第27讲　分子的性质　配合物与超分子-2027年高考化学一轮复习课件

该高中化学高考复习课件聚焦“分子的性质 配合物与超分子”专题，依据高考评价体系梳理了分子极性、氢键、手性、配合物组成及超分子作用等核心考点，通过三年高考命题分析明确手性判断、配合物概念等基础考点占比60%，创新型立体化学信息题占比40%，构建了系统的知识网络。 课件亮点在于“真题精析+方法建模+素养提升”，如以2025浙江选考极性分子判断为例，提炼“对称结构分析法”，培养科学思维中的证据推理能力。通过2024山东卷氢键对熔沸点影响题，总结“分子间/内氢键对比模型”，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准突破高频考点，助力学生高效冲刺。

第27讲　分子的性质　配合物与超分子 课标 指引 1.认识分子间存在相互作用,认识范德华力和氢键的特点,了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。 2.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。 3.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子的极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。 4.结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 三年 高考 命题 分析 1.命题特点 基础性:手性碳原子判断、分子极性判断(基于对称性)、配合物基本概念(中心原子、配体、配位数)、典型超分子是基础考点,要求准确识别和记忆。 创新性:创设陌生情境,引入稍复杂的分子(如药物片段、新材料等)、新型超分子体系,考查知识迁移能力。 2.命题趋势:高考命题将继续深化基础及综合应用能力的考查。对于分子的性质,强调利用结构解释性质和现象;对于配合物,侧重在复杂情境中的分析与应用;对于超分子,考查学生对其作用本质和实际意义的理解。 考点一　分子的性质 必备知识•梳理 1.共价键的极性和分子的极性 (1)键的极性 类型 极性键 非极性键 成键原子 _________元素的原子间(O3除外)  _________元素的原子间(O3除外)  共用电子对 __________偏移(电荷分布不均匀)  __________偏移(电荷分布均匀)  成键原子 的电性 呈电中性 不同种 同种 发生 不发生 (2)键的极性对化学性质的影响 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_________而实现的,羧基中羟基的极性越大,越__________________,则羧酸的酸性越强。  ①吸电子基团增强酸性 羧酸分子中,引入电负性强的基团(如—CF3)会通过极性传导增强羧基中羟基的极性,越容易电离出H+。 ②推电子基团减弱酸性 烃基作为推电子基团会降低羟基的极性,甲酸(pKa=3.75)的酸性强于乙酸(pKa=4.76),反映出烃基增长导致推电子效应增强。 极性 容易电离出H+ ③羟基反应活性差异 H2O、C2H5OH、CH3COOH、H2CO3中羟基的电离能力依次增强,与O—H键的极性依次增强直接相关。 ④物质稳定性的变化 极性键的存在可能影响分子在不同反应中的活化能,如极性更强的C══O键比C—O键更易发生加成反应。 (3)极性分子和非极性分子 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心__________ 正电中心和负电中心__________ 分子内原 子排列 对称   重合 不重合 不对称 2.分子间的作用力 (1)范德华力及其对物质性质的影响 普遍 很弱 越大 越大 越高 (2)氢键及其对物质性质的影响 ①表示及特征 很大 氢原子 很大 饱和 方向 ②氢键的强弱及其对物质性质的影响 较弱 强 降低 升高 升高 3.溶解性 (1)“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于__________溶剂,极性溶质一般能溶于__________溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度__________。  (2)“相似相溶”还适用于分子结构的__________。乙醇分子中的—OH与水分子中的—OH相近,因而乙醇能与水互溶。  非极性 极性 增大 相似性 4.分子的手性 镜像 不能叠合 手性异构体 原子 或原子团 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2025·安徽卷)H2O2为非极性分子。(　　) (2)(2025·湖南卷)—CH3是推电子基团,故酸性:CH3COOH<HCOOH。(　　) (3)(2025·湖南卷)H2O分子间存在氢键,故沸点:H2O>H2S。(　　) (4)(2025·陕晋青宁卷)碘和四氯化碳都是非极性分子,故碘易溶于四氯化碳。 (　　) (5)(2025·湖北卷)石蜡油的分子间作用力比水的小,故石蜡油的流动性比水的差。(　　) (6)(2025·北京卷)H2O的沸点高于H2S,推测HF的沸点高于HCl。(　　) × √ √ √ × √ 关键能力•提升 命题角度1　键的极性和分子极性的判断 1.(2025·浙江1月选考卷)下列属于极性分子的是(　　) A.HCl B.N2 C.He D.CH4 A 解析:HCl是由极性键形成的双原子分子,正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,A符合题意;N2是由非极性键形成的单质分子,正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,B不符合题意;He是单原子分子,正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,C不符合题意;CH4是由极性键形成的分子,正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,D不符合题意。 2.(2024·湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是(　　) A.P为非极性分子,Q为极性分子 B.