第30講分子間作用力配合物與超分子

IW戛求)---------------------------------------------------------------------

1.理解分子的極性，理解分子的極性對(duì)分子性質(zhì)的影響。2.了解分子間作用力對(duì)物質(zhì)

性質(zhì)的影響，能解釋氫鍵對(duì).物質(zhì)性質(zhì)的影響。3.理解配位鍵的含義，知道配合物的結(jié)構(gòu)與性

質(zhì)。4.了解超分子的概念，了解超分子的用途.

考點(diǎn)一分子間作用力分子的性質(zhì)及應(yīng)用

必備知識(shí)整合,

匚?強(qiáng)基獨(dú)

1-鍵的極性與分子的極性

(1)極性鍵與非極性鍵的比較

成鍵類(lèi)型極性鍵非極性鍵

成鍵原子不同種元素的原子間同獨(dú)元素的原子間

電子對(duì)發(fā)生偏移(電荷分布不均勻)不發(fā)生偏移(電荷分布均勻)

成鍵原子5+6-

H—C1呈電中性

的電性

(2)鍵的極性對(duì)七學(xué)性質(zhì)的影響

鍵的極性對(duì)粉酸酸性大小的影響實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變竣基中勢(shì)基的捷比而實(shí)現(xiàn)的，粉基中羥

基的極性越大，越容易電)離出H,則峻酸的酸性越強(qiáng)。

①與竣基相鄰的共價(jià)犍的極性越大，一基中羥基的吸性越大,則竣酸的酸性越強(qiáng)。

②烷基是推電子基團(tuán)，從而減小羥基的以法，導(dǎo)致粉酸的酸性減小。一般地，烷基越長(zhǎng),

推電子效應(yīng)授大，竣酸的酸性搜強(qiáng)。

2.極性分子和非極性分子

(1)概念

極性分子：分子的正電中心和負(fù)電中心不重合,鍵的極性的向最和不等于零。

非極性分子：分子的正電中心和負(fù)電中心重僉，鍵的極性的向量和虹零。

(2)極性分子和非極性分子的判斷方法

①A—A型分子-一定是非極性分子、A-B型分子一定是極性分子。

②判斷AB“(〃22)型分子極性的兩條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律

a.中心原子A化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素原子最外層電子數(shù)，則為非極性分子，反之

則為極性分子。

b.中心原子A沒(méi)有孤電子對(duì)，則為非極性分子，反之則為極性分子。

3.分子間作用力

(1)范德華力、氫鍵的對(duì)比

作用力范德華力氫鍵

已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共

存在分子間普遍存在價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很

大的原子之間

特征無(wú)方向性、無(wú)飽和性具有一定的方向性和飽和性

強(qiáng)度共價(jià)鍵.鍵＞范德華力

①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)

對(duì)于A—H…B,A、B的電負(fù)性

影響其強(qiáng)度分子質(zhì)量越大，范德華力越大：

越大,B原子的半徑越小,氫鍵

的因素②分子的極性莖大，范德華力越

鍵能越大

人

分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、

范德華力主要影響物質(zhì)的物理性

對(duì)物質(zhì)性質(zhì)沸點(diǎn)￡境，分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的

質(zhì)，如熔、沸點(diǎn)等。范德華力越

的影響熔、沸點(diǎn)度低，對(duì)電離、溶解發(fā)

大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高

等產(chǎn)生影響

(2)氫鍵的表示方法：A—H…B,A、B為電負(fù)性很強(qiáng)的原子，一般為N、0、F三種元

素的原子；A、B可以相同，也可以不同。

4.分子的溶解性

(1)“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于拯

性溶劑。

(2)若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度埴大。

(3)隨著溶質(zhì)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增多，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醉、乙醇和水

以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。

5.分子的手性

(1)手性異構(gòu)體：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

為毓傻，卻在三維空間里不能疊合，互稱(chēng)手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)。

(2)手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。

(3)手性碳原子：有機(jī)物分子中連有四個(gè)各不相同的原子或基團(tuán)的碳原子。如

凡

R1—C*—R3,RI、R2、R3、R4互不相同，即C?是手性碳原子。

I

I秒判正誤?正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”。

(1)極性分子中一定含有極性鍵，不可能含有非極性鍵。(X)

(2)氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵。(X)

(3)氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。(X)

(4)含手性碳原子的分子一定是手性分子。(X)

(5)萃取碘水中的L可用CC14、苯等非極性溶劑，原理是“相似相溶"。(J)

對(duì)點(diǎn)題組突破/

題組一犍的極性與分子的極性的判斷

1.(2025?福建龍巖連城一中月考)下列敘述中正確的是(B)

A.以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子一定是極性分子

鍵角:

