选修3第二章第3节.ppt

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1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第三节第三节 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共价键共价键极性键：极性键：非极性键：非极性键：共用电子对发生偏移共用电子对发生偏移共用电子对不发生偏移共用电子对不发生偏移化化学学键键离子键离子键（一）键的极性（一）键的极性Cl2和和HCl的电子式：的电子式：化化合合物物离子化合物离子化合物共价化合物共价化合物极性分子极性分子非极性分子非极性分子（二）分子的极性（二）分子的极性1 1、概念、概念极性分子极性分子: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

2、心重合一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性(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)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 2、判断方法：、判断方法：（二）分子的极性（二）分子的极性总结：总结：只含非极性键的分子一定是非极性只含非极性键的分子一定是非极性分子；分子；含极性键的分子，当分子含极性键的分子，当分子各键的极性各键的极性的向量和的向量和等于零，则为非极性分子；否等于零，则为非极性分子；否则，为极性分子。则，为极性分子。课本课本4545页思考与交流？页思考与交流？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范德

3、华力是一种范德华力是一种分子间分子间的相互作用力。的相互作用力。1 1、范德华力对物质性质的影响范德华力对物质性质的影响范德华力越大，分子间作用力越大，物范德华力越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。质的熔沸点越高。不是化学键不是化学键二、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）结构相似时，相对分子质量越大，范德结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大；华力越大；2 2、范德华力的影响因素范德华力的影响因素例如：例如：HI HI HBrHBr HClHCl 结论：结构相似，相对分子质量越大，结论：结构相似，相对分子质量越大，范德华力范德华力越大越大 单质单质相对

4、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HClHBrHIAr相对分子质量相对分子质量3658112840范范德德华华力力(kJ/mol)21.1423.1126.008.50熔点熔点/-114.8-98.5-50.8沸点沸点/-84.9-67-35.4(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)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 2、判断方法：、判断方法：（二）分子的极性（二）分子的极性总结：总结：只含非极性键的分子一

5、定是非极性只含非极性键的分子一定是非极性分子；分子；含极性键的分子，当分子含极性键的分子，当分子各键的极性各键的极性的向量和的向量和等于零，则为非极性分子；否等于零，则为非极性分子；否则，为极性分子。则，为极性分子。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）组成结构相似时，相对分子质量越大，）组成结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大；范德华力越大；2 2、影响范德华力的因素影响范德华力的因素（2 2）相对分子质量相同或相近时，分子的极性相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大。越大，范德华力越大。-150-125-100-75-50-250255

6、0751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/周期周期一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点探究：探究：为什么为什么H H2 2O O 、NHNH3 3、HFHF的沸点出的沸点出现反常？现反常？分子间作用力分子间作用力范德华力范德华力氢键氢键三、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1、氢键：氢键：它是由已经与电负性很强的原子形成共它是由已经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子中电负性很强与另一分子中电负性很强的的原子原子之间的作用力之间的作用力.一般表示为一般表示为 X

7、XH HY Y。A-HA-HB B2 2、形成氢键的一般条件、形成氢键的一般条件A A、B B表示电负性很强的原子，表示电负性很强的原子，“-”-”表示共价键表示共价键“”表示氢键表示氢键键长键长:“A-H:“A-HB”B”比如：比如：N N、O O、F F分子间作用力分子间作用力范德华力范德华力氢键氢键三、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注意：注意：氢键作用力的大小介于范德华力和化学键之间；氢键作用力的大小介于范德华力和化学键之间；分子间氢键的存在，大大增强了分子间的分子间氢键的存在，大大增强了分子间的作用力，会提高物质的熔沸点。作用力，会提高物质的熔沸点。氢键不仅存在于

