内容正文:
3.DN2分子中存在N三=N,键能大,不容易断裂,因此,相同
条件下N,比O,稳定,A正确:N,O与NO,均为CO,的等
电子体,故其均为直线形分子,两者空间结构相同,B正确:
N2O的中心原子是N,其在催化剂作用下可分解为O2和
N2,说明N2O中N一O比N一N更易断裂,C正确;N2O中σ
键和大π键的数目均为2,因此,6键和大π键的数目相等,
D不正确。
4.A甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4,水分子的中
心原子价层电子对数也为4,所以它们的VSEPR模型都是
四面体形,A正确:SO号的孤电子对数为1,CO的孤电子
对数为0,所以SO的空间结构为三角锥形,CO的空间
结构为平面三角形,B错误:P1分子呈正四面体形,磷原子在
正四面体的四个顶点处,键角为60°,C错误;XeF2和XeO2
分子中,孤电子对数不相等,孤电子对数越多,排斥力越大,
所以键角不相等,D错误。
5.(1)①平面三角形②sp杂化(2)sp3(3)四面体形
sD(4)四面体形(5)三角锥形sp(6)②
6.(1)sp<
一NH,有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥
力大,键角变小
(2)H一O一H键角小于O一S一O键角,H2O中O有2个孤
电子对,SO号中S无孤电子对,孤电子对数越多,排斥力越
大,键角越小
7.(1)正四面体形sp(2)sp2>键长:C1O2<CL0,
C1O,分子中既存在。键,又存在大π键,原子轨道重叠的程
度较大,因此其中C1一O的键长较短,而C12O只存在普通的
c键(3)D
解析:(1)BF,中B形成4个。键(其中有1个配位键),为
s即杂化,空间结构为正四面体形:咪唑环存在Π大π键,氨
原子形成3个6键,杂化方式为sp。(2)CIO2为V形结构,
CIO2中存在大π键(Ⅱ),则C1只有1个孤电子对,则中心
原子Cl采取sD杂化,Cl2O中心原子为O,根据价层电子对
的计算公式可知0=2+6】X2=4,因此0的杂化方式为
sp;sp杂化的键角一定大于sp的,故O-C一O键角大于
C一O一C1键角,CIO2分子中C1一O的键长小于C12O中
C1一O的键长,其原因是C1O2分子中既存在6键,又存在大
π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中C一)的键长较
短,而CO只存在普通的0键。(3)吡啶中含有与苯类似的
大π键,则说明此啶中氨原子也是采用s杂化,杂化轨
道只用于形成。键和孤电子对,则吡啶中氨原子的孤电子对
占据sp杂化轨道。
第30讲分子间作用力配合物与超分子
考点一分子间作用力分子的性质及应用
…必备知识整合·强基础…
1.(1)不同种同种发生不发生
(2)极性容易电离出H①羟基的极性越大②极性
越大越弱
2.(1)不重合不等于重合等于
3.(1)电负性电负性方向性饱和性氢键范德华力
①越大②越大越大越小越高升高降低
(2)A—H…B
4.(1)非极性极性(2)增大
5.(1)镜像(2)手性异构体(3)四个各不相同的原子或基团
秒判正误(1)×(2)×(3)×(4)×(5)
…对点题组突破·提能力…
1.B氨分子和磷化氢分子的空间结构都为三角锥形,氨原子
的原子半径小于磷原子,则氨分子中成键电子对间的斥力大
于磷化氢分子,键角大于磷化氢分子,B正确:三氟化硼分子
中硼原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0,分子的空间
结构为平面正三角形,则三氟化硼分子为结构对称的非极性
分子,C错误;二氧化碳的空间结构是直线形,是只含有极性
键的结构对称的非极性分子,所以非极性分子中不一定含有
非极性键,A、D错误。
-51
2.(1)①>②>③>④>⑤>⑥
(2)烷基(R一)是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使
羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
(3)一氧化碳分子是极性分子,氨气分子是非极性分子,一氧
化碳分子极性比氨气分子的极性强,极性分子的熔、沸点高,
所以一氧化碳熔、沸点高
3.D正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷
支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸,点较低,A正确;
水分子之间存在氢键,作用力远大于干冰中的范德华力,B
正确;由于电负性F>H,C一F极性大于C一H,使得羧基上
的羟基极性增强,更容易电离出氢离子,酸性更强,C正确:
碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶
体中HCO3间存在氢键,与阴离子电荷无关,D错误。
4.(1)AA易形成分子内氢键,B易形成分子间氢键,所以B
的沸点比A的高
(2)苯胺分子间存在氢键
(3)S相对分子质量大,分子间范德华力大
(4)H,O>CHOH>CO2>H2H,O与CH,OH均为极性
分子,H2O中氢键比甲醇多:CO,与H2均为非极性分子,
C02相对分子质量较大,范德华力较大
OH
5.BOHC—CH一CH2一OH中,只有次甲基上的碳原子为
CI Br
手性碳原子,A不符合题意;OHC一CH-CHCI中,除醛基
外的2个碳原子都为手性碳原子,B符合题意;
OH CI Br
HOOC一CH一C一CHC1中,除羧基外的3个碳原子都为
Br
CH3 CH
CH,-CH—C—CH2—CH
手性碳原子,C不符合题意:
中,与苯环相连的碳原子为手性碳原子,D不符合题意。
6.
