2024屆高考一輪復(fù)習(xí)（通用版）第16講 化學(xué)鍵 分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 課件（90張PPT）

第16講化學(xué)鍵分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)復(fù)

習(xí)

目

標(biāo)1．了解化學(xué)鍵的定義，了解離子鍵、共價(jià)鍵的形成；2.了解共價(jià)鍵的類型、共價(jià)鍵的參數(shù)及作用；3.了解價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論的內(nèi)容并能用其推測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)；4.了解范德華力、氫鍵的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響；5.了解配位鍵、超分子的含義。考點(diǎn)一化學(xué)鍵必備知識(shí)整理1.化學(xué)鍵(1)概念使________相結(jié)合或________相結(jié)合的作用力。(2)分類離子原子陰、陽(yáng)離子共用電子對(duì)2．離子鍵和共價(jià)鍵的比較

離子鍵共價(jià)鍵按成鍵電子對(duì)是否偏移分類按成鍵原子軌道的重疊方式分類按原子間共用電子對(duì)的數(shù)目分類非極性鍵極性鍵σ鍵π鍵單鍵雙鍵三鍵特點(diǎn)____間的靜電作用共用電子對(duì)____共用電子對(duì)______沿軸方向，原子軌道“_______”重疊，軸對(duì)稱。強(qiáng)度大，不易斷裂平行方向，原子軌道“______”重疊，鏡面對(duì)稱。強(qiáng)度較小，易斷裂原子間有_____對(duì)共用電子對(duì)原子間有_____對(duì)共用電子對(duì)原子間有_____對(duì)共用電子對(duì)陰、陽(yáng)離子不偏移偏移頭碰頭肩并肩123判斷方法一般是________元素與________元素形成同種元素原子之間成鍵不同種元素原子之間成鍵單鍵為σ鍵；雙鍵或三鍵，其中一個(gè)為σ鍵，其余為π鍵。s軌道形成的共價(jià)鍵全部是σ鍵；雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為σ鍵共用電子對(duì)數(shù)目活潑金屬活潑非金屬概念

離子之間的相互作用

間通過(guò)

(電子云重疊)形成的相互作用成鍵粒子__________原子成鍵特征__________具有

和

。共價(jià)鍵的________決定著分子的空間結(jié)構(gòu)，共價(jià)鍵的________決定著每個(gè)原子所能形成的共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目注意1.不是所有物質(zhì)中都有化學(xué)鍵，如稀有氣體分子是單原子分子，分子中無(wú)化學(xué)鍵。2.只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對(duì)，形成共價(jià)鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí)，一般不會(huì)形成共用電子對(duì)，而是形成離子鍵帶相反電荷原子共用電子對(duì)陰、陽(yáng)離子無(wú)方向性和飽和性方向性飽和性方向性飽和性3.共價(jià)鍵參數(shù)(1)概念：1mol化學(xué)鍵核間距109°28′(2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響：①鍵能

，鍵長(zhǎng)

，化學(xué)鍵越強(qiáng)、越牢固，分子越穩(wěn)定。越大越短穩(wěn)定性空間結(jié)構(gòu)4．化學(xué)鍵與物質(zhì)性質(zhì)(1)化學(xué)鍵與物質(zhì)類型①概念：離子化合物：由

鍵形成的化合物，如NaCl、NaOH等均是離子化合物。離子化合物中可能含有

鍵。共價(jià)化合物：只由

鍵形成的化合物。如CO2、HCl等均是共價(jià)化合物。共價(jià)化合物中

離子鍵。離子共價(jià)共價(jià)沒有②關(guān)系：(2)化學(xué)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響①對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響金剛石、石英等物質(zhì)硬度大、熔點(diǎn)高，因?yàn)槠渲械?/p>

很強(qiáng)，破壞時(shí)需消耗很多的能量。NaCl等部分離子化合物，有很強(qiáng)的

，熔點(diǎn)也較高。②對(duì)物質(zhì)熱穩(wěn)定性的影響N2分子中有很強(qiáng)的

，故在通常狀況下，N2很穩(wěn)定；H2S、HI等分子中的

較弱，故它們受熱時(shí)易分解。共價(jià)鍵離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵5．電子式(1)電子式概念：在元素符號(hào)周圍用“·”或“×”來(lái)表示原子的最外層電子(價(jià)電子)的式子。(2)電子式的書寫(3)用電子式表示化合物的形成過(guò)程①離子化合物：左邊是原子的電子式，右邊是離子化合物的電子式，中間用“―→”連接，相同的原子或離子不合并。②共價(jià)化合物：左邊是原子的電子式，右邊是共價(jià)化合物的電子式，中間用“―→”連接。如HCl：

