第二章第三节分子的性质优秀PPT.ppt
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1、第二章 第三节 分子的性质第一页,本课件共有45页学习目标1.了解分子间作用力的定义,搞清分子间了解分子间作用力的定义,搞清分子间作用力与化学键的关系。作用力与化学键的关系。2理解极性键、非极性键、极性分子、理解极性键、非极性键、极性分子、非极性分子的实质,学会判断极性键、非极非极性分子的实质,学会判断极性键、非极性键、极性分子和非极性分子的方法。性键、极性分子和非极性分子的方法。3掌握范德华力和氢键分别对物质掌握范德华力和氢键分别对物质性质的影响。性质的影响。4了解物质的了解物质的“相似相溶相似相溶”规律及分子规律及分子的手性,会判断简单的手性异构体。的手性,会判断简单的手性异构体。第二页,
2、本课件共有45页一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性1键的极性键的极性极性键与非极性键极性键与非极性键基础知识梳理基础知识梳理分类分类特点特点成键元素的特成键元素的特点点存在存在非极性非极性键键共用共用电电子子对对不不发发生偏移生偏移同种元素原子同种元素原子的的电电子配子配对对成成键键非金属非金属单质单质,某些化合物某些化合物(如如H2O2)极性极性键键共用共用电电子子对发对发生偏移生偏移不同种元素原不同种元素原子的子的电电子配子配对对成成键键共价化合物,共价化合物,某些离子化合某些离子化合物物(如如NaOH)极性键中的两个键合原子,一个呈正电性极性键中的两个键合原子,一个呈正电性
3、(),另一个呈负电性,另一个呈负电性()。第三页,本课件共有45页2分子的极性分子的极性极性分子与非极性分子极性分子与非极性分子(1)极性分子极性分子正电中心和负电中心正电中心和负电中心 ,即键的极性的向,即键的极性的向量和量和 。(2)非极性分子非极性分子正电中心和负电中心正电中心和负电中心 ,即键的极性的向,即键的极性的向量和量和 。(3)几种常见分子的极性几种常见分子的极性不重合不重合不为不为0重合重合为为0第四页,本课件共有45页电子式电子式示意图示意图键角键角立体构型立体构型分子极分子极性性CO2180BF3120直直线线平面三角形平面三角形非极性非极性非极性非极性第五页,本课件共有
4、45页电子式电子式示意图示意图键角键角立体构型立体构型分子极分子极性性CH410928H2O105NH3107正四面正四面体形体形V形形三角三角锥锥形形极性极性极性极性非极性非极性第六页,本课件共有45页3.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)只含有非极性键的分子一定是非极性分子。只含有非极性键的分子一定是非极性分子。(2)含极性键的分子,如果分子结构是中心对称的,含极性键的分子,如果分子结构是中心对称的,则为则为 分子,否则是极性分子。分子,否则是极性分子。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概念概念范德华力是范德华力是 之间普遍存在的相互作用
5、力,它之间普遍存在的相互作用力,它使得许多物质能以一定的凝聚态使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态固态和液态)存在。存在。非极性非极性分子分子第七页,本课件共有45页2强弱强弱(1)范德华力约比化学键的键能小范德华力约比化学键的键能小12个数量级。个数量级。(2)分子的极性越大,范德华力分子的极性越大,范德华力 。(3)结构和组成相似的物质,相对分子质量越结构和组成相似的物质,相对分子质量越大,范德华力大,范德华力 。3对物质性质的影响对物质性质的影响范德华力主要影响物质的范德华力主要影响物质的 性质,如熔点、性质,如熔点、沸点;化学键主要影响物质的沸点;化学键主要影响物质的 性质。性质。
6、越大越大越大越大物理物理化学化学第八页,本课件共有45页如下表是某些分子的范德华力数据如下表是某些分子的范德华力数据分子分子ArCOHIHBrHCl范德范德华华力力/kJmol18.508.7526.0023.1121.14第九页,本课件共有45页(1)HI、HBr、HCl的熔、沸点与键能无关,而的熔、沸点与键能无关,而主要受主要受 的影响。的影响。HI、HBr、HCl的组成和结的组成和结构相似,其范德华力随着相对分子质量的减小而构相似,其范德华力随着相对分子质量的减小而 ,因此熔、沸点逐渐,因此熔、沸点逐渐 。(2)Ar与与CO分子的组成和结构不相似,分子的组成和结构不相似,Ar是非是非极性
