分子的性质PPT讲稿.ppt
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1、分子的性质第1页,共77页,编辑于2022年,星期五v、从分子结构的角度,认识“相似相溶”规律。v10、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。v11、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。v12、培养学生分析、归纳、综合的能力v13、采用比较、讨论、归纳、总结的方法进行教学v教学重点:教学重点:v多原子分子中,极性分子和非极性分子的判断。分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。手性分子和无机含氧酸分子的酸性v教学难点:教学难点:v 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。手性分子和无机含氧酸分子的酸性第2页,共77页,编辑于2022年,星期五一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的
2、极性(一)键的极性(一)键的极性1 1、非极性键、非极性键:2 2、极性键:、极性键:共用电子对无偏向共用电子对无偏向共用电子对有偏向共用电子对有偏向电负性相同电负性相同的的同种元素的原子同种元素的原子间间电负性不同电负性不同的的不同种元素的原子不同种元素的原子间间说明:说明:电负性差值越大,极性越强电负性差值越大,极性越强极性键的两个键合原子:一个呈极性键的两个键合原子:一个呈正电性正电性(+),一个呈,一个呈负电性(负电性(-)第3页,共77页,编辑于2022年,星期五HCl例如例如:第4页,共77页,编辑于2022年,星期五第5页,共77页,编辑于2022年,星期五练习:指出下列微粒中的
3、共价键类型练习:指出下列微粒中的共价键类型1、O22、CH43、CO24、H2O25、O22-2-6、OH-非极性键非极性键极性键极性键极性键极性键(H-O-O-H)极性键极性键非极性键非极性键非极性键非极性键极性键极性键第6页,共77页,编辑于2022年,星期五极性分子极性分子:正电中心和负电中心不重合正电中心和负电中心不重合非极性分子非极性分子:正电中心和负电中心重合正电中心和负电中心重合看正电中心和负电中心看正电中心和负电中心是否重合是否重合(1 1)看键的极性,也看分子的空间构型)看键的极性,也看分子的空间构型2、判断方法:、判断方法:1、概念、概念(二)分子的极性(二)分子的极性第7
4、页,共77页,编辑于2022年,星期五全部由非极性键组成的分子:非极性分子全部由非极性键组成的分子:非极性分子如:如:H2、Cl2、P4、N2、C60含极性键的多原子分子:含极性键的多原子分子:由极性键组成的双原子分子由极性键组成的双原子分子:极性分子:极性分子如:如:HX、CO、NO、空间对称空间对称空间不对称:空间不对称:CO2BF3CH4HCNH2ONH3CH3Cl非极性分子非极性分子极性分子极性分子第8页,共77页,编辑于2022年,星期五NH3BF3CO2H2O非极性分子非极性分子极性分子极性分子第9页,共77页,编辑于2022年,星期五 在在ABABn n分子中,分子中,A-BA-
5、B键看作键看作ABAB原子间原子间的相互作用力,根据中心原子的相互作用力,根据中心原子A A所受合力所受合力是否为零来判断,是否为零来判断,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0 0,为极性分子,为极性分子(极性不抵消)(极性不抵消)从力学的角度分析:从力学的角度分析:(2 2)化学键的极性的向量和是否等于零)化学键的极性的向量和是否等于零第10页,共77页,编辑于2022年,星期五180F1F2F合合=0OOCCO2:第11页,共77页,编辑于2022年,星期五HOH10430F1F2F合合0H2O第12页,共77页,编辑于2022年,星期五H
6、HHNNH3BF312010718F1F2F3F1F2F3第13页,共77页,编辑于2022年,星期五10928CHHHHF1F4F3F2第14页,共77页,编辑于2022年,星期五经验规律经验规律:在在ABABn n型分子中,型分子中,当当A A 的化合价的化合价数数值值等于其族等于其族序序数数时时,该该分子分子为为非非极极性分子性分子.第15页,共77页,编辑于2022年,星期五分子的分子的极性极性键角键角分子的空分子的空间结构间结构决定决定键的极性键的极性决定决定小结:小结:第16页,共77页,编辑于2022年,星期五3 3、分子的极性对分子性质的影响、分子的极性对分子性质的影响(1 1
7、)对熔沸点的影响)对熔沸点的影响分子极性越大,分子间电性作用越强,分子极性越大,分子间电性作用越强,熔沸点越高熔沸点越高(2 2)对溶解性的影响)对溶解性的影响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“相似相溶相似相溶”原理原理分子分子极性极性相似相似,相溶,相溶第17页,共77页,编辑于2022年,星期五练习:根据练习:根据“相似相溶相似相溶”原理解释以下现象:原理解释以下现象:蔗糖、氨易溶于水,难溶于四氯化碳蔗糖、氨易溶于水,难溶于四氯化碳萘、碘易溶于四氯化碳,难溶于水萘、碘易溶于四氯化碳,难溶于水“相似相溶相似相溶”