。[正誤判斷]

(1)非金屬元素的兩個(gè)原子之間一定形成共價(jià)鍵，但多個(gè)原子間也可能形成離子鍵(

)(2)由活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化學(xué)鍵都是離子鍵(

)(3)共價(jià)鍵、離子鍵都具有方向性和飽和性(

)(4)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(

)(5)原子最外層只有一個(gè)電子的元素原子跟鹵素原子結(jié)合時(shí)，所形成的化學(xué)鍵一定是離子鍵(

)(6)在CH2===CHCN中含有6個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵(

)(7)所有的物質(zhì)中均含化學(xué)鍵，因此有化學(xué)鍵斷裂的變化一定是化學(xué)變化(

)(8)PCl5中，每個(gè)原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(

)(9)CO2、NCl3中所有原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)(

)√××√×√××√對(duì)點(diǎn)題組訓(xùn)練題組一化學(xué)鍵與化合物的判斷1．中國(guó)科學(xué)院前院長(zhǎng)盧嘉錫與法裔加拿大科學(xué)家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2，不但使H2O2穩(wěn)定下來(lái)，而且其結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生改變，得到了可供衍射實(shí)驗(yàn)的單晶體。已知H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H。下列說(shuō)法不正確的是(

)A．H2NCONH2與H2O2是通過(guò)氫鍵結(jié)合的B．H2O2分子中只含共價(jià)鍵，不含離子鍵C．H2NCONH2·H2O2屬于離子化合物D．H2O2分子既含極性鍵又含非極性鍵答案：C解析：尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2，不但使H2O2穩(wěn)定下來(lái)，而且結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生改變，這說(shuō)明兩者是通過(guò)氫鍵連接的，故A正確；根據(jù)H2O2的結(jié)構(gòu)式H—O—O—H可知，H2O2中只含共價(jià)鍵，不含離子鍵，故B正確；除了銨鹽外，由非金屬元素形成的化合物絕大多數(shù)為共價(jià)化合物，故H2NCONH2·H2O2為共價(jià)化合物，故C錯(cuò)誤；H—O—O—H中既含極性鍵H—O，又含非極性鍵O—O，故D正確。2.近年來(lái)，科學(xué)家合成了一系列具有獨(dú)特化學(xué)性質(zhì)的氫鋁化合物(AlH3)n，常用作還原劑。已知最簡(jiǎn)單的氫鋁化合物的化學(xué)式為Al2H6，它的熔點(diǎn)為150℃且熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，燃燒時(shí)放出大量的熱量。Al2H6的球棍模型如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)A．Al2H6中Al元素為＋3價(jià)，H元素為－1價(jià)B．Al2H6中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵C．Al2H6為共價(jià)化合物D．Al2H6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氧化鋁和水答案：B解析：在Al2H6中Al元素為＋3價(jià)，H元素為－1價(jià)，A項(xiàng)正確；Al2H6中含有的化學(xué)鍵都是極性共價(jià)鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Al2H6為共價(jià)化合物，C項(xiàng)正確；Al2H6在空氣中完全燃燒，根據(jù)原子守恒可知燃燒產(chǎn)物為氧化鋁和水，D項(xiàng)正確。題組二電子式的書寫和判斷3．反應(yīng)NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O放熱且產(chǎn)生氣體，可用于冬天石油開采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)正確的是(

)答案：D

4．書寫下列粒子或物質(zhì)的電子式。(1)Mg

，S

。(2)Na＋

，Cl－

。(3)Cl2

，H2

。(4)MgF2

，Na2S

。(5)H2O

，NH3

。·Mg·Na＋H∶H微點(diǎn)撥

電子式書寫的四大誤區(qū)考點(diǎn)二分子的空間結(jié)構(gòu)必備知識(shí)整理1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論及應(yīng)用(1)理論要點(diǎn)①價(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距越遠(yuǎn)時(shí)，排斥力

，體系的能量

。②孤電子對(duì)的排斥力較大，孤電子對(duì)越多，排斥力

，鍵角

。如H2O的鍵角

CH4的鍵角。微點(diǎn)撥價(jià)層電子對(duì)數(shù)與電子對(duì)空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系：2對(duì)——直線形，3對(duì)——平面三角形，4對(duì)——四面體形。越小越低越強(qiáng)越小小于

(3)實(shí)例價(jià)層電子對(duì)數(shù)成鍵數(shù)孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)空間結(jié)構(gòu)分子空間結(jié)構(gòu)實(shí)例220直線形

.CO233

.