HO
COOH
HO
H.CCOO
米
HO*OH
OH
考点二配合物与超分子
--.--
必备知识整合·强基础
1.(1)孤电子对空轨道(2)相同
2.(3)中心离子配位原子配体配位数
3.(1)分子聚集体分子间作用力(2)分子识别自组装
秒判正误(1)/(2)×(3)×(4)/(5)×
…对点题组突破·提能力…
1.C配合物[TiCI(H,O),]Cl2·H2O中配位体是CI和
H,O.配位数是6,故A错误:中心离子是T3+,故B错误:配
合物内界和外界中C1厂的数目比是1:2,故C正确;加入足
量AgNO3溶液,外界离子CI与Ag反应,内界离子CI不
与Ag反应,1mol该配合物只能生成2 mol AgCl沉淀,故
D错误。
2.D结构中每个铁都连有6个键,故配位数为6,A错误;氢
原子没有孤电子对,应该是氧原子为配位原子,B错误:该二
聚体中没有离子键,C错误;根据图知,二聚体中Fé+的配位
数为6,所以其杂化轨道数是6,D正确。
参考答案·☑。
3.D CsCN是软配软,LiCN是硬配软,稳定性比较:CsCN>
LiCN,A错误:[Ag(NH,),]+是软配硬,[Ag(CN),]-是软
配软,稳定性比较:[Ag(NH3)2]+<[Ag(CN)2],B错误;
按照软硬酸碱理论LF和CsI更稳定,所以反应可以发生,C
错误;Fe+是硬酸,F代替SCN,说明F更硬,D正确。
4.C穴醚易溶于有机溶剂,其空穴可容纳碱金属离子,可增大
碱金属盐在有机溶剂中的溶解度,故A正确;穴醚分子中碳
原子和氯原子价层电子对数均为4,属于sp杂化,故B正
确:根据穴醚的结构简式可知,穴醚有3种等效氢,即核磁共
振氢谱显示有3组吸收峰,故C错误:穴醚有大小不同的空
穴适配不同大小的碱金属离子,选取适当的穴醚,可以将不
同的碱金属离子分离,故D正确。
5.CC和O分别失去一个电子后的价层电子排布式为
2s22D和2s22p3,0的2p能级是半充满结构,比较稳定,所
以O的第二电离能大于C的第二电离能,A项正确;杯酚分
子中含有苯环结构,具有大π键,B项正确;C0中只含有碳
元素,无法形成氢键,C项错误;金刚石是共价晶体,C0为分
子晶体,D项正确。
考教衔接4超分子
1.C18-冠-6中C和O都是sp杂化,A项正确:18-冠-6与钾
离子作用,不与锂离子或钠离子作用,反映了超分子“分子识
别”的特征,B项正确,C项错误;由于冠醚是皇冠状分子,可
有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,把无机物带
入有机物中,它可以作为相转移催化剂也是基于这个原理,D
项正确。
2.BX、Y均由乙二醇分子间脱水形成,Z由1,2-环己二醇、乙
二醇分子间脱水形成,A错误;超分子W中氧原子有孤电子
对、L有空轨道,故存在着氧原子与Li的静电作用,B正
确;已知Li恰好能进入X的环内形成稳定结构,L半径小
于Na、K,则X和Na、K均不能形成稳定结构,C错误;
甲苯难溶于水,被KMO,水溶液氧化的效果较差,若甲苯
与冠醚Z混合,氧化效果明显提升,是因为冠醚与甲苯因相
似相溶而互溶,钾离子和冠醚Z产生静电作用并将MO
带入,增大了MO和甲苯的接触与反应的机会,故产生明
显的反应现象,但冠醚Z并不是反应物,D错误。
3.C根据a和c的结构筒式可知,a与b发生取代反应生成c
和HCl,A正确;a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性,能与
NaOH反应,b可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,
B正确;根据c的结构简式可知,冠醚中有4种不同化学环境
的氢原子,如图所示:
…,核磁共振氢
谱有4组峰,C错误;c可识别K+,是因为c可与K+形成超
分子,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D正确。
高考真题演练·明考向…
1BA项,CS,中C上的孤电子对数为X(4-2X2)=0,0
键电子对数为2,价层电子对数为2,CS,的空间结构为直线
形,分子中正、负电中心重合,CS,属于非极性分子;B项,
NF,中N上的孤电子对数为2X(5一3X1)=1,6键电子对
数为3,价层电子对数为4,NF,的空间结构为三角锥形,分
子中正、负电中心不重合,NF3属于极性分子;C项,SO3中S
上的孤电子对:为子×(6-3×2)=06键电子对数为3,价
层电子对数为3,SO,的空间结构为平面三角形,分子中正、
负电中心重合,SO,属于非极性分子;D项,SiF1中Si上的
孤电子对数为2×(4一4X1)=0,键电子对数为4,价层电
子对数为4,SF1的空间结构为正四面体形,分子中正、负电
中心重合,SiF1属于非极性分子。
2.A有手性异构体的分子被称为手性分子,A错误;邻羟基
苯甲醛中含有分子内氢键,分子内氢键可以降低物质的熔、
红对勾·讲与练·高三化学
-52
沸,点,对羟基苯甲醛存在分子间氢键,因此邻羟基苯甲醛的
熔、沸,点低于对羟基苯甲醛的熔、沸点,B正确:BF,中的硼
