第二章第三节分子的性质

第三节分子的性质【教学目标】1、了解极性共价键和非极性共价键、极性分子和非极性分子2、能举例说明化学键和分子间作用力的区别、分子间作用力对物资性质的影响、氢键对物资性质的影响，以及了解“手性分子”在生命科学等方面的应用3、知道相似相溶规则的实际应用和运用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性【教学重点】1、极性分子和非极性分子2、分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响【教学难点】1、手性分子2、无机含氧酸分子的酸性第一课时知识与技能：1、了解极性共价键和非极性共价键；2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。教学过程一、键的极性和分子的极性【复习】写出H2、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式。【提问】由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？（一）键的极性【讲述】一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键。而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。【提问】什么叫电负性？【思考】键的极性与电负性有什么关系呢？键的极性与电负性的关系两种元素的电负性相差越大，它们之间键的极性就越强，其中，电负性较大的原子为负极，电负性较小的原子为正极。例如，卤素中氟的电负性为4.0，氯为3.0，溴为2.8，碘为2.5，而氢的电负性为2.1。显然，卤化氢分子中键的极性强弱的顺序为HF﹥HCl﹥HBr﹥HI，其中前两种为强极性键，H—I为弱极性键，而H—Br则介于两者之间。卤素原子是负极，氢原子是正极。在离子键和共价键之间没有一条绝对分明和固定不变的界限。一般地，当两个原子电负性差值约为1.7时，单键的离子性和共价性各约为50%，所以当两个原子电负性差值大于1.7时，可认为它们形成的是离子键，该物质是离子型化合物；而当两个原子电负性差值小于1.7时，则形成的是共价键，该物质是共价化合物。（二）分子的极性【设问】共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？是否重合？由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？【讲解】从分子整体角度看正负电荷H2HCl正负电荷重心重合：非极性分子正负电荷重心不重合：极性分子【总结归纳】1、由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。如：H2、N2、C60、P4。2、含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。如：CO2、BF3、CCl4。当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。如：HCl、NH3、H2O。【讲解】分子的极性也可以看成是分子中共价键极性的向量和例如：分析水分子、氨分子、二氧化碳类型空间构型实例分子极性A2直线型N2、H2AB直线型HCl、HBrAB2直线型CO2、CS2AB2V型H2O、H2S、AB3平面三角形BF3、Cl2三角锥型NH3、PH3AB4正四面体CH4、CCl4AB3C四面体CH3Cl过氧化氢（H2O2）练习：1、下列说法中不正确的是A、共价化合物中不可能含有离子键B、有共价键的化合物，不一定是共价化合物C、离子化合物中可能存在共价键D、原子以极性键结合的分子，肯定是极性分子2、以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分子的空间构型。下列分子属极性分子的是A、H2OB、CO2C、BCl3D、NH33、下列各分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构且共用电子对发生偏移的是A、BeCl2B、PCl3C、PCl5D、N24、分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是A、只含非极性键的分子一定是非极性分子B、含有极性键的分子一定是极性分子C、非极性分子一定含有非极性键D、极性分子一定含有极性键OOHH149pm97o97o97pm94o第二课时知识与技能：1、范德华力、氢键及其对物质性质的影响2、能举例说明化学键和分子间作用力的区别3、例举含有氢键的物质4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学5、培养学生分析、归纳、综合的能力教学过程【复习引入】气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？学生联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。【总结】表明分子间存在着分子间作用力，且这种分子间作用力称为范德华力。【思考与讨论】仔细观察教科书中表2-4，结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？【小结】结论1：范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有着直接的影响。组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，沸点越高。