7、分子,而极性分子,而CO是极性分子,分子的极性越大,范德是极性分子,分子的极性越大,范德华力越华力越 。因此,范德华力。因此,范德华力Ar CO。范德华力范德华力减小减小降低降低大大小于小于第十页,本课件共有45页三、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1.概念概念氢键是一种氢键是一种 ,它是由已经与,它是由已经与 很强的原子很强的原子(如如N、F、O)形成共价键的形成共价键的 与与另一个分子中或同一分子中另一个分子中或同一分子中 很强的原子之间很强的原子之间的作用力。的作用力。2表示方法表示方法氢键通常用氢键通常用 表示,其中表示,其中A、B为为 、中的一种,中的一种,“”表
8、示表示 ,“”表示表示形成的形成的 。分子间作用力分子间作用力电负性电负性氢原子氢原子电负性电负性AHBNOF共价键共价键氢键氢键第十一页,本课件共有45页3特征特征(1)氢键不属于化学键,是一种分子间作用力。氢键不属于化学键,是一种分子间作用力。氢键键能较小,约为氢键键能较小,约为 的十分之几,但比的十分之几,但比 强。强。(2)氢键具有一定的氢键具有一定的 性和性和 性。性。4类型类型共价键共价键范德华力范德华力饱和饱和方向方向第十二页,本课件共有45页5氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响(1)当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将 。(2)当形成分
9、子内氢键时,物质的熔、沸点将当形成分子内氢键时,物质的熔、沸点将 。(3)氢键也影响物质的电离、氢键也影响物质的电离、等过程。等过程。6水中的氢键对水的性质的影响水中的氢键对水的性质的影响(1)水分子间形成氢键,水分子间形成氢键,了水分子间的作用力,使了水分子间的作用力,使水的熔、沸点比同主族元素中水的熔、沸点比同主族元素中H2S的熔、沸点的熔、沸点 。(2)氢键与水分子的性质氢键与水分子的性质水结冰时,体积水结冰时,体积 ,密度,密度 。接近沸点时形成的接近沸点时形成的“缔合缔合”分子水蒸气的相对分子质分子水蒸气的相对分子质量比用化学式量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量计算出来的相对分
10、子质量 。升高升高降低降低溶解溶解增大增大高高增大增大减小减小大大第十三页,本课件共有45页一个水分子最多可以形成几个氢键?一个水分子最多可以形成几个氢键?【思考思考提示提示】一个水分子有两个氢原子。一个水分子有两个氢原子。氧原子上有两对孤电子对,易与其他水分子中的氢原氧原子上有两对孤电子对,易与其他水分子中的氢原子形成氢键,故一个水分子最多可形成四个氢键。子形成氢键,故一个水分子最多可形成四个氢键。思考第十四页,本课件共有45页四、溶解性四、溶解性1“相似相溶相似相溶”规律规律非极性溶质一般能溶于非极性溶质一般能溶于 溶剂,极性溶质一溶剂,极性溶质一般能溶于般能溶于 溶剂。溶剂。2影响物质溶
11、解性的因素影响物质溶解性的因素(1)外界因素主要有外界因素主要有 、等。等。(2)从分子结构的角度有从分子结构的角度有“相似相溶相似相溶”规律。规律。(3)如果溶质与溶剂之间能形成如果溶质与溶剂之间能形成 ,则溶解度,则溶解度增大,且增大,且 作用力越大,溶解度越大。作用力越大,溶解度越大。非极性非极性极性极性温度温度压强压强氢键氢键分子间分子间第十五页,本课件共有45页(4)溶质与水发生化学反应时可溶质与水发生化学反应时可 其溶解度,其溶解度,如如SO2与与H2O生成生成H2SO3,NH3与与H2O生成生成NH3H2O等。等。(5)“相似相溶相似相溶”规律还适用于规律还适用于 的相似性,的相
12、似性,如如CH3OH中的中的OH与与H2O中的中的OH相似,故甲醇相似,故甲醇能与能与H2O互溶,而互溶,而CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较中的烃基较大,其中的大,其中的OH跟水分子中的跟水分子中的OH相似的因素小的相似的因素小的多,因而戊醇在水中的溶解度明显减小。多,因而戊醇在水中的溶解度明显减小。分子结构分子结构增大增大第十六页,本课件共有45页五、手性五、手性1手性异构体手性异构体具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一对分子,的一对分子,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,互称手性异构体。叠,互称手性异构体。2
13、手性分子手性分子有有 的分子叫做手性分子。如乳酸的分子叫做手性分子。如乳酸组成组成原子排列原子排列手性异构体手性异构体第十七页,本课件共有45页六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性1对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价合价 ,其含氧酸的酸性,其含氧酸的酸性 。2含氧酸的通式可写成含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成,如果成酸元素酸元素R相同,相同,n值值 ,酸性,酸性 。越高越高越强越强越大越大越强越强第十八页,本课件共有45页1共价键的极性与分子的极性的关系可共价键的极性与分子的极性的关系可总结如下:总结如下:课堂互动讲练课堂互动