原子采取sp杂化,3个sp杂化轨道分别与3个氟原子的2p
轨道重叠形成。键,剩余的1个p轨道为空轨道,NH中的氯
原子采取sp杂化,其中3个sp杂化轨道分别与3个氢原子
的1s轨道重叠形成。键,另外1个sp杂化轨道填充1个孤
电子对,即BF3中的硼原子的空轨道接受NH3中氨原子的孤
电子对,二者通过配位键形成配合物,C正确:冠醚(18-冠-6)
的空穴大小为260~320pm,可以适配K+(276pm)、Rb
(304pm),冠醚与离子之间通过弱相互作用形成超分子,D
正确
3.B甘油分子中有3个羟基,分子间可以形成更多的氢键,且
氧元素的电负性较大,故其分子间形成的氢键较强,因此甘
油是黏稠液体,A正确。王水溶解铂,是因为浓盐酸提供的
C1能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合
物从而促进铂的溶解,在这个过程中浓盐酸没有表现出增强
了浓硝酸的氧化性,B错误。冰晶体中水分子间形成较多的
氢键,由于氢键具有方向性,因此,水分子间形成氢键后空隙
变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,冰的密度小
于干冰,C正确。石墨属于混合型晶体,在石墨的二雏结构
平面内,每个碳原子以C一C与相邻的3个碳原子结合,形成
六元环层,碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价
电子通过sD杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有
1个电子处于碳原子的未杂化的2D轨道上,层内碳原子的这
些P轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π
键,这些·轨道的电子可以在整个层内运动,因此石墨能导
电,D正确。
1
4.DNCL,中中心原子N周固的价层电子对数为3+2
(5一3×1)=4,故空间结构为三角锥形,其分子中正、负电荷
中心不重合,为极性分子,而SCL,中中心原子周围的价层电
子对数为4十2×(4一4×1)=4,是正四面体形结构,为非
极性分子,A错误;NCL和NH,中中心原子N周围的价层
电子对数均为3+2X(5-3×1)=4,故二者N均为sp杂
化,B错误;由题千NCL的水解机理示意图可知,NCl水解
时NCL3上的孤电子对首先与H2O中的氢原子结合,O与CI
结合形成HCIO,而SiCL,上无孤电子对,故SiCL1的水解反
应机理与之不相同,C错误;NHCl2和NH分子中均存在
N一H和孤电子对,故均能与HO形成氢键,D正确。
5.AA项,氟原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力
较强,F一F不稳定,因此F一F的键能小于C一CI的键能。
B项,氟的电负性大于氯的电负性,F一C的极性大于C一C
的极性,使F,C一的极性大于C1,C一的极性,导致三氟乙酸
的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,K,更大。
C项,氟的电负性大于氯的电负性,F一H的极性大于C一H
的极性,导致HF分子极性强于HCI。D项,氟的电负性大
于氯的电负性,与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子
形成分子间氢键,因此气态氟化氢中存在(HF),。
6.(1)①HC>HB>HAO、S、Se的电负性逐渐减小,键的极
性:C-O>C一S>C一Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性
逐渐增大,其中羟基与H,O形成的氢键逐渐增强②S的
原子半径大于O的原子半径,S一H的键能小于O一H,同时
HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸
性:HD>HC,C的水解能力大于D
(2)FDCA形成的分子间氢键更多
(3)硫酸分子能形成更多的分子间氢键
(4)
中含有一NH一,可以形成分子间氢键,氢键可以
使熔、沸点升高
F
(5)
H
7.(1)③十2配位
(2)S,O中的中心硫原子的价层电子对数为4,无孤电子
对,不能作配位原子:端基硫原子含有孤电子对,能作配位
原子
(3)N、O、C16(4)61
解析:(1)已知酞菁分子中所有原子共平面,则其分子中所有
的碳原子和所有的氯原子均为s即杂化,且分子中存在大π键,
其中标号为①和②的氨原子均有一对电子占据了一个sp
杂化轨道,其D轨道只能提供1个电子参与形成大π键,标
号为③的氨原子的D轨道能提供一对电子参与形成大π键;钴
酞菁分子中,失去了2个H+的酞菁离子与钴离子通过配位
键结合成分子,因此,钻离子的化合价为十2,氯原子提供孤电
子对与钻离子形成配位键。(3)[Cr(NH)(HO)2C门2+中三
价铬离子提供空轨道,N、O、C1提供孤电子对,中心离子的配
位数为N、O、C1三种原子的个数之和,即3十2十1=6。