B.NH3>PH3

C.NCb與BF3均為三角錐形結(jié)構(gòu)，均為極性分子

D.非極性分子中一定含有非極性鍵

解析：氨分子和磷化氮分子的空間結(jié)構(gòu)都為三角錐杉，氮原子的原子半徑小于璘原子，

則氮分子中成鍵電子對(duì)間的斥力大于磷化氫分子，鍵角大于磷化氫分子，B正確；三藏化硼

分子中硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3、孤電子對(duì)數(shù)為0,分子的空間結(jié)構(gòu)為平而正三角形，則

三氟化硼分子為結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的非極性分子，C錯(cuò)誤；二氧化碳的空間結(jié)構(gòu)是直線形，是只含有

極性鍵的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的非極性分子，所以非極性分子中不一定含有非極性鍵，A、D錯(cuò)誤。

2.鍵的極性或分子的極性會(huì)影響分子的有關(guān)性質(zhì)。

(1)試比較下列有機(jī)酸的酸性強(qiáng)弱：①，②,③>@>⑤,⑥。

①CF3coOH@CCbCOOH

?CHChCOOH④CH2CICOOH

?CH3coOH?CH5CH2COOH

(2)酸性：甲酸大「乙酸的原因是垸氐(R)是推也子基團(tuán)，烷基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大，

使援基中的羥基的極性越小.撥酸的酸性越的。

(3)熔、沸點(diǎn)：一氧化碳大于氮?dú)獾脑蚴且谎趸挤肿邮菢O性分子,氮?dú)夥肿邮欠菢O

性分子,一氧化碳分子極性比缸氣分子的極性強(qiáng).極性分子的熔、沸點(diǎn)高,所以一泉.化碳熔、

沸點(diǎn)高。

/方法規(guī)律k

分子極性的判斷方法

(1)只含非極性鍵的分子一定是非極性分子，如H2、P」等。

(2)含極性鍵的雙原子分子一定是極性分子，如HC1、CO等。

(3)AB“(〃22)型分子：

①根據(jù)分子結(jié)構(gòu)判斷

若分子是對(duì)稱(chēng)的(直線形、正三角形、正四面體形等)，極性鍵的極性向量和等于零時(shí)，

為非極性分子，否則是極性分子。如CH4、C02等含有極性鍵，是非極性分子；H2O.NH3

等含有極性鍵，是極性分子。

②利用孤電子對(duì)判斷

若中心原子A中無(wú)孤電子對(duì)，則為非極性分子；若有孤電子對(duì)，則為極性分子。

③利用化合價(jià)判斷

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BCb、CO2是非極性分子；SO2、NF3是極性分子。

題組二分子間作用力氫鍵對(duì)分子性質(zhì)的影響

3.(2023?沏北卷改編)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯(cuò)誤的是

(D)

選項(xiàng)性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素

A沸點(diǎn)：正戊烷(36.1C)高于新戊烷(9.5C)分子間作用力

B熔點(diǎn)：冰遠(yuǎn)高于干冰氫鍵

C酸性：CF3COOH(pKa=0.23)遠(yuǎn)強(qiáng)于CH3coOH(pKa=4.76)羥基極性

D溶解度(20℃)：Na2co3(29g)大于NaHCO3(8g)陰離子電荷

解析：正戊烷和新戊浣形成的晶體都是分子晶體，由于新戊烷支鏈多，對(duì)稱(chēng)性好，分子

間作用力小，所以沸點(diǎn)較詆，A正確；水分子之間存在彖鍵，作用力遠(yuǎn)大于干冰中的范德華

力，B正確；由于電負(fù)性F>H,C—F極性大于C—H,使得叛基上的羥基極性增強(qiáng)，更容

易電離出氫高于，酸性史殛，C正確：核酸氫鈉在水中的溶解度比碳酸鈉小的原因是碳酸氫

鈉晶體中HCOi?間存在氫鍵,與陰離子電?荷無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。

4.解答下列問(wèn)題。

%

OH

⑴有機(jī)物A(J^NH)的結(jié)構(gòu)可以表示為虛線表示氫鍵)，而有機(jī)物

OH

B(M|)只能形成分子間氫鍵。工業(yè)上用水蒸氣蒸儲(chǔ)法將A和B進(jìn)行分離，首先被蒸出的

NH?

成分是A，原因是A易形成分子內(nèi)氫鍵.B易形成分子間氫鍵,所以B的沸點(diǎn)比A的高。

(2)苯胺(Q—NIL)與甲苯CH)的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9°C)、

沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0℃)、沸點(diǎn)原因是苯胺分子間存在氫鍵。

(3)如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)镾8

相對(duì)分子質(zhì)量大，分子問(wèn)范德華力大。

W

S8

(4)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CCh+3H2=CH3OH+H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從

高到低的順序?yàn)镮bOACIhOHACOzAIb,原因是ILO與CHQH均為極性分子，比0中氫

鍵比甲醇多；CO2與Hz均為非極性分子，CCh相對(duì)分子質(zhì)量較大,范德華力較大。

題組三手性碳原子的判斷

5.下列化合物中含有2個(gè)手性碳原子的是(B)

