高中化学第二章第3节《分子的性质》参考ppt课件新人教版选修.ppt

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1、第三节第三节 分子的性质分子的性质一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性1、键的极性：、键的极性：2、分子的极性：、分子的极性：极性分子极性分子 正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子非极性分子非极性分子 正电荷重心和负电荷重心相重合的分子正电荷重心和负电荷重心相重合的分子（1）概念：）概念：由电负性决定由电负性决定（2）判断方法）判断方法双原子分子双原子分子多原子分子多原子分子( (ABm型型) )取决于分子的空间构型取决于分子的空间构型单原子分子单原子分子取决于成键原子之间的共价键是否有极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性化合物化合物极性分子

2、极性分子单单 质质非极性分子非极性分子稀有气体稀有气体 非极性分子非极性分子 ABm分子极性的判断方法分子极性的判断方法物理模型法物理模型法 将分子中的共价键看作作用力，不同的共将分子中的共价键看作作用力，不同的共价键看作不相等的作用力，运用物理上力的合价键看作不相等的作用力，运用物理上力的合成与分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡成与分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡则为非极性分子；否则为极性分子。则为非极性分子；否则为极性分子。C=O键是极性键，但从分键是极性键，但从分子总体而言子总体而言CO2是是直线型直线型分子，两个分子，两个C=O键是键是对称对称排列的，两键的极性互相排列的，两键的

3、极性互相抵消（抵消（ F合合=0），），整个整个分子没有极性，电荷分布分子没有极性，电荷分布均匀，是均匀，是非极性分子非极性分子180F1F2F合合=0OOCHOH10430F1F2F合合0O-H键是极性键，共用电子对偏键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是原子，由于分子是折线型构型折线型构型，两个两个O-H键的极性不能抵消（键的极性不能抵消（ F合合0），），整个分子电荷分布不整个分子电荷分布不均匀，是均匀，是极性分子极性分子HHHNBF3：NH3：12010718 三角锥型三角锥型, 不对称，键的极性不能不对称，键的极性不能抵消，是极性分子抵消，是极性分子F1F2F3F平面三角形，对称

4、，键的平面三角形，对称，键的极性互相抵消（极性互相抵消（ F合合=0） ，是非极性分子是非极性分子CHHHH10928 正四面体型正四面体型 ，对称结构，对称结构，C-H键的极性互键的极性互相抵消（相抵消（ F合合=0） ，是，是非极性分子非极性分子分子的分子的极性极性分子的空分子的空间结构间结构键角键角决定决定键的极性键的极性决定决定小结：小结：键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系A A、都是由非极性键构成的分子一般是非极性分子。、都是由非极性键构成的分子一般是非极性分子。B B、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。C C、极性键

5、结合形成的多原子分子，可能为、极性键结合形成的多原子分子，可能为 非极性非极性分子，也可能为极性分子。分子，也可能为极性分子。D D、多原子分子的极性，应有键的极性和分子的空、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。间构型共同来决定。【问题探究问题探究】冰山融化现象是物理变化还是化学变化？冰山融化现象是物理变化还是化学变化？冰山融化冰山融化过程中有没有破坏其中的化学键？过程中有没有破坏其中的化学键？那为什么冰山融化过程仍要吸收能量呢？那为什么冰山融化过程仍要吸收能量呢？分子间作用力分子间作用力 分子间存在着将分子间存在着将分子聚集分子聚集在一起的作在一起的作用力，这种作用力称

6、为分子间作用力用力，这种作用力称为分子间作用力.常见常见的为的为范德华力和氢键范德华力和氢键范德华力的特点范德华力的特点（1）广泛存在（由分子构成的物质）广泛存在（由分子构成的物质）（2）作用力弱、是短程力）作用力弱、是短程力（3）主要影响）主要影响物质物质的物理性质（熔沸点）的物理性质（熔沸点）由由分子分子构成的构成的二、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化学键化学键范德华力范德华力概念概念存在范围存在范围作用力强作用力强弱弱 影响的性影响的性质质使原子相结合的使原子相结合的相互作用相互作用把分子聚集在把分子聚集在一起的作用力一起的作用力分子内、原子间分子内、原子间