.平面三角形BF32

.

.SO244

.

.

.CH43

.

.NH32

.

.H2O直線形01平面三角形V形012四面體形正四面體形三角錐形V形2.雜化軌道理論(1)雜化軌道理論概述當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。(2)雜化軌道三種類型1個(gè)s1個(gè)p180°直線1個(gè)s2個(gè)p120°平面三角1個(gè)s3個(gè)p109°28′正四面體(3)實(shí)例雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間結(jié)構(gòu)實(shí)例sp2180°直線形BeCl2或HCN

.

.

.

.

.

.

.

.sp23120°平面三角形sp34109°28′四面體形3.配合物(1)配合物的概念把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均為配合物。(2)配合物的組成配合物由中心原子或離子(提供空軌道)和配體(提供孤電子對(duì))組成，分成內(nèi)界和外界。如[Cu(NH3)4]SO4可表示為①中心原子或離子：配合物的中心離子一般都是帶正電的陽(yáng)離子，過(guò)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位的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子。④配位數(shù)：直接同中心離子(或原子)配位的原子的數(shù)目叫中心離子(或原子)的配位數(shù)，如[Cu(NH3)4]2＋的配位數(shù)為4。特別提醒配合物的組成(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、[Co(NH3)5Br]SO4。(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(qiáng)，配合物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時(shí)，配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。(4)配合物形成時(shí)性質(zhì)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]＋。[正誤判斷]

(1)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3時(shí)VSEPR模型為平面三角形(

)(2)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型一定為直線形(

)(3)VSEPR模型與粒子結(jié)構(gòu)一定相同(

)(4)分子中中心原子若通過(guò)sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)(

)√√×當(dāng)粒子的中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，VSEPR模型與粒子結(jié)構(gòu)不相同×如NH3、H2O中心原子均為sp3雜化，但分子構(gòu)型均不是正四面體結(jié)構(gòu)(5)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化(

)(6)只要分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，中心原子均為sp2雜化(

)(7)價(jià)層電子對(duì)互斥模型中，π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)(

)(8)中心原子雜化類型相同時(shí)，孤電子對(duì)數(shù)越多，鍵角越大(

)×

NH3分子為三角錐形，但分子的中心原子N雜化方式為sp3雜化√√×孤電子對(duì)越多，孤電子對(duì)的排斥作用越強(qiáng)，鍵角越小對(duì)點(diǎn)題組訓(xùn)練題組一粒子的空間結(jié)構(gòu)與雜化類型1．下列說(shuō)法中正確的是(

)A．NCl3分子是三角錐形，這是因?yàn)镹原子是以sp2雜化的結(jié)果B．sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的四個(gè)sp3雜化軌道C．凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體D．AB3型的分子空間結(jié)構(gòu)必為平面三角形答案：C

2．科學(xué)家最近研制出可望成為高效火箭推進(jìn)劑的N(NO2)3(如圖所示)。已知該分子中N—N—N鍵角都是108.1°，下列有關(guān)N(NO2)3的說(shuō)法不正確的是(