8、还适用于分子还适用于分子结构结构的相似的相似性性(分子(分子结构结构相似相似,相溶,越相似越相溶),相溶,越相似越相溶)乙醇的乙醇的-OH-OH与水中的与水中的-OH-OH相近,因而与水互溶,戊醇相近,因而与水互溶,戊醇中烃基较大,其中的中烃基较大,其中的-OH-OH与水中的与水中的-OH-OH的相似因素小得的相似因素小得多,因而其在水中的溶解度明显减小多,因而其在水中的溶解度明显减小第18页,共77页,编辑于2022年,星期五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、什什么么是是表表面面活活性性剂剂?亲亲水水基基团团?疏疏水水基基团团?肥肥皂皂和和 洗洗涤涤剂的去污原理是
9、什么?剂的去污原理是什么?2 2、什么是单分子膜?双分子膜?、什么是单分子膜?双分子膜?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?阅读教材阅读教材46页后回答页后回答第19页,共77页,编辑于2022年,星期五练习练习1判断下列分子的极性判断下列分子的极性PCl3、CCl4、CS2、SO2带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流,细流会发生带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流,细流会发生偏转的是偏转的是()A.苯苯B.二硫化碳二硫化碳C.溴水溴水D四氯化碳四氯化碳练习练习2C第20页,共77页,编辑于2022年,星期五第二章第二章 分子结构与性质分
10、子结构与性质第三节 分子的性质(第二课时)第21页,共77页,编辑于2022年,星期五二、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HClHBrHI范范 德德 华华 力力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能共价键键能(kJ/mol)431.8366298.71.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,又称范德华力。又称范德华力。请分析下表中数据请分析下表中数据2.特点:范德华力特点:范德华力,约比化学键能,约比化学键能。第22页,共77页,编辑于2022年,星期五3.3.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
11、)结构的分子,相对分子质量越的分子,相对分子质量越,范德华范德华力力越越,熔、沸越,熔、沸越。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分子分子HClHBrHI相对分子质量相对分子质量36581128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分析下表中数据请分析下表中数据高高第23页,共77页,编辑于2022年,星期五结结构式构式化学式化学式相相对对
12、分子分子质质量量沸点沸点/(1)CH3OH(甲醇)(甲醇)CH4O3264(2)CH3CH2OH(乙醇)(乙醇)C2H6O4678(3)CH3CH2CH2OH(丙醇)(丙醇)C3H6O6097四卤化碳的熔沸点与相对四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系原子质量的关系第24页,共77页,编辑于2022年,星期五分子分子相对分子相对分子质量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,分子的极性越,分子的极性越,范范德华力德华力越越,熔、沸越,熔、沸越。相同相同相近相近大大
13、大大请分析下表中数据请分析下表中数据高高第25页,共77页,编辑于2022年,星期五小结:分子间的范德华力有以下几个特征小结:分子间的范德华力有以下几个特征 (1 1)作用力的范围很小)作用力的范围很小(2 2)很弱,约比化学键能小)很弱,约比化学键能小1 12 2个数量级,个数量级,大约只有几到几十大约只有几到几十 KJmolKJmol-1-1。(3 3)一般无方向性和饱和性)一般无方向性和饱和性 (4 4)相对分子质量越大,)相对分子质量越大,范德华力越大;分子范德华力越大;分子的极性越大,范德华力越大的极性越大,范德华力越大第26页,共77页,编辑于2022年,星期五(1)将干冰气化,破
