元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布用“[]”，并标明电荷阴离子单核元素符号周围合理分布价电子及所得电子用“[]”，右上方标明电荷多核元素符号紧邻铺开，合理分布价电子及所得电子相同原子不得加和，用“[]”，右上方标明电荷单质及化合物离子化合物用阳离子电子式和阴离子电子式组成同性不相邻，离子合理分布单质及共价化合物各原子紧邻铺开，标明价电子及成键电子情况原子不加和，无“[]”，不标明电荷3.电子式书写常见的6大误区内容实例误区1漏写未参与成键的电子N2的电子式误写为，应写为误区2化合物类型不清楚，漏写或多写[]及错写电荷数NaCl误写为，应写为；HF误写为，应写为误区3书写不规范，错写共用电子对N2的电子式误写为或或误区4不考虑原子间的结合顺序HClO的电子式误写为，应写为误区5不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构CHeq\o\al(＋,3)的电子式误写为，应写为误区6不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写CaBr2的电子式为；CaC2的电子式为4.用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物：左边是原子的电子式，右边是离子化合物的电子式，中间用“―→”连接，相同的原子或离子不合并。如NaCl：。②共价化合物：左边是原子的电子式，右边是共价化合物的电子式，中间用“―→”连接。如HCl：。5.陌生电子式书写方法①确定该物质是属于共价化合物还是离子化合物；②确定该物质中各原子的成键方式；③根据各原子最外层电子数和成键后各原子达到最外层8(或2)电子稳定结构的要求，分析各原子共用电子对的情况；④根据化合物类型、成键方式和原子稳定结构的分析，书写电子式。知识点3化学键与物质类别的关系1.离子化合物与共价化合物(1)离子化合物与共价化合物的比较项目离子化合物共价化合物定义含有离子键的化合物只含有共价键的化合物构成微粒阴、阳离子原子化学键类型一定含有离子键，可能含有共价键只含有共价键物质类别①强碱②绝大多数盐③金属氧化物个例：NaH、CaC2、Mg3N2①含氧酸②弱碱③非金属气态氢化物④非金属氧化物⑤极少数盐，如AlCl3⑥多数有机物(2)离子化合物和共价化合物的判断方法【特别提醒】熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物，如HCl。2.化学键与物质类别的关系(1)只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。(2)只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。(5)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3等。3.化学键对物质性质的影响(1)对物理性质的影响①金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度_大__、熔点_高__，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。②NaCl等部分离子化合物，也有很强的离子键，故熔点也_较高__。(2)对化学性质的影响①N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2性质很_稳定__。②H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易_分解__。(3)物质熔化、溶解时化学键的变化①离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。②共价化合物的溶解过程A．有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。B．有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。C．某些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。③单质的溶解过程某些活泼的非金属单质溶于水后，能与水反应，其分子内的共价键破坏，如Cl2、F2等。考向1考查化学键的分类例1．（2023·江苏·统考二模）用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是A．H2O的空间结构为直线形 B．NaCN中含有离子键和共价键C．1mol[Au(CN)2]-中含有2molσ键 D．NaOH的电子式为【解析】A．H2O的空间结构为V形，A错误；B．NaCN中Na+与CN-间形成离子键，CN-中C和N之间形成共价键，B正确；C．[Au(CN)2]-中CN-内含有1个σ键，Au与CN-间形成配位键也是σ键，故1mol[Au(CN)2]-中含有4molσ键，C错误；D．NaOH的电子式为，D错误；故选B。