[理化生]第二章第三节分子的性质全部课时课件

一、键的极性和分子的极性1、极性键与非极性键【复习回顾】非极性键:由_____原子形成的共价键，共用电子对____________________极性键:由______原子形成的共价键，共用电子对会发生________________________吸引力强的呈________,另一个呈_________.同种不偏移（电荷分布均匀）相同偏移(电荷分布不均匀负电性正电性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（元素的电负性不同）。1、键的极性的判断依据是什么？共用电子对是否有偏向思考【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―OBB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同样也有极性、非极性之分。【讨论】一、键的极性和分子的极性非极性分子：电荷分布均匀对称的分子（正电中心与负电中心重合）极性分子：电荷分布不均匀不对称的分子（正电中心与负电中心不重合）共用电子对Cl2分子中，共用电子对不偏向，Cl原子都不显电性，为非极性分子【结论1】以非极性键结合的分子均为非极性分子ClClClClHCl共用电子对HClδ+δ-【结论2】以极性键结合的双原子分子为极性分子一、键的极性和分子的极性含有极性键的多原子分子一定是极性分子吗？【结论3】ABn型分子极性的判断方法1、物理模型法：从受力的角度分析在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）一、键的极性和分子的极性2、根据含键的类型和分子的空间构型判断：当ABn型分子的空间构型是空间对称结构时，由于分子的正负电荷中心重合，故为非极性分子，如：CO2、BF3、CH4，当分子的空间构型不是空间对称结构时，一般为极性分子，如：H2O、NH3。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，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，是非极性分子F合CHHHH109º28'正四面体型，对称结构，C-H键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子一、键的极性和分子的极性3、化合价法：中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子；若不等，，其分子为极性分子。化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2中心原子化合价绝对值3456234中心原子价电子数分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性3456656【思考与交流】二、范德华力及其对物质性质的影响1、范德华力：把分子聚集在一起的作用力。(1)范德华力大小范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级只能在很小的范围内存在，不属于化学键分子HClHBrHI范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)431.8366298.7(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)21.1423.1126.00二、范德华力及其对物质性质的影响(3)范德华力与分子的极性的关系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结构的分子，相对分子质量越____，范德华力越，熔、沸越。相似大大高二、范德华力及其对物质性质的影响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）（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。分子间作用力大小:CI4CCl4CF4CH4-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物的沸点１、定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对显正电性的H与另一分子中相对显负电性的X(或Y)中的孤对电子接近并产生相互作用，这种相互作用称氢键。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２、表示：氢键可以用X—H…Y表示。X和Y可以是同种原子，也可以是不同种原子，但都是电负性较大、半径极小的非金属原子（一般就是Ｎ、Ｏ、Ｆ）。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。３、氢键的键能一般小于40kJ/mol，强度介于化学键和分子间作用力之间．因此氢键不属于化学键，而属于分子间作用力的范畴。三、氢键及其对物质性质的影响邻羟基苯甲醛(熔点:-7℃)对羟基苯甲醛(熔点:115-117℃)４.氢键的存在(1)分子间氢键(2)分子内氢键三、氢键及其对物质性质的影响5、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。6、氢键对物质溶解度的影响：【应用与拓展】1、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2、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【应用与拓展】C【应用与拓展】水的物理性质:水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)水在20℃时密度(g/ml)水在100℃时密度(g/ml)0.00100.000.9998411.0000000.9982030.958354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？【应用与拓展】在水蒸气中水以单个的H20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（H20）n(如上图）；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，密度减小，因此冰能浮在水面上．【应用与拓展】随温度升高，同时发生两种相反的过程：一是冰晶结构小集体受热不断崩溃，缔合分子减少；另一是水分子间距因热运动不断增大．0～4℃间，前者占主导优势，4℃以上，后者占主导优势，4℃时，两者互不相让，导致水的密度最大．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。阅读资料卡片四、溶解性【思考与交流】1.NH3是极性分子，CH4为非极性分子，而水是极性分子，根据“相似相溶”规律，NH3易溶于水，而CH4不易溶于水。并且NH3与水分子之间还可以形成氢键，使得NH3更易溶于水。2.油漆是非极性分子，有机溶剂如（乙酸乙酯）也是非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据“相似相溶”规律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。3.实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是因为碘和四氯化碳都是非极性分子，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而水是极性分子。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。五、手性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右旋与左旋自然界中的手性自然界中的手性珍贵的法螺左旋贝。百万分之一，十分罕见。六、无机含氧酸分子的酸性指出下列无机含氧酸的酸性HClO4HClO3H2SO4HNO3H3PO4H2SO3H3BO3HNO2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）