高三化學一輪復習 第34講 分子的性質 配合物和超分子 課件

第六章

物質的結構與性質第34講

分子的性質

配合物與超分子考點一

鍵的極性與分子極性1.鍵的極性(1)極性鍵與非極性鍵的比較

極性鍵非極性鍵成鍵原子______種元素的原子間_____元素的原子間電子對_____偏移(電荷分布不均勻)_______偏移(電荷分布均勻)成鍵原子的電性

呈電中性同種不同發(fā)生不發(fā)生一般地，電負性差值小于1.7為共價鍵，大于1.7為離子鍵。且電負性差值越大，鍵的極性越大。如：H-F>H-Cl>H-Br>H-I考點一

鍵的極性與分子極性1.鍵的極性(1)極性鍵與非極性鍵的比較極性鍵：不同非金屬原子間成鍵，存在共價化合物(如HCl、H2O等)和部分離子化合物(如NaOH等)中非極性鍵：同種非金屬原子間成鍵，存在非金屬單質(如P4、O2等)和部分共價化合物(如H2O2中O-O等)中考點一

鍵的極性與分子極性1.鍵的極性(2)鍵的極性對化學性質的影響分子結構化學鍵的極性物質的化學性質考點一

鍵的極性與分子極性1.鍵的極性(2)鍵的極性對化學性質的影響鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質是通過改變羧基中羥基的

而實現的，羧基中羥基的極性越大，越

，則羧酸的酸性越強。①與羧基相鄰的共價鍵的極性越大，羧基中

，則羧酸的酸性越強。②烷基是推電子基團，從而減小羥基的

，導致羧酸的酸性減小。一般地，烷基越長，推電子效應

，羧酸的酸性

。極性容易電離出H＋羥基的極性越大極性越大越弱考點一

鍵的極性與分子極性1.鍵的極性(2)鍵的極性對化學性質的影響③與羧酸(-COOH)相連的C-X(X為鹵素原子)的極性越大，羧酸的酸性越大；C-X的數量越多，羧酸的酸性越大。如酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH

CCl3COOH＞CHCl2COOH＞CH2ClCOOH

羧酸的酸性可用pKa的大小來衡量,相同條件下pKa越小,酸性越強?？键c一

鍵的極性與分子極性2.分子的極性(1)概念

極性分子:分子的正電中心和負電中心不重合,鍵的極性的向量和不等于零。非極性分子:分子的正電中心和負電中心重合,鍵的極性的向量和等于零。H2Oδ-δ+CO2δ-δ+δ-正電中心和負電中心不重合極性分子正電中心和負電中心重合非極性分子δ+(1)正電中心和負電中心是否重合(2)化學鍵的極性的向量和是否等于零判斷方法注意：鍵的極性具有方向性,由正電荷中心指向負電荷中心考點一

鍵的極性與分子極性在ABn分子中，A-B鍵看作AB原子間的相互作用力，根據中心原子A所受合力是否為零來判斷，F合=0，為非極性分子，F合≠0，為極性分子，即當分子中各個鍵的極性的向量和=0為非極性分子，向量和≠0為極性分子。正四面體型，對稱結構，4個C-H鍵的極性的向量和等于零(

F合=0)，鍵的極性互相抵消，是非極性分子。CH4考點一

鍵的極性與分子極性2.分子的極性(2)極性分子和非極性分子的判斷方法

考點一

鍵的極性與分子極性2.分子的極性(2)極性分子和非極性分子的判斷方法

③ABn型多原子分子：根據分子結構判斷

立體構型對稱的是非極性分子;立體構型不對稱的是極性分子①只含有非極性鍵的分子一定是非極性分子，如O2、H2、P4、C60。②雙原子分子:A-A型一定是非極性分子、A-B型一定是極性分子。對于雙原子分子，鍵有極性，分子有極性，如HCl、HF、HBr、CO均為極性分子。

考點一

鍵的極性與分子極性③ABn型多原子分子：根據分子結構判斷

立體構型對稱的是非極性分子;立體構型不對稱的是極性分子分子的空間結構完全對稱直線形平面{正三角}形正四面體分子的空間結構不完全對稱V形三角錐形四面體等極性分子非極性分子三角雙錐形、正八面體形等考點一

鍵的極性與分子極性③ABn型多原子分子：根據分子結構判斷

立體構型對稱的是非極性分子;立體構型不對稱的是極性分子直線形平面{正三角}形正四面體V形三角錐形四面體等極性分子非極性分子三角雙錐形、正八面體形等中心原子無孤電子對且鍵長相等中心原子有孤電子對或無孤電子對但鍵長不同考點一

