高二化学分子的性质.ppt

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1、高二化学分子的性质现在学习的是第1页，共45页共价键共价键极性键极性键非极性键非极性键空间不对称空间不对称极性分子极性分子双原子分子：双原子分子：HCl、NO、IBrV型分子：型分子：H2O、H2S、SO2三角锥形分子：三角锥形分子：NH3、PH3非正四面体：非正四面体：CHCl3非极性分子非极性分子单质分子：单质分子：Cl2、N2、P4、O2直线形分子：直线形分子：CO2、CS2、C2H2正四面体：正四面体：CH4、CCl4、CF4空间对称空间对称复习回顾复习回顾现在学习的是第2页，共45页思考与交流思考与交流:判断下列分子中，哪些是极性判断下列分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子分子，

2、哪些是非极性分子?H2、O2、P4、CO2、H2O、CH4、Cl2、HCl、C60、HCN、BF3、CH3Cl、NH3现在学习的是第3页，共45页自学自学: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 现在学习的是第4页，共45页我们知道：分子内部原子间存在相互我们知道：分子内部原子间存在相互作用作用化学键，形成或破坏化学键都化学键，形成或破坏化学键都伴随着能量变化。伴随着能量变化。物质三相之间的转化也伴随着能量变物质三相之间的转化也伴随着能量变化。这说明：化。这说明：分子间也存在着相互作分子间也存在着相互作用力。用力。现在学习的是第5页，共45页二、范德华力及其对物质性质的影响二、范

3、德华力及其对物质性质的影响1、范德华力：、范德华力：分子之间的相互作用力，分子之间的相互作用力，很很弱弱，比化学键小，比化学键小12个数量级。只能在很小个数量级。只能在很小的范围内存在。的范围内存在。不属于化学键不属于化学键分子HClHBrHICOAr范德华力（kj/mol）21.1423.11 26.008.758.50共价键键能(kj/mol)431.8366298.7745无现在学习的是第6页，共45页2 2、影响范德华力大小的因素、影响范德华力大小的因素结构相似的分子，结构相似的分子，相对分子质量相对分子质量越大，范德华力越大。如卤素单质越大，范德华力越大。如卤素单质分子极性分子极性越

4、强，范德华力越大越强，范德华力越大现在学习的是第7页，共45页化学键影响物质的化学键影响物质的化学性质（主）化学性质（主）和物和物理性质理性质范德华力影响物质的范德华力影响物质的物理性质物理性质（熔、沸点（熔、沸点及溶解度等）及溶解度等）分子间范德华力越大，熔沸点越高分子间范德华力越大，熔沸点越高3 3、范德华力对物质性质的影响、范德华力对物质性质的影响现在学习的是第8页，共45页壁壁虎虎为为什什么么能能在在天天花花板板土土爬爬行行自自如如?这这曾曾是是一一个个困困扰扰科科学学家家一一百百多多年年的的谜谜。用用电电子子显显微微镜镜可可观观察察到到，壁壁虎虎的的四四足足覆覆盖盖着着几几十十万万条

5、条纤纤细细的的由由角角蛋蛋白白构构成成的的纳纳米米级级尺尺寸寸的的毛毛。壁壁虎虎的的足足有有多多大大吸吸力力?实实验验证证明明，如如果果在在一一个个分分币币的的面面积积土土布布满满100万万条条壁壁虎虎足足的的细细毛毛，可可以以吊吊起起20kg重重的的物物体体。近近年年来来，有有人人用用计计算算机机模模拟拟，证证明明壁壁虎虎的的足足与与墙墙体体之之间间的的作作用用力力在在本本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。思考？夏天经常见到许多壁虎在墙壁或天花板上爬行，思考？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？却掉不下来，为什么？现在学习的是第

6、9页，共45页将干冰气化，破坏了将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的分子晶体的将将CO2气体溶于水，破坏了气体溶于水，破坏了CO2分子的分子的分子分子间作作用力用力共价共价键思考：思考：现在学习的是第10页，共45页练习：练习：下列变化过程只是克服了范德华力下列变化过程只是克服了范德华力的是（的是（）A A、食盐的熔化、食盐的熔化 B B、水的分解、水的分解 C C、碘单质的升华、碘单质的升华 D D、金属钠的熔化、金属钠的熔化C现在学习的是第11页，共45页-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHCl

7、HBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/周期周期一些一些氢化物的沸点化物的沸点现在学习的是第12页，共45页.定义：当定义：当氢原子氢原子与与电负性大电负性大的的X X原原子以共价键结合时，它们之间的共用电子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向子对强烈地偏向X X，使，使H H几乎成为几乎成为“裸露裸露”的质子，这样相对的质子，这样相对显正电性的显正电性的H H与另与另一分子中相对显负电性的一分子中相对显负电性的X(X(或或Y)Y)中的中的孤对电子接近并产生相互作用孤对电子接近并产生相互作用，这种，这种相互作用称氢键。相互作用称氢键。四、氢键及其对物质性质的影响四、氢键及其对

