选修3分子的性质-xcppt课件.ppt

极性共价键极性共价键 非极性共价键非极性共价键HClCl22、共用电子对是否有偏向或偏离是由什么因素引、共用电子对是否有偏向或偏离是由什么因素引起的呢起的呢? 这是由于原子对共用电子对的吸引力不同造成这是由于原子对共用电子对的吸引力不同造成的。即键合原子的电负性不同造成的。的。即键合原子的电负性不同造成的。1、键的极性的判断依据是什么？、键的极性的判断依据是什么？共用电子对是共用电子对是否有偏向或偏否有偏向或偏离离思思 考考共用电子对有偏向共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）（电荷分布不均匀）共用电子对无偏向共用电子对无偏向（电荷分布均匀）（电荷分布均匀）非极性键非极性键极性键极性键3 3、判断方法：、判断方法：（1 1）同种非金属元素的原子间形成的共价键是非极）同种非金属元素的原子间形成的共价键是非极性键。性键。（2 2）不同种非金属元素的原子间形成的共价键是极）不同种非金属元素的原子间形成的共价键是极性键。性键。-+ +HOH键的极性的向量和不等键的极性的向量和不等于零，正电中心和负电于零，正电中心和负电中心不重合中心不重合，即为极性即为极性分子。分子。OCO+ +- - -负电荷的等效点刚好负电荷的等效点刚好在碳原子上，在碳原子上，正负电正负电荷中心重合荷中心重合，即，即键的键的极性的向量和等于零极性的向量和等于零，为非极性分子为非极性分子-+ +HOH正电中心和负电中心不正电中心和负电中心不重合重合，即即键的极性的向键的极性的向量和不等于零量和不等于零，为极性，为极性分子。分子。常见的极性分子和非极性分子： 思考与交流思考与交流(课本课本P45)1、以下双原子分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性、以下双原子分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？分子？H2O2Cl2HCl2、以下非金属单质中，哪个是极性分子，哪个是非极、以下非金属单质中，哪个是极性分子，哪个是非极性分子？性分子？P4 C60 He3、以下化合物分子中，哪些是极性分子，哪些是非极、以下化合物分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？性分子？CO2 HCN H2O NH3BF3 CH4 CH3Cl极性分子极性分子键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系1 1、都是由非极性键构成的分子一般是非、都是由非极性键构成的分子一般是非极极 性分子。性分子。2 2、极性键结合形成的双原子分子一定为、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。极性分子。3 3、极性键结合形成的多原子分子，可能、极性键结合形成的多原子分子，可能为为 非极性分子，也可能为极性分子。非极性分子，也可能为极性分子。4 4、多原子分子的极性，应有键的极性和、多原子分子的极性，应有键的极性和分子的空间构型共同来决定。分子的空间构型共同来决定。自学自学: : 科学视野科学视野表面活性剂和细胞膜表面活性剂和细胞膜 1 1、什么是表面活性剂？亲水基团？疏水基团？肥皂和、什么是表面活性剂？亲水基团？疏水基团？肥皂和 洗涤剂的去污原理是什么？洗涤剂的去污原理是什么？2 2、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。 3 3、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列? ? 思考：思考：二、二、范德华力及其对物质性质的影响范德华力及其对物质性质的影响分子分子HCl HBr HI范 德 华 力范 德 华 力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能共价键键能(kJ/mol)431.8366298.71.1. 定义：把分子聚集在一起的作用力，定义：把分子聚集在一起的作用力， 称范德华力。称范德华力。请分析下表中数据并填空请分析下表中数据并填空2. 2. 特点：范德华力特点：范德华力 ，约比化学键的键，约比化学键的键能能 _12数量级数量级。 很弱很弱小小问题探究问题探究 3. 3. 影响范德华力大小的因素影响范德华力大小的因素（1）结构）结构 的分子，相对分子质量越的分子，相对分子质量越 ，范德华力范德华力越越 ，熔、沸点越，熔、沸点越 。 