)A．分子中N、N間形成的共價(jià)鍵是非極性鍵B．該分子易溶于水，因分子中N、O均能與水分子中的氫原子形成氫鍵C．分子中非硝基氮原子采取sp3雜化D．分子中非硝基氮原子上有1對(duì)孤電子對(duì)答案：B解析：同種元素間形成的化學(xué)鍵為非極性鍵，A項(xiàng)正確；N(NO2)3分子中的氮、氧原子上沒有連接氫原子，故不能與水分子形成氫鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由分子中N—N—N鍵角都是108.1°可知，該分子中N原子骨架是三角錐形，是非硝基氮原子上有1對(duì)孤電子對(duì)的排斥導(dǎo)致的，因此非硝基氮原子上有1對(duì)孤電子對(duì)，3對(duì)σ鍵電子對(duì)，該氮原子采取sp3雜化，C、D項(xiàng)正確。微點(diǎn)撥中心原子的雜化類型判斷“四方法”（1）根據(jù)雜化軌道的空間結(jié)構(gòu)①直線形—sp，②平面三角形—sp2，③四面體形—sp3。（2）根據(jù)雜化軌道間的夾角①109°28′—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。（3）利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定三種雜化類型（適用于中心粒子）2對(duì)—sp雜化，3對(duì)—sp2雜化，4對(duì)—sp3雜化。（4）根據(jù)σ鍵數(shù)與孤電子對(duì)數(shù)（適用于結(jié)構(gòu)式已知的粒子）①含C有機(jī)物：2個(gè)σ—sp，3個(gè)σ—sp2，4個(gè)σ—sp3。②含N化合物：2個(gè)σ—sp2，3個(gè)σ—sp3。③含O（S）化合物：2個(gè)σ—sp3。題組二配合物理論的理解應(yīng)用3．Ⅰ.銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途，如金屬銅用來(lái)制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)向CuSO4溶液中加入過(guò)量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間結(jié)構(gòu)，[Cu(OH)4]2－結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為

。(2)膽礬CuSO4·5H2O可寫為[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：下列有關(guān)膽礬的說(shuō)法正確的是

(填字母)。A．所有氧原子都采取sp3雜化B．氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵C．Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d84s1D．膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去D解析：A項(xiàng)，與S相連的氧原子沒有雜化；B項(xiàng)，氫鍵不是化學(xué)鍵；C項(xiàng)，Cu2＋的價(jià)電子排布式為3d9；D項(xiàng)，由圖可知，膽礬中有1個(gè)H2O與其他微粒靠氫鍵結(jié)合，易失去，有4個(gè)H2O與Cu2＋以配位鍵結(jié)合，較難失去。Ⅱ.經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還可以以其他個(gè)數(shù)比配合。若Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶5配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為

。FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl4．(1)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。①請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3___________，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)___________。②上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是

。[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)4Cl2]Cl6解析：①每個(gè)CoCl3·6NH3分子中有3個(gè)Cl－為外界離子，配體為6個(gè)NH3，化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3；每個(gè)CoCl3·4NH3(綠色和紫色)分子中有1個(gè)Cl－為外界離子，配體為4個(gè)NH3和2個(gè)Cl－，化學(xué)式均為[Co(NH3)4Cl2]Cl。②這幾種配合物的化學(xué)式分別是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl，其配位數(shù)都是6。(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無(wú)色的KSCN溶液，溶液變成血紅色，該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合，還可以以其他個(gè)數(shù)比配合，請(qǐng)按要求填空：①Fe3＋與SCN－反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e3＋提供

，SCN－提供

，二者通過(guò)配位鍵結(jié)合。②所得Fe3＋與SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色，含該離子的配合物的化學(xué)式是____________。空軌道孤電子對(duì)[Fe(SCN)]Cl2解析：①Fe3＋與SCN－反應(yīng)生成的配合物中，F(xiàn)e3＋提供空軌道，SCN－提供孤電子對(duì)，二者通過(guò)配位鍵結(jié)合。②Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子為[Fe(SCN)]2＋，故FeCl3與KSCN在水溶液中反應(yīng)生成[Fe(SCN)]Cl2與KCl。微點(diǎn)撥（1）單核配體的確認(rèn)要注意是否帶有電荷，如F－、Cl－等，如配合物[CoCl（NH3）5]Cl2，中心離子為Co3＋，配體是Cl－和NH3，而不是氯原子。（2）高考中?？加嘘P(guān)配合物的結(jié)構(gòu)示意圖，不考慮空間結(jié)構(gòu)，但要注意配體中的配位原子一定要與中心原子或中心離子直接相連。如[Cu（NH3）4]2＋中NH3中N原子為配位原子，所以N原子必須要與銅離子直接相連。

><<<>>＝<<>含π鍵，π鍵電子斥力較大，鍵角較大[思維建模]鍵角比較的三種思維模板考點(diǎn)三分子間作用力氫鍵超分子必備知識(shí)整理一、分子間作用力氫鍵1．分子間作用力和氫鍵(1)概念：物質(zhì)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(qiáng)弱：范德華力<氫鍵<化學(xué)鍵。(4)范德華力范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高，硬度越大。一般來(lái)說(shuō)，_________相似的物質(zhì)，隨著

