高中化學(xué) 2.3分子的性質(zhì)課件 新人教版選修3.ppt

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第三節(jié) 分子的性質(zhì),什么是極性鍵？什么是非極性鍵？如何判斷共價(jià)鍵是極性鍵還是非極性鍵呢？ 提示 極性共價(jià)鍵：由不同種原子形成，電子對(duì)發(fā)生偏移，兩個(gè)成鍵原子一個(gè)呈正電性（δ＋），電子對(duì)偏離它；另一個(gè)原子呈負(fù)電性（δ－），電子對(duì)偏向它。 非極性共價(jià)鍵：由同種元素原子間形成的共價(jià)鍵，電子對(duì)不發(fā)生任何偏移。由不同元素原子間形成的共價(jià)鍵，一定是極性共價(jià)鍵，由相同元素原子間形成的共價(jià)鍵一般是非極性共價(jià)鍵。,1. 了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。 2. 了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含氫鍵的物 質(zhì)。 3. 能用分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性。 4. 了解“手性分子”在生命科學(xué)等方面的應(yīng)用。,（1）極性分子 正電重心和負(fù)電重心_______，即鍵的極性的向量和 _______。 （2）非極性分子 正電重心和負(fù)電重心_____，即鍵的極性的向量和_____。,1. 分子的極性,不重合,不為零,重合,為零,在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2中： （1）以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是____； （2）以極性鍵相結(jié)合，具有直線形結(jié)構(gòu)的非極性分子是____； （3）以極性鍵相結(jié)合，具有三角錐形結(jié)構(gòu)的極性分子是____； （4）以極性鍵相結(jié)合，具有正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子是____； （5）以極性鍵相結(jié)合，具有V形結(jié)構(gòu)的極性分子_____； （6）以極性鍵相結(jié)合，而且分子極性最大的是____。,2.,N2,CS2,NH3,CH4,H2O,HF,范德華力 （1）概念 范德華力是_________普遍存在的相互作用力，它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)（固態(tài)和液態(tài)）存在。 （2）對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 范德華力主要影響物質(zhì)的_________，如_____、_____，化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。,1.,分子之間,物理性質(zhì),熔點(diǎn),沸點(diǎn),氫鍵 （1）概念：氫鍵是一種既可存在于分子之間又可以存在于分子內(nèi)部的作用力。它比化學(xué)鍵___，比范德華力___。當(dāng)氫原子與電負(fù)性大的原子X以共價(jià)鍵結(jié)合時(shí)，H原子能夠跟另一個(gè)電負(fù)性大的原子Y之間形成氫鍵。 （2）特征：氫鍵基本上還是屬于_____作用，它既有____性，又有_____性。 （3）形成條件 氫原子只有跟_______大的，并且其原子具有_________的原子化合后，才能產(chǎn)生較強(qiáng)的氫鍵，這樣的元素有 _________等。,2.,弱,強(qiáng),靜電,方向,飽和,電負(fù)性,孤對(duì)電子,O、N、F,（1）影響物質(zhì)溶解性的外界因素 影響固體溶解度的主要因素是_____，影響氣體溶解度的主要因素是_____和_____。 （2）在HCl、NH3、I2、CCl4、P4、H2O幾種分子中________________是極性分子，_____________是非極性分子，易溶于水的是___________，易溶于CCl4的是 _______。 （3）影響物質(zhì)溶解性的其他因素 ①如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成_____，則溶解度增大，且________________，溶解性越好。,1. 溶解性,溫度,溫度,壓強(qiáng),HCl、NH3、H2O,I2、CCl4、P4,HCl、NH3,I2、P4,氫鍵,氫鍵作用力越大,②溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)可增大其溶解度，如SO2與H2O生成H2SO3，NH3與H2O生成NH3·H2O等。 具有完全相同的_____和_________的一對(duì)分子，如同左手與右手一樣互為_____，即在三維空間里_________，互稱_____異構(gòu)體。有___________的分子叫做手性分子。 手性分子中中心原子必須連___個(gè)不同的原子或基團(tuán)。若有相同的則_____手性分子。,2. 