化学:《分子的性质》课件(新人教版选修3).pptx
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1、极性共价键非极性共价键一、键的极性和分子的极性(一)键的极性HClCl2第1页/共70页非极性键非极性键: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)如如:H:H2 2(H-HH-H)ClCl2 2(Cl-Cl-ClCl)N N2 2(N N N N)极性键:极性键: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)如如:HCl(:HCl(H-ClH-Cl)H)H2 2O(O(H-O-HH-O-H)第2页/共70页2 2、共用电子对不偏向或有偏向是由什么、共用电子对不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢因素引起的呢?这是由于原子对共用电子对的这是由于原子对共用
2、电子对的吸引力不同吸引力不同造成的(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 考考第3页/共70页带电的梳子 吸引细的水流但若把水换成CCl4,则细流不偏转第4页/共70页说明H2O分子与CCl4分子不同,H2O分子受静电作用,CCl4分子不受静电作用。这是由于H2O分子中正电荷的中心和负电荷的中心不重合,而CCl4分子的正电荷中心和负电荷中心重合。第5页/共70页极性分子:正电中心和负电中心不重合非极性分子:正电中心和负电中心重合看正电中心和负电中心是否重合(2 2)化学键的极性
3、的向量和是否等于零(1 1)看键的极性,也看分子的空间构型2、判断方法:1、概念(二)分子的极性(二)分子的极性第6页/共70页1、含非极性键的分子一般为非极性分子。如:H2、O2、X2、N2、P4、C60、S8等。ClClHH第7页/共70页2、含极性键的分子HClHCl+-以极性键结合的双原子分子为极性分子以极性键结合的双原子分子为极性分子第8页/共70页非极性分子+-+BF3:F1F2F3F合合F1F2F合合=0CO2:第9页/共70页非极性分子+-+第10页/共70页极性分子极性分子+-+-+F合合F1F2H2ONH3第11页/共70页共共价价键键极性键极性键非极性键非极性键极性分子极
4、性分子双原子分子:HCl、NO、IBrV型分子:H2O、H2S、SO2三角锥形分子:NH3、PH3非正四面体:CHCl3非极性分子非极性分子单质分子:Cl2、N2、P4、O2直线形分子:CO2、CS2平面正三角形分子:BF3、SO3正四面体:CH4、CCl4、CF4其他非极性分子:乙烯、乙炔、苯、异戊烷第12页/共70页思考与交流思考与交流:判断下列分子中,哪些是极性分子,判断下列分子中,哪些是极性分子,哪些是非极性分子哪些是非极性分子?H2、O2、P4、CO2、H2O、CH4、Cl2、HCl、C60、HCN、BF3、CH3Cl、NH3非极性分子:H2、O2、P4、CO2、CH4、Cl2、C6
5、0、BF3、极性分子:HCl、HCN、CH3Cl、NH3第13页/共70页1、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()A.苯B.二硫化碳C.溴水D四氯化碳 2.2.现现已已知知0 03 3分分子子为为V V字字形形结结构构,据据理理推推断断O O3 3应应为为 (极极性性或或非极性非极性)分子,分子,0 03 3在水中的溶解度比在水中的溶解度比O O2 2要要 (大或小大或小)得多,其得多,其主要原因是主要原因是 .结论:由同种元素组成的非金属单质分子不一定结论:由同种元素组成的非金属单质分子不一定是非性分子。是非性分子。C大大极性极性极性分子练习:练习:第14页/共70页
6、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:第15页/共70页我们知道:分子内部原子间存在我们知道:分子内部原子间存在相互作用相互作用化学键,形成或破坏化学键,形成或破坏化学键都伴随着能量变化。化学键都伴随着能量变化。物质三相之间的转化也伴随着能物质三相
7、之间的转化也伴随着能量变化。这说明:量变化。这说明:分子间也存在着分子间也存在着相互作用力。相互作用力。第16页/共70页二、范德华力及其对物质性质的影响分子HClHBrHI范 德 华 力(kJ/mol)21.1423.1126.00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2.特点:范德华力,约比化学键能。很弱小12个数量级第17页/共70页3 3、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分子分子HClHClHBrHBrHIHI相对分子相对分子质量质量36
8、365 58181128128范德华力范德华力(kJ/mol)(kJ/mol)21.1421.1423.1123.1126.0026.00相似相似大大大大结构的分子,相对分子质量越,范德华力越。大大第18页/共70页4 4、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,分子的相对分子质量相同或相近时,分子的()越大,越大,范德华力范德华力越越()极性大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第19页/共70页5 5、范德华力对物质熔沸点的
9、影响、范德华力对物质熔沸点的影响单质单质相对分子相对分子质量质量熔点熔点/沸点沸点/F F2 23838-219.6-219.6-188.1-188.1ClCl2 27171-101.0-101.0-34.6-34.6BrBr2 2160160-7.2-7.258.858.8I I2 2254254113.5113.5184.4184.4由分子构成的物质,范德华力越大,物质的熔沸点越高。由分子构成的物质,范德华力越大,物质的熔沸点越高。即组成和结构相似的分子晶体,即组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量相对分子质量越大,熔沸越大,熔沸点越高;对相对分子质量相近的分子晶体,点越高;对相对分子质量
