【新人教版高中化学】必修一 第26讲　分子的性质　配合物和超分子

02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第26讲分子的性质配合物和超分子

［课标要求］

1.能利用电负性判断共价键的极性，能根据分子的结构特点说明简单分子的某些性质。2.能说明分子间作用力对物质熔、沸点等性质的影响，能列举含有氢键的物质及其性质特点。3.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。4.结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。5.知道配位键的特点，认识简单的配合物的成键特征，了解配位化合物的存在与应用，能运用配位键解释配位化合物的某些典型性质。6.结合具体实例，了解超分子的含义、结构特点及其简单性质。分子的性质考点1范德华力、氢键及共价键的比较项目范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力由已经与电负性很强的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子(N、O、F)之间形成的作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用分类—分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键作用微粒分子或原子(稀有气体)氢原子、其他原子(N、O、F)原子特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键>氢键>范德华力影响强度的因素①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大②组成和结构相似的物质，相对分子质量______，范德华力越大对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，强度越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定越大对物质性质的影响①影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的______，物质的熔、沸点________，如F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3①影响分子的稳定性②共价键键能越大，分子稳定性越强增大升高分子的极性(1)极性分子：正电荷中心和负电荷中心________的分子。(2)非极性分子：正电荷中心和负电荷中心________的分子。不重合重合键的极性对酸的酸性的影响(1)羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。(2)与羧基相邻的碳原子所连的共价键的极性越大，羧酸的酸性越强。(3)一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越弱。溶解性(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度________。增大分子的手性(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。镜像不能叠合手性异构体四个不同基团或原子1．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__________________________________________________________________________。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CS2NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子，且都能与H2O形成氢键对羟基苯甲酸与水分子之间能形成氢键，故对羟基苯甲酸易溶于水。对羟基苯甲酸分子间能形成氢键，而苯甲酸甲酯分子间不能形成氢键，故对羟基苯甲酸的熔、沸点远高于苯甲酸甲酯。3．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)极性分子中一定不含非极性键，非极性分子中一定不含极性键。(

)提示氢键不属于化学键，其强度比化学键弱得多，但它比范德华力稍强。××(3)卤素单质按F2→I2，熔沸点逐渐升高。(

)√提示卤素单质的分子结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔沸点逐渐升高。(2)氢键是一种特殊的化学键。(

)(4)H2O的沸点比H2S高得多，原因是O—H比S—H的键能大。(

)提示由分子构成的物质的沸点与分子内的化学键无关，只与分子间作用力有关。虽然范德华力H2S>H2O，但水分子间能够形成氢键，使H2O的沸点明显升高。(5)单质分子也可能是极性分子。(

)提示臭氧分子属于极性分子。(6)CCl4和CHCl3均是四面体形的非极性分子。(

)×√××提示分子间氢键能使物质的熔、沸点升高，分子内氢键能使物质的熔、沸点降低。(7)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。(

)分子极性和化学键极性的关系1．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(

)A．CO2、H2S

B．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl√解析H2S和NH3、HCl都是含极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是只含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。2．已知H元素和O元素可以形成H2O和H2O2两种化合物，根据有关信息回答下列问题：(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。①1mol冰中有________mol氢键。②用球棍模型表示的水分子结构是________(填字母)。2B解析(1)①在冰中，每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键，按“均摊法”计算，相当于每个水分子中有2个氢键；②水分子为V形结构。(2)已知H2O2分子的结构如图所示。H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H与O—O的夹角均为96°52′。①H2O2分子的电子式是____________________，结构式是_______________。②H2O2分子是含有________键和________键的________(填“极性”或“非极性”)分子。H—O—O—H极性非极性极性③H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_________________________________________________________________________________________。④H2O2中氧元素的化合价是_____价，简要说明原因：________________________________________________________________________。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CS2－1O—O为非极性键，而O—H为极性键，共用电子对偏向氧原子，故氧元素为－1价解析(2)由H2O2的空间结构图可知，H2O2是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，而CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2。ABn型分子极性的判断方法(1)根据中心原子的化合价的绝对值是否等于价电子数判断ABn型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该原子的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数目，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，具体实例如表：化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2PCl3中心原子化合价的绝对值34562343中心原子的价电子数34566565分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性极性(2)根据所含键的类型及分子的空间结构判断当ABn型分子的空间结构是空间对称结构时，由于分子中正负电荷中心重合，为非极性分子，如CO2(直线形)、BF3(平面正三角形)、CH4(正四面体形)等均为非极性分子。当ABn型分子的空间结构不是空间对称结构时，一般为极性分子，如H2O(V形)、NH3(三角锥形)，它们均为极性分子。①A—A型分子一定是非极性分子，如N2、Cl2。②A—B型分子一定是极性分子，如HCl、HF。(3)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断ABn型分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；ABn型分子中的中心原子最外层电子未全部成键，此分子一般为极性分子。如CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。化学键的极性对物质性质的影响3．下列羧酸中酸性最弱的是(

