化学选修三2.3.1-键的极性和分子的极性-课件-(共81张PPT)

第三节分子的性质(第一课时)•分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。•那么分子空间结构又是怎么测定的呢各种理论的解释：价层电子对互斥理论杂化轨道理论等结构性质决定第三节分子的性质(第一课时)极性共价键非极性共价键一、键的极性和分子的极性（一）共价键的分类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）A-A非极性键A-B极键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A--A。（2）不同种非金属元素的原子间形成的共价键是极性键A--B。1用滴管放下一股水流,用塑料笔在毛皮上摩擦后接近水滴并移动塑料笔，你观察到什么？为什么？2.换用CCl4，观察现象。原因：说明H2O分子与CCl4分子不同，H2O分子受静电作用（极性分子），CCl4分子不受静电作用（非极性分子）。实验：分子中键的极性与分子的极性有关系吗？原因：实验：分子中键的极性与分子的极性有关系吗？解释：结构性质（极性）决定CCl4疑问：H2O和CCl4分子中都只含极性键，为什么H2O分子与CCl4分子受静电作用力不同？CHHHHOHH立体空间结构极性分子:正电荷中心和负电荷中心不重合的分子非极性分子:正电荷中心和负电荷中心重合的分子看正电荷中心和负电荷中心是否重合（2）再看分子的空间构型确定正负电荷中心（1）看键的极性确定正负电荷2、判断方法：1、概念（二）分子的极性与分子立体空间结构有密切联系方法一：109º28'正四面体型，对称结构，C-Cl键的极性互相抵消（F合=0），正负电荷中心重合，是非极性分子CCCl4HOH105ºF合≠0O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是V形构型，∴整个分子电荷中心不重合，是极性分子H2OC=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），∴整个分子电荷分布均匀，没有极性，是非极性分子180ºF1F2F合=0OOC如CO2BF3120ºF1F2F3F’平面正三角形，对称，键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子109º28'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CHHHHCH4HHHNNH3107º三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，是极性分子ABn分子的判断法一：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）109º28'正四面体型，对称结构，C-Cl键的极性互相抵消（F合=0），正负电荷中心重合，是非极性分子CCCl4HOH105ºF合≠0O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是V形构型，∴整个分子电荷中心不重合，是极性分子H2OC=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），∴整个分子电荷分布均匀，没有极性，是非极性分子180ºF1F2F合=0OOC如CO2BF3120ºF1F2F3F’平面正三角形，对称，键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子109º28'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CHHHHCH4HHHNNH3107º三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，是极性分子ABn多原子分子CCl4CH4BF3CO2非极性分子极性分子H2ONH3中心原子无孤对电子C:Cl:....:Cl:....:Cl:....:Cl:....C:HH:H..H..B:F:....:F:....:F:....N:HH:..H..中心原子有孤对电子ABn分子中心原子无孤对电子非极性分子，中心原子有孤对电子为极性分子当中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时（中心原子A无孤对电子）为非极性分子，反之为极性分子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），∴整个分子电荷分布均匀，没有极性，是非极性分子180ºF1F2F合=0OOC如CO2BF3120ºF1F2F3F’平面正三角形，对称，键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子109º28'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CHHHHCH4HHHNNH3107º三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，是极性分子ABn分子的判断法一：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）法二：当中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时（中心原子A无孤对电子）为非极性分子，反之为极性分子全部由非极性键组成的分子是非极性分子。如：P4、C60、S8C70、B12A-A形分子非极性分子，A-B形分子极性分子练习CCl4、CH4、BF3、CO2非极性分子:极性分子:H2O、NH3[练习]判断下列分子是极性分子还是非极性分子：PCl3、CCl4、CS2、SO2、H2O、PCl5、SO3、CO2、NH3、CH4、NO2非极性分子:CCl4、CS2、PCl5、SO3、CO2、CH4只含极性键的多原子分子有的是极性分子，有的是非极性分子。？多原子分子（ABn），当中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，中心原子无孤对电子，该分子一般为非极性分子；否则为极性分子。[练习]判断下列分子是极性分子还是非极性分子：PCl3、CCl4、CS2、SO2.H2O、PCl5、SO3、CO2非极性分子:+4+4+3+4-2+5+6+4CCl4、CS2、PCl5、SO3、CO2、CH4NH3、CH4、NO2-3-4+4常见分子键的极性键角分子构型分子的极性双原子分子H2、Cl2HCl三原子分子CO2H2O四原子分子NH3BF3五原子CH4常见分子的构型及分子的极性无无直线型非极性有无直线型极性有105ºV型极性有180º直线型非极性有107三角锥型极性有120º平面三角形非极性有109º28'正四面体型非极性分子的极性分子的空间结构键角决定键的极性决定小结：决定成键原子电负性差别第三节分子的性质(第二课时)思考•水分子中氢氧原子之间存在相互作用，那么水分子之间呢？•为什么水较容易气化（100℃）而水却很难分解（1000℃也仅有极少量分解）？•Cl2、Br2、I2单质都是由分子组成的物质，而它们的物态却是不相同的，这说明什么？二、范德华力及其对物质性质的影响1.定义：把分子聚集在一起的作用力称范德华力。请分析下表中数据2.特点：范德华力，约比化学键能。很弱小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)431.8366298.73.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、沸点越。相似大大请分析下表中数据高单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-2190.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4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分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、沸点越。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（气态时可忽略）（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）影响物质的物理性质，如熔沸点等。（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。范德华力共价键思考：（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，它们分子间范德华力随相对分子质量增大而增大，相对分子质量越大，范德华力越大。范德华力大小:CI4CCl4CF4CH4四卤化碳的熔沸点与相对分子质量的关系-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分子间还存在除范德华力之外的其他作用．这种作用就是氢键．三、氢键及其对物质性质的影响1.氢键概念：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.例如：在HF中F的电负性相当大,电子对强烈地偏向F,而H几乎成了质子(H+),这种H与另一个HF分子中电负性相当大、半径小的F相互接近时,产生一种特殊的分子间力——氢键.(1)不属于化学键(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与电负性大且半径小的原子(F,O,N)相连的H;②在附近有电负性大,半径小的原子(F,O,N).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/mol568462.8390.8X—H----Y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.X—H----Y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）物质的溶解性增大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X√我们在学习化学的过程中还有什么地方能用氢键的知识来解释的？(1)醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高(2)低级醇易溶于水(3)HF酸是弱酸6.氢键的应用……讨论水的特殊性：(1)水的熔沸点比较高？(2)为什么水结冰后体积膨胀？(3)为什么水在4℃时密度最大？液态水中的氢键在水蒸气中水以单个的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(如上图）；在固态水（冰）