【答案】B【变式训练1】（2022·上海宝山·上海市行知中学校考模拟预测）氮化钠和氢化钙都是离子化合物，与水反应的化学方程式(末配平)如下：，。有关它们的叙述正确的是A．离子半径的大小： B．它们与水发生的反应均属于氧化还原反应C．两种化合物均只含离子键，不含共价键 D．两固体混合物溶于足量盐酸中可得到两种盐【解析】A．电子层越多，半径越大，所以氢离子半径最小，电子层一样，核电荷数越多，半径越小，所以Na+＜N3-，即N3-＞Na+＞H+，选项A错误；B．反应Na3N+3H2O=3NaOH+NH3中没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，选项B错误；C．氮的三个孤单电子与三个钠提供的三个电子形成离子键，同样氢化钙其电子式：[H:]-Ca2+[:H]-，形成离子键，选项C正确；D．氮化钠和盐酸反应会生成氯化钠、氯化铵两种盐，氢化钙与盐酸反应会生成氯化钙，选项D错误；答案选C。【答案】C【变式训练2】（2022·上海徐汇·统考三模）下列各组物质中，化学键类型和晶体类型都相同的是A．Ar和K B．NaCl和NaOH C．和 D．和【解析】A．Ar为只含分子间作用力的分子晶体，K为含有金属键的金属晶体，A选项错误；B．NaCl为只含离子键的离子晶体，NaOH是含有共价键、离子键的离子晶体，B选项错误；C．CH4和H2O均是含有共价键和分子间作用力的分子晶体，C选项正确；D．CO2是含有共价键、分子间作用力的分子晶体，SiO2是只含共价键的原子晶体，D选项错误；答案选C。【答案】C考向2考查化学键与物质类别的关系例2．（2023·浙江杭州·浙江省临安中学校联考一模）熔融状态下能导电且含有极性共价键的化合物是A． B． C． D．【分析】熔融状态下能导电的化合物属于离子化合物。【解析】A．熔融状态下不能导电，A错误；B．熔融状态下能导电，但中只含非极性共价键，B错误；C．熔融状态下能导电，且OH-中含非极性共价键，C正确；D．属于共价化合物，熔融状态下不能导电，D错误。故答案为：C。【答案】C【变式训练1】（2023·上海静安·统考二模）下列离子化合物含有共价键的是A．Na2O2 B．CaCl2 C．K2S D．Al2O3【解析】A．Na2O2含有离子键和非极性共价键，是离子化合物，故A符合题意；B．CaCl2含有钙离子和氯离子，只含有离子键的离子化合物，故B不符合题意；C．K2S含有钾离子和硫离子，只含有离子键的离子化合物，故C不符合题意；D．Al2O3含有铝离子和氧离子，只含有离子键的离子化合物，故D不符合题意。综上所述，答案为A。【答案】A【变式训练2】（2022·浙江·校联考模拟预测）下列物质中含有极性共价键的离子化合物是A． B． C． D．【解析】A．Mg3N2为离子化合物，其电子式为，只含有离子键，故A不符合题意；B．NaCl为离子化合物，其电子式为，只含有离子键，故B不符合题意；C．NaOH为离子化合物，是由Na+和OH-组成，氧原子和H原子之间存在极性共价键，故C符合题意；D．硝酸为共价化合物，故D不符合题意；答案为C。【答案】C【思维建模】化合物类型判断方法考点二共价键及其分类知识点1共价键的本质和特征1.本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2.特征：具有饱和性和方向性。知识点2共价键的分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键电子云“头碰头”重叠π键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对知识点3共价键类型的判断(1)σ键与π键①依据键强度判断:σ键的强度较大,较稳定;π键活泼,比较容易断裂。②由物质结构式判断：共价单键都是σ键,共价双键中含有1个σ键、1个π键,共价叁键中含有1个σ键、2个π键。③由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。(2)极性键与非极性键看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。【特别提醒】(1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。(3)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。知识点4共价键的键参数1.概念①键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。③键角：两个共价键之间的夹角。2.键参数对分子性质的影响①键能越大，键长越短，分子越稳定。②(3)利用键能(E)计算ΔH的公式：ΔH＝E(反应物)－E(生成物)。【归纳总结】比较键角大小的三种思维模型(1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。(2)(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。考向1考查共价键的类别及判断例1．（2023·湖北·校联考模拟预测）科学研究发现新型含碳化合物和，它们的结构类似，均为直线形分子。下列结论中错误的是A．