8、分子之间，有时也存在于氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内。分子内。（4 4）分子间氢键的存在会增大物质的熔沸点分子间氢键的存在会增大物质的熔沸点 分子内氢键的存在会降低物质的熔沸点分子内氢键的存在会降低物质的熔沸点（5 5）当溶质和溶剂形成氢键，将会增大溶质当溶质和溶剂形成氢键，将会增大溶质 的溶解度。的溶解度。四、溶解性四、溶解性1影响物质溶解性的因素影响物质溶解性的因素影响固体溶解度的主要因素是影响固体溶解度的主要因素是_。影响气体溶解度的主要因素是影响气体溶解度的主要因素是_和和_。2相似相溶规律：相似相溶规律：_。如如果果存存在在氢氢键键，则则溶溶剂剂和和溶溶质质之之间间的的氢

9、氢键键作作用用力力越越大大，溶溶解解性性越越_。相相反反，无无氢氢键键相相互互作作用用的的溶溶质质在在有有氢氢键键的的水水中中的的溶解度就比较溶解度就比较_。“相似相溶相似相溶”还适用于分子结构的还适用于分子结构的_。3、如果溶质与水发生化学反应可、如果溶质与水发生化学反应可_其溶解度。其溶解度。温度温度温度温度压强压强非非极性溶质一般能溶于非极性溶剂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。好好小小相似性相似性增大增大五、手性五、手性左手和右手不能重叠左手和右手不能重叠 左右手互为镜像左右手互为镜像五、手性五、手性1具具有有完完全全相相同同的的和和的

10、的一一对对分分子子，如如同同左左手手与与右右手手一一样样互互为为镜镜像像，却却在在三三维空间里不能重叠，互称手性异构体。维空间里不能重叠，互称手性异构体。含有手性异构体的分子叫做含有手性异构体的分子叫做手性分子手性分子。当当碳碳原原子子结结合合的的四四个个原原子子或或原原子子团团不不同同时时，该碳原子是该碳原子是手性碳原子手性碳原子。组成组成原子排列原子排列六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性1 1同同主主族族或或同同周周期期元元素素最最高高价价含含氧氧酸酸的的酸酸性性比较，根据非金属性强弱去比较。比较，根据非金属性强弱去比较。同同一一主主族族，自自上上而而下下，非非金金属属元元素

11、素最最高高价价含含氧酸酸性逐渐氧酸酸性逐渐 ；同同一一周周期期，从从左左向向右右，非非金金属属元元素素最最高高价价含含氧酸酸性逐渐氧酸酸性逐渐 。减弱减弱增强增强2对对于于同同一一种种元元素素的的含含氧氧酸酸来来说说，该该元元素素的的化合价越高，其含氧酸的酸性越化合价越高，其含氧酸的酸性越强强。原原因因：无无机机含含氧氧酸酸可可以以写写成成(HO)mROn，如如果果成成酸酸元元素素R相相同同，则则n值值越越大大，R的的正正电电性性越越高高，导导致致ROH中中的的O的的电电子子向向R偏偏移移，因因而而在在水水分分子子的的作作用用下下，也也就就越越容容易易电电离离出出H+，即酸性越强。即酸性越强。

12、即即：对对于于同同种种元元素素形形成成的的含含氧氧酸酸(HO)mROn，n越越大大即即中中心心原原子子R连连接接的的非非羟羟基基氧氧越越多多，酸酸性就越强。性就越强。注注意意：含含氧氧酸酸(HO)mROn中中，如如果果成成酸酸元元素素R不不同同时时，非非羟羟基基氧氧原原子子数数n值值越越大大，酸酸性性越越强强。六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性对对 于于 同同 种种 元元 素素 形形 成成 的的 含含 氧氧 酸酸(HO)mROn，n越越大大即即中中心心原原子子R连连接接的的非非羟羟基基氧氧越越多多，酸酸性性就越强。就越强。原因：无机含氧酸可以写成原因：无机含氧酸可以写成(HO)m