OH

I

A.OHC—CH—CH2—OH

ClBr

II

B.OHC—CH—CHC1

OHClBr

III

C.HOOC—CH—C—CHC1

I

Br

CHCH

I3I3

D.CH3—CH—C—CH2—CH3

6

OH

解析：|中，只有次甲基上的碳原子為手性碳原子，A不符合

OHC—CH—CH2—OH

ClBr

題意：||中，除於基外的2個(gè)碳原子都為手性碳原子，B符合題意：

OHC—CH—CHC1

OHClBr

HO()C—CH—C—CHC1中，除瘦基外的3個(gè)碳原子都為手性碳原子，C不符合題意；

Br

CH3CH

中，與苯環(huán)相連的碳原子為手性碳原子，D不符合題意。

6.用標(biāo)出下面分子中的手性碳原子。

答案:

考點(diǎn)二配合物與超分子

必備知識(shí)整合,?強(qiáng)基礎(chǔ)

1.配位鍵

(1)配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對(duì),另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。

(2)配位鍵的表示：常用“一”來(lái)表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對(duì)的原子，如NH；

H

可表示為［H—(fHr，在NH；中，雖然有一個(gè)N-H形成過(guò)程與其他3個(gè)N-H形成過(guò)程

H

不同，但是一旦形成之后，4個(gè)共價(jià)鍵就完全也回。

2.配合物

(1)概念：金屬離子或原子(稱(chēng)為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱(chēng)為配體或配；立體)

以配位鍵結(jié)合形成的化合物。

(2)形成條件

①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(guò)渡金屬離子，如

Fc"、Cu"、Zn"、Ag'等，但也有電中性的原子等。

②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(duì)。

配位體可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是離子，如F'Cl\Br、I、CM、

SCN，OFF等。

(3)組成｛W[CU(NH3)4]SO4為例)

配住原子(提供孤電子對(duì))

中心離子、布冰

(提供空軌道、

[Cu(NH.JJ型

，界林配位數(shù)

①內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中中心離子或原子與配位體組成的部分稱(chēng)為

內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的陽(yáng)離子(或陰離子)稱(chēng)為外界，如：[Cu(NH3)4]SO4的內(nèi)界是

[Cu(NH3)4產(chǎn)，外界是SO-配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分。即：

2+

[CU(NH3)4]SO4=[CU(NHJ)4]+SO匕而內(nèi)界很難電離，其電離程度很小，

24

[CU(NH3)4]=C#++4NH3。

②配位原子：配位體中提供孤電子對(duì)的原子叫配位原子，如：出0中的氧原子，NH1

中的氮原子。

③配位數(shù)：作為配位體直接與中心原子結(jié)合的離子或分子的數(shù)目，即形成的配位鍵的數(shù)

目稱(chēng)為配位數(shù)。如：[Cu(NH3)4]2+的配位數(shù)為4,[Ag(NH3)2『的配位數(shù)為2。

3.超分子

(1)定義：由兩種或兩種以上的分子通過(guò)分子間相互作用形成的分子聚集體。超分子定

義中的分子是廣義的，包布離子。有的是有限的，有的是無(wú)限伸展的，粒子間作用力主要為

分子間作用力。

(2)特征：分子識(shí)別、自組裝。

(3)應(yīng)用

①分離C60和C70

杯酚&。丁甲苯溶解。。一分離C；o

c60杯I(超分子)|甲

c/司“jin?“一杯酚溶解

二3。一1L超分子曳”于氯仿

fc?)

②冠醛識(shí)別堿金屬崗子：冠酸孔徑大小與合適的堿金屬離子形成超分子。

I秒判正誤卜正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”。

(1)配位鍵實(shí)質(zhì)上是一種特殊的共價(jià)鍵。(V)

(2)有配位犍的化合物就是配位化合物。(X)

(3)配位化合物都很穩(wěn)定。(X)

(4)NH3與H*形成配位鍵后鍵角變大。(J)

⑸Ni(CO)4是配合物，氧原子是配位原子“(X)

對(duì)點(diǎn)題組突破?提能力

題組一配位鍵配合物

1.關(guān)于化學(xué)式為［TiCKHzOMCbHzO的配合物，下列說(shuō)法正確的是(C)

A.配位體是。一和比0,配位數(shù)是8

B.中心離?子是Ti，+,配離子是［TiCl(H20)s/

C.內(nèi)界和外界中。的數(shù)目比是1：2

D.在1mol該配合物中加入足展AgNC)3溶液，可以得到3molAgCl沉淀

解析：配合物［TiCKFhOKICbHg中配位體是C「和HzO,配位數(shù)是6,故A錯(cuò)誤；中

心離子是Ti3+,故B錯(cuò)誤：配合物內(nèi)界和外界中CI-的數(shù)目比是1：2,故C正確；加入足

量AgNCh溶液，外界離子C「與Ag+反應(yīng)，內(nèi)界離子C「不與Ag+反應(yīng)，1mol該配合物只

能生成2moiAgCl沉淀，故D錯(cuò)誤。

2.(2024?河北重點(diǎn)高中高三期末)三價(jià)鐵的強(qiáng)酸鹽溶于水后經(jīng)水解可以牛.成如圖所示

的二聚體，下列說(shuō)法正確的是(D)

「H.OHOH,

HO*1OIOH.