分子分子HCl HBr HI 相对分子质量相对分子质量365 81128 范德华力范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00 熔点熔点/-114.8-98.5-50.8 沸点沸点/-84.9 -67-35.4 相似相似大大大大请结合分子结构的特点分析下表中数据并填空请结合分子结构的特点分析下表中数据并填空高高问题探究问题探究结构式结构式化学式化学式相对分子质量相对分子质量沸点沸点/（1 1）CHCH3 3OHOH（甲醇）（甲醇）CHCH4 4O O32326464（2 2）CHCH3 3CHCH2 2OHOH（乙醇）（乙醇）C C2 2H H6 6O O46467878（3 3）CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2OHOH（丙醇）（丙醇）C C3 3H H6 6O O60609797四卤化碳的熔四卤化碳的熔沸点与相对原沸点与相对原子质量的关系子质量的关系 分分 子子相对分相对分子质量子质量分子的分子的极性极性熔点熔点/沸点沸点/CO28极性极性-205.05-191.49N228非极性非极性-210.00-195.81（2）相对分子质量）相对分子质量 或或 时，分子的极性时，分子的极性越越 ，范德华力范德华力越越 ，熔、沸点越，熔、沸点越 。 相同相同相近相近大大大大请分析下表中数据并填空请分析下表中数据并填空高高问题探究问题探究单质单质相对分子质量相对分子质量熔点熔点/沸点沸点/F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4怎样解释卤素单质从怎样解释卤素单质从F F2 2 I I2 2的熔、沸点越来越高？的熔、沸点越来越高？卤素单质都是双原子分子，组成和结构相似，其范德华力随卤素单质都是双原子分子，组成和结构相似，其范德华力随相对分子质量的增大而增大，因此，卤素单质从相对分子质量的增大而增大，因此，卤素单质从F F2 2II2 2的熔、的熔、沸点越来越高沸点越来越高教材教材P47P47 学与问学与问范德华力范德华力化学键化学键概念概念范围范围作用作用性质性质影响影响范德华力与化学键的比较表范德华力与化学键的比较表物质的分子间存在的微物质的分子间存在的微弱的相互作用。弱的相互作用。分子内相邻的两个或多个分子内相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。原子间强烈的相互作用。分子间分子间分子内分子内弱（约几个至数十个弱（约几个至数十个kJ/mol） 强强 （键能一般为（键能一般为120-800KJ/mol)主要影响物质的主要影响物质的物理性质（如熔物理性质（如熔沸点等）沸点等）主要影响物质的化学性质主要影响物质的化学性质小结：（1 1）将干冰气化，破坏了）将干冰气化，破坏了COCO2 2分子晶体分子晶体的的 。（2 2）将）将HClHCl气体溶于水，破坏了气体溶于水，破坏了HClHCl分子分子 。分子间作用力分子间作用力共价键共价键（3 3）解释）解释CClCCl4 4是液体是液体,CH,CH4 4及及CFCF4 4是气体，是气体，CICI4 4是固体的原因。是固体的原因。 原因解释原因解释: :它们均是正四面体结构，它们的分子间作它们均是正四面体结构，它们的分子间作用力随相对分子质量增大而增大，相对分子质量越用力随相对分子质量增大而增大，相对分子质量越大，分子间作用力越大。大，分子间作用力越大。 分子间作用力大小分子间作用力大小: CICI4 4 CCl4 CF4 CH4学以致用学以致用H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4三、氢键及其对物质性质的影响三、氢键及其对物质性质的影响氢化物氢化物沸点沸点()()H2O100.0H2S -60.75H2Se -41.5H2Te -1.33. 氢键的类型氢键的类型（1）分子间氢键）分子间氢键 氢键普遍存在于已经与氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价形成共价键的氢原子与另外的键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。原子之间。如：HF、H2O、NH3 相互之间相互之间C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间相互之间 （2）分子内氢键）分子内氢键 某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有酚在邻位上有CHO、COOH、OH和和NO2时，可形成分子内的氢键，组成时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环螯合环”的特的特殊结构殊结构.1.