的增加，范德華力逐漸

。普遍范德華力氫鍵組成和結(jié)構(gòu)相對(duì)分子質(zhì)量增大(5)氫鍵①形成：已經(jīng)與

的原子形成共價(jià)鍵的

(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)分子中

的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：X—H…Y—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。電負(fù)性很大氫原子電負(fù)性很大方向飽和分子內(nèi)分子間⑤分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)

，對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生影響。如

形成分子內(nèi)氫鍵，

形成分子間氫鍵，前者熔、沸點(diǎn)

。⑥強(qiáng)弱影響：A—H…B—中A、B的電負(fù)性越強(qiáng)，氫鍵越強(qiáng)。如F—H…F>O—H…O>N—H…N。特別提醒氫鍵的鍵長(zhǎng)是一般定義為A—H…B—的長(zhǎng)度，而不是H…B—的長(zhǎng)度。升高較低2.分子的重要性質(zhì)(1)分子的極性(2)分子的溶解性①

“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于

，極性溶質(zhì)一般能溶于

。若能形成氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。②“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相近)，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。③分子與H2O反應(yīng)，也能促進(jìn)分子在水中的溶解度，如SO2、NO2。非極性溶劑極性溶劑(3)分子的手性①手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如同左手與右手一樣互為

，在三維空間里

的現(xiàn)象。②手性分子：具有

的分子。③手性碳原子：在有機(jī)物分子中，連有

不同基團(tuán)的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如

。鏡像不能重疊手性碳原子四個(gè)二、超分子1．概念超分子是由

的分子通過(guò)

形成的分子聚集體。2．超分子內(nèi)分子間的作用力超分子內(nèi)部分子之間通過(guò)

相結(jié)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

等。3．超分子的應(yīng)用在分子水平上進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，有序組裝甚至復(fù)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非共價(jià)鍵弱配位鍵[正誤判斷]

(1)F2的熔、沸點(diǎn)比Cl2的低是因?yàn)镕2分子間作用力較小(

)(2)HCl易溶于水是因?yàn)镠Cl與H2O分子間形成氫鍵(

)(3)

為手性分子，存在手性異構(gòu)體(

)√×

HCl易溶于水是因?yàn)镠Cl與H2O均為極性分子，遵循相似相溶原理×手性碳是指碳原子連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，該結(jié)構(gòu)中無(wú)手性碳原子，不是手性分子(4)H2O分子間形成氫鍵，故H2O的熱穩(wěn)定性較強(qiáng)(

)(5)可燃冰(CH4·nH2O，6≤n≤8)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵(

)(6)乙醇分子和水分子間只存在范德華力(

)(7)氫鍵具有方向性和飽和性(

)×氫鍵影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，熱穩(wěn)定性屬于化學(xué)性質(zhì)×可燃冰中水分子間存在氫鍵，但CH4與H2O之間不存在氫鍵×乙醇分子、水分子中都有—OH，符合形成氫鍵的條件√(8)H2O2分子間存在氫鍵(

)(9)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高(

)(10)H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵(

)√×分子內(nèi)氫鍵能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低×

H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)镺—H鍵鍵能大于S—H鍵鍵能，而與氫鍵無(wú)關(guān)對(duì)點(diǎn)題組訓(xùn)練題組一分子的極性與共價(jià)鍵的極性1．下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述不正確的是(

)A．H2S和NH3均是價(jià)電子總數(shù)為8的極性分子B．HS－和HCl均是含一個(gè)極性鍵的18電子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子D．NCl3是含極性鍵的極性分子答案：C解析：CH2Cl2不是正四面體形分子，為極性分子，C錯(cuò)誤。2．已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示，H2O2分子不是直線形的，兩個(gè)氫原子猶如在半展開的書的兩面上，兩個(gè)氧原子在書脊位置上，書頁(yè)夾角為93°52′，而兩個(gè)O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試回答：(1)H2O2分子的電子式是______________，結(jié)構(gòu)式是

。(2)H2O2分子是含有

鍵和

鍵的

(填“極性”或“非極性”)分子。(3)H2O2難溶于CS2，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：

。H—O—O—H極性非極性極性H2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2解析：由H2O2的立體結(jié)構(gòu)圖可知，H2O2是極性分子，分子內(nèi)既有極性鍵，又有非極性鍵，而CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2。微點(diǎn)撥

分子極性判斷(1)共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系(2)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子，若不等則為極性分子。如SO2為極性分子，SO3為非極性分子。題組二范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響3．下列說(shuō)法不正確的是(