13、ROn，如果成如果成酸元素酸元素R相同相同，则则n值越大值越大，R的正电性的正电性越高越高，导致导致ROH中的中的O的电子向的电子向R偏移，因而在水偏移，因而在水分子的作用下，也就越分子的作用下，也就越容易容易电离出电离出H+，即酸性即酸性越越强强。六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性2对对于于同同一一种种元元素素的的含含氧氧酸酸来来说说，该该元元素素的的化化合合价越高，其含氧酸的酸性越价越高，其含氧酸的酸性越。原原因因：无无机机含含氧氧酸酸可可以以写写成成(HO)mROn，如如果果成成酸酸元元素素R相相同同，则则n值值越越大大，R的的正正电电性性，导导致致ROH中中的的O的的电电

14、子子向向R偏偏移移，因因而而在在水水分分子子的的作作用用下下，也也就就越越电电离离出出H+，即即酸酸性性越越。强强越高越高容易容易强强目标要求目标要求5 5、了解影响物质溶解度的因素；掌握了解影响物质溶解度的因素；掌握“相似相溶相似相溶”规律。规律。目标要求目标要求6 6、了解手性分子与手性异构现象。了解手性分子与手性异构现象。知识要点：知识要点：影响物质溶解度的因素有温度，压强，影响物质溶解度的因素有温度，压强，溶质与溶剂结构的相似程度溶质与溶剂结构的相似程度/极性的相似极性的相似/是否能形是否能形成氢键成氢键/是否能反应。是否能反应。知识要点：知识要点：分子的立体结构不能相互重合且互为镜分

15、子的立体结构不能相互重合且互为镜象，称为手性异构现象；有手性异构体的分子称为象，称为手性异构现象；有手性异构体的分子称为手性分子。手性分子。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键是存在于分子间的相互作用力之一。氢键是存在于分子间的相互作用力之一。A-HA-HB-B-1 1、形成氢键的一般条件、形成氢键的一般条件（1 1）A A、B B表示电负性很强的原子，表示电负性很强的原子，“-”-”表示共价键表示共价键“”表示氢键表示氢键化学键化学键 氢键氢键 范德华力范德华力键长键长:“A-H:“A-HB”B”2 2、影响氢键的因素、影响氢键的因素A A、B B的电负性越强，氢键的

16、键能越大。的电负性越强，氢键的键能越大。比如：比如：N N、O O、F F(2)A(2)A、B B必须带有孤对电子，而且半径要小。必须带有孤对电子，而且半径要小。氢键具有氢键具有方向性方向性3 3、氢键对物质性质的影响、氢键对物质性质的影响（3 3）分子间氢键的存在会增大物质的熔沸点；）分子间氢键的存在会增大物质的熔沸点；（4 4）分子内氢键的存在会降低物质的熔沸点；）分子内氢键的存在会降低物质的熔沸点；（5 5）当溶质和溶剂形成氢键，将会增大溶质的溶）当溶质和溶剂形成氢键，将会增大溶质的溶解度。解度。（1 1）对物质密度的影响；）对物质密度的影响；（2 2）形成缔合分子，对相对分子质量测定的

17、影响；）形成缔合分子，对相对分子质量测定的影响；四、溶解性四、溶解性影响影响物质物质溶解溶解性的性的因素因素温度温度压强压强气体气体液体、固体液体、固体溶质与溶剂极性的相似性溶质与溶剂极性的相似性溶质与溶剂结构的相似性溶质与溶剂结构的相似性溶质与溶剂的反应溶质与溶剂的反应溶质与溶剂之间的氢键溶质与溶剂之间的氢键相似相相似相溶原理溶原理六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性1对对于于同同一一种种元元素素的的含含氧氧酸酸来来说说，该该元元素素的的化化合合价价越越高高，其其含含氧氧酸酸的的酸酸性性越越。原原因因：无无机机含含氧氧酸酸可可以以写写成成(HO)mROn，如如果果成成酸酸元元素素