7、分子之间分子之间较较 强强与化学键相比与化学键相比弱的多弱的多主要影响主要影响化学性质化学性质主要影响物理性主要影响物理性质（如熔沸点）质（如熔沸点）化学键与范德华力的比较化学键与范德华力的比较(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数量级数量级分子分子HClHCl HBrHBr 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)431.8431.8366366298.7298.7二、范德华力及其对物质

8、性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响 (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，范德范德华力华力越大越大二、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(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分子分子相对分相对分子质量子质量分子的分子的极性极性范德华力范德华力(

9、kJ/mol)(kJ/mol)COCO2828极性极性8.758.75ArAr4040非极性非极性8.508.50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.

10、6BrBr2 2160160-7.2-7.258.858.8I I2 2254254113.5113.5184.4184.4【总结总结】 一般情况下，组成和结一般情况下，组成和结构相似的分子，相对分子量构相似的分子，相对分子量越大，范德华力越大，熔沸越大，范德华力越大，熔沸点越高点越高三、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 -1.3氢键及其形成条件氢键及其形成条件1.定义：分子之间的氢核与带部分负电荷的非金属定义：分子之间的氢核与带部分负电荷的非金属原子相互吸引，这种静电作用称氢键原子

11、相互吸引，这种静电作用称氢键2.表示：表示： XHY （X、Y为为N、O、F）HFHFHFHF3.氢键的形成条件：氢键的形成条件：（1）在）在XHY表示的氢键中，表示的氢键中，H原子位于原子位于X、Y间间（2）X、Y所属元素具有很强的电负性，很小的原子半所属元素具有很强的电负性，很小的原子半径，如径，如N、O、F等。等。4.键参数：键长指键参数：键长指X和和Y的距离的距离 键能指键能指XHY分解为分解为XH 和和Y所需要的能量所需要的能量为什么冰会浮为什么冰会浮在水面上呢？在水面上呢？5.特征：特征：具有具有方向性方向性，具有具有饱和性饱和性。氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响分子间氢键

12、分子间氢键1.1.类型类型分子内氢键分子内氢键2 2、对性质的影响：、对性质的影响：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键可使溶解度：一般与溶剂形成分子间氢键可使 溶解度升高，分子内则降低。溶解度升高，分子内则降低。邻硝基苯酚中的分子内氢键NOOOH-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/周期一些氢化物的沸点CHO OHCHOOH熔沸点？熔沸点？ 用氢键

13、的知识解释下列问题：用氢键的知识解释下列问题： （1）H2O的熔沸点为什么比硫化氢的高？的熔沸点为什么比硫化氢的高？ （2)液态氟化氢的分子式为何可写成液态氟化氢的分子式为何可写成(HF)n? （3）为什么水和乙醇可以完全互溶？）为什么水和乙醇可以完全互溶？ （4）为什么氨易液化？）为什么氨易液化？练习：练习：1、下列分子中，不能形成氢键的是（、下列分子中，不能形成氢键的是（ ） A.NH3 B.HF C.C2H5OH D. CH42.固体冰中不存在的作用力是固体冰中不存在的作用力是( ) A.离子键离子键 B.极性键极性键 C. 氢键氢键 D. 范德华力范德华力3、假如水分子间没有氢键的结合

14、，则水的沸点熔点（、假如水分子间没有氢键的结合，则水的沸点熔点（ ） A.增大增大 B.降低降低 C. 不变不变 D.无法判断无法判断课堂练习课堂练习下列事实与氢键有关的是下列事实与氢键有关的是 （ ）A.水加热到很高的温度都难以分解水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀，密度变小水结成冰体积膨胀，密度变小C.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相对的熔点随相对分子质量的增大而升高分子质量的增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱的热稳定性依次减弱B固体冰中不存在的作用力是固体冰中不存在的作用力是 ( ) A.离子键离子键 B.极性键极性键 C. 氢键氢