第一电离能:B<C<N C.1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等 D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 A 解析:由题给分子结构图,P和Q分子都满足对称,正电中心和负电中心重合,都是非极性分子,A错误;同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N,B正确;P的分子式为C24H12,Q的分子式为B12N12H12,P、Q分子都含156个电子,1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等,C正确;P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键,P和Q分子呈平面结构,故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化,D正确。 命题角度2　分子间作用力及其对物质性质的影响 3.(1)(2024·山东卷节选)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(如图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是_______________________________。  FDCA形成的分子间氢键更多 (2)(2024·浙江6月选考卷节选)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图所示。 HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序:____________________,请说明理由。  HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C═O>C═S>C═Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性依次增大,羟基与H2O形成的氢键依次增强 考点二　配合物和超分子 必备知识•梳理 1.配位键 (1)成键方式 一方提供__________而另一方接受孤电子对形成的共价键,即“电子对给予—接受”键被称为__________。  (2)表示方法 常用“→”来表示配位键,箭头指向接受孤电子对的原子,如N可表示为 。 孤电子对 配位键 2.配位化合物 (1)定义 金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些__________(称为配体或配位体)以__________结合形成的化合物。  分子或离子 配位键 (2)配合物的组成 ①中心离子或原子:有__________,一般是带正电的金属离子,特别是过渡金属离子,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等,但也有电中性的原子等。  ②配体:其中的配位原子(配体中直接同中心离子或原子配合的原子)有__________。配体可以是分子,如CO、NH3、H2O等,也可以是离子,如F-、Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-、OH-等。例如,[Cu(NH3)4]SO4:  空轨道 孤电子对 配位原子 配体 配位数 (3)配位原子及配位数 ①配位原子:配体中提供孤电子对的原子叫配位原子,如:H2O中的O原子, NH3中的N原子。 ②配位数:直接同中心原子(或离子)配位的原子数目,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。 3.超分子 (1)定义 超分子是由________________的分子通过_________________形成的分子聚集体。超分子定义中的分子是广义的,包括离子。  (2)超分子内分子间的作用力 有人认为,超分子内部分子之间通过非共价键相结合,也有人将其限于分子间作用力。 (3)超分子的两个重要特征是__________和__________。  两种或两种以上 分子间相互作用 分子识别 自组装 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2025·湖北卷)配位化合物通过“电子对给予—接受”形成配位键。(　　) (2)(2025·湖北卷)超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成。(　　) (3)(2024·浙江6月选考卷)冠醚18-冠-6空腔直径(260~320 pm)与K+直径(276 pm)接近,故冠醚18-冠-6可识别K+,能增大KMnO4在有机溶剂中的溶解度。 (　　) (4)(2024·广东卷)某冠醚与Li+能形成超分子,与K+则不能,是由于Li+与K+的离子半径不同。(　　) √ √ √ √ 关键能力•提升 命题角度1　配位键和配位化合物的性质 1.(2023·浙江1月选考卷)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3══2Al(NH3)Cl3。下列说法不正确的是(　　) A.Al2Cl6的结构式为 B.Al2Cl6为非极性分子 C.该反应中NH3的配位能力大于氯原子 D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应 D 解析:AlCl3中Al原子有空轨道,Cl原子有孤电子对,两分子AlCl3通过配位键形成二聚分子Al2Cl6,所有原子均满足8电子稳定结构,则Al2Cl6的结构式为 ,A正确。Al2Cl6分子中只含Al—Cl,分子结构对称,正电中心与负电中心重合,故属于非极性分子,B正确。Al2Cl6与NH3反应生成Al(NH3)Cl3,Al原子与NH3形成配位键,故NH3的配位能力大于氯原子,C正确。Br原子半径大于Cl,Al—Br更易断裂,则Al2Br6更易与NH3发生反应,D错误。 2.(2024·上海卷)已知AlBr3可二聚为如图二聚体: (1)该二聚体中存在的化学键类型为__________(填字母)。  A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.金属键 A (2)将该二聚体溶于CH3CN生成 [Al(CH3CN)2Br2]Br(结构如图所示),已知其配离子为四面体形,中心原子杂化方式为__________,其中配体是____________;1 mol该配合物中含有σ键共__________mol。  sp3 CH3CN、Br- 14 命题角度2　超分子的自组装及分子识别 3.(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。三种芳香烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。 芳香烃 芘 并四苯 蒄 结构       结合常数 385 3 764 176 000 下列说法错误的是(　　) A.芳香烃与“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.