是非极性分子，与也是非极性分子B．、、分子中碳原子的杂化方式均为C．、分子中键与键的数目之比均为D．、分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构【解析】A．CO2正负电荷中心重合，为非极性分子，COS结构式为S=C=O，结构不对称，正负电荷中心不重合，为极性分子，C3O2结构式为O=C=C=C=O，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；B．COS结构式为S=C=O，C3O2结构式为O=C=C=C=O，CO2结构式为O=C=O，C价层电子对数为2且无孤电子对，杂化方式均为sp杂化，B正确；C．COS结构式为S=C=O，C3O2结构式为O=C=C=C=O，双键中一条键为键，一条键键，因此、分子中键与键的数目之比均为，C正确；D．COS结构式为S=C=O，C3O2结构式为O=C=C=C=O，碳原子和氧原子最外层都满足8电子稳定结构，D正确；故答案选A。【答案】A【变式训练】（2023·重庆·统考三模）(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。下列有关该物质说法错误的是A．电负性：B．铵铁蓝中铁元素有两种化合价C．中的键角比中的的键角小D．铵铁蓝中的配体是，该配体中的键与键之比是1:2【解析】A．元素非金属性越强，其电负性越大，非金属性：N＞C＞H，则电负性的大小顺序：N＞C＞H，A正确；B．化合物中正负化合价的代数和为0可知，铵铁蓝中铁元素有+2和+3两种化合价，B正确；C．根据价层电子对互斥理论，是正四面体，NH3是三角锥形，中H-N-H的键角比NH3中的H-N-H的键角大，C错误；D．CN-中C和N间是三键，1个CN-中有1个σ键和2个π键，则该配体中的σ键与π键之比是1：2，D正确；故答案为：C。【答案】C考向2考查键参数及其应用例2．（2023·江苏扬州·统考三模）可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使在高温下与反应转化为，生成的与进一步反应得到Cu。在酸性溶液中会转化为Cu和；能被浓硝酸氧化为。Cu在存在下能与氨水反应生成；能与NaOH反应生成。、的沸点分别为℃、℃。下列说法正确的是A．的键角比的大 B．H—O的键长比H—S的长C．吸引电子的能力比的强 D．分子间作用力比的大【分析】本题考查了价层电子对互斥理论、键长、价层电子排布式和分子间作用力。【解析】A．的构型为V型键角为107.5，的构型为平面三角形，键角为120大，A错误；B．H—O的键长比H—S的短，B错误；C．Cu2+的半经小于Cu+，且Cu2+的价层电子排布式为3d9，而Cu+的价层电子排布式为3d10，Cu2+再吸引一个电子就能达到3d10的稳定结构，而Cu+是3d10全充满的稳定结构，因此吸引电子的能力比的强，C正确；D．分子间作用力受相对分子质量影响，相对分子质量越大，分子间作用力越大，，D错误；故选C。【答案】C【变式训练】（2023·辽宁大连·育明高中校考一模）关于的结构与性质，下列说法错误的是A．热稳定性： B．存在顺反异构现象C．键角： D．的沸点依次降低【解析】A．原子半径：O<S，键长：H-O<H-S，键能：H-O>H-S，则稳定性：，故A正确；B．分子中N=N为双键,不能自由旋转(因双键中π轨道叠加有方向性),故有顺式和反式两种异构体，它们的结构式如下:，故B正确；C．为直线型结构，键角180°，为平面结构，键角接近120°，结构相似，但O的电负性强于S，导致中O原子的孤电子对对成键电子对的斥力更大，键角更大，因此键角：，故C错误；D．分子间存在氢键，分子间氢键数目多于，因此沸点比高，HF的相对分子质量大于NH3，范德华力大于NH3，故沸点依次降低，故D正确；故选：C。【答案】C考点三配位键、配合物、超分子知识点1配位键的形成及配合物的性质1.孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。2.配位键①配位键定义：由一个原子提供孤电子对与另一个接受孤电子对的原子形成的共价键。配位键属于σ键。②配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。③成键的性质：共用电子对对两个原子的电性作用。④配位键的表示：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键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。⑤配位键的形成条件：a.配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。b.中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。3.配合物如[Cu(NH3)4]SO4：(1)中心原子：提供轨道接受孤对电子的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的金属离子(此时又叫中心离子)，过渡元素最常见如：Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋。(2)配位体：含有并提供孤电子对的分子或离子，即电子对的给予体。常见的配位体：H2O、NH3、SCN－、CO、N2、X－、OH－、CN－。(3)配位原子：配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。(4)配离子：由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子，如：[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋。(5)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。(6)配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的代数和。(7)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的阳离子(或阴离子)称为外界，如：[Cu(NH3)4]SO4的内界是[Cu(NH3)4]2＋，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)，而内界很难电离，其电离程度很小，[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3。4.配合物的形成对性质的影响①溶解性：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含过量的氯离子、溴离子、碘离子和氨的溶液中，形成可溶的配合物。如：②颜色：当简单离子形成配合物时，颜色往往会发生变化。如黄色的铁离子溶液与硫氰酸根配合，就形成血红色的溶液。③稳定性增强：对于配位化合物稳定性由配位键的强弱决定；配位键的强弱取决于配位体给电子的能力，配位体给出电子能力越强，则配位体与中心离子形成的配位键就越强，配合物也就越稳定，如：N元素电负性比O元素电负性小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2＋形成的配位键更强。配位键的强弱还与中心粒子空轨道的数目、空间构型，配体空间结构等因素有关，如果形成环状配离子或配体体积较大，则空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子。6.配合物的应用超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。（1）在生命体中的应用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(叶绿素——Mg2+的配合物,血红素——Fe2+的配合物,酶——含锌的配合物,维生素B12——钴配合物))（2）在生产生活中的应用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(王水溶金——H[AuCl4],电解氧化铝的助熔剂——Na3[AlF6],热水瓶胆镀银——[Ag(NH3)2]+))（3）在医药中的应用——抗癌药物、。知识点2超分子1.概念：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。【易错提醒】超分子定义中的分子是广义，包括离子。2.微粒间作用力—非共价键：超分子内部分子之间通过非共价键结合，主要是静电作用、范德华力和氢键、疏水作用以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。3.分子聚集体的大小：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。4.特征(1)分子识别(2)自组装：超分子组装的过程称为分子自组装（Molecularself-assembly)，自组装过程（Self-organization)是使超分子产生高度有序的过程。5.应用实例(1)“杯酚”分离C60和C70：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。向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。(2)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，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。(3)细胞和细胞器的双分子膜：细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。头基为亲水基团，头部会朝向水溶液一侧，从而实现自组装。(4)DNA分子：核酸的双螺旋结构是靠氢键来保持的。6.超分子的未来发展通过对超分子研究，人们可以模拟生物系统，复制出一些新材料，如：新催化剂、新药物、分子器件、生物传感器等功能材料。考向1考查配位键、配合物性质例1．（2023·安徽·校联考三模）DACP是我国科研工作者合成的一种新型起爆药，结构如图所示。