8、物质性质的影响现在学习的是第13页，共45页.表示表示：氢键可以用：氢键可以用XHXHY Y表示。表示。X X和和Y Y可以可以是同种原子，也可以是不同种原子，但都是是同种原子，也可以是不同种原子，但都是电电负性较大、半径极小的非金属原子（一般就是负性较大、半径极小的非金属原子（一般就是、）。表示式中的实线表示共价键，）。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。虚线表示氢键。.氢键的键能一般小于氢键的键能一般小于40kJ/mol40kJ/mol，强度介强度介于化学键和分子间作用力之间于化学键和分子间作用力之间因此氢键因此氢键不属于化学键不属于化学键，而，而属于分子间作用力属于分子间作用力的范的

9、范畴。畴。现在学习的是第14页，共45页邻羟基苯甲基苯甲醛(熔点熔点:-7)对羟基苯甲基苯甲醛(熔点熔点:115-117).氢键的氢键的存在存在(1)(1)分子间氢键分子间氢键(2)(2)分子内氢键分子内氢键现在学习的是第15页，共45页5.5.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响：对物质对物质熔沸点熔沸点的影响的影响分子分子间间氢键使物质熔点氢键使物质熔点升高升高分子分子内内氢键使物质熔点氢键使物质熔点降低降低现在学习的是第16页，共45页讨论：尿素、醋酸、硝酸是相：尿素、醋酸、硝酸是相对分子分子质量相近的三量相近的三种分子，但种分子，但这三种物三种物质的熔点和沸点相差比的熔点和沸点相差

10、比较大大尿素常温下是固体，熔点在尿素常温下是固体，熔点在200以上；醋酸的熔点以上；醋酸的熔点为16.6，在温度低于，在温度低于16.6时即凝即凝结成冰状的固成冰状的固体；常温下硝酸是一种具有体；常温下硝酸是一种具有挥发性的液体性的液体,熔点熔点为-41.6.根据上述三种物根据上述三种物质熔、沸点差异熔、沸点差异较大的事大的事实，分析它分析它们可能含有的可能含有的氢键，画出示意，画出示意图现在学习的是第17页，共45页现在学习的是第18页，共45页对物质的溶解性的影响对物质的溶解性的影响现在学习的是第19页，共45页讨论:我我们在学在学习化学的化学的过程中程中还有什么地方能用有什么地方能用氢键

11、的知的知识来解来解释的？的？(1)水的特殊物理性水的特殊物理性质(2)蛋白蛋白质结构中存在构中存在氢键(3)核酸核酸DNA中也存在中也存在氢键(4)甲醇易溶于水甲醇易溶于水(5)乙醇与水互溶乙醇与水互溶现在学习的是第20页，共45页水的物理性水的物理性质:水的熔点()水的沸点()水在0 时密度(g/ml)水在4 时密度(g/ml)水在20 时密度(g/ml)水在100 时密度(g/ml)0.00100.000.9998411.0000000.9982030.958354现在学习的是第21页，共45页讨论水的水的特殊性特殊性：(1)水的熔沸点比水的熔沸点比较高？高？(2)为什么水什么水结冰后体冰

12、后体积膨膨胀？(3)为什么水在什么水在4时密度最大？密度最大？现在学习的是第22页，共45页液液态水中的水中的氢键现在学习的是第23页，共45页现在学习的是第24页，共45页现在学习的是第25页，共45页在水蒸气中水以在水蒸气中水以单个的个的H20分子形式存在；分子形式存在；在液在液态水中，水中，经常是几个水分子通常是几个水分子通过氢键结合起合起来，形成（来，形成（H20）n(如上如上图）；在固）；在固态水（冰）中，水（冰）中，水分子大范水分子大范围地以地以氢键互相互相联结，形成相当疏松，形成相当疏松的晶体，从而在的晶体，从而在结构中有构中有许多空隙，造成体多空隙，造成体积膨膨胀，密度减小，因

13、此冰能浮在水面上，密度减小，因此冰能浮在水面上现在学习的是第26页，共45页 随温度升高，同随温度升高，同时发生两种相反的生两种相反的过程：一是冰晶程：一是冰晶结构小集体受构小集体受热不断崩不断崩溃，缔合分子减少；另一是水分子合分子减少；另一是水分子间距因距因热运运动不断增大不断增大0 044间，前者占主，前者占主导优势，4以上，后者占主以上，后者占主导优势，4时，两者互不相，两者互不相让，导致水的密度最大致水的密度最大现在学习的是第27页，共45页相似相溶相似相溶水和甲醇水和甲醇的相互溶解（深的相互溶解（深蓝色色虚虚线为氢键）现在学习的是第28页，共45页蛋白蛋白质结构中的构中的氢键二二级结