手性,組成,原子排列,鏡像,不能重疊,手性,手性異構(gòu)體,四,不是,H2SO4、HNO3等無(wú)機(jī)含氧酸看成是由_______和_________組成的。例如，H2SO4是由____和______組成的，HNO3是由____和______組成的等。 H2SO4和HNO3是強(qiáng)酸，而H2SO3和HNO2是弱酸，即從酸性強(qiáng)弱來(lái)看：H2SO3____H2SO4，HNO2____HNO3。 在氯的含氧酸中也存在類似的情況： 酸性強(qiáng)弱：HClO____HClO2＜HClO3＜HClO4 不難看出，對(duì)于同一種元素的含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的_____ _______，其含氧酸的酸性越___。,1.,氫離子,酸根離子,H＋,SO42－,H＋,NO3－,2.,＜,＜,＜,化合,價(jià)越高,強(qiáng),3.,化學(xué)上有一種見解，認(rèn)為含氧酸的通式可寫成_______ _________，如果成酸元素R相同，則________，R的_______ _____，導(dǎo)致R—O—H中___的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越_____電離出____，即酸性越___。 例如，H2SO3可寫成___________，n＝___；H2SO4可寫成（HO）2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性強(qiáng)于H2SO3。,4.,（HO）,mROn,n值越大,正電性,越高,O,容易,H＋,強(qiáng),（HO）2SO,1,鍵的極性和電負(fù)性之間有什么關(guān)系？ 提示 （1）非極性鍵和極性鍵 由同種元素的原子形成的共價(jià)鍵是非極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱非極性鍵。 由不同種元素的原子形成的共價(jià)鍵是極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱極性鍵。 （2）成鍵原子的電負(fù)性差值愈大，鍵的極性就愈強(qiáng)。當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性相差很大時(shí)，可以認(rèn)為成鍵電子對(duì)偏移到電負(fù)性很大的原子一方。,【慎思1】,影響范德華力強(qiáng)弱的因素有哪些？ 提示 （1）范德華力約比化學(xué)鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。 （2）分子的極性越大，范德華力越大。 （3）結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。,【慎思2】,氫鍵的形成條件有哪些？ 提示 （1）有與電負(fù)性很強(qiáng)的原子結(jié)合的氫原子； （2）有與H形成共價(jià)鍵的電負(fù)性大的原子A； （3）有與H原子形成氫鍵的電負(fù)性大、半徑小且有孤對(duì)電子的原子B（B與A可以相同也可以不同）。 F、O、N等的電負(fù)性大，半徑小，有孤對(duì)電子，可以形成氫鍵。Cl電負(fù)性較大，但原子半徑也較大，形成的氫鍵極弱。 氫鍵的強(qiáng)弱與A和B原子的電負(fù)性及半徑的大小有關(guān)，電負(fù)性大，半徑小，則氫鍵強(qiáng)。,【慎思3】,氫鍵有幾種類型？ 提示 （1）分子間氫鍵 （2）分子內(nèi)氫鍵：如鄰羥基苯甲酸,【慎思4】,什么是相似相溶原理？ 提示 由于極性分子間的電性作用，使得極性分子組成的溶質(zhì)易溶于極性分子組成的溶劑，難溶于非極性分子組成的溶劑；非極性分子組成的溶質(zhì)易溶于非極性分子組成的溶劑，難溶于極性分子組成的溶劑。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律又叫相似相溶原理。,【慎思5】,相似相溶”規(guī)律有什么應(yīng)用？ 提示 “相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性。如乙醇分子中的—OH與水分子中的—OH相近，因而乙醇能與水互溶，當(dāng)然，乙醇分子由于—OH的極性較大，易與H2O分子形成氫鍵也是其互溶的原因；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烴基較大，烴基是非極性基團(tuán)，是疏水親油基團(tuán)，戊醇在水中的溶解度明顯減?。粺N基越大的醇在水中的溶解度就越小，羧酸也是如此。,【慎思6】,手性分子有什么用途？ 提示 （1）常見的手性分子：構(gòu)成生命體的有機(jī)分子絕大多數(shù)為手性分子，兩個(gè)手性分子的性質(zhì)不同，且手性有機(jī)物中必含手性碳原子。 （2）手性分子的應(yīng)用：生產(chǎn)手性藥物、生產(chǎn)手性催化劑（手性催化劑只催化或主要催化一種手性分子的合成）。