(4)由题给图示可知,1个Cd+与C,N杂环上的4个氨原子
分别形成4个配位键,与2个氧原子分别形成2个配位键,
因此1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有
6mol。
第31讲晶体结构与性质
考点一常见物质的聚集状态晶体与非晶体
必备知识整合·强基础
1.(1)品态非品态晶态非晶态
(2)①电子阳离子
2.(1)周期性有序相对无序有无固定不固定各向
异性各向同性熔点X射线衍射
秒判正误(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√
对点题组突破·提能力…
1.B等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体上
呈电中性的物质聚集体,故B错误;纯物质有固定的熔,点,但
其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化,熔,点可能下
降,故C正确。
2.C玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构,因密度与普通液
态水相同,故水由液态变为玻璃态时体积不变。
3.C晶体的许多物理性质常常会表现出各向异性,A不正确;
晶体的熔,点是固定的,所以在熔化过程中温度不会变化,B
不正确;在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的,D
不正确。
4.B观察结构图可知,I中微粒呈周期性有序排列,Ⅱ中微粒
排列不规则,故T为晶体,Ⅱ为非晶体。晶体有各向异性,具
有固定的熔、沸点,非晶体没有固定的熔、沸点,用X射线衍
射实验检验晶体和非晶体,图谱明显不同,故应选B。
考点二常见的晶体模型
必备知识整合·强基础…
1.(1)①任何间隙②平行取向
2.(1)①4六2②42十二硅4
(2)①12②42
(3)①66644②888③8448
(4)分子间作用力2sp
对点题组突破·提能力…
1,B利用均摊法,La在晶胞的项角,N(La)=8×8=l;Ni
在面上和体心,N(Ni)=8X2十1=5;氢气在棱上和面心,
N(H,)=8×十2×2=3:则钢,镍、氢的原子个数比为
1:5:6。
2.C由题图可知,晶体中钛原子位于立方体的顶角,为8个晶
胞所共用,每个晶胞中与钛原子紧邻的氧原子数为3,且每个
氧原子位于晶胞的棱上,为4个晶胞所共用,故晶体内与每
个“T”紧邻的氧原子数为3X8X
=6:再根据均摊法可计
-52
算出晶体中每个晶胞中各元素原子的数目:B为1,Ti为
8×8=1,0为12×4
=3,故此晶体材料的化学式为BaTiO3。
3.(1)MgB2(2)BO2
解析:(1)每个Mg周围有6个B,而每个B周围有3个Mg,所
0
以其化学式为MgB。(2)从题图可看出,每个O●
单元中,都有一个B和一个O完全属于这个单元,剩余的2
个0分别被两个结构单元共用,所以B:0=1:(1+号)
1:2,化学式为BO2。
4.B NaCl晶体中,每个晶胞中均摊4个Na、4个Cl,不存
在分子,A错误;由晶胞结构可知每个Cs周围与其最近且
等距的CI厂有8个,则每个CI周围与其最近且等距的Cs
有8个,B正确;CaF2晶胞中,若晶胞棱长为a,则Ca2+与
的最短距离为体对角线的四分之一,即8口,C错误;干水
晶体熔化时不会破坏化学键,仅破坏范德华力,D错误。
5.(1)①BaTi03②面心③6、12(2)8
解析:(1)①由晶胞结构可知,Ba+位于体心有1个,Ti+位
于顶角,数目为8X8
=1个,0位于棱心,数目为12×
1
4=3个,故其化学式为BaTiO。②根据晶胞结构可知,每
个T+周围有6个O2-,若Ti+位于晶胞的体心,B2+位于
晶胞的顶角,则O2处于立方体面心上。③根据晶胞的结构
可知,每个Ti+周围有6个O2,所以T+的氧配位数为6:
立方晶胞12条棱上的12个O均与体心Ba+等距,所以
B+的氧配位数为12。(2)以最右面中心S分析,连接的
左边的晶胞中有4个锂离子,则右边的晶胞中也应该有4个
锂离子,因此配位数为8。
考点三
常见晶体的类型及性质
…必备知识整合·强基础
1.(1)分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子范德
华力(某些含氢键)共价键金属键离子键
(2)离子共价
秒判正误(1)×(2)×(3)×(4)/(5)×
…对点题组突破·提能力…
1.(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH,)2S
(3)(NH,)2S(4)Na2S2
(5)H2O2、CO2、CCl1、C2H2、晶体氩
(6)Si02、SiC
2.分子共价分子离子金属
解析:单质硫为非金属单质,其熔、沸点都较低,为分子晶体;
单质硼为非金属单质,其熔、沸点都很高,为共价晶体:氯化
铝为共价化合物,其熔、沸,点都较低,并能在较低温度下升
华,为分子晶体;苛性钾为化合物,其熔点较高,沸,点很高,晶