)A．HCOOH B．CH3COOHC．CH2ClCOOH D．CHCl2COOH√解析烃基是推电子基团，导致羧基中O—H的极性减小，电离出氢离子能力减弱，酸性减小，故酸性HCOOH>CH3COOH；Cl的电负性比H大，C—Cl的极性大于C—H，导致羧基中O—H的极性增大，电离出氢离子能力增强，酸性增强，C原子数相同时，Cl原子越多，酸性越强，故酸性CHCl2COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH，故酸性最弱的是CH3COOH，B项符合题意。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极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越大。例如三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，这是由于C—F键的极性大于C—Cl键，导致羧基中的O—H键的极性更大，更易电离出H＋。解析干冰熔化需要破坏范德华力，A项符合题意；乙酸分子之间存在范德华力与氢键，所以汽化时破坏范德华力和氢键，B项不符合题意；乙醇与丙酮混溶时，破坏乙醇分子之间的范德华力与氢键，还破坏丙酮分子之间的范德华力，C项不符合题意；该有机物溶于水时破坏范德华力与氢键，D项不符合题意。√5．下列说法正确的是(

)A．极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂B．Br2和H2O均是极性分子，CCl4是非极性分子，所以Br2易溶于H2O而难溶于CCl4C．CS2和白磷均是非极性分子，H2O是极性分子，所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2D．H2O是极性分子，CO2可溶于H2O，因此CO2是极性分子√解析“相似相溶”原理是经验规律，存在特殊情况，部分有机物分子是极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，A项不正确；Br2是非极性分子，H2O是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”原理，Br2难溶于H2O而易溶于CCl4，B项不正确；CS2和白磷均是非极性分子，H2O是极性分子，所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2，C项正确；CO2是非极性分子，CO2溶于H2O时，部分与H2O反应生成H2CO3，D项不正确。6．下列说法正确的是(

)A．DNA中的碱基配对是通过氢键来实现的B．邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点高C．水结冰体积膨胀，密度减小，水加热到很高温度都难以分解，这都与水分子间形成氢键有关D．氢键比范德华力强，所以它属于化学键√解析DNA中的碱基配对是通过氢键结合，A项正确；邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键，熔、沸点降低，对羟基苯甲酸形成分子间氢键，熔、沸点升高，所以邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点低，B项错误；氢键会影响物质的一些物理性质，而水加热到很高温度都难以分解，说的是水分子的稳定性，稳定性是化学性质，与氢键无关，C项错误；氢键不属于化学键，D项错误。存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点，如H2O(含分子间氢键)的沸点高于H2S(不含分子间氢键)；存在分子内氢键使物质熔、沸点降低，如邻羟基苯甲醛(含分子内氢键)的沸点低于对羟基苯甲醛(含分子间氢键)。配合物和超分子考点2配位键(1)概念：____________由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用的共价键，即“电子对给予—接受”键，是一类特殊的________键。如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的氧原子提供________给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。(2)表示例如：[Cu(NH3)4]2＋中的配位键表示为______________。共用电子对共价孤电子对配位化合物(1)定义：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以__________结合形成的化合物，简称配合物。(2)配合物的组成及形成条件①配合物的组成a．配体：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、Cl－、Br－、I－、SCN－等。配位键b．中心离子：一般是过渡金属离子，如Cu2＋、Fe3＋等。c．配位数：直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目。中心原子(或离子)的配位数一般为2、4、6、8等。②形成条件(NH3)中心原子配位体(3)配合物的形成举例蓝色沉淀溶解深蓝深蓝色晶体[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－白色无色超分子(1)概念超分子是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。(2)超分子内分子间的作用力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——__________、自组装。分子识别(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分离C60和C70将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中，再加入甲苯溶剂，将C70溶解，过滤后分离________，再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的________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，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。如18－冠－6可识别________。C70C60K＋易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)配位键实质上是一种特殊的共价键。(

)提示含有配位键的化合物不一定是配合物，如NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键，但一般不认为是配合物。(3)有配位键的化合物就是配合物。(

)√√×(4)Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的。(

)√(2)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子。(

)提示配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界中的Cl－才能与AgNO3溶液反应产生沉淀。(7)超分子具有分子识别的特性。(

)提示[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。×(5)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀。(

)(6)配合物[Cu(NH3)4]SO4中只存在配位键和共价键。(

)×√×(8)超分子都是无限伸展的。(

)配位键、配位数的相关判断1．下列物质：①H3O＋、②[B(OH)4]－、③CH3COO－、④NH3、⑤CH4中，存在配位键的是(

)A．①②

B．①③C．④⑤ D．②④√解析H3O＋、[B(OH)4]－中，O原子能提供孤电子对，H＋、B能提供空轨道，可形成配位键；其余粒子不满足配位键的形成条件。2．0.1mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.2molAgCl沉淀。已知Cr3＋的配位数为6，则此氯化铬化学式可能是(

)A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O√解析根据题意知，氯化铬(CrCl3·6H2O)和氯化银的物质的量之比是1∶2，根据氯离子守恒知，一个氯化铬(CrCl3·6H2O)中含有2个氯离子在外界与银离子反应，剩余的1个氯离子是配位原子，所以氯化铬(CrCl3·6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O，B项正确。判断粒子中是否有配位键的常见方法(1)依据主族元素形成分子(粒子)共价键的数目判断。如果中心原子的共价键数超过了未成对电子数，一般存在配位键。(2)依据中心原子的种类判断。如果中心原子是活泼的金属离子，它与分子配体中的原子之间就形成配位键。(3)依据配体的种类判断。如果配体是分子，配体与中心原子或离子之间形成的化学键是配位键。配合物的结构分析3.含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋螯合物的结构如图所示。下列说法正确的是(