,【慎思7】,分子極性的判斷方法 （1）從分子組成上看 （2）從形成的化學(xué)鍵看 非極性鍵→電子對(duì)不偏移→正負(fù)電荷重心重合→非極性分子,1.,常見的極性分子和非極性分子,2.,空間構(gòu)型、鍵的極性和分子極性的關(guān)系,3.,下列物質(zhì)的分子中，都屬于含極性鍵的非極性分子的是 （ ）。 A.CO2、H2S B.C2H4、CH4 C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl 解析 本題考查的是分子有無(wú)極性及分子中鍵的極性的判斷。由兩種不同元素形成的共價(jià)鍵才會(huì)有極性，因此C項(xiàng)中Cl2中無(wú)極性鍵。之后根據(jù)結(jié)構(gòu)可以判斷A項(xiàng)中H2S，D項(xiàng)中NH3、HCl分子中正負(fù)電荷中心不重合，屬于極性分子。故正確答案為B。 答案 B,【例1】?,判斷含極性鍵的分子是否有極性的關(guān)鍵是看該分子的正負(fù)電荷中心是否重合，若重合，則為非極性分子；反之，則為極性分子。,下列分子中，屬于含有極性鍵的非極性分子的是 （ ）。 A.H2O B.Cl2 C.NH3 D.CCl4 解析 H2O分子中O—H鍵為極性鍵，兩個(gè)O—H鍵之間的夾角約為104.5°，整個(gè)分子電荷分布不對(duì)稱，是極性分子。Cl2分子中Cl—Cl鍵為非極性鍵，屬于含非極性鍵的非極性分子。NH3分子中N—H鍵是極性鍵，分子構(gòu)型是三角錐形，電荷分布不均勻，是極性分子。CCl4分子中C—Cl鍵是極性鍵，分子構(gòu)型是以碳原子位于中心的正四面體，電荷分布對(duì)稱，是非極性分子，選D。 答案 D,【體驗(yàn)1】?,下列分子或離子中，不能形成分子間氫鍵的有 。 ①NH3 ②H2O ③HF2－ ④NH4＋ ⑤ 解析 NH3中的三個(gè)氫原子都連在同一個(gè)氮原子上，氮原子上有孤電子對(duì)，可以與其他NH3中的氫原子形成分子間氫鍵，但不能與分子內(nèi)的氫原子再形成氫鍵；與NH3類似的還有H2O；在HF2－（[F—H…F]－）中，已經(jīng)存在分子內(nèi)氫鍵，所以沒有可以形成分子間氫鍵的氫原子存在；NH4＋中氮原子上沒有孤電子對(duì)，不能形成氫鍵；,【例2】?,形成分子內(nèi)氫鍵 ，在分子間不 存在氫鍵。 答案 ③④⑤,關(guān)于氫鍵的下列說(shuō)法正確的是 （ ）。 A.由于氫鍵的作用，使NH3、H2O、HF的沸點(diǎn)反常，且沸 點(diǎn)高低順序?yàn)镠F＞H2O＞NH3 B.氫鍵只能存在于分子間，不能存在于分子內(nèi) C.沒有氫鍵，就沒有生命 D.相同量的水在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)時(shí)均有氫鍵，且氫鍵的 數(shù)目依次增多,【體驗(yàn)2】?,解析 A項(xiàng)“反?！笔侵杆鼈?cè)诒咀鍤浠锓悬c(diǎn)排序中的現(xiàn)象，它們的沸點(diǎn)順序可由實(shí)際看出，只有水是液體，應(yīng)該水的沸點(diǎn)最高；B項(xiàng)氫鍵存在于不直接相連但相鄰的H、O原子間，所以，分子內(nèi)可以存在氫鍵；C項(xiàng)正確，因?yàn)闅滏I造就了常溫常壓下水是液態(tài)，而水的液態(tài)是生物體營(yíng)養(yǎng)傳遞的基礎(chǔ)；D項(xiàng)在氣態(tài)時(shí)，分子間距離大，分子之間沒有氫鍵。 答案 C,無(wú)機(jī)含氧酸分子之所以顯酸性，是因?yàn)槠浞肿又泻小狾H，而—OH上的H在水分子的作用下能夠電離出H＋，而顯示一定的酸性。 對(duì)同一種元素的含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。 含氧酸可表示為：（HO）mROn，若R相同，n值越大，酸性越強(qiáng)。 同主族元素或同周期元素最高價(jià)含氧酸的酸性比較，根據(jù)非金屬性強(qiáng)弱去比較，如HClO4＞H2SO4，H2SO4＞H2SeO4,1.,2.,3.,根據(jù)羥基氧原子數(shù)判斷 根據(jù)電離度來(lái)判斷 如：α（H3PO4）＞α（HClO），酸性H3PO4＞HClO 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷 如H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑， 酸性：H2SO4＞H2SO3 H2O＋CO2＋Ca（ClO）2===CaCO3↓＋2HClO， 酸性：H2CO3＞HClO,4.,5.,6.,下列無(wú)機(jī)含氧酸分子中酸性最強(qiáng)的是 （ ）。 A.HNO2 B.H2SO3 C.HClO3 D.HClO4 解析 對(duì)于同一種元素的含氧酸，該元素的化合價(jià)越高，含氧酸的酸性越強(qiáng)，如HNO2＜HNO3，H2SO3＜H2SO4，HClO3＜HClO4。不同元素的含氧酸元素的非金屬性越強(qiáng)最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)。觀察A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)，結(jié)合元素的非金屬性：Cl＞S，Cl＞N，所以HClO4＞H2SO4，HClO4＞HNO3，故HClO4酸性最強(qiáng)。 