分子的性质_2

1 / 17 分子的性质 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲 山课件 m 选修三第二章第三节 分子的性质导学案（第 4课时） 学习时间 XX XX学年上学期周 【课标要求】知识与技能要求： 复习本节主要知识 【重点知识再现】 一、共价键的类型 1 键 对于含有未成对的 s 电子或 p 电子的原子，它可以通过 s­s、 s­p、 p­p 等轨道 “ 头碰头 ” 重叠形成共价键。 键构成分子的骨架，可单独存在于两原子间，两原子间只有 1 个 键。 2 键 当两个 p 轨道 py­py、 pz­pz 以 “ 肩并肩 ” 方式进行重叠形成的共价键，叫做 键。 键的原子轨道重叠程度不如 键大，所以 键不如 键牢固。 键一般是与 键存在于具有双键或三键的分子中。因为 键不像 键那样集中在两核的连线上，原子核对电子的束缚力较小，电子能量较高，活动性较大，所以容易断裂。因此，一般含有共价双键或三键的化合物容易发生化学反应。 3单键、双键和三键 2 / 17 单键：共价单键一般是 键，以共价键结合的两个原子间只能有 1 个 键。 双键：一个是 键，另一个是 键。 三键：三键中有 1 个 键和 2 个 键。 4配位键 如果共价键的形成是由两个成键原子中的一个原子单独提供一对孤对电子进入另一个原子的空轨道共用而成键，这种共价键称为配位键。配位键是一种特殊的共价键。 NH 4、H3o、 H2So4 等以及种类繁多的配位化合物都存在配位键。 5非极性键和极性键 由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，简称非极性键。 由不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，简称极性键。 成键原子的电负性差值愈大，键的极性就愈强。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对偏移到电负性很大的原子一方。 二、分子的极 性 1分子极性的判断方法 (1)从分子组成上看 (2)从形成的化学键看 电子对不偏移 电子对不偏移 正负电荷中心重合 非极3 / 17 性分子 键的分布不对称 键的分布不对称 正负电荷中心不重合 极性分子 2常见的极性分子和非极性分子 3空间构型、键的极性和分子极性的关系 类型实例两个键之间的夹角键的极性分子的极性空间构型 X2H2、 N2 非极性键非极性分子直线形 XyHcl、 No 极性键极性分子直线形 Xy2(X2y)co2、 cS2180 极性键非极性分子直线形 So2120 极性键极性分子 V 形 H2o、 H2S105 极性键极性分子 V 形 Xy3BF3120 极性键非极性分子平面三角形 NH3107 极性键极性分子三角锥形 Xy4cH4、 ccl410928 极性键非极性分子正四面体形 三、范德华力及其对物质性质的影响 1化学键与分子间作用力的比较 化学键分子间作用力 概论分子内相邻的原子间强烈的相互作用叫化学键把分子聚集在一起的作用力，叫分子间作用力 范围分子内原子间分子间 (近距离 ) 强弱较强比化学键弱得多 4 / 17 对性质 的影响主要影响物质的化学性质主要影 响物质的物理性质 2.影响范德华力的因素 主要包括：分子的大小，分子的空间构型以及分子中电荷分布是否均匀等。对组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大。 3范德华力对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点：I2Br2cl2F2 ，RnXekrArNeHe (2)对物质溶解性的影响 如：在 273k 、 101kPa 时 ， 氧 气 在 水 中 的 溶 解 量(49cm3L 1) 比 氮 气 在 水 中 的 溶 解 量(24cm3L 1)大，就是因为 o2 与水分子之间的作用力比 N2与水分子之间的作用力大所导致的。 四、关于氢键 1表示形式 通常用 X Hy 表示氢键，其中 X H 表示氢原子和 X 原子以共价键相结合。氢键的键长是指 X 和 y 的距离，氢键的键能是指 X Hy 分解为 X H 和 y 所需要的能量。 5 / 17 2形成条件 在用 X Hy 表示的氢键中，氢原子位于其间是氢键形成的最重要的条件之一，同时，氢原子两边的 X 原子和 y 原子所 属元素具有很强的电负性；很小的原子半径是氢键形成的另一个条件。由于 X原子和 y原子具有强烈吸引电子的作用，氢键才能存在。这类原子应该是位于元素周期表的右上角元素的原子，主要是氮原子、氧原子和氟原子。 3类型 尽管人们将氢键归结为一种分子间作用力，但是氢键既可以存在于分子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间，如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间即存在氢键。不难理解，当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部，对羟基苯甲醛存在分子间氢 键，因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。 4氢键既有方向性又有饱和性 氢键只影响物质的物理性质。 5范德华力和氢键对物质性质的影响 范德华力与氢键主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。 氢键可使 H2o、 HF、 NH3 的熔、沸点升高，而造成熔、沸点出现反常现象，如 H2oH2S 等。 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高，6 / 17 如熔、沸点： o2N2， HIHBrHcl。