鍵的極性與分子極性③ABn型多原子分子：利用孤電子對判斷

中心原子無孤電子對且鍵長相等的是非極性分子,有孤電子對或無孤電子對但鍵長不同的是極性分子③ABn型多原子分子：|中心原子化合價|=最外層電子數，則為非極性分子|中心原子化合價|≠最外層電子數，則為極性分子考點一

鍵的極性與分子極性①稀有氣體分子是非極性分子，但不含共價鍵②臭氧是極性分子，但很微弱，共價鍵為極性鍵③H2O2是由極性鍵和非極性鍵構成的極性分子δ-δ+δ-考點一

鍵的極性與分子極性變式：(雙選)S2Cl2是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑，其分子結構如圖所示。常溫下，S2Cl2是一種橙黃色的液體，遇水易水解，并產生能使品紅溶液褪色的氣體。下列說法中錯誤的是(

)BC

考點一

鍵的極性與分子極性變式：已知，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑。PtCl2(NH3)2可以形成兩種固體，一種為淡黃色，在水中的溶解度較小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大。請回答下列問題：(1)PtCl2(NH3)2的結構是___________(填“平面正方形”或“四面體”)。(2)淡黃色固體物質由____________(填“極性分子”或“非極性分子”，下同)組成，黃綠色固體物質由_________組成。(3)請在以下橫線上畫出這兩種固體分子的幾何構型圖：淡黃色固體：______________，黃綠色固體：____________。平面正方形解析:由于PtCl2(NH3)2存在兩種同分異構體，所以是平面正方形結構。非極性分子極性分子考點二

分子間作用力1.分子間作用力(1)概念：物質分子之間

存在的相互作用力，稱為分子間作用力。(2)分類：分子間作用力最常見的是

和

。(3)強弱：范德華力

氫鍵

化學鍵。(4)作用：分子間作用力主要影響物質的熔點、沸點、硬度等物理性質，而化學鍵主要影響物質的化學性質。分子間作用力存在于由共價鍵形成的多數______________和絕大多數氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)非金屬________分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質，微粒之間不存在分子間作用力。普遍范德華力氫鍵＜＜共價化合物

單質

考點二

分子間作用力1.分子間作用力(5)變化規(guī)律：一般來說，對于組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，分子間作用力________，物質的熔、沸點也________。例如，熔、沸點：I2______Br2______Cl2______F2越大

越高

>

>

>

考點二

分子間作用力(6)氫鍵①形成：已經與

的原子形成共價鍵的

(該氫原子幾乎為裸露的質子)與另一個分子中

的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H…B（A、B一般為F、O、N）③特征：具有一定的

性和

性。④分類：氫鍵包括

氫鍵和

氫鍵兩種。⑤分子間氫鍵對物質性質的影響主要表現為使物質的熔、沸點

，對電離和溶解度等產生影響。存在分子內氫鍵，會使物質的熔沸點降低。電負性很大氫原子電負性很大方向飽和分子內分子間升高O、F、N

①存在氫鍵的物質，其熔、沸點明顯高于同族同類物質。如H2O的熔、沸點高于H2S②氨氣極易液化，是因為液氨分子間存在氫鍵；NH3極易溶于水，也是因為NH3分子與H2O分子間易形成氫鍵③水結冰時體積膨脹、密度減小，是因為在固態(tài)水(冰)中水分子間以氫鍵結合成排列規(guī)整的晶體氫鍵存在廣泛，如蛋白質分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之間?？键c二

分子間作用力(7)氫鍵的表示方法(以HF分子間氫鍵為例)考點二

分子間作用力

(2)分子內氫鍵：(不屬于分子間作用力)對羥基苯甲醛對羥基苯甲酸

(1)分子間氫鍵：(屬于分子間作用力)鄰羥基苯甲醛鄰羥基苯甲酸鄰硝基苯酚氫鍵氫鍵氫鍵氫鍵氫鍵考點二

分子間作用力[例]已知鄰羥基苯甲醛(

)與對羥基苯甲醛(

)的沸點相差很大，其中沸點較高的是________________，請畫出上述兩種物質形成氫鍵的情況：___________________________________________________________________________鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵：

；對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵：對羥基苯甲醛考點二

分子間作用力考點二

分子間作用力

氫鍵對水分子的影響水的熔點(℃)水的沸點(℃)水在0℃時密度(g/ml)水在4℃時密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000①氫鍵使水分子沸點反常的高②水結冰時,體積膨脹,密度降低③接近水的沸點的水蒸氣的相對分子質量的測定值比按化學式H2O計算出來的相對分子質量大。每個水分子與相鄰4個水分子以氫鍵相連接,含1molH2O的冰中,最多可形成2mol氫鍵。常溫下液態(tài)水中除了含有簡單H2O外，還含有通過氫鍵聯系在一起的締合分子(H2O)2……(H2O)n等。當水結成冰后，水分子大范圍地以氫鍵互相聯結成為晶體，因此在冰的結構中形成許多空隙，體積膨脹，密度減小。

