【化学】23《分子的性质》极性非极性

第二章分子结构与性质第三节分子的性质（第一课时）知识回顾问题1、写出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式和结构式。问题2、共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同？即共用电子对是否偏移?电子式结构式电子式结构式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HClCl22、共用电子对是否有偏向或偏离是由什么因素引起的呢?这是由于原子对共用电子对的吸引力不同造成的。即键合原子的电负性不同造成的。1、键的极性的判断依据是什么？共用电子对是否有偏向或偏离思考共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）共用电子对无偏向（电荷分布均匀）非极性键极性键3、判断方法：（1）同种非金属元素的原子间形成的共价键是非极性键。（2）不同种非金属元素的原子间形成的共价键是极性键。练习：指出下列微粒中的共价键类型1、O22、CH43、CO24、H2O25、O22-6、OH-非极性键极性键极性键(H-O-O-H)极性键非极性键非极性键极性键极性分子: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）化学键的极性的向量和是否等于零（1）看键的极性，也看分子的空间构型2、判断方法：1、概念（二）分子的极性第一类：全部由非极性键组成的分子是非极性分子。如：P4、C60、S8C70、B12第二类：对于ABn型分子极性判别方法由极性键组成的双原子分子一定是极性分子。如：HX、CO、NO、180ºOOCHOH104º30＇F合≠0HHHNBF3NH3120º107º18'’极性分子非极性分子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.现已知03分子为V字形结构，据理推断O3应为(极性或非极性)分子，03在水中的溶解度比O2要(大或小)得多，其主要原因是.结论：由同种元素组成的非金属单质分子不一定是非性分子。C大极性极性分子练习：第二章分子结构与性质第三节分子的性质（第二课时）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，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。弱小1-2个数量级3.影响范德华力大小的因素（1）结构的分子，相对分子质量越，范德华力越，熔、沸越。单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4分子HClHBrHI相对分子质量36．581128范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00熔点/℃-114.8-98.5-50.8沸点/℃-84.9-67-35.4相似大大请分析下表中数据高结构式化学式相对分子质量沸点/℃（1）CH3OH（甲醇）CH4O3264（2）CH3CH2OH（乙醇）C2H6O4678（3）CH3CH2CH2OH（丙醇）C3H6O6097四卤化碳的熔沸点与相对原子质量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（2）相对分子质量或时，分子的极性越，范德华力越，熔、沸越。相同相近大大请分析下表中数据高4.分子间的范德华力有以下几个特征：（1）作用力的范围很小（2）很弱，约比化学键能小1～2个数量级，大约只有几到几十KJ·mol-1。（3）一般无方向性和饱和性（4）相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力越大（1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的。（2）将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子。分子间作用力共价键思考：（3）解释CCl4（液体）CH4及CF4是气体，CI4是固体的原因。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，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点高。分子间作用力大小:CI4CCl4CF4CH4四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物的沸点非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体，其熔沸点与其分子量有关．对于同一主族非金属元素而言，从上到下，分子量逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除分子间作力之外的其他作用．这种作用就是氢键．三、氢键及其对物质性质的影响氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由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.1.氢键概念(1)不属于化学键，氢键的本质还是分子间的静电吸引作用。(2)一般表示为:X—H----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:①与电负性大且r小的原子(F,O,N)相连的H;②在附近有电负性大,r小的原子(F,O,N).知识积累:甲醇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.(2)分子内氢键：例如(1)分子间氢键：3.氢键键能大小范围氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。F—H---FO—H---ON—H---N氢键键能(kJ/mol)28.118.817.9范德华力(kJ/mol)13.416.412.1共价键键能(kJ/mol568462.8390.8氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关，即与X和Y的电负性有关.