体不导电,熔融态导电,为离子晶体:锑固态时导电,属于金
属晶体。
3.C组成和结构相似的分子晶体,分子晶体的相对分子质量
越大,熔、沸点越高,则晶体熔、沸点由低到高顺序为CF1
CCL<CBr1<CL1,故A正确;共价晶体的键长越短,共价键
越强,熔、沸点越高,键长为C一C<C一Si<Si一Si,则熔、沸
点由高到低为金刚石>碳化硅>晶体硅,故B正确;水分子
间能够形成氢键,其余不能,分子晶体的相对分子质量越大,
熔、沸,点越高,则晶体熔、沸点由高到低顺序为H2O>
H2Te>H2Se>H2S,故C不正确:离子半径越小,离子键越
强,熔、沸,点越高,F、CI、Br、I的离子半径依次增大,则熔、沸
点由高到低:NaF>NaCl>NaBr>NaI,故D正确。
4.(1)离子键FeF,为离子晶体,FeBr3的化学键以共价键为
主,属于分子品体
(2)离子晶体K的半径大于Na,故Na2O离子键强,熔
点高
23-
参考答案“公。第六章物质结构与性质
讲
第30讲
分子间作用力
配合物与超分子
考试要求
1.理解分子的极性,理解分子的极性对分子性质的影响。2.了解分子间作用力对物质性质的影响,能解释
氢键对物质性质的影响。3.理解配位键的含义,知道配合物的结构与性质。4.了解超分子的概念,了解超
分子的用途。
考点一分子间作用力
分子的性质及应用
3.分子间作用力
必备知识整合
啤强基础
(1)范德华力、氢键的对比
1.键的极性与分子的极性
作用力
范德华力
氢键
(1)极性键与非极性键的比较
已经与
很
成键类型
极性键
非极性键
大的原子形成共
元素的原
元素的原
成键原子
存在
分子间普遍存在
价键的氢原子与
子间
子间
另一个
很
偏移(电荷分
偏移(电
电子对
大的原子之间
布不均匀)
荷分布均匀)
具有一定的
成键原子
特征
无方向性、无饱和性
的电性
h c
呈电中性
和
强度
共价键>
(2)键的极性对化学性质的影响
①组成和结构相似
151
键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改
对于A一H…B,
的物质,相对分子质
变羧基中羟基的
而实现的,羧基中羟基的
A、B的电负性
影响其强度
量
,范德华力
极性越大,越
,则羧酸的酸性越强。
,B原子的半
的因素
越大;
径
,氢键键
①与羧基相邻的共价键的极性越大,羧基中
②分子的极性
能越大
,则羧酸的酸性越强。
范德华力越大
②烷基是推电子基团,从而减小羟基的
,导
分子间氢键的存
致羧酸的酸性减小。一般地,烷基越长,推电子
范德华力主要影响在,使物质的熔、
效应
,羧酸的酸性
物质的物理性质,如沸点,分子
对物质性质
2.极性分子和非极性分子
熔、沸点等。范德华内氢键使物质的
的影响
(1)概念
力越大,物质的熔、熔、沸点
,对
极性分子:分子的正电中心和负电中心
沸点
电离、溶解度等
键的极性的向量和
零。
产生影响
非极性分子:分子的正电中心和负电中心
(2)氢键的表示方法:
,A、B为电负
,键的极性的向量和
零。
性很强的原子,一般为N、O、F三种元素的原
(2)极性分子和非极性分子的判断方法
子;A、B可以相同,也可以不同。
①A一A型分子一定是非极性分子、A一B型分
4.分子的溶解性
子一定是极性分子。
(1)“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于
②判断AB,(n≥2)型分子极性的两条经验规律
溶剂,极性溶质一般能溶于溶剂。
a.中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子
(2)若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶
最外层电子数,则为非极性分子,反之则为极性
质的溶解度
分子。
(3)随着溶质分子中憎水基个数的增多,溶质在
b.中心原子A没有孤电子对,则为非极性分子,
水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意
反之则为极性分子。
比互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
2圆勾·讲与练·高三化学
5.分子的手性
方法规律
(1)手性异构体:具有完全相同的组成和原子排
分子极性的判断方法
列的一对分子,如同左手与右手一样互为
(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子,如H2、
,却在三维空间里不能叠合,互称手性异
P等。
构体(或对映异构体)。
(2)含极性键的双原子分子一定是极性分子,如
(2)手性分子:具有
的分子。
HC1,CO等。
(3)手性碳原子:有机物分子中连有
(3)ABn(n≥2)型分子:
的碳原子。如
①根据分子结构判断
若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形
等),极性键的极性向量和等于零时,为非极性分子,