下列关于该物质的说法正确的是A．Co3+的配体只有两种，配位数为6B．1molDACP中含有20molσ键C．NH3和中心原子的杂化方式不同D．NH3与中的键角是前者大于后者【解析】A．Co3+的配体为NH3和N，配位数为6，A正确；B．NH3分子中有3个σ键，N有2个σ键，ClO有4个σ键，配位键有6个，共3×4+2×2+4+6=26，B错误；C．NH3和ClO都是sp3杂化，C错误；D．NH3中心原子是sp3杂化，空间构型为三角锥形，N与CO2互为等电子体，其中心原子是sp杂化，空间构型为直线型，键角前者小于后者，D错误；故选：A。【答案】A【变式训练】（2023·山东滨州·统考二模）整合剂能与人体内有毒的金属离子结合形成稳定整合物，从而治疗与急性或慢性中毒相关的损伤。乙二胺四乙酸(EDTA)是常见的整合剂之一，其四价阴离子形成的整合物结构如图，下列说法正确的是

A．原子半径：O>N>C>HB．N、C、O的氢化物分子间均存在氢键C．Mn+的配位数为6，配位原子为N和OD．整合物中每两个氮碳键的夹角均为107.3°【解析】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则碳原子、氮原子、氧原子的原子半径的大小顺序为C>N>O，故A错误；B．碳元素的非金属性弱，碳元素的氢化物不能形成分子间氢键，故B错误；C．由图可知，整合物中Mn+离子与氮原子和氧原子形成配位键，配位数为6，故C正确；D．由图可知，整合物中氮原子的杂化方式都为sp3杂化，则氮碳键的夹角均大于107.3°，故D错误；故选C。【答案】C考向2考查超分子的结构、性质及其应用例1．（2023·河北衡水·河北武邑中学校考模拟预测）冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状醚，X是其中的一种，因其体积大小与X的空腔大小相近而恰好能进入X的环内形成超分子Y，Y中与氧原子间能形成化学键．下列说法错误的是

A．X形成的晶体为分子晶体 B．Y中与氧原子间形成的是离子键C．不能与X形成超分子 D．电负性：O>C>H>Li【解析】A．X是醚类物质，熔点、沸点较低，是分子晶体，A项正确；B．与氧原子形成的是提供空轨道、氧原子提供孤电子对的配位键，B项错误；C．半径比大许多，其体积比X的空腔大，无法进入空腔内，不能形成超分子，C项正确；D．由同周期电负性递变规律知，电负性：O>C>Li，由烃中碳元素显负价而氢元素显+1价知，电负性：C>H，非金属元素的电负性大于金属元素的电负性，故电负性：O>C>H>Li，D项正确；故选B。【答案】B【变式训练】（2023·海南海口·统考模拟预测）下表为几种短周期元素的原子半径及主要化合价。元素代号XYZQ原子半径1.861.601.020.74主要化合价最高正价最低负价下列说法不正确的是A．Y的第一电离能大于ZB．在与冠醚形成的超分子中存在范德华力C．由X和Q两种元素组成的化合物可能含有共价键D．Q的氢化物分子间含有氢键，所以氢化物稳定性Q＞Z【分析】四种元素均为短周期元素，Z的最高正价为+6、最低负价为-2，则为S元素；Q只有最低负价为-2价，故为O元素；Y最高正价为+2价，即为第ⅡA族元素，且原子半径大于S，故为Mg元素；X的最高正价为+1价，即为第ⅠA族元素，且其原子半径大于Y(Mg)，故为Na元素，据此分析。【解析】由分析知，X、Y、Z、Q分别为Na、Mg、S、O；A．Y(Mg)的最外层的3s轨道处于全满的稳定状态，能量更低，失电子更难，其第一电离能大于X(Na)，故A正确；B．Na+和冠醚以配位键结合，不是范德华力，故B错误；C．由X和Q两种元素组成的化合物Na2O2中含有共价键，故C正确；D．Q的氢化物分子间含有氢键，但氢键影响的是熔沸点，对氢化物稳定性无影响，氢化物的稳定性Q(H2O)＞Z(H2S)是由于键长：H-O＜H-S，和氢键无关，故D错误；故选：BD。【答案】BD1．（2022·北京·高考真题）由键能数据大小，不能解释下列事实的是化学键键能/411318799358452346222A．稳定性： B．键长：C．熔点： D．硬度：金刚石>晶体硅【答案】C【解析】A．键能越大越稳定，键能大于，所以稳定性：，故不选A；B．键能越大，键长越短，键能大于，所以键长：，故不选B；C．CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点，不能用键能解释熔点，故选C；D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，的键能大于，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D；选C。2．（2022·湖南·高考真题）下列说法错误的是A．氢键，离子键和共价键都属于化学键B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一【答案】A【解析】A．离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A说法错误；B．第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