人教版高中化学选修三-第二章分子结构与性质第三节分子的性质

2020年5月25日星期一8时27分10秒一、键的极性和分子的极性1、极性键与非极性键非极性键: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）2020年5月25日星期一8时27分10秒一、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V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104.5º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107.3º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1、都是由非极性键构成的分子一般是非极性分子。特殊：032、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。3、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。4、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：1、中心原子化合价法组成为ABn型化合物,若中心原子A的化合价等于族的序数,则该化合物为非极性分子。如：CH4,CCl4,SO3,PCl5。2、受力分析法若已知键角（或空间结构）,可进行受力分析,合力为0者为非极性分子。如：CO2,C2H4,BF3。3、孤对电子法在ABn型分子中，若中心原子A无孤对电子(未成对电子)，则是非极性分子，若中心原子A有孤对电子则是极性分子。如：CO2、CH4、SO3中心原子(C、S)无孤对电子，是非极性分子。而像H2O、NH3、NCl3中心原子(O、N)有孤对电子，则为极性分子。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8.75N228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）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：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。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。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。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。