15、键 D. 范德华力范德华力 课堂练习课堂练习A 下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是（）的是（）A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸点高低范德华力是决定由分子构成物质熔、沸点高低的唯一因素的唯一因素B.范德华力与物质的性质没有必然的联系范德华力与物质的性质没有必然的联系C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素因素D四、溶解性四、溶解性思考： 为什么蔗糖和氨易容于水，为什么蔗糖和氨易容于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却

16、易溶难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水？于四氯化碳，难溶于水？“相似相溶相似相溶”原理：原理： 极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。（氢键可使溶解性质易溶于非极性溶剂。（氢键可使溶解性增大）增大）五、手性五、手性观察一下两组图片，有何特征？观察一下两组图片，有何特征？五、手性五、手性1、条件：、条件：Sp3杂化，连接四个不相同杂化，连接四个不相同的原子或原子团的原子或原子团2、特点：、特点：具有完全相同的组成和原子排列具有完全相同的组成和原子排列互为镜像，在三维空间里不能重叠互为镜像，在三维空间里不能重叠手性合成手性合成乳酸分子乳

17、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，是因为含有具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子手性碳原子造成的。造成的。如果一个碳原子所联结的如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团四个原子或原子团各不相同各不相同，那么该碳原子称为，那么该碳原子称为手性碳原子手性碳原子，记作记作C C 。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五、手性五、手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 H2SO3H3BO3 H

18、NO2六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性已知酸性：已知酸性：H2SO4H2SO3 HNO3HNO2 HClOHClO2HClO3HClO4六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性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（）、

19、硝酸（HNOHNO3 3）。）。 n n3 3，极强酸，如高氯酸（，极强酸，如高氯酸（HClOHClO4 4）。）。 含氧酸的强度取决于中心原子的含氧酸的强度取决于中心原子的电负性、原子半径、氧化数。电负性、原子半径、氧化数。 当中心原子的电负性大、原子半当中心原子的电负性大、原子半径小、氧化数高时，使径小、氧化数高时，使O-HO-H键减弱，键减弱，酸性增强。酸性增强。六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性 同周期的含氧酸，自左至右，随同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子原子序数增大中心原子原子序数增大 ，酸性增强。，酸性增强。 同一族的含氧酸，自上而下，随同一族的含氧酸，自上而下，

20、随中心原子原子序数增大中心原子原子序数增大 ，酸性减弱。，酸性减弱。 同一元素不同价态的含氧酸酸性同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价高价强于低价 。无机含氧酸强度的变化规律无机含氧酸强度的变化规律结论：结论： 同一种元素的含氧酸，该元素的化合同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强价越高，其含氧酸的酸性越强规律：规律： 含氧酸的通式可表示为含氧酸的通式可表示为（HO）mROn ，n值越大，酸性越强。值越大，酸性越强。某些含氧酸可表示为：（某些含氧酸可表示为：（HOHO）mROnmROn，它的强度与酸，它的强度与酸中的非羟基氧原子数中的非羟基氧原子数n n有关；有关；n n越大，酸性越强：越大，酸性越强：n=0 n=0 弱酸；弱酸；n=1n=1中强酸；中强酸；n=2n=2强酸；强酸；n=3 n=3 超超强酸。强酸。已知：硼酸（已知：硼酸（H H3 3BOBO3 3）是弱酸，而亚磷酸（）是弱酸，而亚磷酸（H H3 3POPO3 3）是中强酸是中强酸（1 1） 写出这两种酸的结构写出这两种酸的结构式：式： 、 。（2 2）写出亚磷酸和过量的）写出亚磷酸和过量的NaOHNaOH溶液反应的化学方溶液反应的化学方程式：程式：