14、讲练要点一要点一键的极性和分子的极性的关系键的极性和分子的极性的关系第十九页,本课件共有45页2判断判断ABn型分子极性的经验规律型分子极性的经验规律若中心原子若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子,如主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子,如下表:下表:第二十页,本课件共有45页分子式分子式中心原子中心原子分子极性分子极性元素符元素符号号化合价绝化合价绝对值对值所在主族所在主族序数序数CO2C4非极性非极性BF3B3非极性非极性CH4C4非极性非极性H2OO2极性极性NH3N3极性极性SO2S4极性极性S
15、O3S6非极性非极性PCl3P3极性极性PCl5P5非极性非极性第二十一页,本课件共有45页下列叙述正确的是下列叙述正确的是()ANH3是极性分子,分子中氮原子处在是极性分子,分子中氮原子处在3个氢个氢原子所组成的三角形的中心原子所组成的三角形的中心BCCl4是非极性分子,分子中碳原子处在是非极性分子,分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心个氯原子所组成的正方形的中心CH2O是极性分子,分子中氧原子不处在是极性分子,分子中氧原子不处在2个个氢原子所连成的直线的中央氢原子所连成的直线的中央DCO2是非极性分子,分子中碳原子不处在是非极性分子,分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央
16、个氧原子所连成的直线的中央例例例例1 1第二十二页,本课件共有45页【解析解析】NH3的氮原子以的氮原子以sp3杂化,形成三角杂化,形成三角锥形结构,电荷分布不对称是极性分子。锥形结构,电荷分布不对称是极性分子。CCl4分子中分子中CCl键为极性键,碳原子采取键为极性键,碳原子采取sp3杂化,且无孤电杂化,且无孤电子对,分子构型为正四面体形,碳原子位于正四子对,分子构型为正四面体形,碳原子位于正四面体的中心。面体的中心。H2O分子中分子中HO键为极性键,氧采键为极性键,氧采取取sp3杂化,且有两对孤电子对,分子构型为杂化,且有两对孤电子对,分子构型为V形,整形,整个分子电荷分布不对称,为极性分
17、子。个分子电荷分布不对称,为极性分子。CO2分子中碳采分子中碳采取取sp杂化,分子构型为直线形,分子为非极性分杂化,分子构型为直线形,分子为非极性分子,碳原子位于子,碳原子位于2个氧原子所连成的直线的中央。个氧原子所连成的直线的中央。【答案答案】C第二十三页,本课件共有45页1下列分子中,属于含有极性键的非极下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是性分子的是()AH2OBCl2CNH3 DCCl4解析解析:选选D。多原子分子是否有极性,取决多原子分子是否有极性,取决于分子结构是否对称。中学阶段涉及到的对称构于分子结构是否对称。中学阶段涉及到的对称构型主要有直线形型主要有直线形(CO2、CS2
18、)、平面三角形、平面三角形(BCl3、BF3)、正四面体形、正四面体形(CH4、CCl4、P4),不对称,不对称的构型主要有三角锥形的构型主要有三角锥形跟踪训练跟踪训练第二十四页,本课件共有45页(NH3),V形形(H2O、H2S、SO2)。H2O分子中分子中OH键为极性键,两个键为极性键,两个OH键之间的夹角约为键之间的夹角约为105,整,整个分子电荷分布不对称,是极性分子;个分子电荷分布不对称,是极性分子;Cl2是双是双原子单质分子,原子单质分子,ClCl键是非极性键,属非极性分键是非极性键,属非极性分子;子;NH3分子中分子中NH键是极性键,分子构型是三键是极性键,分子构型是三角锥形,电
19、荷分布不对称,是极性分子;角锥形,电荷分布不对称,是极性分子;CCl4分子中分子中CCl键是极性键,分子构型呈正四面体形,键是极性键,分子构型呈正四面体形,电荷分布对称,是非极性分子。电荷分布对称,是非极性分子。第二十五页,本课件共有45页要点二要点二范德华力、氢键及共价键的比较范德华力、氢键及共价键的比较范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键概念概念分子之分子之间间普遍存在普遍存在的一种相的一种相互作用力互作用力由已由已经经与与电负电负性很性很强强的的原子形成共价原子形成共价键键的的氢氢原原子与另一个分子中或同子与另一个分子中或同一分子中一分子中电负电负性很性很强强的的原子之原子之间间的作用力
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