18、R相相同同，则则n值值越越大大，R的的正正电电性性，导导致致ROH中中的的O的的电电子子向向R偏偏移移，因因而而在在水水分分子子的的作作用用下下，也就越也就越电离出电离出H+，即酸性越即酸性越。2含含氧氧酸酸的的强强度度随随着着分分子子中中连连接接在在中中心心原原子子上上的的非非羟羟基基氧氧的的个个数数增增大大而而增增大大，即即(HO)mROn中中，n值值越大，酸性越越大，酸性越。强强越高越高容易容易强强强强五、手性五、手性手性异构手性异构 手性分子手性分子 手性原子手性原子 手性催化剂手性催化剂 手性合成手性合成六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性（1 1）对于不同元素，元素的非

19、金属性越强，其最高）对于不同元素，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强。价氧化物对应水化物的酸性就越强。（2 2）对于同种元素形成的含氧酸）对于同种元素形成的含氧酸(HO)HO)m mROROn n，n n越大即越大即中心原子中心原子R R连接的非羟基氧越多，酸性就越强。连接的非羟基氧越多，酸性就越强。目标要求目标要求7 7、了解含氧酸的分子结构，会判断含氧了解含氧酸的分子结构，会判断含氧酸酸性的强弱。酸酸性的强弱。知识要点：知识要点：含氧酸的分子结构可表达为含氧酸的分子结构可表达为(HO)HO)m mROROn n，若成酸元素若成酸元素R R相同时，则相同时，则n n值越

20、大，酸性越强。值越大，酸性越强。小结：小结：定义定义范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键作用微粒作用微粒分子间普遍分子间普遍存在的作用存在的作用力力已经与电负性很强的已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子形成共价键的氢原子与另一分子中电原子与另一分子中电负性很强的原子之间负性很强的原子之间的作用力的作用力原子之间通过原子之间通过共用电子对形共用电子对形成的化学键成的化学键相邻原子之间相邻原子之间分子间或分子内氢原子与电分子间或分子内氢原子与电负性很强的负性很强的F、O、N之间之间分子之间分子之间强弱强弱弱弱较强较强很强很强对物质性质对物质性质的影响的影响范德华力越范德华力越大，物质熔大，物质

21、熔沸点越高沸点越高对某些物质对某些物质(如水、氨如水、氨气气)的溶解性、熔沸点的溶解性、熔沸点都产生影响都产生影响物质的稳定性物质的稳定性小结：小结：分子的极性与键的极性的关系：分子的极性与键的极性的关系：分子分子共共 价价 键键 的的极性极性分分子子中中正正负负电荷中心电荷中心分子的极性分子的极性举例举例H2、N2、O2、P4、C60非极性分子非极性分子重合重合非极性键非极性键同核原子同核原子分子分子异核双原异核双原子分子子分子异核多原异核多原子分子子分子极性键极性键分子中各键分子中各键向量和为零向量和为零分子中各键向分子中各键向量和不为零量和不为零重合重合不重合不重合不重合不重合非极性分子

22、非极性分子极性分子极性分子极性分子极性分子CO、HClCO2、CH4HCN、H2O、NH3、CH3Cl(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相对分子质量分子的极性熔点/沸点/CO28极性-205.05-191.49N228非极性-210.00-195.81结论：相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，结论：相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力范德华力越大越大(1)范德华力大小范德华力大小结论：结论：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HClHBrHI范 德 华 力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)431.8366298.73、氢键的类型：、氢键的类型：(阅读课文阅读课文P50第四段第四段)分子内氢键分子内氢键分子间氢键分子间氢键（属于分子间作用力）（属于分子间作用力）（不属于分子间作用力）（不属于分子间作用力）2、氢键键能大小氢键键能大小：FH-FOH-ONH-N氢氢键键键键能能(kJ/mol)28.118.820.9共共 价价 键键 键键能能(kJ/mol)568462.8390.8结论：结论：氢键氢键介于范德华力和化学键之间介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力是一种较弱的作用力