)A．该配合物分子中通过螯合作用形成的配位键有6个，Cd2＋的配位数为7B．该螯合物中N的杂化方式均为sp3C．其中基态原子的第一电离能最小的元素为HD．该配合物分子中的H和O可形成分子内氢键√4.碱性溶液中，Cu2＋可与缩二脲形成如图所示的紫色配离子。有关说法正确的是(

)A．该离子中，只有C、N和O原子可以和水分子形成氢键B．基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，该配离子中Cu2＋的配位数为4C．该离子涉及的元素的电负性顺序为Cu<C<H<N<OD．已知铜氨配离子为平面正方形结构，则图中离子也是平面结构(均不考虑H原子)√解析该配离子中的N原子和O原子电负性较大、半径较小、含孤电子对，可与水分子中的H形成氢键，C不能形成氢键，A项错误；Cu为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，根据配离子的结构可知，铜离子为中心离子，N和O为配位原子，铜离子的配位数为4，B项正确；同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，非金属性越强电负性越大，电负性顺序为Cu<H<C<N<O，C项错误；氨气分子的空间结构为三角锥形，结构中存在亚氨基，故图中离子不可能为平面结构，D项错误。超分子5．下列不属于超分子的结构是(

)A．DNA双螺旋结构 B．冠醚C．血红蛋白 D．C60和杯酚形成的复合物√解析DNA双螺旋结构属于超分子的结构，是因为它是由氢键等作用力形成复杂且具有特定功能的分子聚集体，A项不符合题意；冠醚是一种大分子环状化合物，不属于超分子，B项符合题意；血红蛋白属于超分子，其超分子结构使得血红蛋白能够有效地在体内运输氧气和二氧化碳，C项不符合题意；C60和杯酚能够通过分子间作用力形成超分子，D项不符合题意。6.冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同碱金属离子作用，12－冠－4与Li＋作用而不与Na＋、K＋作用，18－冠－6不与Li＋、Na＋作用,但与K＋作用如图所示。下列说法错误的是(

)A．18－冠－6中K＋和6个氧原子不可能共面B．18－冠－6与K＋作用不与Li＋和Na＋作用反映了超分子“分子识别”的特征C．不同冠醚与不同碱金属离子作用，中心碱金属离子的配位数是不变的D．冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有阴离子，这类晶体属于离子晶体√解析18－冠－6分子中，氧原子采用sp3杂化，1个氧原子上有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，所以6个氧原子与K＋不可能在同一平面上，A项正确；18－冠－6与钾离子作用，但不与锂离子或钠离子作用说明超分子具有分子识别的特征，B项正确；中心碱金属离子的配位数是随着空穴大小不同而改变的，C项错误；碱金属离子带正电，形成的晶体中还有阴离子，因此为离子晶体，D项正确。真题体验·素养提升1．(2025·浙江1月选考)下列属于极性分子的是(

)A．HCl

B．N2

C．He

D．CH4√解析HCl中含有H—Cl共价键，是含极性键的极性分子，A项符合题意；N2为同种原子形成的双原子分子，是非极性分子，B项不符合题意；He是单原子分子，属于非极性分子，C项不符合题意；CH4为正四面体结构，是非极性分子，D项不符合题意。2．(2025·甘肃)物质的结构决定性质，下列事实与结构因素无关的是(

)√选项事实结构因素AK与Na产生的焰色不同能量量子化BSiH4的沸点高于CH4分子间作用力C金属有良好的延展性离子键D刚玉(Al2O3)的硬度大，熔点高共价晶体解析K和Na产生的焰色不同，是因为能量是量子化的，二者核外电子从高能级跃迁回低能级释放的能量不同，A项正确；SiH4和CH4均为分子晶体，SiH4的相对分子质量更大，分子间作用力更强，故SiH4的沸点高于CH4，B项正确；当金属受到外力作用时，晶体中的原子层间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性，与离子键无关，C项错误；Al2O3为共价晶体，故其硬度大、熔点高，D项正确。3．(2025·重庆)三种氮氧化物的结构如图所示：

下列说法正确的是(

)A．氮氮键的键能：N2O>N2O3 B．熔点：N2O3>N2O4C．分子的极性：N2O4>N2O D．N—N—O的键角：a>b√4．(2025·湖北)下列关于物质性质或应用解释错误的是(

)√选项性质或应用解释A石蜡油的流动性比水的差石蜡油的分子间作用力比水的小BNH3溶于水显碱性NH3可结合水中的质子COF2可以氧化H2OOF2中O显正电性D石墨作为润滑剂石墨层间靠范德华力维系解析石蜡油的成分主要是高碳烷烃，相对分子质量大，分子间作用力大，导致黏度大，因此石蜡油流动性比水差的原因是