高二化学选修3第二章第三节分子的性质课件

高二化学选修3第二章分子结构与性质一、键的极性和分子的极性（1）离子键、共价键？（2）极性键与非极性键1、极性键与非极性键复习回忆：非极性键:共用电子对无偏向（电荷分布均匀）极性键共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）2、共用电子对不偏向或有偏向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。1、键的极性的判断依据是什么？共用电子对是否有偏向复习回忆：同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键（1）何谓电负性？（2）分别以H2、HCl为例，探究电负性对共价键极性有何影响？复习回忆：练习与巩固指出下列物质中化学键的类型F2HFNaOHN2Na2O2H2O2CH3COOH练习与巩固1．含有非极性键的离子化合物是()A.NaOHB.Na2O2C.NaClD.NH4Cl2．下列元素间形成的共价键中，极性最强的是()A.F―FB.H―FC.H―ClD.H―O根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？分子的极性又是根据什么来判定呢？讨论：一、键的极性和分子的极性2、极性分子与非极性分子极性分子: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HCl共用电子对HClHCl分子中，共用电子对偏向Cl原子，∴Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，∴为极性分子δ+δ-∴以极性键结合的双原子分子为极性分子含有极性键的分子一定是极性分子吗？分析方法：从力的角度分析在ABn分子中，A-B键看作AB原子间的相互作用力，根据中心原子A所受合力是否为零来判断，F合=0，为非极性分子（极性抵消），F合≠0，为极性分子（极性不抵消）思考C=O键是极性键，但从分子总体而言CO2是直线型分子，两个C=O键是对称排列的，两键的极性互相抵消（F合=0），∴整个分子没有极性，电荷分布均匀，是非极性分子180ºF1F2F合=0OOCHOH104º30＇F1F2F合≠0O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是折线型构型，两个O-H键的极性不能抵消（F合≠0），∴整个分子电荷分布不均匀，是极性分子HHHNBF3：NH3：120º107º18'三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，是极性分子F1F2F3F’平面三角形，对称，键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子CHHHH109º28'正四面体型，对称结构，C-H键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子思考与交流常见分子键的极性键角分子构型分子类型1、常见分子的构型及分子的极性双原子分子H2、Cl2无无直线型非极性HCl有无直线型极性H2O有104º30'折线型极性CO2有180º直线型非极性三原子分子四原子分子NH3有107º18'三角锥型极性BF3有120º平面三角形非极性CH4有109º28'正四面体型非极性五原子分子的极性分子的空间结构键角决定键的极性决定小结：键的极性与分子极性的关系A、都是由非极性键构成的分子一般是非极性分子。B、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。C、极性键结合形成的多原子分子，可能为非极性分子，也可能为极性分子。D、多原子分子的极性，应有键的极性和分子的空间构型共同来决定。2、判断ABn型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素原子的最外层电子数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。[练习]判断下列分子是极性分子还是非极性分子：PCl3、CCl4、CS2、SO2非极性分子什么事实可证明H2O中确实存在极性？实验思考：动画放映自学:科学视野—表面活性剂和细胞膜1、什么是表面活性剂？亲水基团？疏水基团？肥皂和洗涤剂的去污原理是什么？2、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。3、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列?思考：二、范德华力及其对物质性质的影响气体在加压或降温是为什么会变为液体、固体？因为存在一种把分子聚集在一起的作用力而我们把这种作用力称为分子间作用力，又叫范德华力。(1)范德华力大小范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级分子HClHBrHI范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)431.8366298.7二、范德华力及其对物质性质的影响(2)范德华力与相对分子质量的关系结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大二、范德华力及其对物质性质的影响分子HClHBrHI相对分子质量36．581128范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00(3)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范德华力(kJ/mol)CO28极性8.75Ar40非极性8.50相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大二、范德华力及其对物质性质的影响(4)范德华力对物质熔沸点的影响二、范德华力及其对物质性质的影响单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4二、范德华力及其对物质性质的影响把分子聚集在一起的作用力又称范德华力作用微粒作用力强弱意义化学键范德华力相邻原子之间作用力强烈影响物质的化学性质和物理性质分子之间作用力微弱影响物质的物理性质（熔、沸点及溶解度等）练习：下列叙述正确的是：A．氧气的沸点低于氮气的沸点B、稀有气体原子序数越大沸点越高C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低D、同周期元素的原子半径越小越易失去电子二、范德华力及其对物质性质的影响科学视野壁虎与范德华力探究：为什么水的沸点比H2S、H2Se、H2Te的沸点都要高？氢键：是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。氢键的概念：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的本质：是一种静电作用，是除范德华力外的另一种分子间作用力，氢键的大小，介于化学键与范德华力之间，不属于化学键。