14、坏了)将干冰气化,破坏了CO2分子晶分子晶体的体的。(2)将)将CO2气体溶于水,破坏了气体溶于水,破坏了CO2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)解释)解释CCl4(液体)(液体)CH4及及CF4是气体,是气体,CI4是固体的原因。是固体的原因。它们均是正四面体结构,它们的分子间作用力随相对分子质量增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,相对分子质量越大,分子间作用力越大。大而增大,相对分子质量越大,分子间作用力越大。分子间作用力大小分子间作用力大小:CI4CCl4CF4CH4第27页,共77页,编辑于2022年,星期五分子间作用力比化
15、学键弱得多,它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。分子间作用力只存在于由分子构成的物质之间,离子化合物、原子化合物、金属之间不存在范德华力。分子间作用力范围很小,即分子充分接近时才有相互间的作用力。分子的大小、分子的极性对范德华力有显著影响。结构相似的分子,相对分子质量越大范德华力越大;分子的极性越大,范德华力也越大。对范德华力的理解对范德华力的理解第28页,共77页,编辑于2022年,星期五-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2
16、SeH2Te沸点沸点/周期周期一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点观察与思考观察与思考第29页,共77页,编辑于2022年,星期五非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体,其熔沸点非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体,其熔沸点与其分子量有关与其分子量有关对于同一主族非金属元素而言,从上到下,分子量逐渐增大,对于同一主族非金属元素而言,从上到下,分子量逐渐增大,熔沸点应逐渐升高而熔沸点应逐渐升高而HF、H2O、NH3却出现却出现反常反常,为什么,为什么?因为在因为在HF、H2O、NH3分子间还存在除分子分子间还存在除分子间作力之外的其他作用这种作用就是间作力之外的其他作用这种作用就是氢键氢键第30页,共
17、77页,编辑于2022年,星期五三、氢键三、氢键及其对物质性质的影响及其对物质性质的影响氢键是一种特殊的分子间作用力,它是由已经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一分与另一分子中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.1.1.氢键概念氢键概念例如:例如:在在HF中中F的电负性相当大的电负性相当大,电子对强烈地电子对强烈地偏向偏向F,而而H几乎成了质子几乎成了质子(H+),这种这种H与另一个与另一个HF分子中电负性相当大、半径小的分子中电负性相当大、半径小的F相互接近时相互接近时,产生产生一种
18、特殊的分子间力一种特殊的分子间力氢键氢键.22.表示方法:氢键可以表示为表示方法:氢键可以表示为A-HB如如:FHFH第31页,共77页,编辑于2022年,星期五(1)不属于化学键,是特殊的分子间作用力,影响不属于化学键,是特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质。物质的物理性质。(2)一般表示为一般表示为:XH-Y(其中(其中X、Y为为F、O、N)表示共价键,表示共价键,-表示氢键。表示氢键。(3)形成的两个条件形成的两个条件:与电负性大且与电负性大且r小的原子小的原子(F,O,N)相连的相连的H;在附近有电负性大在附近有电负性大,r小的原子小的原子(F,O,N).知识积累知识积累:第32页,
19、共77页,编辑于2022年,星期五3.氢键的存在氢键的存在(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形成共价键的形成共价键的氢原子与另外的氢原子与另外的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,例如当苯酚在邻某些物质在分子内也可形成氢键,例如当苯酚在邻位上有位上有CHO、COOH、OH和和NO2时,可形时,可形成分子内的氢键,组成成分子内的氢键,组成“螯合环螯合环”的特殊结构的特殊结构.第33页,共77页,编辑于2022年
20、,星期五甲醇甲醇分子间氢键分子间氢键第34页,共77页,编辑于2022年,星期五 (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:第35页,共77页,编辑于2022年,星期五哪种物质沸点高?v邻羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,分子间在分子内形成氢键,分子间不能形成氢键;不能形成氢键;v对羟基苯甲醛在分子间形成氢键,分子内不对羟基苯甲醛在分子间形成氢键,分子内不能形成氢键;能形成氢键;答案:对羟基苯甲醛答案:对羟基苯甲醛应用应用1第36页,共77页,编辑于2022年,星期五解释:在接近水的沸点时测定水的相对分子质量大一些的原因v接近水的沸点时测定水蒸汽中存在相当
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