)A．HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高與分子間作用力大小有關(guān)B．H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S是由于H2O分子之間存在氫鍵C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋D．甲烷可與水形成氫鍵這種化學(xué)鍵答案：D解析：HCl、HBr、HI是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大分子間作用力越大，相應(yīng)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，A正確；H2O分子間可形成氫鍵，H2S分子間不能形成氫鍵，因此H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S，B正確；I2是非極性分子，易溶于非極性溶劑CCl4，C正確；甲烷中碳原子電負(fù)性不大，甲烷分子和水分子之間不能形成氫鍵，并且氫鍵不是化學(xué)鍵，屬于分子間作用力，D錯(cuò)誤。4．氫鍵是強(qiáng)極性鍵上的氫原子與電負(fù)性很大且含孤電子對(duì)的原子之間的作用力。下列事實(shí)與氫鍵無(wú)關(guān)的是(

)A．相同壓強(qiáng)下，H2O的沸點(diǎn)高于HF的沸點(diǎn)B．一定條件下，NH3與BF3可以形成NH3·BF3C．羊毛制品水洗再曬干后變形D．H2O和CH3COCH3的結(jié)構(gòu)和極性并不相似，但兩者能完全互溶答案：B解析：相同壓強(qiáng)下，H2O的沸點(diǎn)高于HF的沸點(diǎn)，是因?yàn)镠2O、HF中氫鍵的數(shù)目和強(qiáng)度不同，A項(xiàng)不符合題意；NH3與BF3形成NH3·BF3，是因?yàn)樾纬闪伺湮绘I(

)，B項(xiàng)符合題意；羊毛產(chǎn)品水洗再曬干后變形，是因?yàn)檠蛎闹饕煞譃榈鞍踪|(zhì)，水洗再曬干后氫鍵被破壞，C項(xiàng)不符合題意；H2O能與CH3COCH3形成氫鍵，故兩者能完全互溶，D項(xiàng)不符合題意。題組三手性碳原子手性分子5．下列說(shuō)法正確的是(

)A．甘油(CH2OH—CHOH—CH2OH)分子中含有1個(gè)手性碳原子B．互為手性異構(gòu)體的化合物，所含化學(xué)鍵的種類和數(shù)目完全相同C．互為手性異構(gòu)體的化合物，在三維空間不能重合，但物理、化學(xué)性質(zhì)卻幾乎完全相同D．互為手性異構(gòu)體的化合物，分子組成不同，所以物理、化學(xué)性質(zhì)也不同解析：CH2OH—CHOH—CH2OH分子中不存在手性碳原子，故A錯(cuò)誤；手性異構(gòu)體為具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，所含化學(xué)鍵的種類和數(shù)目完全相同，故B正確；互為手性異構(gòu)體的化合物，物理性質(zhì)不同，光學(xué)活性不同，故C錯(cuò)誤；互為手性異構(gòu)體的化合物，分子組成相同，故D錯(cuò)誤。答案：B6．有且只有一個(gè)手性碳的有機(jī)化合物分子為手性分子，下列有機(jī)物分子中屬于手性分子的是(

)①新戊烷[(CH3)4C]

②乳酸[CH3CH(OH)COOH]A．①②③B．①和③C．②和④D．②③④答案：C解析：①新戊烷[(CH3)4C]中4個(gè)－CH3連在同一個(gè)碳原子上，無(wú)手性碳原子，①不合題意；②乳酸[CH3CH(OH)COOH]中，連接－OH的碳原子為手性碳原子，分子為手性分子，②符合題意；③甘油

中沒有手性碳原子，③不合題意；④

中，連接－OH的碳原子為手性碳原子，分子為手性分子，④符合題意；綜合以上分析，只有②和④符合題意，故選C。題組四超分子7．化合物M是一種新型超分子晶體材料，由X、Y、HClO4、以CH3COCH3為溶劑反應(yīng)制得(如圖)。下列敘述正確的是(

)A．X分子中的溴原子可由苯與溴蒸氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)引入B．“—NH2”具有堿性，可由“—NO2”通過(guò)還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成C．Y分子中所有原子可能共平面，且Y與