R,R、R2、R、R4互不相同,即C
否则是极性分子。如CH4、CO2等含有极性键,是
R
非极性分子;HO、NH3等含有极性键,是极性
是手性碳原子。
分子。
秒判正误正确的打“√/”,错误的打“×”。
②利用孤电子对判断
若中心原子A中无孤电子对,则为非极性分子;若
(1)极性分子中一定含有极性键,不可能含有非极
有孤电子对,则为极性分子。
性键。
(
③利用化合价判断
(2)氢键是一种特殊的化学键。
若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在
(3)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。
的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分
(
子。如BCL1、CO2是非极性分子;SO2、NF是极性
(4)含手性碳原子的分子一定是手性分子。(
分子。
(5)萃取碘水中的12可用CCL4、苯等非极性溶剂,
152
原理是“相似相溶”。
题组二
分子间作用力
氢键对分子性质的
影响
对点题组突破
啤提能力
3.(2023·湖北卷改编)物质结构决定物质性质。
下列性质差异与结构因素匹配错误的是(
题组一
键的极性与分子的极性的判断
1.(2025·福建龙岩连城一中月考)下列叙述中正
选项
性质差异
结构因素
确的是
(
沸点:正戊烷(36.1℃)高
A.以极性键结合起来的分子一定是极性分子
分子间作用力
于新戊烷(9.5℃)
B.键角:NH>PH
0
熔点:冰远高于干冰
氢键
C.NCL与BF:均为三角锥形结构,均为极性
分子
酸性:CF COOH(pK。
D.非极性分子中一定含有非极性键
C
0.23)远强于CH,COOH
羟基极性
2.键的极性或分子的极性会影响分子的有关
(pK.=4.76)
性质。
溶解度(20℃):NaCO
(1)试比较下列有机酸的酸性强弱:
阴离子电荷
(29g)大于NaHCO,(8g)
①CF COOH②CCI,COOH
4.解答下列问题。
OH
③CHCl,COOH④CH,CICOOH
⑤CH COOH⑥CHCH,COOH
(1)有机物A(
NH2
)的结构可以表示为
(2)酸性:甲酸大于乙酸的原因是
H
(3)熔、沸点:一氧化碳大于氮气的原因是
H(虚线表示氢键),而有机物B
第六章物质结构与性质
OH
题组三
手性碳原子的判断
)只能形成分子间氢键。工业上用水
5.下列化合物中含有2个手性碳原子的是(
OH
NH2
A.OHC-CH-CH,-OH
蒸气蒸馏法将A和B进行分离,首先被蒸出的
CI
Br
成分是
原因是
B.OHC-CH-CHCI
(2)苯胺(
NH2)与甲苯
OH CI Br
CH)
C.HOOC-CH-C
-CHCI
的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-一5.9℃)、
沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点
Br
CHa CHa
(-95.0℃)、沸点(111℃),原因是
D.CH3CHC
CH2—CH
(3)如图为Sg的结构,其熔点和沸点
要比二氧化硫的熔点和沸点高很
6.用“*”标出下面分子中的手性碳原子。
多,主要原因为
HO
COOH
(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2十3H2
HO
CHOH十H2O)所涉及的4种物质中,沸点从
H.CCOO
高到低的顺序为
,原因是
HO
OH
OH
153
考点二
配合物与超分子
必备知识整合
Zn2+、Ag+等,但也有电中性的原子等。
摩强基础
②配位体:其中的配位原子(配位体中直接同中
1.配位键
心离子或原子配合的原子)有孤电子对。配位体
(1)配位键的形成:成键原子一方提供
可以是分子,如CO、NH、HO等,也可以是离子,
,另一方提供
形成共价键。
如F、CI、Br、I厂、CN、SCN、OH等。
(2)配位键的表示:常用“→”来表示配位键,箭
(3)组成{以[Cu(NH)4]SO4为例y
头指向接受孤电子对的原子,如NH时可表示为
(提供孤电子对)
H
(提供空轨道)
[Cu(NH),]SO
[H一N→H]+,在NH中,虽然有一个
内界外界
H
①内界和外界:配合物分为内界和外界,其中中
N一H形成过程与其他3个N一H形成过程不
心离子或原子与配位体组成的部分称为内界,
同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全
与内界发生电性匹配的阳离子(或阴离子)称为
2.配合物
外界,如:[Cu(NH)4]SO4的内界是
(1)概念:金属离子或原子(称为中心离子或原
[Cu(NH3)4]+,外界是SO,配合物在水溶液
子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以
中电离成内界和外界两部分。即:
配位键结合形成的化合物。