芳香烃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,故芳香烃与“分子客车”通过分子间相互作用形成超分子,A项正确;“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项错误;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项正确;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,形成的超分子越稳定,故芳香烃π电子数越多越有利于和“分子客车”结合,D项正确。 4.(2025·甘肃卷)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构如图a),该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是(　　) A.主体分子存在分子内氢键 B.主客体分子之间存在共价键 C.磺酸基中的S—O键能比S═O小 D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化 图a 图b B 解析:主体分子结构中含有邻近的羟基和磺酸基,可形成分子内氢键,A项正确;形成主客体包合物是由于主体分子的空腔直径大小与(CH3)4N+的直径大小适配,主客体分子之间不存在共价键,B项错误;S—O的键长大于S═O的键长,故键能:S—O<S═O,C项正确;(CH3)4N+和(CH3)3N中N原子均为sp3杂化,D项正确。 能力提升 题组1　前沿模拟演练 1.(2025·浙江新阵地教育联盟联考)实验室将KF溶入18-冠-6(结构如图1)的乙腈(CH3CN)溶液中可轻松实现氯的取代,反应过程如图2所示: 下列说法不正确的是(　　) A.18-冠-6可循环使用 B.KF与18-冠-6形成的化合物熔点比KF低 C.KF与18-冠-6形成化合物的过程体现超分子自组装的特征 D.相同条件下, 比 更快被取代生成相应的氟化物 C 2.(2025·八省联考河南卷)配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.配合物1中含有2种配体 B.配合物2中N原子采取sp2杂化 C.转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D.转变前后,Co的化合价由+2价变为0价 D 解析:由配合物1的结构可知,含H2O和 2种配体,A正确;配合物2中N原子形成六元杂环,存在大π键,故N原子采取sp2杂化,B正确;转变前后,Co的化合价均为+2价,D错误。 题组2　高考真题集训 3.(2025·北京卷)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。 已知:[FeCl4]-为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF6]3-为无色。 下列说法不正确的是(　　) A.①中浓盐酸促进Fe3++4Cl- [FeCl4]-平衡正向移动 B.由①到②,生成[Fe(SCN)]2+并消耗[FeCl4]- C.②③对比,说明c(Fe3+):②>③ D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化 D 解析:在平衡体系Fe3++4Cl- [FeCl4]-中,增大c(Cl-),促使平衡正向移动,溶液黄色加深,A正确。根据①到②的溶液颜色变化,可知该过程中发生了反应[FeCl4]-+SCN- [Fe(SCN)]2++4Cl-,生成[Fe(SCN)]2+并消耗[FeCl4]-, B正确;根据②到③的溶液颜色变化,可知该过程中发生了反应[Fe(SCN)]2++6F- [FeF6]3-+SCN-,说明[FeF6]3-比[Fe(SCN)]2+更稳定,[FeF6]3-更不易电离出Fe3+,所以c(Fe3+):②>③,C正确;结合上述选项分析可知,电离出Fe3+由易到难依次为[FeCl4]-、[Fe(SCN)]2+、[FeF6]3-,因此溶液中c(Fe3+):①>②>③,③溶液中c(Fe3+)极小,加入KI、淀粉溶液难以发生反应,而①溶液中c(Fe3+)较大,加入KI、淀粉溶液可能发生反应2Fe3++2I-══2Fe2++I2,使溶液变为蓝色,D错误。 4.(1)(2025·江苏卷节选)A[ ]分子中,与2号碳相比,1号碳的C—H键极性相对__________(填“较大”或“较小”)。  (2)(2025·黑吉辽蒙卷节选)酒石酸(记作H2A)结构简式为HOOC(CHOH)2COOH, H2A分子中手性碳原子数目为__________。  (3)(2025·北京卷节选)[Mg(NH3)6]Cl2的配体中,配位原子是__________。  (4)(2025·广东卷节选)羧酸酸性可用Ka衡量。下列羧酸Ka的变化顺序为CH3COOH<CH2ClCOOH<CCl3COOH<CF3COOH。随着卤原子电负性__________,羧基中的羟基__________增大,酸性增强。  较大 2 N 增大 极性 解析:(1)A分子中,1号碳连两个酯基,2号碳连1个酯基,而酯基为吸电子基团,使C—H键的极性增大,所以1号碳的C—H键极性较大。 (5)(2025·全国卷节选)乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品,可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备,酯化反应中的3种有机物的沸点从高到低的顺序为______________________________________________________,原因是___________________________________________________________。  CH3COOH>CH3CH2OH>CH3COOCH2CH3 乙酸乙酯分子间不存在氢键,乙酸分子间的氢键比乙醇的更强 []+Br- 解析:中Br和Al之间以共价键相连,Br和Al之间的共用电子对发生偏移,属于极性键,而形成两个共价键的Br和Al之间有一个为配位键,配位键是一种特殊的共价键,综上所述,本题选A。中心原子Al形成4个单键,其杂化方式为sp3,[Al(CH3CN)2Br2]Br中的配体为CH3CN、Br-,该配合物中配体CH3CN的结构式为,1个CH3CN分子中有5个σ键,2个CH3CN分子中有10个σ键,加上Al周围的4个单键,共14个σ键,故1 mol该物质含14 mol σ键。 解析:18-冠-6是一种可以循环使用的化学物质,A正确;KF与18-冠-6形成的化合物比KF的阳离子半径更大,熔点更低,B正确;KF与18-冠-6形成化合物的过程体现了超分子的分子识别特征,C错误;中C—Br比中C—Cl更容易断裂,则相同条件下,用代替参与题述反应,反应速率会加快,D正确。 $