互為同系物D．X、Y、M都不能發(fā)生加成反應(yīng)答案：B解析：苯環(huán)上引入溴原子，應(yīng)在溴化鐵或鐵催化下與液溴發(fā)生取代反應(yīng)引入，故A錯(cuò)誤；“—NH2”能結(jié)合高氯酸給出的氫離子生成陽(yáng)離子，具有堿性，氨基可由“—NO2”通過(guò)還原反應(yīng)(失氧、得氫)轉(zhuǎn)化生成，故B正確；Y分子中存在四面體結(jié)構(gòu)的飽和碳原子，所有原子不能共平面，Y與環(huán)氧乙烷不僅相差“CH2”原子團(tuán)，還相差氧原子，不互為同系物，故C錯(cuò)誤；X、M都含有苯環(huán)，一定條件下能與氫氣加成，故D錯(cuò)誤。8．冠醚是由多個(gè)二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X、Y、Z是常見的三種冠醚，其結(jié)構(gòu)如圖所示。它們能與堿金屬離子作用，并隨著環(huán)的大小不同而與不同金屬離子作用。(1)Li＋的體積與X的空腔大小相近，恰好能進(jìn)入X的環(huán)內(nèi)，且Li＋與氧原子的一對(duì)孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)W(如圖)。①基態(tài)鋰離子核外能量最高的電子所處電子層符號(hào)為

。②W中Li＋與孤電子對(duì)之間的作用屬于

(填字母)。A．離子鍵B．共價(jià)鍵C．配位鍵D．氫鍵E．以上都不是(2)冠醚Y能與K＋形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但不能與Li＋形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。理由是_________________________________________________________。KCLi＋半徑比Y的空腔小很多，不易與空腔內(nèi)O原子的孤電子對(duì)作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析：(1)①基態(tài)鋰離子核外只有1s能級(jí)上有電子，為K層上的電子，所以其電子層符號(hào)為K。②Li＋提供空軌道、O原子提供孤電子對(duì)，二者形成配位鍵。(2)冠醚Y空腔較大，Li＋半徑較小，導(dǎo)致該離子不易與氧原子的孤電子對(duì)形成配位鍵，所以得不到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。(3)烯烴難溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果較差。若烯烴中溶入冠醚Z，氧化效果明顯提升。①水分子中鍵角

(填“>”“<”或“＝”)109°28′。②已知：冠醚Z與KMnO4可以發(fā)生如圖所示的變化。加入冠醚Z后，烯烴的氧化效果明顯提升的原因是___________________________________________________________。<