结论2：结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大【思考与讨论】分析下表，你能得出什么结论?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3：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【设问】你是否知道，常见的物质中，水是熔、沸点较高的液体之一？冰的密度比液态的水小？为什么水的沸点比H2S、H2Se、H2Te的沸点都要高？为了解释水的这些奇特性质，人们提出了氢键的概念。【阅读、思考与归纳】学生阅读“三、氢键及其对物质性质的影响”，思考，归纳氢键的概念、本质及其对物质性质的影响。【小结】氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。1、氢键的两个形成条件:1.与电负性大且半径小的原子(F,O,N)相连的氢原子;2.在氢原子附近有电负性大且半径小的原子(F,O,N)。2、氢键的存在（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，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，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构【阅读资料卡片】总结、归纳含有氢键的物质，了解各氢键的键能、键长。结论4：氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关。氢键强弱顺序如下：F-H…FO-H…OO-H…NN-H…N。C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。3、氢键的对性质的影响：1）熔沸点H2O的溶沸点比H2S高2）密度的大小冰的密度比水小3）溶解性NH3极易溶于水、乙醇与水互溶4）分子内氢键使分子具有环状闭合的结构，一般会使物质的熔沸点下降，使分子在极性溶剂中的溶解度降低练习1．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，熔化时所克服的作用力也完全相同的是A．CO2和SiO2B．NaCl和HClC．(NH4)2CO3和CO(NH2)2D．NaH和KCl2．你认为下列说法不正确的是A．氢键存在于分子之间，不存在于分子之内B．对于组成和结构相似的分子，其范德华力随着相对分子质量的增大而增大C．NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因只是NH3是极性分子，CH4是非极性分子D．冰熔化时只破坏分子间作用力3．沸腾时只需克服范德华力的液体物质是A．水B．酒精C．溴D．水银4．下列物质中分子间能形成氢键的是A．N2B．HBrC．NH3D．H2S5．以下说法哪些是不正确的？(1)氢键是化学键(2)甲烷可与水形成氢键(3)乙醇分子跟水分子之间存在范德华力⑷碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键6．乙醇（C2H5OH）和二甲醚（CH3OCH3）的化学组成均为C2H6O，但乙醇的沸点为78.5℃，而二甲醚的沸点为－23℃，为何原因？第三课时知识与技能：1、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。2、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。3、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。教学过程【复习引入】什么是极性键、非极性键？极性分子和非极性分子有什么区别？并举出常见的极性分子和非极性分子。碘易溶于四氯化碳而不易溶于水，氨和氯化氢易溶于水，这是为什么呢？【阅读、归纳】课本P50，让学生说出从分子结构的角度，物质相互溶解有那些规律？1、“相似相溶”规律：非极性物质一般易溶于非极性溶剂，极性溶质一般易溶于极性溶剂。2、若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越大，溶解性越好。3、“相似相溶”规律还适用于分子结构的相似性4、若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度【阅读、归纳】课本P51~53，了解什么叫手性异构体，什么叫手性分子，以及“手性分子在生命科学等方面的应用。【提问】如何判断一个分子是手性分子呢？【学生回答】有碳原子上连有四个不同的原子或基团。【小结】我们把连有四个不同的原子或基团的碳原子叫手性碳原子【过渡】通过前面的学习，我们都知道硫酸的酸性强于亚硫酸，硝酸的酸性强于亚硝酸，这是为什么呢？【讲述】从表面上来看，对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，这与他们的结构有关含氧酸的通式（HO）mROn，如果成酸元素R相同，则n越大，R的正电性越高，导致R-O-H中的O原子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就容易电离出氢离子，即酸性越强。如硫酸中n为2，亚硫酸中n为1，所以硫酸的酸性强于亚硫酸。【巩固练习】1、把下列液体分别装在酸式滴定管中，并使其以细流流下，当用带有静点的玻璃棒接近液体细流时，细流可能发生偏转的是A、四氯化碳B、乙醇C、二硫化碳D、苯2、根据“相似相溶”规律，你认为下列物质在水中溶解度较大的是A、乙烯B、二氧化碳C、二氧化硫D、氢气3、下列氯元素含氧酸酸性最强的是Ａ、HClOＢ、HClO2Ｃ、HClO3Ｄ、HClO44、下列物质中溶解度最小的是A、LiFB、NaFC、KFD、CsF5、