第五章 第23讲 化学键 配合物和超分子（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习上册·第1轮（浙江专用）

第23讲　化学键　配合物和超分子 课标引领 1.认识离子键、共价键的本质。结合常见的离子化合物和共价化合物的实例，认识物质的构成粒子、粒子间相互作用与物质性质的关系。 2．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。 3．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型；知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构。 4．知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，了解配位化合物的存在与应用。 考点一　化学键 [对应学生用书P114] 1．化学键 (1)定义及分类 (2)化学反应的本质 反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成的过程。 (3)离子键和共价键的比较 化学键 离子键 共价键 非极性键 极性键 成键粒子 阴离子、阳离子 原子 成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对不偏向任何一方原子 共用电子对偏向一方原子(电负性强的原子) 形成条件 一般活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键 存在 离子化合物 非金属单质；某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化合物 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(价电子)的式子。 (2)书写方法 (3)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，用弯箭头表示出电子的转移情况。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，不必标出电子的转移。如HCl：。 考向一　化学键与化合物类型的判断 [例1] (经典高考题)有共价键的离子化合物是(　　) A．Na2O2 B．H2SO4 C．CH2Cl2 D．SiC A　解析：Na2O2由Na＋和O构成，属于离子化合物，含有离子键和非极性共价键，A正确；H2SO4、CH2Cl2、SiC都是共价化合物，只含极性共价键，B、C、D均错误。 判断离子化合物和共价化合物的方法 [练1] (2024·浙江浙南名校联盟联考)下列物质是含共价键的离子化合物且属于盐的是(　　) A．NaOH B．Mg3N2 C．NH4CNO D．CaO 答案：C 考点二　共价键及键参数 [对应学生用书P115] 1．共价键的本质及特征 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 [微点拨](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)同种非金属元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种非金属元素原子间形成的共价键为极性键。 3．键参数 (1)概念 (2)对分子结构和性质的影响 [微点拨](1)影响键长的因素 ①键长的影响因素有成键原子半径、成键原子形成共用电子对的数目。 ②一般情况，成键原子半径越大，键长越长。例如，原子半径：F＜Cl＜Br＜I，则键长：F—F＜Cl—Cl＜Br—Br＜I—I。 ③成键原子种类相同时，形成共用电子对数越多，键长越短。例如，键长：C—C＞C===C＞C≡C。 (2)一般来说，构成共价键的原子半径越小，键长越短，共价键的键能越大，分子的稳定性越强。 考向二　共价键的类型及键参数 [例2] (2022·海南卷，改编)已知CH3COOH＋Cl2ClCH2COOH＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列说法正确的是(　　) A．HCl的电子式为 B．Cl—Cl的键长、键能都比I—I的大 C.CH3COOH分子中只有σ键 D．ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强 D　解析：HCl是共价化合物，其电子式为，A错误；Cl的原子半径小于I，则Cl—Cl的键长比I—I短，B错误；CH3COOH分子中含有σ键和π键，π键存在于C===O中，C错误；Cl的电负性大于I，ClCH2—的吸电子能力强于ICH2—，故ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强，D正确。 [练2] 硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ/mol) 365 413 336 226 318 452 (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成 (2)C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定。而Si—H的键能却小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O 考点三　配位键和超分子 [对应学生用书P117] 1．配位键 (1)定义：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，这类“电子对给予—接受”键称为配位键。 (2)表示：配位键也是一种共价键。例如，NH可表示为，在NH中，有1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个共价键就完全相同。 