2/\l/.

FeFe

HQ，OZ|XOH.

LH2oH。也.」

A.該二聚體中Fe3+的配位數(shù)為4

B.該二聚體中H2O蚱配體，其中氫原子是配位原子

C.該二聚體中存在非極性共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵

D.該二聚體中Fe，-的雜化軌道中軌道數(shù)為6

解析：結(jié)構(gòu)中每個(gè)鐵都連有6個(gè)維，故配位數(shù)為6,A錯(cuò)誤；氫原子沒(méi)有孤也子對(duì)，應(yīng)

該是氧原子為配位原子，B錯(cuò)誤；該二聚體中沒(méi)有離子鍵，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖知，二聚體中

Fe3+的配位數(shù)為6,所以其雜化軌道數(shù)是6,D正確。

3.(2024?鄂東南省級(jí)示范高中聯(lián)盟期中聯(lián)考)軟硬酸堿理論認(rèn)為，常見(jiàn)的硬酸有Li+、

Be2，\Fe3+等，軟酸有Ag+、Hg2\Cs*等；硬堿有F，NH3等，軟堿有「、CN「等；酸堿

結(jié)合的原則為“硬酸優(yōu)先與硬堿結(jié)合,軟酸優(yōu)先與軟堿結(jié)合.軟和硬結(jié)合一般不穩(wěn)定”.該

原則?般可用于判斷物質(zhì)穩(wěn)定性及反應(yīng)發(fā)生的方向等。下列敘述正確的是(D)

A.穩(wěn)定性比較：CsCN<LiCN

B.穩(wěn)定性比較：［Ag(NH3)2］+>［Ag(CN)2「

C.反應(yīng)LiI+CsF=LiF+CsI難以向右進(jìn)行

D.含［Fc(SCN)6產(chǎn)的紇色溶液中加入適量NaF后溶液褪色，說(shuō)明堿的“硬度”：F>SCN

解析：CsCN是軌配軟,LiCN是粳配軟,穩(wěn)定性比較：CsCN>LiCN,A錯(cuò)誤；［Ag(NH3)2］

'是軟配硬，［Ag(CN)2「是軟配軟，穩(wěn)定性比較：［Ag(NH3)2r<［Ag(CN)2「，B錯(cuò)誤；按照軟

硬酸堿理論LiF和CsI更穩(wěn)定，所以反應(yīng)可以發(fā)生，C錯(cuò)誤：Fe3+是硬酸，丁代替SC、，

說(shuō)明F一更硬，D正確。

題組二超分子

4.(2024?東北三省三校第二次聯(lián)考)穴隧是一類(lèi)可以與堿金屬離子發(fā)生配位的雙環(huán)或

多環(huán)多齒配體。某種穴隧的鍵線式如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)

A.使用穴酸可以增大某些堿金屬鹽在有機(jī)溶劑中的溶解度

B.穴處分子中碳原子和氮原子的雜化軌道類(lèi)型相同

C.核磁共振氫譜顯示有4組吸收峰

D.選取適當(dāng)?shù)难ㄐ眩梢詫⒉煌膲A金屬離子分離

解析：穴醒易溶于有機(jī)溶劑，其空穴可容納堿金屬離子，可增大堿金屬鹽在有機(jī)溶劑中

的溶解度，故A正確；穴醍分子中碳原子和氮原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,屬于sp3雜化，故

B正確；根據(jù)穴醯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，穴隧有3種等效氫，即核磁共振氫譜顯示有3組吸收峰，

故C錯(cuò)誤；穴醒有大小不同的空穴適配不同大小的堿金屬離子，選取適當(dāng)?shù)难ㄋ?，可以?/p>

不同的堿金屬離子分離，故D正確。

5.利用超分子可分離C60和C70。將C60、C70混合物加入一種空腔大小適配C60的“杯

酚”中進(jìn)行分離的流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)

A.第二電離能：C<0

B.杯酚分子中存在天兀鍵

C.杯酚與CM形成氫鍵

D.C60與金剛石晶體類(lèi)型不同

解析：C和O分別失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為2s22Pl和2s22P3,O的2P能級(jí)

是半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，所以O(shè)的第二電離能大于C的第二電離能，A項(xiàng)正確；杯粉分

子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，具有大九鍵，B項(xiàng)正確；C60中只含有碳元素，無(wú)法形成賽鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤;