它们的吸引电子能力越强(即电负性越大)，则氢键越强，如F原子得电子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键;原子吸引电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序为：F-H…FO-H…OO-H…NN-H…NC原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。4.氢键强弱（1）分子间氢键使物质熔沸点升高（2）分子内氢键使物质熔沸点降低（3）物质的溶解性5.氢键对物质物理性质的影响：思考：NH3为什么极易溶于水？NH3溶于水是形成N-H…Ｏ还是形成O-H…N?NH3溶于水形成氢键示意图如右,正是这样，NH3溶于水溶液呈碱性氢键的大小稍大于分子间力，比键要弱得多。氢键的形成对化合物的物理和化学性质具有重要影响，在生命物质的形成及生命过程中都扮演着重要角色。在水蒸气中水以单个H2O分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成(H2O)n；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减少，因此冰能浮在水面上。水的物理性质十分特殊。水的熔沸点高，水的比热容较大，水结成冰后密度变小……4。化学键与分子间作用力的比较存在强弱影响范围化学键原子间离子间强烈化学性质范德华力分子间较弱物理性质氢键固态、液态水分子间较强物理性质熔沸点熔沸点、粘度、硬度、溶解性（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，使物质的熔沸点升高D.HF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键练习：C注意：氢键只存在于固态、液态物质中，气态时无氢键。课堂练习下列事实与氢键有关的是（）A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀，密度变小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B第二章分子结构与性质第三节分子的性质（第三课时）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。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。3.若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度。4.“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。一、溶解性1．比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同？2．为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水？(油漆的主要成分是非极性或极性非常小的有机分子)3．为什么能用CCl4萃取碘水中的碘？思考与交流试一试：是否重合具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。1.手性异构体2.手性分子：有手性异构体的分子叫做手性分子。五.手性特征：①分子中原子或原子团互相连接的次序相同②在空间的排列方向不同有机物中凡是与双键或三键连接的碳原子都不是手性碳原子。3.手性碳原子当碳原子结合的四个原子或原子团各不相同时，该碳原子是手性碳原子。记作﹡C﹡1．下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH练习：CH2—OHCH2—OHOH1．下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH练习：CH2—OHCH2—OHOHA.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32．下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是()2．A.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3HClOHBrOHClHBrBrCH3CH3当分子中只有一个手性碳原子，分子一定有手性。当分子中有多个手性碳原子时，分子不一定有手性。4.判断手性分子的方法(1)一般具有对称面或对称中心的分子，是非手性分子。(2)根据手性碳原子拓展体验1.下列说法不正确的是（）A.互为手性异构的分子组成相同，官能团不同B.手性异构体的性质不完全相同C.手性异构体是同分异构体的一种D.利用手性催化剂合成可得到或主要得到一种手性分子A1、无机含氧酸酸性的比较①同周期，最高价含氧酸的酸性,自左至右增强。如：H3PO4H2SO4HClO4六.无机含氧酸的酸性②同主族、同价态的不同元素，含氧酸的酸性，自上而下减弱。HClO＞HBrO＞HIOHClO2＞HBrO2＞HIO2HClO3＞HBrO3＞HIO3HClO4＞HBrO4＞HIO4如：H2SO3＜H2SO4HNO2＜HNO3HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4③同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强HNO3、H2SO4并不是由H+和NO3¯、H+和SO42-组成的。实际上在它们的分子结构中，氢离子是和酸根上的一个氧相连的。2.认识无机含氧酸无机含氧酸可以写成(HO)mROnH2SO3＜H2SO4HNO2＜HNO3HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4【做一做】含氧酸的化学式可写成(HO)mROn，请将刚才的这些含氧酸改写成上述形式，并总结含氧酸的强弱与m、n的关系。(HO)ClO3(HO)2SO2(HO)2SO(HO)NO(HO)NO2(HO)Cl(HO)ClO(HO)ClO2(HO)mROn中，n值越大，酸性越强再认识拓展④酸分子中，非羟基（-OH）氧原子数目越多，酸性越强。(HO)mROn中，n值越大，酸性越强1.已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，则m=2，n=2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是()A．HClO4B．H2SeO3C．H3BO3D．H3PO4A随堂练习2.某些含氧酸可表示为(HO)mROn，它的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关。n越大，酸