范德華力氫鍵作用微粒分子或原子(稀有氣體分子)H與N、O、F等電負性很大的原子分類

分子內氫鍵和分子間氫鍵特征____方向性和飽和性____飽和性和方向性強度共價鍵＞______＞_________無有氫鍵范德華力(8)范德華力、氫鍵的對比影響其強度的因素①組成和結構相似的物質，相對分子質量______,范德華力越大；②分子的極性_____,范德華力越大對于A—H…B，A、B的電負性

，B原子的半徑

，氫鍵鍵能越大對物質性質的影響主要影響物理性質(如熔、沸點)越大越大越大越小考點二

分子間作用力2.分子的溶解性(1)“相似相溶”規(guī)律①非極性溶質一般能溶于

溶劑,極性溶質一般能溶于

溶劑。②分子結構相似的物質易互溶。(2)氫鍵對分子溶解性的影響若溶劑和溶質分子之間可以形成氫鍵，則溶質的溶解度

。(3)隨著溶質分子中憎水基個數的增多，溶質在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。非極性極性增大考點二

分子間作用力3.分子的手性(1)手性異構：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為

，在三維空間里

的現象。(2)手性分子：具有

的分子。(3)手性碳原子：在有機物分子中，連有

的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如

鏡像不能疊合手性異構體四個不同基團或原子→手性碳原子必須是飽和碳原子考點二

分子間作用力3.分子的手性(4)手性分子的判斷方法一般：※當分子中只有一個手性C*，分子一定有手性?！敺肿又杏卸鄠€手性中心時，要借助對稱因素。無對稱軸，又無對稱中心的分子，必是手性分子。手性分子非手性分子鏡面考點二

分子間作用力4.無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值(非羥基氧原子數)越大，R的正電性越高，使R—O—H中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H＋，酸性越強，如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4?？键c二

分子間作用力理解應用1.H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步幾乎完全電離，K2為1.2×10－2，請根據結構與性質的關系解釋：①H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：____________________________________________。②H2SeO4比H2SeO3酸性強的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________。第一步電離生成的氫離子抑制了第二步的電離H2SeO3和H2SeO4可分別表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se為＋4價，而H2SeO4中的Se為＋6價，正電性更高，導致Se—O—H中O的電子更向Se偏移，越易電離出H＋考點二

分子間作用力理解應用2.亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結構簡式分別為①___________，②______________。(2)H3PO3和H3AsO3與過量的NaOH溶液反應的化學方程式分別是①_____________________________②______________________________。H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2OH3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O考點二

分子間作用力理解應用(3)在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸，分析反應情況：_________________________________________________，寫出化學方程式：_____________________________。H3PO3為中強酸，不與鹽酸反應，H3AsO3可與鹽酸反應H3AsO3＋3HCl==AsCl3＋3H2O專項突破二、分子間作用力與分子性質原因分析4.有關分子的溶解性，解答下列各題：(1)H2O2難溶于CS2，簡要說明理由_____________________________________________________________。(2)ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是____________________________________________________________。(3)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都極易溶于水的原因是___________________________________________________________。H2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主，極性較小NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是極性分子，且都能與H2O形成氫鍵考點三

配合物和超分子1.配位鍵(1)形成：由一個原子單方面提供

而另一個原子接受孤電子對形成的共價鍵，即“電子對給予—接受”鍵被稱為

。(2)表示方法：常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NH4+可表示為________________，在NH4+中，雖然有一個N—H形成過程與其他3個N—H形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全

。孤電子對配位鍵相同考點三

配合物和超分子2.配位化合物(1)概念：金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些

(稱為配體或配位體)以

結合形成的化合物。(2)形成條件中心離子或原子：有空軌道，一般是帶正電的金屬離子，特別是過渡金屬離子，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等，但也有電中性的原子等。配位體：其中的配位原子(配位體中直接同中心離子或原子配合的原子)有孤電子對。配位體可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是離子，如F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、OH－等。分子或離子配位鍵考點三