组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点： coN2。在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷 异戊烷 新戊烷；芳香烃的同分异构体及其衍生物，其熔、沸点高低顺序是邻位化合物 间位化合物 对位化合物。 五、关于无机含氧酸分子的酸性 1无机含氧酸分子之所以显酸性，是因为其分子中含有 oH，而 oH上的 H 在水分子的作用下能够电离出 H，而显示一定的酸性。 2对同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。 3比较酸性强弱，如利用 (Ho)mRon，相比较的酸必须具有相同的 “R” 。 4酸性大小与 oH数目即 m 数值大小无关，如 H3Po4为中强酸，并非强酸， H2So3 与 H2So4 中 m 均为 2，但 H2So3 的酸性弱于 H2So4。 5同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较，根据 非 金 属 性 强 弱 去 比 较 ， 如 Hclo4H2So4 ，H2So4H2Seo4。 6比较酸性强弱的方法 (1)根据元素周期表判断 7 / 17 如： HFHclHBrHI； H4Sio4H3Po4H2So3； Hclo4Hclo3Hclo2Hclo (3)根据羟基氧原子数判断 HnRom： m n 0 弱酸 如 Hclo1 中强酸 如 H2So32 强酸 如 HNo33 最强酸 如 Hclo4 (4)根据电离度来判断：如： (H3Po4)(Hclo) ，酸性H3Po4Hclo (5)根据化学反应判断：如 H2So4 Na2So3=Na2So4 H2o So2 ，酸性： H2So4H2So3 H2o co2 ca(clo)2=caco3 2Hclo ， 酸 性 ：H2co3Hclo 【对点练习】 1下列物质微粒间只存在范德华力的是 ( ) A Ne B Nacl c Sio2 D NH4cl 2下列叙述正确的是 ( ) A同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高 B同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子 c同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高 D稀有气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高 8 / 17 3已知含氧酸可用通式 Xom(oH)n来表示，如 X 是 S， m 2，n 2，则这个式子表示 H2So4。一般而言，该式中 m 大的是强酸， m 小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是 ( ) A Hclo3B H2Seo3c H2Bo2D Hmno4 4水分子间存在一种叫 “ 氢键 ” 的作用 (介于范德华力与化学键之间 )彼此结合而形成 H2o。在冰中每个水分子被 4 个水分子包围形成变形的正四面体，通过 “ 氢键 ” 相互连接成庞大的分子晶体 冰。其结构示意图如图所示：则： (1)1mol冰中有 _mol“ 氢键 ” 。 （ 2）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离 方 程 式 为 ：_。 【学习效果自测】 1下列元素原子与氢形成的分子中，共价键的极性最大的是 ( ) A IB Sc FD cl 2下列说法正确的是 ( ) A由极性键构成的分子全都是极性分子 B含有非极性键的分子不一定是非极性分子 c极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键 9 / 17 D以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子 3使用微波炉加热，具有使受热物质均匀受热、表里一致、速度快、热效率高等优点其工作原理是通电后 炉内的微波场以几亿赫兹的高频改变外电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应，这是因为 ( ) A水分子具有极性共价键 B水分子中有共用电子对 c水由氢、氧两元素组成 D水分子是极性分子 4经验规律 (相似相溶规律 )：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实中可以用相似相溶规律说明的是 ( ) A Hcl 易溶于水 B I2 可溶于水 c cl2 可溶于水 D NH3易溶于水 5下列物质的沸点比较，前者低于后者的是 ( ) A F2与 I2B HF 与 Hclc Na与 kD Nacl与 H2o 6下列物质易溶于水的是 _，易溶于 ccl4的是 _。 A NH3B HFc I2D Br2 7下列化合物中，化学键的类型和分子的极性 (极性或非极性 )皆相同的是 ( ) A co2和 So2B cH4和 cH2cl2c BF3和 NH3D Hcl 和 HI 8下列无机含氧酸分子中酸性最强的是 ( ) A HNo2B H2So3c Hclo3D Hclo4 10 / 17 9下列事实与氢键有关的是 ( ) A水加热到很高的温度都难以分解 B水结成冰体积膨胀，密度变小 c cH4、 Sicl4、 GeH4、 SnH4熔点随相对分子质量增大而升高 D HF、 Hcl、 HBr、 HI的热稳定性依次减弱 10用一带静电的玻璃棒靠近 A、 B 两种纯液体流，现象如下图所示，据此分析， A、 B 两种液体分子的极性正确的是( ) A A 是极性分子， B 是非极性分子 B A 是非极性分子， B是极性分子 c A、 B 都是极性分子 D