10、相近的分子晶体,极性越强极性越强,熔,熔沸点越高。沸点越高。第20页/共70页夏天经常见到许多壁虎在墙壁或天花板上爬行,却掉不下来,为什么?第21页/共70页壁虎细毛结构的仿生胶带第22页/共70页(1)将干冰气化,破坏了)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
11、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。子质量越大,分子间作用力越大。分子间作用力大小:CI4CCl4CF4CH4第23页/共70页-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第24页/共70页三、氢键及其对物质性质的影响氢键是一种特殊的_,它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的_与另一分子中_之间的作用力.1.1.氢键概念氢键概念分子间作用力氢原子电负性很强的原子例如:在HF中F的电
12、负性相当大,电子对强烈地偏向F,而H几乎成了质子(H+),这种H与另一个HF分子中电负性相当大、r小的F相互接近时,产生一种特殊的分子间力氢键.第25页/共70页2.氢键可以表示为A-HB-A、B为:_“”表示:_“”表示:_N、O、F共价键氢键如水中:H-OH-甲醇甲醇第26页/共70页与_等电负性很大的原子形成共价键的_与另外的_等电负性很大的原子之间。液态水中的氢键液态水中的氢键3.氢键的存在:N、O、FHN、O、F第27页/共70页(1)不属于化学键(2)一般表示为:XH-Y(其中X、Y为F、O、N)表示式中的实线表示共价键,虚线表示氢键。(3)形成的两个条件:与电负性大且r小的原子(
13、F,O,N)相连的H;在附近有电负性大,r小的原子(F,O,N).知识积累知识积累:(4)氢键键能大小范围氢键键能介于范德华力和化学键之间氢键键能介于范德华力和化学键之间,是一种较强的分是一种较强的分子间作用力。子间作用力。第28页/共70页FH-FOH-ONH-N氢氢 键键 键键 能能(kJ/mol)28.118.817.9范德华力范德华力(kJ/mol)13.416.412.1共价键键能共价键键能(kJ/mol568462.8390.8第29页/共70页4.氢键的分类(1)分子间氢键氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。如:HF、H2O、NH3相互之间
14、C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间(2)分子内氢键某些物质在分子内也可形成氢键,例如当苯酚在邻位上有CHO、COOH、OH和NO2时,可形成分子内氢键,组成“螯合环”的特殊结构.第30页/共70页 (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31页/共70页为什么冰的密度比水的密度小为什么冰的密度比水的密度小第32页/共70页冰霜、雪花中的水的冰霜、雪花中的水的氢键结构氢键结构液态水中的氢键液态水中的氢键第33页/共70页(3)物质的溶解性物质的溶解性5.氢键对物质物理性质的影响:氢键对物质物理性质的影响:思考:思考:NHNH3 3为什么极易溶于水?为
15、什么极易溶于水?NHNH3 3溶于水形成氢溶于水形成氢键示意图如右键示意图如右,正正是这样,是这样,NHNH3 3溶于溶于水溶液呈碱性水溶液呈碱性(1)熔沸点熔沸点分子间氢键使物质熔沸点升高;分子内氢键使物质熔沸点降低(2)物质的密度物质的密度第34页/共70页蛋白质结构中的氢键蛋白质结构中的氢键二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性的结构的构象,是多肽链局部的空间结构(构象),周期性的结构的构象,是多肽链局部的空间结构(构象),主要有主要有螺旋、螺旋、折叠、折叠、转角等几种形式,它们是构转角等几种形式,它们是构成蛋白质高级结构的
16、基本要素。成蛋白质高级结构的基本要素。蛋白质的生物学活性和理蛋白质的生物学活性和理化性质主要决定于空间结构的完整化性质主要决定于空间结构的完整第35页/共70页第36页/共70页第37页/共70页 变性作用是蛋白质受物理或化学因素变性作用是蛋白质受物理或化学因素 的影响,改变其分子内部结构和性质的作的影响,改变其分子内部结构和性质的作 用。一般认为蛋白质的二级结构和三级结用。一般认为蛋白质的二级结构和三级结 构有了改变或遭到破坏,都是变性的结果。构有了改变或遭到破坏,都是变性的结果。强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强碱可以使蛋白质中的氢键断裂强碱可以使蛋
17、白质中的氢键断裂,从而使蛋从而使蛋 白质发生变性白质发生变性.第38页/共70页小结:定义范德华力氢键共价键作用微粒分子间普遍存在的作用力已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力原子之间通过共用电子对形成的化学键相邻原子之间分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间分子之间强弱弱较强很强对物质性质的影响范德华力越大,物质熔沸点越高对某些物质(如水、氨气)的溶解性、熔沸点都产生影响物质的稳定性(化学性质)第39页/共70页(04广东)下列关于氢键的说法中正确的是()A.每个水分子内含有两个氢键B.在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键C.分子间能形成氢键
18、,使物质的熔沸点升高D.HF.HF稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键练习:练习:C第40页/共70页 蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而卤素单蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而卤素单质却易溶于四氯化碳,难溶于水。质却易溶于四氯化碳,难溶于水。现象:现象:四、影响物质溶解性的因素四、影响物质溶解性的因素Why?乙乙 醇醇 的的 化化 学学 式式 为为 CH3CH2OH,戊戊 醇醇 为为CH3CH2CH2CH2CH2OH,都都含含有有OH,为为什什么么乙乙醇醇可可以以与与水水以以任任意意比比互互溶溶,而而戊戊醇醇在在水水中中的的溶溶解度很小?解度很小?气体分子中气体分子中NH3在水中的溶解度
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