2．配位化合物 (1)含义 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)以配位键结合形成的化合物，例如[Cu(NH3)4]SO4等。 (2)组成 配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。 中心原子(或离子)有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。 3．超分子 (1)定义：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)重要特征：①分子识别；②自组装。 考向三　配位键和配位化合物 [例3] (2024·浙江金丽衢十二校联考)CuCl的HCl溶液能吸收CO生成配合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]，其结构如图所示： 下列有关氯化羰基亚铜的说法不正确的是(　　) A．该配合物的配体有CO、H2O两种 B．该配合物中氯原子的杂化方式为sp3 C．该配合物中，Cu＋提供空轨道接受孤电子对形成配位键 D．该配合物中，中心Cu＋的配位数为4 A　解析：根据配合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]的结构可知，该配合物中配体有CO、H2O和Cl－，A错误；该配合物中Cl－作配体，每个氯原子的价层电子对数是4且含有2个孤电子对，根据价层电子对互斥模型知，氯原子杂化类型为sp3，B正确；该配合物中，Cu＋能够提供空轨道，接受C、O和Cl提供的孤电子对形成配位键，C正确；根据图示，该配合物中，中心Cu＋的配位数为4，D正确。 　　(1)判断中心原子(或离子)的配位数 ①配位数就是配体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。 ②若是由单齿配体(1个配体提供1个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配体的数目。 ③若是由双齿配体(1个配体提供2个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配体的数目×2。 (2)比较配位键的稳定性 一般情况下，与同种金属原子(或离子)形成配位键时，配位原子的电负性越小，形成配位键就越稳定。例如，电负性：N＜O，则配离子的稳定性：[Cu(NH3)4]2＋＞[Cu(H2O)4]2＋。 [练3] (2025·浙江嘉兴模拟)镓(Ga)常用作半导体的原料，能形成化合物Ga6I6，研究表明该物质由离子构成，其阴离子[Ga2I6]2－中所有原子的价层均有8个电子。以下说法不正确的是(　　) A．镓和碘均位于元素周期表的p区 B．化合物Ga6I6中镓的化合价不止一种 C．[Ga2I6]2－的结构可以表示为 D．[Ga2I6]2－中Ga原子的杂化方式为sp3 C　解析：镓与铝为同主族元素，因此镓应该至少连接三根共价键，阴离子[Ga2I6]2－中所有原子的价层均有8个电子，因此共用电子对＝8－最外层电子数，但由于阴离子[Ga2I6]2－带2个单位负电荷，相当于每个镓原子均已得到1个电子，则可知每个镓应该形成4根共价键，即四个共用电子对，因此[Ga2I6]2－的结构可以表示为，据此作答。镓和碘分别均位于元素周期表的第ⅢA族和第ⅦA族，均位于元素周期表的p区，A正确；化合物Ga6I6可写为Ga4Ga2I6，根据阴离子[Ga2I6]2－的结构可知，镓与碘形成的是极性共价键，因此共用电子对均偏向碘，而镓之间形成的是非极性共价键，因此共用电子对无偏移，这就导致了[Ga2I6]2－中镓元素为＋3价，镓元素常见的正价有＋1价、＋3价，结合阴离子带2个单位负电荷，可知剩余的4个镓总的化合价应该为＋2，因此含有2个Ga＋和2个0价的Ga，综合可知Ga6I6中Ga的化合价有0、＋1、＋3价，不止一种，B正确；根据分析可知，[Ga2I6]2－的结构可以表示为，C错误；[Ga2I6]2－中Ga形成了4个价层电子对，因此Ga原子的杂化方式为sp3，D正确。 考向四　超分子 [例4] (2024·黑吉辽卷)环六糊精(D­吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构，超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是(　　) A．环六糊精属于寡糖 B．非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子 C．图2中甲氧基对位暴露在反应环境中 D．可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚 B　解析：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖，环六糊精是葡萄糖的缩合物，属于寡糖，A正确；要和环六糊精形成超分子，该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸，故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包合形成超分子，B错误；由于环六糊精腔内极性小，可以将苯环包含在其中，腔外极性大，故将极性基团甲氧基暴露在反应环境中，C正确；环六糊精空腔外有多个羟基，可以和水形成分子间氢键，故环六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不溶于水，所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，D正确。 [练4] 冠醚是皇冠状的分子，可由不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18冠6与钾离子以配位键结合形成的超分子结构如图。