A、 B 都是非极性分子 11下列分子结构中，原子的最外层电子都能满足 8 电子稳定结构的是 ( ) A XeF2B co2c Pcl5D Hclo 12 co2、 cH4、 BF3都是非极性分子， HF、 H2o、 NH3 都是极性分子，由此推测 ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是 ( ) A所有原子在同一平面 B分子中不含有氢原子 c在 ABn中 A 原子没有孤对电子 D A 的相对原子质量小于B 13制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循11 / 17 环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、 NH3、 cH3cl 等作制冷剂，但它们不是有毒，就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。 据现有知识，某些元素 化合物的易燃性、毒性变化趋势如下： (1)氢化物的易燃性：第二周期 _ _ H2o HF； 第三周期 SiH4 PH3 H2S Hcl. (2)化合物的毒性： PH3 NH3； H2S_H2o； cS2_co2；ccl4 cF4(选填或、 )。 于是科学家们开始把注意力集中在含 F、 cl的化合物上。 (3)已知 ccl4 的沸点为 ， cF4 的沸点为 128 ，新的制冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时期反复试验，一种新的制冷剂氟利昂 cF2cl2 终于诞生了，其他类 似的还可以是 _。 (4)然而，这种制冷剂却造成了当今的某一环境问题是_，但求助于周期表中元素及其化合物的 _变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。 (填写字母 ) 毒性 沸点 易燃性 水溶性 颜色 a b c 【课后作业】 12 / 17 1下列说法不正确的是 ( ) A分子间作用力是分子间相互作用力的总称 B分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度、硬度等也有影响 c范德华力与氢键可同时存在于分子之间 D氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中 2下列说法正确的是 ( ) A H 与 D,16o 与 18o 互为同位素； H162o、 D182o 互为同素异形体；甲醇、乙二醇和丙三醇互为同系物 B在 Sio2 晶体中， 1 个 Si 原子和 2 个 o 原子形成 2 个共价键 c HI的相对分子质量大于 HF，所以 HI的沸点高于 HF D由第 A 族和第 A 族元素形成原子个数比为 11 、电子总数为 28的化合物，是离子化合物 3水蒸气中常含有部分 (H2o)2，要确定 (H2o)2的存在，可采用的方法是 ( ) A 1L水蒸气 冷凝后与足量金属钠反应，测量产生氢气的体积 B 1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量 c该水蒸气冷凝后，测水的 pHD该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比 4下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组13 / 17 是 ( ) A cH4和 Br2 B NH3和 H2oc H2S和 ccl4D co2和Hcl 5.下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关 R、 W、 X、y、 Z 五种元素的叙述中，正确的是 ( ) A常压下五种元素的单质中 Z 单质的沸点最高 B y、 Z 的阴离子电子层结构都与 R 原子的相同 c W 的氢化物的沸点比 X 的氢化物的沸点高 D y 元素的非金属性比 W 元素的非金属性强 6下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是 ( ) A H2oB cl2c NH3D ccl4 7 60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为 HnRom，其中 (m n)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的强弱与非羟基氧原子数 (m n)的关系见下表。试简要回答下列问题。 m n0123 含氧酸强度弱酸中强强很强 实例 HcloH3Po4HNo3Hclo4 (1)按此规则判断 H3Aso4、 H2cro4、 Hmno4 酸性由强到弱的顺序为 _。 (2)H3Po3 和 H3Aso3 的形式一样，但酸性强弱相差很大。已知 H3Po3为中强酸， H3Aso3为弱酸，试推断 H3Po3 和 H3Aso314 / 17 的分子结构_。 (3)按此规则判断碳酸应属于 _酸，与通常认为的碳 酸 的 强 度 是 否 一 致 ？ _ ，其可能的原因_ _。 8 (1)在下列物质 co2 、 NH3 、 ccl4 、 BF3 、 H2o 、So2 、 So3 、 Pcl5 、 Pcl3 中，属于非极性分子的是_。 (2)提出 AB3 型和 AB4 型分子质点 (分子或离子 )的空间构型方案。每个 A B 键均是极性相同的，符合极性分子或离子的结构是 _，如 _；符合非极性 分 子 或 离 子 的 结 构 是 _ ，如_。 (3)H2o 的沸点 (100) 比 HF的沸点 (20) 高，这是由于 _。 9氰 (cN)2为无色可燃性气体，剧毒，有苦杏仁味，和卤素单质有相似的性质。 (1)写出氰与苛性钠溶液反应的 离子方程式： 15 /