定义：定义：氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经与电负性很强的原子形成共已经与电负性很强的原子形成共 价键的价键的氢原子氢原子与另与另一分子中一分子中电负性很强的原子电负性很强的原子之间的作用力之间的作用力.2.表示：表示： XHY （X、Y为为N、O、F）HFHFFHHF (2)(2)分子内氢键：分子内氢键： 例如例如 (1)分子间氢键：分子间氢键：组成组成“螯合环螯合环”的特殊结构的特殊结构是一种静电作用，是除范德华力外的另一种分是一种静电作用，是除范德华力外的另一种分子间作用力，子间作用力，氢键的大小，介于化学键与范德氢键的大小，介于化学键与范德华力之间华力之间，不属于化学键。但也有键长、键能。，不属于化学键。但也有键长、键能。4、氢键的本质、氢键的本质5.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响熔沸点熔沸点：（：（1 1）分子间氢键：升高）分子间氢键：升高 （2 2）分子内氢键：降低）分子内氢键：降低溶解度：一般与溶剂形成分子间氢溶解度：一般与溶剂形成分子间氢 键可使溶解度升高，分子内键可使溶解度升高，分子内 则降低。则降低。蛋白质分子中的氢键蛋白质分子中的氢键（图中虚线表示氢键）（图中虚线表示氢键） DNA双螺旋是通过氢键使它们的碱基（双螺旋是通过氢键使它们的碱基（AT 和和CG）相互配对形成的（图中虚线表示氢键）相互配对形成的（图中虚线表示氢键） 小结：小结： 定义定义范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键作用微粒作用微粒分子间普分子间普遍存在的遍存在的作用力作用力已经与电负性很强的已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子形成共价键的氢原子与另一分子中电原子与另一分子中电负性很强的原子之间负性很强的原子之间的作用力的作用力原子之间通原子之间通过共用电子过共用电子对形成的化对形成的化学键学键相邻原子之间相邻原子之间分子间或分子内氢原子分子间或分子内氢原子与电负性很强的与电负性很强的F、O、N之间之间分子之间分子之间强弱强弱弱弱较强较强很强很强对物质性对物质性质的影响质的影响范德华力越范德华力越大，物质熔大，物质熔沸点越高沸点越高对某些物质对某些物质(如水、氨如水、氨气气)的溶解性、熔沸点的溶解性、熔沸点都产生影响都产生影响物质的稳定性物质的稳定性四、溶解性四、溶解性1 1影响物质溶解性的因素影响物质溶解性的因素影响固体溶解度的主要因素是影响固体溶解度的主要因素是_。影响气体溶解度的主要因素是影响气体溶解度的主要因素是_和和_。2 2相似相溶规律：相似相溶规律：_。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越溶解性越_。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较键的水中的溶解度就比较_。“相似相溶相似相溶”还适用于分子结构的还适用于分子结构的_。如果溶质与水发生化学反应可如果溶质与水发生化学反应可_其溶解度。其溶解度。 温度温度温度温度 压强压强非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，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。极性溶质一般能溶于极性溶剂。好好小小相似性相似性增大增大思考与交流思考与交流观察一下两组图片，有何特征？观察一下两组图片，有何特征？左手和右手不能重叠左手和右手不能重叠 左右手互为镜像左右手互为镜像观察一下两组图片，有何特征？观察一下两组图片，有何特征？五、手性五、手性1具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一对的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手维空间里不能重叠，互称手性异构体性异构体(又称又称对对映异构体、光学异构体映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的。含有手性异构体的分子叫做分子叫做手性分子手性分子。