答案 D,【例3】?,已知含氧酸可用通式XOm（OH）n表示，如X是S，m＝2，n＝2，則這個(gè)式子表示為H2SO4。一般而言，該式中m大的是強(qiáng)酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強(qiáng)的是 （ ）。 A.HClO3 B.H2SeO3 C.H2BO2 D.HMnO4 解析 HClO3可寫成ClO2（OH），m＝2，H2SeO3可寫成SeO（OH）2，m＝1；H2BO2可寫成B（OH）2，m＝0；HMnO4可寫成MnO3（OH），m＝3，故選D。 答案 D,【體驗(yàn)3】?,（1）分子的極性 ①共價(jià)鍵極性與分子極性之間的關(guān)系。 分子的極性由共價(jià)鍵的極性和分子的空間構(gòu)型兩方面共同決定。 a.只含非極性鍵的分子：一般是非極性分子。 單質(zhì)分子即屬此類，如H2、O2、P4、C60等。 b.以極性鍵結(jié)合而形成的異核雙原子分子：都是極性分子。 即A—B型分子，如HCl、CO等均為極性分子。 c.以極性鍵結(jié)合而形成的多原子分子：,【探究原理】,實(shí)驗(yàn)探究五 共價(jià)分子的性質(zhì),空間構(gòu)型為中心對(duì)稱的分子，是非極性分子。 空間構(gòu)型為非中心對(duì)稱的分子，是極性分子。 ②判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。 若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)電子數(shù)，則為非極性分子，若不等則為極性分子。 （2）分子的手性 手性碳原子：連接四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子。 手性異構(gòu)體：如果一對(duì)分子，它們的組成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間不能重疊，這對(duì)分子互稱為手性異構(gòu)體。,手性分子：有手性異構(gòu)體的分子稱為手性分子。 （3）“相似相溶”的規(guī)律：一般情況下，極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于非極性溶劑。 （4）無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性 ①對(duì)于同種元素的含氧酸，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。如：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4. ②無(wú)機(jī)含氧酸（HO）nROm中，m值越大，酸性越強(qiáng)。,短周期的5種非金屬元素，其中A、B、C的特征電子排布可表示為：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D與B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中電負(fù)性最大的元素。 回答下列問(wèn)題： （1）由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子，下列分子①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4，其中屬于極性分子的是 （填序號(hào)）。 （2）C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點(diǎn)還要高，其原因是____________________________________。,【問(wèn)題探究】,（3）B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑，其分子式為 、 。DE4在前者中的溶解性______ （填“大于”或“小于”）在后者中的溶解性。 （4）BA4、BE4和DE4的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開________ （填化學(xué)式）。 思路點(diǎn)撥 由s軌道最多可容納2個(gè)電子可得：a＝1，b＝c＝2，即A為H，B為C，C為O。由D與B同主族，且為非金屬元素得D為Si；由E在C的下一周期且E為同周期電負(fù)性最大的元素可知E為Cl。 （1）①、②、③、④分別為CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2為極性分子，其他為非極性分子。,（2）C的氫化物為H2O，水分子間可形成氫鍵是其沸點(diǎn)較高的重要原因。 （3）B、A兩元素組成苯，C、A兩元素組成水，兩者都為常見的溶劑，SiCl4為非極性分子，易溶于非極性溶劑苯中。 （4）BA4、BE4、DE4分別為CH4、CCl4、SiCl4，三者結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，故它們的沸點(diǎn)順序?yàn)镾iCl4＞CCl4＞CH4。 答案 （1）③ （2）H2O分子間形成氫鍵 （3）C6H6 H2O 大于 （4）SiCl4＞CCl4＞CH4,