1、必备知识 整合 关键能力 突破 第第2 2课时粒子间作用力与分子的性质课时粒子间作用力与分子的性质 必备知识 整合 关键能力 突破 一、粒子间作用力一、粒子间作用力 必备知识 整合 1.配位键和配合物配位键和配合物 (1)孤电子对:分子或离子中没有与其他原子共用的电子对。 (2)配位键 a.配位键的形成: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。 必备知识 整合 关键能力 突破 b.配位键的表示: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+。 4 H (3)配位化合物 配合物的组成包括中心原子、配体和配位原子、配位数等,以Cu(NH3)4SO4 为例说明。
2、必备知识 整合 关键能力 突破 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。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.分子间作用力分子间作用力 (1)定义:物质分子间普遍存在的一种相互作用力。 (2)分类 必备知识 整合 关键能力 突破 定义固态、液态及气态分子之间普遍存在的一种相互作用力 实质范德华力的实质是电性作用,无饱和性和方向性 影响范德 华力的因素 一般来说,结构和组成相似的物质,随着相对分子质量的增 大,范德华力逐渐增强 范德华力与 物质的性质 范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质 (3)
3、范德华力与物质性质 必备知识 整合 关键能力 突破 (4)氢键与物质性质 定义 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原 子之间的作用力 表达方式用AHB表示 形成条件氢原子两边的A原子和B原子所属元素通常具有很强的电负性和很小的原子半径 特征具有一定的方向性和饱和性 对物质性 质的影响 主要表现为物质的熔点和沸点升高,对物质的电离、溶解等也产生影响 分类氢键有分子内氢键和分子间氢键 必备知识 整合 关键能力 突破 二、分子的性质二、分子的性质 1.分子的极性分子的极性 (1)对称性及形成原因 类型非极性分子极性分子 形成原因 正电中心和负电中心 重合 正电中心和负电中心
4、 不重合 分子内原子排列对称不对称 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系 类型实例键的极性空间构型分子极性 X2H2、N2非极性键直线形非极性分子 XYHCl、NO极性键直线形极性分子 XY2(X2Y) CO2、CS2极性键直线形非极性分子 SO2极性键形极性分子 H2O、H2S极性键形极性分子 XY3 BF3极性键平面三角形非极性分子 NH3极性键三角锥形极性分子 XY4CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子 必备知识 整合 关键能力 突破 (3)非极性分子与极性分子的判断 必备知识 整合 关键能力 突破 2.分子的溶解性分子的溶解性 (1)“相似
5、相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质 一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质之间可以形成氢键,则溶质的溶解 度增大。 (2)随着溶质分子中憎水基个数的增多,溶质在水中的溶解度减小,如甲醇、 乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.分子的手性分子的手性 (1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手 一样互为镜像,在三维空间里不能重叠的现象。 (2)手性分子:具有手性异构体的分子。 (3)手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子。 如: 必备知识 整合 关键能力 突破 4.无机含氧酸分子的酸性
6、无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正 电性越高,导致ROH中O的电子向R偏移,因而在水分子的作用下,也就越 容易电离出H+,即酸性越强,如酸性:HNO3HNO2,HClO4HClO3HClO2 HClO。 必备知识 整合 关键能力 突破 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子() (2)非极性分子中,一定含有非极性共价键() (3)极性分子中一定不含有非极性共价键() (4)可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键() (5)乙醇分子和水分子间只存在范德华力()
7、必备知识 整合 关键能力 突破 (6)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键() (7)卤素单质由F2到I2,熔、沸点逐渐升高() (8)氢键的存在一定使物质的熔、沸点升高() 必备知识 整合 关键能力 突破 2.下列叙述中正确的是() A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子 B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子 C.非极性分子只能是双原子单质分子 D.非极性分子中一定含有非极性共价键 解析解析以极性键结合起来的分子不一定是极性分子,若分子构型对称,正电中 心和负电中心重合,就是非极性分子,如CH4、CO2、CCl4、CS2等,B项错误;某 些多原子化合物分子,
8、如CO2、C2H4等也是非极性分子,C项错误;非极性分子 中不一定含有非极性键,如CH4、CO2,D项错误。 A 必备知识 整合 关键能力 突破 3.已知含氧酸可用通式(HO)mXOn来表示,如X是S,当m=2,n=2时就表示H2SO4。 一般而言,该式中n大的是强酸,n小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强 的是() A.HClO2B.H2SeO3C.H3BO3D.HMnO4 解析解析A、B、C、D四个选项中的化学式可分别改写成(HO)ClO、(HO)2SeO、 (HO)3B、(HO)MnO3,其n依次为1、1、0、3,n最大的是HMnO4,则HMnO4酸性 最强。 D 必备知识 整合 关键能力
9、 突破 4.下列事实与氢键的形成有关,试分析其中氢键的类型。 (1)冰的硬度比一般的分子晶体的大; (2)甘油的黏度大; (3)邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍,对羟基苯甲酸的电离常数是 苯甲酸的0.44倍; (4)氨气极易溶于水; (5)氟化氢的熔点高于氯化氢。 答案答案(1)(2)(4)中存在分子间氢键;(3)邻羟基苯甲酸中存在分子内氢键,对羟 基苯甲酸中存在分子间氢键;(5)氟化氢中存在分子间氢键,氯化氢中没有氢键。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点粒子间作用力与分子的性质 关键能力 突破 题组一配位键、配合物题组一配位键、配合物 1.丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀,可用来检验
10、Ni2+, 其分子结构如图所示。该结构中C原子的杂化方 式是sp2、sp3,分子内微粒之间存在的作用力 有bcd(填字母)。 a.离子键b.共价键c.配位键d.氢键 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(1)K+、Fe3+、F-三种离子组成的化合物K3FeF6,其中化学键的类型有离子 键、配位键;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为FeF63-, 配体是F-。 (2)锌的氯化物与氨水反应可形成配合物Zn(NH3)4Cl2,1mol该配合物中含有 键的数目为16NA或166.021023 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。 (3)若BCl3与XYm通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物