[Cu(NH,),]SO,-[Cu(NH),]*+SO,
(2)形成条件
而内界很难电离,其电离程度很小,[Cu(NH)4]+
①中心离子或原子:有空轨道,一般是带正电的
=Cu2++4NH3。
金属离子,特别是过渡金属离子,如Fe+、Cu+、
②配位原子:配位体中提供孤电子对的原子叫
2圆勾·讲与练·高三化学
配位原子,如:HO中的氧原子,NH3中的氮
A.该二聚体中Fe3+的配位数为4
原子。
B.该二聚体中HO作配体,其中氢原子是配位
③配位数:作为配位体直接与中心原子结合的
原子
离子或分子的数目,即形成的配位键的数目称
C.该二聚体中存在非极性共价键、配位键、离子键
为配位数。如:[Cu(NH)4]+的配位数为4,
D.该二聚体中Fe3+的杂化轨道中轨道数为6
[Ag(NH3)2]+的配位数为2。
3.(2024·鄂东南省级示范高中联盟期中联考)软
3.超分子
硬酸碱理论认为,常见的硬酸有Li十、Be+、Fe3+
(1)定义:由两种或两种以上的分子通过分子间
等,软酸有Ag、Hg2+、Cs+等;硬碱有F、NH
相互作用形成的
。超分子定义中的
等,软碱有ICN等;酸碱结合的原则为“硬酸
分子是广义的,包括离子。有的是有限的,有的
优先与硬碱结合,软酸优先与软碱结合,软和硬
是无限伸展的,粒子间作用力主要为
结合一般不稳定”。该原则一般可用于判断物
0
质稳定性及反应发生的方向等。下列叙述正确
(2)特征:
的是
()
(3)应用
A.稳定性比较:CsCN<IiCN
①分离C6o和C0
B.稳定性比较:[Ag(NH)2]+>[Ag(CN)2]
杯酚Co
→甲苯溶解Co→分离C0
C杯
(超分子)
C.反应IiI+CsF一LiF+CsI难以向右进行
甲
C0
酚
杯酚溶解
D.含[Fe(SCN)s]3-的红色溶液中加入适量NaF
→Cz0
→超分子氧仿厂于氯仿
后溶液褪色,说明碱的“硬度”:F>SCN
②冠醚识别碱金属离子:冠醚孔径大小与合适
题组二超分子
的碱金属离子形成超分子。
4.(2024·东北三省三校第二次
154
秒判正误正确的打“/”,错误的打“×”。
联考)穴醚是一类可以与碱金
(1)配位键实质上是一种特殊的共价键。(
属离子发生配位的双环或多环
(2)有配位键的化合物就是配位化合物。(
多齿配体。某种穴醚的键线式如图。下列说法
(3)配位化合物都很稳定。
错误的是
)
(4)NH3与H+形成配位键后键角变大。(
A.使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶
(5)Ni(CO)4是配合物,氧原子是配位原子。(
剂中的溶解度
口对点题组突破
B.穴醚分子中碳原子和氮原子的杂化轨道类型
啤提能力
相同
题组一配位键配合物
C.核磁共振氢谱显示有4组吸收峰
1.关于化学式为[TiC1(H2O)5]Cl2·HO的配合
D.选取适当的穴醚,可以将不同的碱金属离子
物,下列说法正确的是
分离
A.配位体是C1和H2O,配位数是8
5.利用超分子可分离C6o和C0。将C6。、C0混合
B.中心离子是T+,配离子是[TiCI(H2O)]+
物加入一种空腔大小适配C。的“杯酚”中进行
C.内界和外界中C1的数目比是1:2
分离的流程如图。下列说法错误的是()
D.在1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液,
可以得到3 mol AgCl沉淀
2.(2024·河北重点高中高三期末)三价铁的强酸
盐溶于水后经水解可以生成如图所示的二聚
体,下列说法正确的是
杯酸
H,O H OH,
4
A.第二电离能:C<O
0.
OH2
B.杯酚分子中存在大π键
Fe
Fe
HO
o
OH2
C.杯酚与C6,形成氢键
H.O H OH2
D.Co与金刚石晶体类型不同
第六章物质结构与性质
讲
考教衔接4超分子
在超分子的学习中,学生要识记超分子的两大特征:分子识别和自组装,要掌握分子识别的本质原
因是超分子空腔大小与待识别微粒直径大小是否匹配,这就要求学生重视且理解教材中的内容,以“不
变”应“万变”。
【考题】(2024·辽宁卷)环六糊精(D吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔
去情境抓关键
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
(1)糖类可分为单糖、寡
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
糖和多糖的依据是
HOHC O
什么?
HO OHO
TOH
CH,OH
(2)环六糊精形成超分
HOH,C
HO
O OH
0
子的条件是什么?
OH
HO
(3)从环六糊精腔内外
0
HO
极性差异看,苯甲醚分
OH
CH,OH
OCH
HOH,C
HO
子中的苯环和甲氧基哪
O OH
种基团暴露在反应环
真题展示
CH,OH
图1
图2
境中?
(4)从环六糊精和氯代
(40%)
(60%)
OCH,
苯甲醚的分子结构分
OCH
OCH
HOCI
C
析,它们是否能溶于水?
