[理化生]第二章第三节分子的性质全部课时ppt课件.ppt

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1、一、键的极性和分子的极性1 1、极性键与非极性键、极性键与非极性键【复习回顾【复习回顾】非极性键非极性键: :由由_原子形成的共价键，共原子形成的共价键，共用电子对用电子对_极性键极性键: :由由_原子形成的共价键，共原子形成的共价键，共用电子对会发生用电子对会发生_吸引力强的呈吸引力强的呈_,_,另一个呈另一个呈_._.同种同种不偏移（电荷分布均匀）不偏移（电荷分布均匀）相同相同 偏移偏移(电荷分布电荷分布不均匀不均匀负电性负电性正电性正电性2 2、共用电子对不偏向或有偏向是由什、共用电子对不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢么因素引起的呢? ?这是由于原子对共用电子对的吸引力不同这是由于原子

2、对共用电子对的吸引力不同造成的（元素的造成的（元素的电负性电负性不同）。不同）。1 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？共用电子对是否有偏向共用电子对是否有偏向思思 考考【练习与巩固【练习与巩固】1 1、含有、含有非极性键的离子化合物是非极性键的离子化合物是 ( ( ) )A.A. NaOH BNaOH B .Na.Na2 2O O2 2 C.NaClC.NaCl D D .NH.NH4 4ClCl2 2、下列元素间形成的共价键中，极性最强、下列元素间形成的共价键中，极性最强 的的是是 ( ( ) ) A.FF A.FF B.HFB.HF C.HClC.HClD.HOD.

3、HOB BB B 根据电荷分布是否均匀，共价键有根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分极性、非极性之分，以共价键结合的分子同样也有极性、非极性之分。子同样也有极性、非极性之分。【讨论【讨论】一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性非极性分子：非极性分子：电荷分布均匀对称的分子电荷分布均匀对称的分子（正电中心与负电中心重合）（正电中心与负电中心重合）极性分子：极性分子：电荷分布不均匀不对称的分子电荷分布不均匀不对称的分子（正电中心与负电中心不重合）（正电中心与负电中心不重合）共用电子对共用电子对ClCl2 2分子中，共用电子对不偏向，分子中，共用电子对不偏向，C

4、lCl原子原子都不显电性，为非极性分子都不显电性，为非极性分子【结论【结论1 1】以非极性键结合的分子均为非极】以非极性键结合的分子均为非极 性分子性分子ClClClClHCl共用电子对共用电子对HCl+-【结论【结论2】以极性键结合的双原子分子为极】以极性键结合的双原子分子为极 性分子性分子一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性含有极性键的多原子分子一定是极性分子吗？含有极性键的多原子分子一定是极性分子吗？【结论【结论3 3】 ABnABn型分子极性的判断方法型分子极性的判断方法 1 1、物理模型法：从受力的角度分析、物理模型法：从受力的角度分析 在在ABABn n分子中，分子中，

5、A-BA-B键看作键看作ABAB原子间的原子间的相互作用力，根据中心原子相互作用力，根据中心原子A A所受合力是所受合力是否为零来判断，否为零来判断，F F合合=0=0，为非极性分子，为非极性分子（极性抵消），（极性抵消）， F F合合00，为极性分子，为极性分子（极性不抵消）（极性不抵消）一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性2、根据含键的类型和分子的空间构型判断：、根据含键的类型和分子的空间构型判断：当当ABn型分子的空间构型是空间对称结构时，型分子的空间构型是空间对称结构时，由于分子的正负电荷中心重合，故为非极性由于分子的正负电荷中心重合，故为非极性分子，如：分子，如：CO2、

6、BF3、CH4，当分子的空间，当分子的空间构型不是空间对称结构时，一般为极性分子，构型不是空间对称结构时，一般为极性分子，如：如：H2O、NH3。C=OC=O键是极性键，但键是极性键，但从分子总体而言从分子总体而言COCO2 2是是直线型分子，直线型分子，两个两个C=OC=O键是键是对称对称排列的，排列的，两键的极性互相抵消两键的极性互相抵消（ F F合合=0=0），），整个整个分子没有极性，电荷分子没有极性，电荷分布均匀，分布均匀，是非极性是非极性分子分子180F1F2F合合=0OOCHOH10430F1F2F合合0O-HO-H键是极性键，共用电键是极性键，共用电子对偏子对偏O O原子，由于