但也有键长、键能。氢键的表示：表示为：X-HY（X、Y为N、O、F）。三、氢键及其对物质性质的影响氢键的种类：分子内氢键分子间氢键（属于分子间作用力）（不属于分子间作用力）三、氢键及其对物质性质的影响氢键对物质熔沸点影响：分子间氢键使物质熔沸点升高分子内氢键使物质熔沸点降低极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质溶解度增大，而当溶质分子形成分子内氢键时使溶质溶解度减小。氢键对物质溶解度的影响：比较熔沸点：HFHClH2OH2S邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛课堂讨论应用与拓展•为什么NH3极易溶于水？•冰的硬度比一般固体共价化合物大，为什么？•课后习题5？三、氢键及其对物质性质的影响资料卡片某些氢键的键长和键能科学视野生物大分子中的氢键练习：（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小结：定义范德华力氢键共价键作用微粒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相邻原子之间分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间分子之间强弱弱较强很强对物质性质的影响范德华力越大，物质熔沸点越高对某些物质(如水、氨气)的溶解性、熔沸点都产生影响物质的稳定性蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。现象：“相似相溶”的规律：非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。水和甲醇相互溶解，氢键存在增大了溶解性四、溶解性•（1）内因：相似相溶原理•（2）外因：影响固体溶解度的主要因素是温度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。•（3）其他因素：•A）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NH3。•B）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：SO2。思考与交流溶质分子与溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易。溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力越相似，越易互溶。PtCl2（NH3）2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大，请回答下列问题：⑴PtCl2（NH3）2是平面四边形结构，还是四面体结构⑵请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图，淡黄色固体：，黄绿色固体：。⑶淡黄色固体物质是由分子组成，黄绿色固体物质是由分子组成（填“极性分子”或“非极性分子”）⑷黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大，原因是。五、手性观察一下两组图片，有何特征？一对分子，组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。中心原子称为手性原子。手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。如图所示的分子，是由一家德国制药厂在1957年10月1日上市的高效镇静剂，中文药名为“反应停”，它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止痛并能够减轻孕妇的妊娠反应。然而，不久就发现世界各地相继出现了一些畸形儿，后被科学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这种药物中，只有图左边的分子才有这种毒副作用，而右边的分子却没有这种毒副作用。人类从这一药物史上的悲剧中吸取教训，不久各国纷纷规定，今后凡生产手性药物，必须把手性异构体分离开，只出售能治病的那种手性异构体的药物。“反应停”事件乳酸分子CH3CH(OH)COOH有以下两种异构体：图片五、手性具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子造成的。如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，记作﹡C。五、手性注意：也有一些手性物质没有手性碳原子具有手性碳原子的有机物具有光学活性．（1）下列分子中，没有光学活性的是______，含有两个手性碳原子的是________．A．乳酸—CHOH—COOHB．甘油—CHOH—C．脱氧核糖—CHOH—CHOH—CHOD．核糖—CHOH—CHOH—CHOH—CHO3CHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2（2）有机物X的结构简式为若使X通过化学变化，失去光学活性，可能发生的反应类型有________．A．酯化B．水解C．氧化D．还原E．消去F．缩聚右旋与左旋自然界中的手性珍贵的法螺左旋贝。百万分之一，十分罕见。自然界中的手性手性的应用手性合成手性催化科学史话巴斯德与手性六、无机含氧酸分子的酸性指出下列无机含氧酸的酸性HClO4HClO3H2SO4HNO3H3PO4H2SO3H3BO3HNO2六、无机含氧酸分子的酸性把含氧酸的化学式写成（HO）mROn，就能根据n值判断常见含氧酸的强弱。•n＝0，极弱酸，如硼酸（H3BO3）。•n＝1，弱酸，如亚硫酸（H2SO3）。•n＝2，强酸，如硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）。•n＝3，极强酸，如高氯酸（HClO4）。含氧酸的强度取决于中心原子的电负性、原子半径、氧化数。当中心原子的电负性大、原子半径小、氧化数高时，使O-H键减弱，酸性增强。六、无机含氧酸分子的酸性H2SiO4H3PO4H2SO4HClO3HClO4HClOHBrOHIO练习：比较下列含氧酸酸性的强弱六、无机含氧酸分子的酸性同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子原子序数增大，酸性增强。同一族的含氧酸，自上而下，随中心原子原子序数增大，酸性减弱。同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价。无机含氧酸强度的变化规律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，酸性越强：n=0→弱酸；n=1→中强酸；n=2→强酸；n=3→超强酸。已知：硼酸（H3BO3）是弱酸，而亚磷酸（H3PO3）是中强酸（1）写出这两种酸的结构式：、。（2）写出亚磷酸和过量的NaOH溶液反应的化学方程式：