金剛石是共價(jià)晶體，C6。為分子晶體，D項(xiàng)正確。

考戮得接2I超分子

在超分子的學(xué)習(xí)中，學(xué)生要識(shí)記超分子的兩大特征：分子識(shí)別和自組裝，要掌握分子識(shí)

別的本質(zhì)原因是超分子空腔大小與待識(shí)別微粒直徑大小是否匹配，這就要求學(xué)生重視且理解

教材中的內(nèi)容，以“不變”應(yīng)“萬(wàn)變”。

去情境

【考題】(2024?遼寧卷)環(huán)六糊精(D-哦喃葡萄糖縮合物)具有空腔結(jié)構(gòu)，腔內(nèi)極

(1)糖類(lèi)可分為單

性較小，腔外極性較大，可包合某些分子形成超分子。圖1、圖2和圖3分別表示環(huán)六

糖、寡糠和多糖的依

糊精結(jié)構(gòu)、超分子示意圖及相關(guān)應(yīng)用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

據(jù)是什么？

(2)環(huán)六糊精形成超

分子的條件是什

么？

(3)從環(huán)六糊精腔內(nèi)

外極性差異看，苯甲

醛分子中的苯環(huán)和

甲氧基哪種基團(tuán)暴

露在反應(yīng)環(huán)境中？

(4)從環(huán)六糊精和氯

A.環(huán)六糊精屬于寡糖

代苯甲醛的分子結(jié)

B.非極性分子均可被環(huán)六糊精包合形成超分子

構(gòu)分析，它們是否能

C圖2中甲氧基對(duì)位暴露在反應(yīng)環(huán)境中

溶于水？

D.可用萃取法分離環(huán)六糊精和氯代苯甲醛

【答案】B

【教材】(人教版選擇性必修2P99)聯(lián)教材

⑴杯酚分離CM和C70的過(guò)程。(1)超分子是由兩種

或兩種以上的分子

通過(guò)分子間相互作

用形成的分子聚集

體。

國(guó)萬(wàn)丁小瘠丁干不

不溶于氯仿(2)超分子能進(jìn)行分

⑵冠醛識(shí)別堿金屬離子。子識(shí)別主要在于空

冠醒冠醛空腔直徑/pm適合的粒子直徑/pm腔直徑與待識(shí)別的

12-冠?4120~150Li+(152)粒子直徑大小是否

15-冠-517()?220Na+(204)KP匹配。

超分子

18-冠-6260?320K+(276)(3)冠雄分子與堿金

Rb+(304)屬離子之間形成的

21?冠?7340?430Cs+(334)是配位鍵。

（4）超分子的另一重

要特征是自組裝，實(shí)

例為細(xì)胞和細(xì)胞器

的雙分子膜（人教版

選擇性必修2第二

章第三節(jié)的“科

學(xué)?技術(shù)?社會(huì)”欄

目中提到）

二類(lèi)題精練.

I.冠雄能與陽(yáng)離子尤其是與堿金屬離子作用，并且隨環(huán)的大小不同而與不同的金屬離

子作用。12-冠-4與鋰離?子作用而不與鈉離?子、鉀崗子作用：18.冠-6與鉀離子作用（如圖）,

還可與重氮鹽作用，但不與鋰離子或鈉離子作用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C）

18■■冠-6超分子

A.18-冠-6中C和0的雜化軌道類(lèi)型相同

B.18-冠-6與鉀離子作用，不與鋰離子或鈉離子作用，這反映了超分子“分子識(shí)別”

的特征

C.18-冠-6與鉀離子作用反映了超分子“自組裝”的特征

D.冠雄與堿金屬離子作用的原理與其可作相轉(zhuǎn)移催化劑的原理有關(guān)

解析：18-過(guò)-6中C和0都是sp3雜化，A項(xiàng)正確：18-冠-6與鉀離子作用，不與鋰離子

或鈉離子作用，反映了超分子“分子識(shí)別”的特征，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于冠髓是皇冠

狀分子，可有不同大小的空穴適配不同大小的堿金屬離子，把無(wú)機(jī)物帶入有機(jī)物中，它可以

作為相轉(zhuǎn)移催化劑也是基于這個(gè)原理，D項(xiàng)正確。

2.冠酸是由多個(gè)二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。如圖X、Y、Z是常見(jiàn)的三

種冠酸，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。W表示

Li+恰好能進(jìn)入X的環(huán)內(nèi)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。資料顯示：甲茶難溶于水，被KMnCU水溶液氧化

的效果較差。若甲苯與冠醛Z混合，氧化效果明顯提升，

口oc

XYZW

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（B）

A.X、Y、Z均由乙二醇分子間脫水形成

B.超分子W中存在著氧原子與Li+的靜電作用

C.X和Na'、K+均能形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.KMnO4氧化甲苯實(shí)驗(yàn)中引入的冠酸Z作反應(yīng)物