7、分子原子，由于分子是是V V型型，两个，两个O-HO-H键的极性键的极性不能抵消（不能抵消（ F F合合00），），整个分子电荷分布不均整个分子电荷分布不均匀，是匀，是极性极性分子分子HHHNBF3：NH3：12010718 三角锥型三角锥型, , 不对称不对称，键的极，键的极性不能抵消，是性不能抵消，是极性极性分子分子F1F2F3F平面三角形，平面三角形，对称对称，键的极性互相抵消，键的极性互相抵消，是非极性是非极性分子分子F合合CHHHH10928 正四面体型正四面体型 ，对称对称结构，结构，C-H键的极性互相抵消（键的极性互相抵消（ F合合=0） ，是非极性分子是非极性分子一、键的极性和

8、分子的极性一、键的极性和分子的极性3、化合价法：中心原子的化合价的绝对值等、化合价法：中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子；若不等，其分子为极性分子。子；若不等，其分子为极性分子。化学式化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2中心原子中心原子化合价绝化合价绝对值对值3456234中心原子中心原子价电子数价电子数分子极性分子极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性极性极性极性3456656【思考与交流【思考与交流】二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响1 1、 范德华力

9、：把分子聚集在一起的作用力。范德华力：把分子聚集在一起的作用力。 (1)(1)范德华力大小范德华力大小 范德华力很弱，约比化学键能小范德华力很弱，约比化学键能小1-21-2数量级数量级只能在很小的范围内存在，只能在很小的范围内存在，不属于化学键不属于化学键分子分子HCl HCl HBr HBr HIHI范 德 华 力范 德 华 力(kJ/mol)(kJ/mol)21.1421.1423.1123.1126.0026.00共价键键能共价键键能(kJ/mol)(kJ/mol)431.8431.8366366298.7298.7 (2) (2) 范德华力与相对分子质量的关系范德华力与相对分子质量的关

10、系结构相似，相对分子质量越大，结构相似，相对分子质量越大，范德华力范德华力越大越大二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响分子分子HClHClHBrHBrHIHI相对分子相对分子质量质量36365 58181128128范德华力范德华力(kJ/mol)(kJ/mol)21.1421.1423.1123.1126.0026.00二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响(3)(3)范德华力与分子的极性的关系范德华力与分子的极性的关系相对分子质量相同或相近时，分子的极性越相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，大，范德华力范德华力越大越大分子分子相对

11、分子相对分子质量质量分子的极分子的极性性熔点熔点/沸点沸点/COCO2828极性极性-205.05-205.05-191.49-191.49N N2 22828非极性非极性-210.00-210.00-195.81-195.81二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响(4)(4)范德华力对物质熔沸点的影响范德华力对物质熔沸点的影响单质单质相对分相对分子质量子质量熔点熔点/沸点沸点/F F2 23838-219.6-219.6 -188.1-188.1ClCl2 27171-101.0-101.0-34.6-34.6BrBr2 2160160-7.2-7.258.858.

12、8I I2 2254254113.5113.5184.4184.4 结构结构 的分子，相对分子质量越的分子，相对分子质量越_，范德华力越范德华力越 ，熔、沸越，熔、沸越 。相似相似大大大大高高二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响作用微粒作用微粒 作用力强弱作用力强弱意义意义化学键化学键范德华力范德华力相邻原子相邻原子之间之间作用力强烈作用力强烈影响物质的化影响物质的化学性质和物理学性质和物理性质性质分子之间分子之间 作用力微弱作用力微弱影响物质的影响物质的物物理性质理性质（熔、（熔、沸点及溶解度沸点及溶解度等）等）（1 1）将干冰气化，破坏了）将干冰气化，破坏了CO

13、CO2 2分子晶分子晶 体的体的 。（2 2）将）将COCO2 2气体溶于水，破坏了气体溶于水，破坏了COCO2 2 分子分子 。分子间作用力分子间作用力共价键共价键【思考【思考】（3 3）解释）解释CClCCl4 4（液体）（液体）CHCH4 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。 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用力 随相对分子质量增大而增大，相对分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。子质量越大，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 CCl