下列说法错误的是(　　) A.超分子具有分子识别的重要特征 B．利用超分子的分子识别特征可分离C60与C70 C．利用18冠6也可识别Na＋ D．该超分子中K＋的配位数为6 C　解析：18冠6与K＋作用，不与其他碱金属离子作用，可知结合具有选择性，说明超分子有“分子识别”的特性，A正确；利用超分子的分子识别特征可分离C60与C70，这是利用超分子的分子识别特征，B正确；因为冠醚由不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，18冠6与钾离子以配位键结合，离子半径：Na＋<K＋，则不可识别Na＋，C错误；由图可知，中心K＋周围形成了6个配位键，其配位数为6，D正确。 [对应学生用书P118] 1．一定条件下，氨与氟气发生反应：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，其中NF3的空间结构与NH3相似。下列说法错误的是(　　) A．除F2外，其他三种物质均为共价化合物 B．NF3中各原子均满足最外层8电子稳定结构 C．NF3中只含极性共价键 D．NH4F中既含有离子键又含有共价键 答案：A 2．(2025·浙江Z20名校联盟开学考试)加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3，该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为P4＋3NaOH＋3H2O===3NaH2PO2＋PH3↑。下列说法不正确的是(　　) A．热稳定性：NH3>PH3，沸点：N2H4<P2H4 B．P4、PH3与P2H4都是分子晶体 C．制备过程中有极性键、非极性键的断裂，也有极性键、非极性键的形成 D．已知PH3的配位能力比NH3强，这是由于PH3配体中的P存在3d空轨道 A　解析：N2H4分子能与水分子形成分子间氢键，增大其沸点，P2H4只存在范德华力，则沸点：N2H4>P2H4，A错误；P4、PH3与P2H4都是由分子构成，只含有共价键，都是分子晶体，B正确；反应过程中有水分子中的O—H极性键断裂、P4分子中的P—P非极性键的断裂，PH3分子中P—H极性键形成、P2H4分子中P—P非极性键形成，C正确；NH3利用N的孤电子对与过渡金属配位形成配位键，而PH3的中心原子P有空的d轨道，可以接受过渡金属d轨道上的电子形成配位键，使PH3与过渡金属生成的配合物更加稳定，因此与金属离子的配位能力：NH3＜PH3，D正确。 3．(2024·浙江A9协作体联考)SO3及其三聚体环状结构如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．SO3与CO的空间结构都为平面三角形 B．SO3为非极性分子，中心原子杂化类型为sp3 C．三聚体环状结构中S与O形成的共价键的键长有a、b两类 D．该三聚体环状结构中含有12个σ键 答案：B 4．(2024·浙江名校协作体联考)氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料；NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，减少环境污染。下列说法正确的是(　　) A．Fe2＋提供孤电子对用于形成配位键 B．该配合物中阴离子空间结构为三角锥形 C.配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6 D．该配合物中Fe2＋与H2O形成配位键的稳定性更强 答案：C 5．(2024·湖北卷)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”，能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是(　　) 芳烃 芘 并四苯 蔻 结构 结合常数 385 3 764 176 000 A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子 B．并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同 C．从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘 D．芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合 B　解析：“分子客车”能装载多种稠环芳香烃，故芳烃与“分子客车”可通过分子间作用力形成分子聚集体——超分子，A正确；“分子客车”的长为2.2 nm、高为0.7 nm，从长的方向观察，有与并四苯分子适配的结构，从高的方向观察则缺少合适结构，故平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性，B错误；芘与“分子客车”中间部分结构大小适配，故从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘，C正确；芘、并四苯、蒄中π电子数逐渐增多，与“分子客车”的结合常数逐渐增大，而结合常数越大越稳定，故芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”结合，D正确。 6．(2024·山东卷)下列化学用语或图示正确的是(　　) A．的系统命名：2­甲基苯酚 B．O3分子的球棍模型： C．激发态H原子的轨道表示式 D．ppπ键形成的轨道重叠示意图： A　解析：含有的官能团为羟基，甲基与羟基相邻，系统命名为2­甲基苯酚，A正确；臭氧中心O原子的价层电子对数为2＋＝3，属于sp2杂化，有1个孤电子对，臭氧为V形分子，球棍模型为，B错误；K能层只有1个能级1s，不存在1p能级，C错误；ppπ键形成的轨道重叠示意图为，D错误。 [课时提升训练(23)见P252] 学科网（北京）股份有限公司 $$