解析：X、Y均由乙二醇分子間脫水形成，Z由1,2-環(huán)己二醇、乙二醇分子間脫水形

成，A錯(cuò)誤；超分子W中氧原子有孤電子對(duì)、Li卡有空軌道，故存在著氧原子與Li卡的靜電

作用，B正確；已知恰好能進(jìn)入X的環(huán)內(nèi)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Li上半徑小于Na+、K+,則X

和Na+、K?均不能形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；甲笨難溶于水，被KMnCh水溶液氧化的效果較

差，若甲笨與疑&IZ混合，氧化效果明顯提升，是因?yàn)楣谛雅c甲苯因相似相溶而互溶，鉀

離子和冠醍Z產(chǎn)生靜電作用并將MnOl帶入，增大了MnO3和甲苯的接觸與反應(yīng)的機(jī)會(huì)，

故產(chǎn)生明顯的反應(yīng)現(xiàn)象，但冠隧Z并不是反應(yīng)物，D錯(cuò)誤。

3.（2023?遼寧卷）冠健因分子結(jié)構(gòu)形如皇冠而得名，某冠酸分子c可識(shí)別K+,其合成

方法如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C）

A.該反應(yīng)為取代反應(yīng)

B.a、b均可與NaOH溶液反應(yīng)

C.c核磁共振氫譜有3組峰

D.c可增加KI在苯中的溶解度

解析：根據(jù)a和c的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，a與b發(fā)生取代反應(yīng)生成c和HC1,A正確；a中

含有酚羥基，酚羥基呈弱酸性，能與NaOH反應(yīng)，b可在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，生成

器類(lèi)，B正確：根據(jù)c的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，冠,醛中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，如圖所示：

核磁共振氫譜有4組峰，C錯(cuò)誤；c可識(shí)別K\是因?yàn)閏可

與K'形成超分子，因此c可增加KI在苯中的溶解度，D正確。

高考真題演練明考向

1.（2023?山東卷）下列分子屬于極性分子的是（B）

A.CS2B.NF3C.SO3D.SiF4

解析：A項(xiàng)，CS2中C上的孤電子對(duì)數(shù)為;X（4—2X2）=0,。鍵電子對(duì)數(shù)為2,價(jià)層電

子對(duì)數(shù)為2,CS2的空間結(jié)構(gòu)為直線形，分子中正、負(fù)電中心重合，CS?屬于非極性分子；B

項(xiàng)，NF3中N上的孤電子對(duì)數(shù)為;X（5—3X1）=1,。鍵電子對(duì)數(shù)為3,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,

NF3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，分子中正、負(fù)電中心不重合，NF3屬于極性分子：C項(xiàng)，SO5

中S上的孤電子對(duì)數(shù)為;X（6—3X2）=0,o鍵電子對(duì)數(shù)為3,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,SCh的空間

結(jié)構(gòu)為平面三角形，分子中正、負(fù)電中心重合，SCh屬于非極性分子；D項(xiàng)，SiF〈中Si上的

孤立子對(duì)數(shù)為:X（4-4X|）=0,。鍵電子對(duì)數(shù)為4,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,SiF4的空間結(jié)構(gòu)為

正四面體形，分子中正、負(fù)電中心重合，SiF4屬于非極性分子。

2.（2023?湖南卷改編）下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（A）

A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子

B.鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)

C.BF3中的B有空坑道接受NIh中N的孤電子對(duì)形成配合物[IhN-BR]

D.冠醒（18-冠-6）的空穴與K'尺寸適配，兩者能通過(guò)弱相互作用形成超分子

解析：有手性異構(gòu)體的分子被稱(chēng)為手性分子，A錯(cuò)誤：鄰羥基苯甲醛中含有分子內(nèi)氧鍵.

分子內(nèi)氫鍵可以降低物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，對(duì)羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，因此鄰羥基苯甲醛的

,熔、沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)，B正確：BF3中的硼原子采取sp2雜化，3個(gè)sp2雜

化就道分別與3個(gè)氟原子的2P軌道重疊形成。鍵，剩余的1個(gè)p航道為空軌道，NH3中的慈

原子采取sp3雜化，其中3個(gè)sp3雜化軌道分別與3個(gè)氫原子的1s軌道重疊形成。鍵，另外1

個(gè)sp?雜化軌道填充1個(gè)瓠電子對(duì)，即BF3中的硼原子的空軌道接受NH3中氮原子的孤電子

對(duì)，二者通過(guò)配位維形成配合物，C正確；冠醮（18-冠-6）的空穴大小為260?320pm,可

以適配K+（276pin）、Rb+（304pm）,冠隧與離子之間通過(guò)弱相互作用形成越分子，D正確。

3.（2024?湖北卷）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。下列事實(shí)解釋錯(cuò)誤的是（B）