14、CCl4 4 CF CF4 4 CH CH4 4-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/周期周期一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点、定义：当氢原子与、定义：当氢原子与电负性大电负性大的的X X原原子以共价键结合时，它们之间的共用电子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向子对强烈地偏向X X，使，使H H几乎成为几乎成为“裸露裸露”的质子，这样相对显正电性的的质子，这样相对显正电性的H H与另一与另一分子中相对显负电性的分子中相对显负电性的X(X

15、(或或Y)Y)中的中的孤对孤对电子电子接近并产生相互作用，这种相互作接近并产生相互作用，这种相互作用称氢键。用称氢键。 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、表示表示：氢键可以用：氢键可以用X XH HY Y表示。表示。X X和和Y Y可可以是同种原子，也可以是不同种原子，但都以是同种原子，也可以是不同种原子，但都是是电负性较大、半径极小的非金属原子（一电负性较大、半径极小的非金属原子（一般就是、）般就是、）。表示式中的实线表示。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。共价键，虚线表示氢键。 、氢键的键能一般小于、氢键

16、的键能一般小于40kJ/mol40kJ/mol，强度介，强度介于化学键和分子间作用力之间于化学键和分子间作用力之间因此氢键因此氢键不不属于化学键属于化学键，而，而属于分子间作用力属于分子间作用力的范畴。的范畴。 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邻羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛(熔点熔点:-7)对羟基苯甲醛对羟基苯甲醛(熔点熔点:115-117). .氢键的存在氢键的存在(1)(1)分子间氢键分子间氢键(2)(2)分子内氢键分子内氢键三、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5、氢键、氢键对物质熔沸点影响：对物质熔沸点影响：分子间氢键使物质熔沸点升高分子间氢键使物质

17、熔沸点升高分子内氢键使物质熔沸点降低分子内氢键使物质熔沸点降低极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质溶解度增大，而当溶质分子形成分子使溶质溶解度增大，而当溶质分子形成分子内氢键时使内氢键时使溶质溶解度减小。溶质溶解度减小。 6、氢键、氢键对物质溶解度的影响：对物质溶解度的影响：【应用与拓展【应用与拓展】1 1、NHNH3 3为什么极易溶于水？为什么极易溶于水？NHNH3 3溶于水是形成溶于水是形成 N-HN-H还是形成还是形成O-HO-HN?N?NHNH3 3溶于水形成氢键溶于水形成氢键示意图如右示意图如右, ,正是这正是这样，样，NHNH3 3溶于

18、水溶液溶于水溶液呈碱性呈碱性2 2、下列关于氢键的说法中正确的是、下列关于氢键的说法中正确的是( )( )A A、每个水分子内含有两个氢键、每个水分子内含有两个氢键B B、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键C C、分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高、分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高D D、HFHF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢稳定性很强，是因为其分子间能形成氢 键键 【应用与拓展【应用与拓展】C【应用与拓展【应用与拓展】水的物理性质水的物理性质: :水的水的熔点熔点()()水的水的沸点沸点()()水在水在0 0 时密度时密度(g/ml)(g/ml)

19、水在水在4 4 时密度时密度(g/ml)(g/ml)水在水在20 20 时密时密度度(g/ml)(g/ml)水在水在100 100 时密时密度度(g/ml)(g/ml)0.000.00100.00100.000.9998410.9998411.0000001.0000000.9982030.9982030.9583540.958354讨论水的特殊性：讨论水的特殊性：(1)(1)水的熔沸点比较高？水的熔沸点比较高？(2)(2)为什么水结冰后体积为什么水结冰后体积膨胀膨胀？(3)(3)为什么水在为什么水在44时密度时密度最大最大？【应用与拓展【应用与拓展】在水蒸气中水以单个的在水蒸气中水以单个的H

20、 H2 20 0分子形式存分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成（氢键结合起来，形成（H H2 20 0）n(n(如上图）；如上图）；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上度减小，因此冰能浮在水面上【应用与拓展【应用与拓展】 随温度升高，同时发生两种相反的过程：一是冰晶随温度升高，同时发生两种相反的过程：一是冰晶结构小集体受热不断崩