11、,则该配合物 中提供孤电子对的原子是X。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(2)Zn(NH3)42+中Zn与NH3之间以配位键相连,共4个键,加上4个NH3 的12个键,共16个键,即1mol配合物中共有16NA个键。 (3)在BCl3分子中B原子最外层的3个电子与Cl原子形成键,所以在该配合物 中提供孤电子对的应该是X原子,B原子提供空轨道。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组二分子间作用力题组二分子间作用力 3.若不断升高温度,实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变 化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是() A.氢键;范德华力;极性键B.氢键;氢键;非极性键 C.氢键
12、;极性键;范德华力D.范德华力;氢键;非极性键 解析解析雪花水水蒸气氧 气、氢气。 A 必备知识 整合 关键能力 突破 4.(1)乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是CH3COOH分子间存在氢键。 (2)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S,其原因是H2O分子与CH3CH2OH分子间 易形成氢键,H2S分子与CH3CH2OH分子不能形成氢键。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组三分子的性质题组三分子的性质 5.(1)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变 化关系的原因是硅烷的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高。 必备知识 整合 关键能力 突破 (2
13、)第A族元素O、S、Se的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回 答下列问题: H2Se的酸性比H2S强(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型 为平面三角形,S的立体构型为三角锥形。 H2SeO3的K1和K2分别为2.710-3和2.510-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为 1.210-2,请根据结构与性质的关系解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因: H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2,H2SeO3中的Se为+4价, 而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致SeOH中O的电子更向Se偏移,从 而更易电离出H+。 2 3
14、 O 必备知识 整合 关键能力 突破 (3)试比较H2O和H2S的沸点高低:H2OH2S,解释原因:H2O分子间存在氢键, H2S分子间只存在范德华力,强度:氢键范德华力,故H2O的沸点比H2S的高。 解析解析(2)SeO3中心原子的价电子对数为3(键电子对数为3,孤电子对数为 0),S中心原子的价电子对数为+3=4(键电子对数为3,孤电子对 数为1),由价层电子对互斥理论可判断出SeO3、S的立体构型分别为平面 三角形和三角锥形。 2 3 O 622 3 2 2 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 6.已知N、P同属于元素周期表的第A族元素,N在第二周期,P在第三周期。 NH3分子呈三角
15、锥形,氮原子位于锥顶,3个氢原子位于锥底,NH键间的夹角 是107。 (1)PH3分子与NH3分子的构型相似(填“相同”“相似”或“不相似”), PH键有(填“有”或“无”,下同)极性,PH3分子有极性。 (2)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是 D(填序号)。 A.键的极性NH比PH强B.分子的极性NH3比PH3强 C.相对分子质量PH3比NH3大D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力 必备知识 整合 关键能力 突破 1.(1)(2020课标)钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传 感器、固体电阻器等的功能材料。CaTiO3的晶
16、胞如图所示,其组成元素的电负 性大小顺序是OTiCa;金属离子与氧离子间的作用力为离子键,Ca2+ 的配位数是12。 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)(2020课标)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(H+),与B原子相 连的H呈负电性(H-),电负性大小顺序是NHB。与NH3BH3原子总数相 等的等电子体是CH3CH3(写分子式),其熔点比NH3BH3低(填“高” 或“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在H+与H-的静电引力,也称 “双氢键”。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(1)元素的非金属性越强,电负性越大,所以Ca、Ti、O三种元素中,O电 负性最大,C
17、a的金属性强于Ti,则Ti的电负性强于Ca;阴、阳离子间的作用力 为离子键;距离Ca2+最近的为O2-,共有12个O2-与位于体心处的Ca2+距离相等且 最近,故Ca2+的配位数为12。 (2)电负性指原子对键合电子的吸引力,吸引力越大,电负性越大,反之越小。 由NH键中N显负电、H显正电,可知吸引共用电子对的能力NH,故电负性 NH;同理可知电负性HB,综上可知电负性NHB。CH3CH3分子之间不存 在氢键,只存在范德华力,NH3BH3分子之间既存在氢键,又存在H+与H-的静电 引力即“双氢键”,故NH3BH3熔点高于CH3CH3。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(1)(2018江苏)
18、Fe(H2O)62+与NO反应生成的Fe(NO)(H2O)52+中,NO以N原子 与Fe2+形成配位键。请在结构示意图的相应位置补填缺少的 配体。 Fe(NO)(H2O)52+结构示意图 2 25 Fe(NO)(H) O 必备知识 整合 关键能力 突破 答案答案 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)(2018海南)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。 Cu+的配位数为4,S2-的配位数为4。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(1)H2O中的O原子、NO中的N原子与Fe2+形成配位键,故结构示意图 为。 (2)从题给晶胞图看,1个S2-连有4个原子,即S2-的配位数为4。从面心的Cu+看, 1个Cu+连有2个原子,但是面心的Cu+还属于另外一个晶胞,故1个Cu+实际上连 有4个原子,故Cu+的配位数为4。