2判断一种有机物是否具有手性异构体，可判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。碳原子。 组成组成原子排列原子排列四四乳酸分子乳酸分子CHCH3 3CH(OH)COOHCH(OH)COOH有以下两种异构体：有以下两种异构体： 图片图片 手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。如图所示的分子，是由一家德国制药厂在用。如图所示的分子，是由一家德国制药厂在19571957年年1010月月1 1日上市的高效镇静剂，中文药名为日上市的高效镇静剂，中文药名为“反应停反应停”，它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止痛并能够减它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止痛并能够减轻孕妇的妊娠反应。然而，不久就发现世界各地相继轻孕妇的妊娠反应。然而，不久就发现世界各地相继出现了一些畸形儿，后被科学家证实，是孕妇服用了出现了一些畸形儿，后被科学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这种药这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这种药物中，只有图左边的分子才有这种毒副作用，而物中，只有图左边的分子才有这种毒副作用，而右边右边的分子却没有这种毒副作用。人类从这一药物史上的的分子却没有这种毒副作用。人类从这一药物史上的悲剧中吸取教训，不久各国纷纷规定，今后凡生产手悲剧中吸取教训，不久各国纷纷规定，今后凡生产手性药物，必须把手性异构体分离开，只出售能治病的性药物，必须把手性异构体分离开，只出售能治病的那种手性异构体的药物。那种手性异构体的药物。 “反应停反应停”事件事件具有手性碳原子的有机物具有光学活性具有手性碳原子的有机物具有光学活性（1 1）下列分子中，没有光学活性的是）下列分子中，没有光学活性的是_，含有两个手性碳原子的是含有两个手性碳原子的是_A A乳酸乳酸 CHOHCHOHCOOHCOOHB B甘油甘油 CHOHCHOHC C脱氧核糖脱氧核糖 CHOHCHOHCHOHCHOHCHOCHOD D核糖核糖 CHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOCHO3CHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2手性的应用手性的应用手性合成手性合成手性催化手性催化美国夏普雷斯美国夏普雷斯 日本野依良治日本野依良治 美国诺尔斯美国诺尔斯六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性指出下列哪些是无机含氧酸？并指出下列哪些是无机含氧酸？并比较酸性强弱？比较酸性强弱？HClO4 HClO3 H2SO4 HNO3H3SO3 CH3COOHHCl HNO2 同周期的含氧酸，自左至右，随中心同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子原子序数增大原子原子序数增大 ，酸性增强。，酸性增强。 同一族的含氧酸，自上而下，随中心同一族的含氧酸，自上而下，随中心原子原子序数增大原子原子序数增大 ，酸性减弱。，酸性减弱。 同一元素不同价态的含氧酸酸性高价同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价强于低价 。无机含氧酸强度的变化规律无机含氧酸强度的变化规律以硝酸，硫酸为例分析影响酸性的因素。以硝酸，硫酸为例分析影响酸性的因素。 化学上有一种见解，认为含氧酸的通式可写化学上有一种见解，认为含氧酸的通式可写成（成（HOHO）m ROnm ROn，如果成酸元素相同，则，如果成酸元素相同，则n n值越大，值越大，R R的正电性越高，导致的正电性越高，导致R-O-HR-O-H中中O O的电子向的电子向R R偏移，偏移，因而在水分子的作用下，也就容易电离出因而在水分子的作用下，也就容易电离出H+H+，即，即酸性越强。酸性越强。把含氧酸的化学式写成（把含氧酸的化学式写成（HOHO）m ROnm ROn，就能根据就能根据n n值判断常见含氧酸的强弱。值判断常见含氧酸的强弱。 n n0 0，极弱酸，如，极弱酸，如 HClO HClO。 n n1 1，弱酸，如，弱酸，如 HClO HClO2 2。 n n2 2，强酸，如，强酸，如 HClO HClO3 3。 n n3 3，极强酸，如，极强酸，如 HClO HClO4 4。以硝酸为例以硝酸为例