選項(xiàng)事實(shí)解釋

A甘油是黏稠液體甘油分子間的氫鍵較強(qiáng)

B王水溶解伯濃鹽酸增強(qiáng)了濃硝酸的氧化性

C冰的密度小于干冰冰晶體中水分子的空間利用率相對(duì)較低

D石墨能導(dǎo)電未雜化的p軌道重疊使電子可在整個(gè)碳原子平面內(nèi)

運(yùn)動(dòng)

解析：甘油分子中有3個(gè)羥基，分子間可以形成更多的氫鍵，且氧元素的電負(fù)性較大，

故其分子間形成的復(fù)鍵較強(qiáng)，因此甘油是黏稠液體，A正確。王水溶解鈾，是因?yàn)闈恹}酸提

供的C「能與被硝酸氧化產(chǎn)生的高價(jià)態(tài)的柏離子形成穩(wěn)定的配合物從而促進(jìn)館的溶解，在這

個(gè)過(guò)程中濃鹽酸沒(méi)有表現(xiàn)出增強(qiáng)了濃硝酸的氧化性，B錯(cuò)誤。冰晶體中水分子間形成較多的

氫鍵，由于氫鍵具有方向性，因此，水分子間形成氫鍵后空隙變大，冰晶體中水分子的空間

利用率相對(duì)較低,冰的密度小于干冰.C正確。石墨屬于混合型晶體,在石墨的二維結(jié)構(gòu)平

面內(nèi)，每個(gè)碳原子以C—C與相鄰的3個(gè)碳原子結(jié)合，形成六元環(huán)層，碳原子有4個(gè)價(jià)電子，

而每個(gè)碳原子僅用3個(gè)價(jià)也子通過(guò)sp?雜化軌道與相鄰的碳原子形成共價(jià)鍵，還有1個(gè)電子

處于碳原子的未雜化的2P軌道上，層內(nèi)碳原子的這些p軟道相互平行，相鄰碳原子p軌道

相互重會(huì)形成大兀鍵，這些p就道的電子可以在整個(gè)層內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此石墨能導(dǎo)電，D正確。

4.(2023?重慶卷)NCb和SiCLt均可發(fā)生水解反應(yīng)，其中NCb的水解機(jī)理示意圖如下：

CIC1

Cl—N：+H

II

CI()

\

H

C1H

I4-2H,()I

Cl—N—HH—N-H

-2HCIO

卜列說(shuō)法正確的是(D)

A.NCb和SiCh均為極性分子

B.NCb和NH3中的N均為sp2雜化

C.NCb和SiCL的水解反應(yīng)機(jī)理相同

D.NHCh和NH3均能與H2O形成氫鍵

解析：NCb中中心原子N周?chē)膬r(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+；X(5—3X1)=4,故空間結(jié)構(gòu)為

三角錐形，其分子中正、負(fù)電荷中心不重合，為極性分子，而SiCL?中中心原子周?chē)膬r(jià)層

電子對(duì)數(shù)為4+1X(4—4X1)=4,是正四面體形結(jié)構(gòu)，為非極性分子，A錯(cuò)誤；NCb和NH3

2

中中心原子N周?chē)膬r(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3+；X(5—3X1)=4,故二者N均為sp?雜化，B錯(cuò)

誤：由題干NCb的水解機(jī)理示意圖可知，NCb水解時(shí)NCL上的孤電子對(duì)首先與H2O中的

復(fù)原子結(jié)合，O與C1結(jié)合形成HC1O,而SiCL上無(wú)孤電子對(duì)，故SiCL的水解反應(yīng)機(jī)理與

之不相同，C錯(cuò)誤；NHCL和NH3分子中均存在N—H和孤電子對(duì)，故均能與H?O形成氫

鍵，D正確。

5.(2023?北京卷)下列事實(shí)不能通過(guò)比較氟元素和氯元素的電負(fù)性進(jìn)行解釋的是

A.F—F的鍵能小于Cl—Cl的鍵能

B.三氟乙酸的K大于三氯乙酸的Ka

C.氨化氫分子的極性強(qiáng)于氯化氫分子的極性

D.氣態(tài)氟化氫中存在（HF”，而氣態(tài)氯化氫中是HC1分子

解析：A項(xiàng)，鼠原子半徑小，電子云密度大，兩個(gè)原子間的斥力較強(qiáng)，F(xiàn)—F不穩(wěn)定，

因此F—F的鍵能小于C1-C1的鍵能。B項(xiàng)，鼠的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，F(xiàn)—C的極性大

于Cl—C的極性，使F3C—的極性大于CbC—的極性，導(dǎo)致三氯乙酸的酸基中的羥基極性

更大，更容易電離出氫離子，Ka更大。C項(xiàng)，氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，F(xiàn)—H的極性大

于C1—H的極性，導(dǎo)致HF分子極性強(qiáng)于HC1。D項(xiàng)，良的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，與羸原