新

情

境

新

高

考應(yīng)用廣泛的食品添加劑Ⅰ.對(duì)羥基苯甲酸是用途廣泛的有機(jī)合成原料，特別是其酯類，包括對(duì)羥基苯甲酸甲酯(尼泊金甲)、乙酯(尼泊金乙)、丙酯、異丙酯等，均可作食品添加劑，用于醬油、醋、清涼飲料(汽水除外)、果品調(diào)味劑、水果及蔬菜等，還廣泛用于食品、醫(yī)藥的防腐和殺菌劑等方面。對(duì)羥基苯甲酸也用作染料、農(nóng)藥的中間體。在農(nóng)藥中用于合成有機(jī)磷殺蟲劑GYAP、CYP；在染料工業(yè)中用于合成熱敏染料的顯色劑；還可用于彩色膠片及合成油溶性成色劑“538”及尼龍12中用作增塑劑的生產(chǎn)原料。另外還用于液晶聚合物和塑料。對(duì)羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)如下：[問(wèn)題探究](1)對(duì)羥基苯甲酸分子中共價(jià)鍵的類型有哪些？(2)對(duì)羥基苯甲酸分子中碳原子的雜化類型有哪些？分子中所有碳原子在一個(gè)平面上嗎？(3)對(duì)羥基苯甲酸為什么易溶于水？苯甲酸甲酯與對(duì)羥基苯甲酸的相對(duì)分子質(zhì)量接近，為什么對(duì)羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于苯甲酸甲酯？提示：σ鍵和π鍵(含大π鍵)(或極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵)。提示：sp2雜化；對(duì)羥基苯甲酸分子中所有碳原子共平面。提示：對(duì)羥基苯甲酸與水分子之間能形成氫鍵，故對(duì)羥基苯甲酸易溶于水。對(duì)羥基苯甲酸分子間能形成氫鍵，而苯甲酸甲酯分子間不能形成氫鍵，故對(duì)羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于苯甲酸甲酯。(4)鄰羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，已知它與對(duì)羥基苯甲酸的沸點(diǎn)相差很大，你認(rèn)為哪一種物質(zhì)的沸點(diǎn)較高？如何從氫鍵的角度來(lái)解釋？提示：對(duì)羥基苯甲酸的沸點(diǎn)高。因?yàn)閷?duì)羥基苯甲酸在分子間形成氫鍵，而鄰羥基苯甲酸在分子內(nèi)形成氫鍵，分子間不存在氫鍵。Ⅱ.羧酸是一大類含羧基(—COOH)的有機(jī)酸，羧基可電離出H＋而呈酸性，羧酸的酸性可用pKa(pKa＝－lgKa)的大小來(lái)衡量，pKa越小，酸性越強(qiáng)。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。如下表所示：不同羧酸的pKa的數(shù)值：羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)4.88乙酸(CH3COOH)4.76甲酸(HCOOH)3.75氯乙酸(CH2ClCOOH)2.86二氯乙酸(CHCl2COOH)1.29三氯乙酸(CCl3COOH)0.65三氟乙酸(CF3COOH)0.23[問(wèn)題探究](5)通過(guò)比較pKa的數(shù)值判斷乙酸的酸性和氯乙酸的酸性哪個(gè)強(qiáng)？其原因是什么？(6)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，從鍵的極性角度解釋其原因是什么？(7)仔細(xì)對(duì)比表格中羧酸的結(jié)構(gòu)與pKa的關(guān)系，試總結(jié)出羧酸的酸性與哪些因素有關(guān)？提示：氯乙酸的pKa小于乙酸的pKa，即氯乙酸的電離常數(shù)大于乙酸的電離常數(shù)，則氯乙酸的酸性強(qiáng)于乙酸。提示：氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，C—F的鍵極性大于C—Cl的鍵極性，使F3C—的極性大于Cl3C—的極性，導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出H＋。提示：一元羧酸中，碳原子數(shù)越多，酸性越弱；與羧基相連基團(tuán)的極性越大，酸性越強(qiáng)。本講真題研練1．[2022·湖北卷]Be2＋和Al3＋的電荷與半徑之比相近，導(dǎo)致兩元素性質(zhì)相似。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．Be2＋與Al3＋都能在水中與氨形成配合物B．BeCl2和AlCl3的熔點(diǎn)都比MgCl2的低C．Be(OH)2和Al(OH)3均可表現(xiàn)出弱酸性D．Be和Al的氫化物都不能在酸中穩(wěn)定存在答案：A解析：Al3＋不能在水中與氨形成配合物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；BeCl2和AlCl3均為分子晶體，MgCl2為離子晶體，故MgCl2的熔點(diǎn)較高，B項(xiàng)正確；Be、Al兩元素性質(zhì)相似，則Be(OH)2和Al(OH)3都能與NaOH反應(yīng)，均表現(xiàn)出弱酸性，C項(xiàng)正確；Be和Al的電負(fù)性比H小，Be和Al的氫化物中的H為－1價(jià)，在酸中能與H＋發(fā)生歸中反應(yīng)，故D項(xiàng)正確。2．[2022·湖北卷]磷酰三疊氮是一種高能分子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為O===P(N3)3。下列關(guān)于該分子的說(shuō)法正確的是(

)A．為非極性分子B．立體構(gòu)型為正四面體形C．加熱條件下會(huì)分解并放出N2D．分解產(chǎn)物NPO的電子式為

答案：C解析：從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知該分子正負(fù)電荷中心不重合，是極性分子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；P連接的四個(gè)原子或原子團(tuán)不完全相同，故立體構(gòu)型不可能為正四面體形，B項(xiàng)錯(cuò)誤；O===P(N3)3的分解產(chǎn)物為NPO(D項(xiàng)中提示)，N元素化合價(jià)降低，由得失電子守恒知，其分解還會(huì)產(chǎn)生N2，C項(xiàng)正確；NPO的電子式是

，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．[2022·江蘇卷]少量Na2O2與H2O反應(yīng)生成H2O2和NaOH。下列說(shuō)法正確的是(

)A．Na2O2的電子式為

B．H2O的空間構(gòu)型為直線形C．H2O2中O元素的化合價(jià)為－1D．NaOH僅含離子鍵答案：C4．[2023·浙江1月]共價(jià)化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，一定條件下可發(fā)生反應(yīng)：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列說(shuō)法不正確的是(

)A．Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為

B．Al2Cl6為非極性分子C．該反應(yīng)中NH3的配位能力大于氯D．Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發(fā)生反應(yīng)答案：D解析：Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為

或