14、构是指多构是指多肽链借助于借助于氢键沿一沿一维方向排列成具有周期性的方向排列成具有周期性的结构的构象，是多构的构象，是多肽链局部的空局部的空间结构（构象），主要有构（构象），主要有螺旋、螺旋、折叠、折叠、转角等几种形式，它角等几种形式，它们是构成蛋白是构成蛋白质高高级结构的基构的基本要素。本要素。蛋白蛋白质的生物学活性和理化性的生物学活性和理化性质主要决定于空主要决定于空间结构的构的完整完整现在学习的是第29页，共45页现在学习的是第30页，共45页现在学习的是第31页，共45页现在学习的是第32页，共45页现在学习的是第33页，共45页现在学习的是第34页，共45页 变性作用是蛋白质受物理或

15、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.现在学习的是第35页，共45页DNA的双螺旋的双螺旋结构构(碱基配碱基配对)现在学习的是第36页，共45页水孕育生命，水养育人水孕育生命，水养育人类。人体内水的

16、重量。人体内水的重量约占占70%70%。人人们平常喝的天然水是由平常喝的天然水是由许多水分子多水分子缔合成的簇合成的簇团，参与体内，参与体内生物化学作用差。人体生物化学作用差。人体动脉内的脂脉内的脂质沉沉积随着年随着年龄增增长逐逐渐增增多，血流阻力增大，同多，血流阻力增大，同时动脉管腔脉管腔变窄，血流量减少。中老年窄，血流量减少。中老年人可能患人可能患动脉粥脉粥样硬化症、高脂血症和高血硬化症、高脂血症和高血压症，有的人症，有的人还伴伴发血粘度高、血糖高、血尿酸高，血粘度高、血糖高、血尿酸高，产生微循生微循环障碍，障碍，这些病些病变，形成心形成心脑血管病、糖尿病等，促使人体器官功能提前衰减，血管

17、病、糖尿病等，促使人体器官功能提前衰减，缩短了人短了人应享的自然寿命。只有享的自然寿命。只有认识水的水的结构及其构及其变化，了解有化，了解有关的医学研究成果，才能关的医学研究成果，才能领悟喝天然水是悟喝天然水是产生上述老年病的重生上述老年病的重要原因，人要原因，人类应企盼企盼饮用小分子水，以祛疾养生，益寿延年。用小分子水，以祛疾养生，益寿延年。拓展拓展视野野：现在学习的是第37页，共45页昆虫靠漩昆虫靠漩涡涡在水上行走在水上行走现在学习的是第38页，共45页水中的水中的氢键很脆弱很脆弱,破坏的快破坏的快,形成的也快形成的也快.总的的结果是水果是水分子分子总是以不是以不稳定的定的氢键连在一片在一

18、片.水的水的这一特性使水有了一特性使水有了较强的内聚力和表面能力的内聚力和表面能力.由于具有由于具有较高的表面能力高的表面能力,所以昆所以昆虫能在水面上行走虫能在水面上行走.当然也和昆虫本身所具有的当然也和昆虫本身所具有的结构有关系构有关系.现在学习的是第39页，共45页吉林吉林雾凇现在学习的是第40页，共45页现在学习的是第41页，共45页现在学习的是第42页，共45页 雾凇是一种附着于地面物体雾凇是一种附着于地面物体(如树枝、如树枝、电线电线)迎风面上的白色或乳白色不透明冰层。迎风面上的白色或乳白色不透明冰层。它也是由过冷水滴凝结而成。不过，这些它也是由过冷水滴凝结而成。不过，这些过冷水滴

19、不是从天上掉下来的，而是浮在过冷水滴不是从天上掉下来的，而是浮在气流中由风携带来的。这种水滴要比形成气流中由风携带来的。这种水滴要比形成雨凇的雨滴小许多，称为雾滴，实际上，雨凇的雨滴小许多，称为雾滴，实际上，也就是组成云的水滴。当它们撞击物体表也就是组成云的水滴。当它们撞击物体表面后，会迅速冻结。由于雾凇中雾滴与雾面后，会迅速冻结。由于雾凇中雾滴与雾滴间空隙很多，因此雾凇呈完全不透明的滴间空隙很多，因此雾凇呈完全不透明的白色。雾凇轻盈洁白，附着在树木物体上，白色。雾凇轻盈洁白，附着在树木物体上，宛如琼树银花，清秀雅致，这就是树挂宛如琼树银花，清秀雅致，这就是树挂(又又称雪挂称雪挂)。现在学习的是第43页，共45页冰霜、雪花中的水的冰霜、雪花中的水的氢键结构构现在学习的是第44页，共45页范德华力、氢键和共价键的对比范德华力、氢键和共价键的对比范德华力氢键共价键概念 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存在范围分子之间分子间或分子内氢原子与电负性很强的N、O、F之间相邻原子之间强度微弱较弱很强对物质的影响熔沸点溶解性、熔沸点主要影响化学性质现在学习的是第45页，共45页