子相連的氫原子可以與另外的氟原子形成分子間氫鍵，因此氣態(tài)氤化氫中存在（HF）2。

6.（1）（2024?浙江6月選考節(jié)選）化合物HA、HB、HC和HD的結(jié)構(gòu)如圖。

RO—C—OHR(>—C—OH

HAHB

()()

R(>—C—OHRO—<：—SH

HCHD

①HA、HB和HC中羥基與水均可形成氫鍵（一O—H…OH2）,按照氫鍵由強(qiáng)到弱對(duì)三種

酸排序：HOHB>HA,請(qǐng)說(shuō)明理由：O、S、Se的電負(fù)性逐漸減小，鍵的極性：C=0>C=S

>C=Se,使得HA、HB、HC中羥基的極性逐漸增大，其中羥基與HtO形成的衾鍵逐漸

增強(qiáng)。

②已知HC、HD鈉鹽的堿性：NaC>NaD,請(qǐng)從結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明理由：S的原子半徑大于

O的原子半徑，S—H的相能小于O—H,同時(shí)HC可形成分子間我鍵，使得HD比HC更易

電離出酸性：HD>HCC的水解能力大于D。

（2）（2024?山東卷節(jié)選）MnOx可作HMF轉(zhuǎn)化為FDCA的催化劑（見(jiàn)下圖）。FDCA的

熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于HMF,除相市分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是FDCA形成的分子間氫鍵

更多。

FDCA

（）

（3）（2023?浙江6月選考節(jié)選）一定壓強(qiáng)下，化合物A（CH3（）—（—（）H）的沸點(diǎn)低于硫

II

（）

酸的原因是硫酸分子能形成更多的分子間氫鍵。

（4）（2023?遼寧卷節(jié)選）哩吩（、S，）沸點(diǎn)低于毗咯（H）的原因是H生金

有一NH—.可以形成分子間氫鍵.氫鍵可以使熔、沸點(diǎn)升高。

（5）（2022?全國(guó)甲卷節(jié)選）固態(tài)氟化氫中存在（HF）”形式，畫(huà)出（HFb的鏈狀結(jié)構(gòu):

F

/\

HHH

/\/

FF?，

酷菁分子中所有原子共平面，其中p軌道能提供一對(duì)電子的氮原子是③（埴圖示酰菁中

氮原子的標(biāo)號(hào)）。鉆酬菁分子中，鉆離子的化合價(jià)為土2,氮原子提供孤電子對(duì)與鉆離子形成

配位鍵。

（2）（2023?北京卷節(jié)選）浸金時(shí)，S2O土作為配體可提供孤電子對(duì)與AiT形成［AU（S2O02］%

分別判斷S2O十中的中心硫原子和端基硫原子能否作配位原子并說(shuō)明理由：「0日中的中心硫

原子的價(jià)層蟲(chóng)子對(duì)數(shù)為4無(wú)孤丑子對(duì).不能作配住原子；端基硫原子含有孤電子對(duì).能作

配位原子。

（3）（2021?全國(guó)乙卷節(jié)選）三價(jià)格曲于能形成多種配位化合物。［Cr（NH3）3（H2O）2CI產(chǎn)中

提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是N、0、C1,中心離子的配位數(shù)為仇

（4）（2020?山東卷節(jié)選）含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子（或原子）通過(guò)螯合

配位成環(huán)而形成的配合物為整合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通

過(guò)螯合作用形成的配位鍵有6mol,該螯合物中N的雜化方式有L種。

解析：（1）已知釀?shì)挤肿又兴性庸财矫?，則其分子中所有的碳原子和所有的氮原子

均為sp2雜化，且分子中存在大n鍵，其中標(biāo)號(hào)為①和②的氮原子均有一對(duì)電子占據(jù)了一個(gè)

sp2雜化就道，其p就道只能提供1個(gè)電子參與形成大兀鍵，標(biāo)號(hào)為③的氮原子的p軌道能

提供一對(duì)電子參與形成大;r鍵；牯躍菁分子中，失去了2個(gè)H，的躍菁離子與牯離子通過(guò)配位

鍵結(jié)合成分子，因此，鉆離子的化合價(jià)為+2,氮原子提供孤電子對(duì)與牯離子形成配位鍵。

（3）[Cr（NH3）3（H2O）2Q]2+中三價(jià)格離子提供空軌道，N、0、C1提供孤電子對(duì)，中心離子的配

位數(shù)為N、0、Cl三種原子的個(gè)數(shù)之和，即3+2+1=6。（4）由題給圖示可知，1個(gè)CcP+與C、

N雜環(huán)上的4個(gè)氟原子分別形成4個(gè)配位鍵，與2個(gè)氧原子分別形成2個(gè)配位鍵，因此Imol

該配合物中通過(guò)螯合作用杉成的配位鍵有6mol。