21、溃，缔合分子减少；另一是水分结构小集体受热不断崩溃，缔合分子减少；另一是水分子间距因热运动不断增大子间距因热运动不断增大0 044间，前者占主导优势，间，前者占主导优势， 44以上，后者占主导优势，以上，后者占主导优势， 44时，两者互不相让，时，两者互不相让，导致水的密度最大导致水的密度最大2. 2. 若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越越 大大 ，溶解性越，溶解性越 好好 。1. “1. “相似相溶相似相溶”规律：规律： 非极性非极性 物质一般易溶物质一般易溶于于非极性非极性 溶剂，溶剂，极性极性溶质一般易溶于溶质一般易溶于极性极性溶剂。溶剂。3.

22、 3. 若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度。若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度。4. “4. “相似相溶相似相溶”还适用于分子结构的相似性。还适用于分子结构的相似性。阅读阅读 资料卡片资料卡片四、溶解性四、溶解性【思考与交流【思考与交流】1. NH1. NH3 3是极性分子，是极性分子，CHCH4 4为非极性分子，而水是极性分为非极性分子，而水是极性分子，根据子，根据“相似相溶相似相溶”规律，规律， NHNH3 3易溶于水，而易溶于水，而CHCH4 4不不易溶于水。并且易溶于水。并且NHNH3 3与水分子之间还可以形成氢键，使与水分子之间还可以形成氢键，使得得NHNH3 3更易溶于水。

23、更易溶于水。2. 2. 油漆是非极性分子，有机溶剂如（乙酸乙酯）也是油漆是非极性分子，有机溶剂如（乙酸乙酯）也是非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据“相似相溶相似相溶”规规律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。3. 3. 实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是因为碘和四氯化碳都是非极性分子，非极性溶质一般因为碘和四氯化碳都是非极性分子，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而水是极性分子。能溶于非极性溶剂，而水是极性分子。五、手性五、手性观察一下两组图片，有何特征？观察

24、一下两组图片，有何特征？ 一对分子，组成和原子的排列方式完全相一对分子，组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间无论如何旋转不能重叠，这对分子互维空间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称称手性异构体手性异构体。有手性异构体的分子称为。有手性异构体的分子称为手手性分子性分子。中心原子称为。中心原子称为手性原子手性原子。五、手性五、手性手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛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的应用。如图所示的分子，是由一家德国制药厂在在19571957年年1010

25、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，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出现了一些畸形儿，后被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，是孕妇服用了这种药物导致的随后科学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这种药物中，只有图左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，而右边的分子却没边的分子才有这种毒副作用，而右边的分子却没有这种毒副作用。人类从这一药物

26、史上的悲剧中有这种毒副作用。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，今后凡生产手性吸取教训，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。的那种手性异构体的药物。 “反应停反应停”事件事件乳酸分子乳酸分子CHCH3 3CH(OH)COOHCH(OH)COOH有以下两种异有以下两种异构体：构体： 图片图片 五、手性五、手性 具有手性的有机物，是因为含有手性具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子造成的。碳原子造成的。 如果一个碳原子所联结的四个原子或如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团各不

27、相同，那么该碳原子称为手性原子团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，记作碳原子，记作C C 。五、手性五、手性注意：也有一些手性物质没有手性碳原子注意：也有一些手性物质没有手性碳原子右旋与左旋右旋与左旋自然界中的手性自然界中的手性自然界中的手性自然界中的手性珍贵的法螺左旋贝。百珍贵的法螺左旋贝。百万分之一，十分罕见。万分之一，十分罕见。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无机含氧酸的酸性指出下列无机含氧酸的酸性HClO4 HClO3 H2SO4 HNO3H3PO4 H2SO3 H3BO3 HNO2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，如硼酸（，极弱酸，如硼酸（H H3 3BOBO3 3）n n1 1，弱酸，如亚硫酸（，弱酸，如亚硫酸（H H2 2SOSO3 3）n n2 2，强酸，如硫酸（，强酸，如硫酸（H H2 2SOSO4 4）、硝酸）、硝酸 （HNOHNO3 3）n n3 3，极强酸，如高氯酸（，极强酸，如高氯酸（HClOHClO4 4）