配合物和超分子(3)組成：如[Cu(NH3)4]SO4配位原子配位體配位數考點三

配合物和超分子(3)組成：如[Cu(NH3)4]SO4①中心原子或離子：配合物的中心離子一般都是帶正電的陽離子，過渡金屬離子最常見。②配體：配體可以是陰離子，如X－(鹵素離子)、OH－、SCN－、CN－等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO等。③配位原子：是指配體中直接同中心離子配合的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子。④配位數：直接同中心離子(或原子)配位的原子的數目叫中心離子(或原子)的配位數，如[Cu(NH3)4]2＋的配位數為4?？键c三

配合物和超分子[名師點撥]

配合物的組成(1)有的配合物沒有外界。如五羰基合鐵Fe(CO)5、四羰基合鎳Ni(CO)4。(2)有的配合物有多種配體。如[Cu(NH3)2(H2O)2]SO4、[Co(SO4)(NH3)5]Br。(3)配合物的穩(wěn)定性配合物具有一定的穩(wěn)定性。配合物中的配位鍵越強，配合物越穩(wěn)定。當作為中心原子的金屬離子相同時，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質有關。(4)配合物形成時性質的改變①顏色的改變，如Fe(SCN)3的形成；②溶解度的改變，如AgCl沉淀可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。(1)[Cu(NH3)4]2＋與[Cu(H2O)4]2＋哪個配位離子更穩(wěn)定？原因是什么？提示[Cu(NH3)4]2＋更穩(wěn)定。因為N和O都有孤電子對，但O電負性大，吸引孤電子對的能力強，故NH3提供孤電子對的能力比H2O大。(2)NH3與Cu2＋形成配合物，但NF3很難與Cu2＋形成配合物，原因是什么？提示電負性：F＞H，使得NF3提供孤電子對的能力小于NH3。思考與討論：考點三

配合物和超分子3.配合物的制備實驗操作實驗現象及有關的離子方程式

滴加氨水后，試管中首先出現__________：________________________________，氨水過量后沉淀逐漸_____，得到深藍色的透明溶液_________________________，滴加乙醇后析出深藍色晶體：[Cu(NH3)4]2＋＋

＋H2O[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓藍色沉淀Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+溶解Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－考點三

配合物和超分子3.配合物的制備

溶液變?yōu)開__色：_________________________

滴加AgNO3溶液后，試管中出現__________：__________________，再滴加氨水后沉淀______，溶液呈___色:______________________________紅白色沉淀Ag＋＋Cl－===AgCl↓溶解無AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－考點三

配合物和超分子4.超分子(1)概念超分子是由

的分子通過

形成的分子聚集體。(2)超分子內分子間的作用力多數人認為，超分子內部分子之間通過非共價鍵相結合，包括氫鍵、靜電作用、疏水作用以及一些分子與金屬離子形成的弱配位鍵等。(3)超分子的兩個重要特征是分子識別和自組裝。(4)超分子的應用在分子水平上進行分子設計，有序組裝甚至復制出一些新型的分子材料。兩種或兩種以上分子間相互作用注意：超分子定義中的分子是廣義的，包括離子?？键c三

配合物和超分子(3)重要特征及其應用——①分子識別：

a.“杯酚”分離C60和C70選2P98杯酚與C60通過范德華力相結合，通過尺寸匹配實現分子識別考點三

配合物和超分子(3)重要特征及其應用——①分子識別：

b.“冠醚”識別堿金屬離子選2P98考點三

配合物和超分子(3)重要特征及其應用——①分子識別：

b.“冠醚”識別堿金屬離子冠醚是皇冠狀的分子，有不同大小的空穴，能與正離子，尤其是堿金屬離子絡合?？键c三

配合物和超分子(3)重要特征及其應用——①分子識別：

b.“冠醚”識別堿金屬離子思考：冠醚靠什么原子吸引陽離子？C原子是環(huán)的骨架，穩(wěn)定了整個冠醚，O原子吸引陽離子。冠醚與金屬陽離子通過配位作用相結合形成超分子?？键c三

配合物和超分子(3)重要特征及其應用——①分子識別：

b.“冠醚”識別堿金屬離子冠醚冠醚空腔直徑/pm適合的粒子(直徑/pm)12-冠-415-冠-518-冠-621-冠-7120~150170~220260~320340~430Li＋（152）Na＋（204）K＋（276）Rb＋（304）Cs＋（334）

選2P99

表3-6冠醚識別鉀離子不同冠醚的空腔尺寸不同，與不同的陽離子相匹配，從而實現選擇性結合。考點三

配合物和超分子——超分子自組裝超分子自組裝過程是使超分子產生高度有序的過程。自組裝：在不受外力介入下，分子自行聚集、組織成規(guī)則結構的現象。例如，分子的結晶即是一種自組裝現象。(3)重要特征及其應用易錯辨析1.配位