[理化生]第二章第三节分子的性质全部课时课件.ppt

第三节 分子的性质,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,【练习与巩固】,1、含有非极性键的离子化合物是 ( ) A. NaOH B .Na2O2 C.NaCl D .NH4Cl 2、下列元素间形成的共价键中，极性最强 的是 ( ) A.FF B.HF C.HCl D.HO,B,B,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）,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,+,-,【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,180,F1,F2,F合=0,10430,F1,F2,F合0,O-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,BF3：,NH3：,120,10718,三角锥型, 不对称，键的极性不能抵消，是极性分子,F1,F2,F3,F,平面三角形，对称，键的极性互相抵消，是非极性分子,F合,10928,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。,非极性,非极性,非极性,非极性,极性,极性,极性,3,4,5,6,6,5,6,【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,(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,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,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,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,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: CI4 CCl4 CF4 CH4,、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,、表示：氢键可以用XHY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、）。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。,、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),.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还是形成O-HN?,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:,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04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：,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