【答案】B
环六糊精
CI
(4%)
(96%)
155
图3
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
【教材】
(人教版选择性必修2P99)
联教材理要点
(1)杯酚分离C6。和Cn的过程。
(1)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
超分子
子聚集体。
循环使用
甲苯,过滤
(2)超分子能进行分子
氯仿
溶于甲苯
识别主要在于空腔直径
溶于氯仿
“杯酚”
与待识别的粒子直径大
超分子不溶于甲苯
小是否匹配。
不溶于氯仿
(3)冠醚分子与碱金属
(2)冠醚识别碱金属离子。
离子之间形成的是配
冠醚
冠醚空腔直径/pm
适合的粒子直径/pm
位键。
(4)超分子的另一重要
12-冠-4
120~150
Li+(152)
特征是自组装,实例为
15-冠-5
170220
Na+(204)
细胞和细胞器的双分子
18-冠-6
260~320
K+(276)
膜(人教版选择性必修
Rb(304)
超分子
2第二章第三节的“科
21-冠-7
340430
Cs(334)
学·技术·社会”栏目
中提到)
2勾·讲与练·高三化学
.类题精练
X的环内形成稳定结构。资料显示:甲苯难溶
于水,被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若
1.冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用,并
甲苯与冠醚Z混合,氧化效果明显提升。
且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。
12-冠-4与锂离子作用而不与钠离子、钾离子作
用;18冠-6与钾离子作用(如图),还可与重氮
盐作用,但不与锂离子或钠离子作用。下列说
X
法错误的是
下列有关说法正确的是
A.X、Y、Z均由乙二醇分子间脱水形成
B.超分子W中存在着氧原子与Ii+的静电作用
C.X和Na+、K+均能形成稳定结构
D.KMnO4氧化甲苯实验中引入的冠醚Z作反
18-冠6
超分子
应物
A.18-冠-6中C和O的杂化轨道类型相同
3.(2023·辽宁卷)冠醚因分子结构形如皇冠而得
B.18-冠-6与钾离子作用,不与锂离子或钠离子
名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。
作用,这反映了超分子“分子识别”的特征
下列说法错误的是
C.18-冠-6与钾离子作用反映了超分子“自组
装”的特征
D.冠醚与碱金属离子作用的原理与其可作相转
(a)
156
移催化剂的原理有关
A.该反应为取代反应
2.冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状
B.a、b均可与NaOH溶液反应
化合物。如图X、Y、Z是常见的三种冠醚,它们
C.c核磁共振氢谱有3组峰
能与碱金属离子作用,并随着环的大小不同而
D.c可增加KI在苯中的溶解度
与不同金属离子作用。W表示L+恰好能进入
「高考真题演练
明考向
1.(2023·山东卷)下列分子属于极性分子的是
选项
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
A.CS B.NF C.SOs
D.SiF
浓盐酸增强了浓硝酸的氧
B
王水溶解铂
2.(2023·湖南卷改编)下列有关物质结构和性质
化性
的说法错误的是
冰的密度小于
冰晶体中水分子的空间利用
A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子
干冰
率相对较低
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的
未杂化的p轨道重叠使电子
石墨能导电
沸点
可在整个碳原子平面内运动
C.BF,中的B有空轨道接受NH中N的孤电
4.(2023·重庆卷)NCl和SiCl4均可发生水解反
子对形成配合物[H3N→BF3]
应,其中NCL?的水解机理示意图如下:
D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者
Ci
能通过弱相互作用形成超分子
CI-N:+H
→ClN-H
HCIO
3.(2024·湖北卷)结构决定性质,性质决定用途。
CI-O
下列事实解释错误的是
()
H
第六章物质结构与性质
H
十2H)
(4)(2023·辽宁卷节选)噻吩(
)沸点低于
Cl-N-H
-2HCIO"H-N-H
下列说法正确的是
吡咯
的原因是
A.NCl?和SiCl均为极性分子
B.NCl3和NH中的N均为sp2杂化
C.NCL和SiCL4的水解反应机理相同
(5)(2022·全国甲卷节选)固态氟化氢中存在
D.NHCL和NH均能与HO形成氢键
(HF),形式,画出(HF)3的链状结构:
5.(2023·北京卷)下列事实不能通过比较氟元素
和氯元素的电负性进行解释的是
7.(1)(2023·全国甲卷节选)酞菁和钴酞菁的分
A.F一F的键能小于CI一Cl的键能
子结构如图所示。
B.三氟乙酸的K。大于三氯乙酸的K。
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态氟化氢中存在(HF)2,而气态氯化氢中
是HCI分子
6.(1)(2024·浙江6月选考节选)化合物HA、
HB、HC和HD的结构如图。
酞菁
钴酞菁
Se
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提
供一对电子的氮原子是
(填图示酞菁
RO—C一OH
RO-C-OH
HA
HB
中氮原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化
0
0
合价为
,氮原子提供孤电子对与钴离
子形成
键。
15
ROC-OH
RO-C-SH
HC
HD
(2)(2023·北京卷节选)浸金时,S,O作为配体
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键
可提供孤电子对与Au形成[Au(SO3)2]3。分
(一O一H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸
别判断S,O中的中心硫原子和端基硫原子能
排序:
,请说明理由:
否作配位原子并说明理由:
②已知HC、HD钠盐的碱性:NaC>NaD,请从
(3)(2021·全国乙卷节选)三价铬离子能形成
结构角度说明理由:
多种配位化合物。[Cr(NH)3(H2O)2C1]+中提
供电子对形成配位键的原子是
(2)(2024·山东卷节选)MnO可作HMF转
中心离子的配位数为
化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点
(4)(2020·山东卷节选)
远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另
含有多个配位原子的配体
一重要原因是
与同一中心离子(或原子)
H
通过螯合配位成环而形成
MnO
的配合物为螯合物。一种
HO
HO
OH
Cd+配合物的结构如图所
HMF
FDCA
示,1ol该配合物中通过螯合作用形成的配位
(3)(2023·浙江6月选考节选)一定压强下,化
键有
mol,该螯合物中N的杂化方式有
种。
合物A(CHO
OH)的沸点低于硫酸的原
温馨提示0
学习至此,请完成课时作业30
因是