江苏省邳州市第二中学高中化学 第三节 分子的性质课件 新人教版选修3.ppt

第三节分子的性质 课程标准导航1 了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因 2 知道范德华力 氢键对物质性质的影响 3 了解影响物质溶解性的因素及相似相溶规律 4 了解 手性分子 在生命科学等方面的应用 5 了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因 自主学习一 键的极性和分子的极性1 键的极性 不同 同种 2 分子的极性 不重合 不为零 重合 等于零 想一想1 h2 hcl ch4分子中共价键的极性和分子的极性如何 提示 h2中h h键是非极性键 hcl中的h cl键 ch4中的c h键都是极性键 h2 ch4是非极性分子 hcl是极性分子 二 范德华力及其对物质性质的影响1 概念 之间普遍存在的作用力称为范德华力 2 影响因素 结构和组成相似的物质 相对分子质量 范德华力越大 分子的极性 范德华力也越大 分子 越大 越大 三 氢键及其对物质性质的影响1 概念 氢键是由已经与 很强的原子形成共价键的 与另一个分子中或同一分子中电负性很强的原子之间的作用力 2 表示方法 氢键通常用a h b 表示 其中a b为n o f中的一种 表示共价键 表示形成的 电负性 氢原子 氢键 3 氢键对物质性质的影响 当形成分子间氢键时 物质的熔 沸点将 当形成分子内氢键时 物质的熔 沸点将 升高 下降 想一想2 化学键 范德华力和氢键的相对强弱如何 提示 范德华力很弱 约比化学键能小1 2数量级 氢键属于较弱的作用力 约为化学键的十分之几 由强到弱 化学键 氢键 范德华力 四 溶解性1 相似相溶 规律非极性溶质一般能溶于 溶剂 极性溶质一般能溶于 溶剂 2 影响物质溶解性的因素 1 外界条件 温度 压强等 2 分子结构 存在 相似相溶 规律 非极性 极性 3 氢键 如果溶质和溶剂之间存在氢键 则溶解度 且氢键作用力 溶解性越好 4 反应 so2与水反应生成亚硫酸 后者可溶于水 因此将 so2在水中的溶解度 增大 越大 增加 五 手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子 如同左手与右手一样互为镜像 却在三维空间里 互称手性异构体 有手性异构体的分子叫做手性分子 不能重叠 六 无机含氧酸分子的酸性1 对于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 2 含氧酸的通式可写成 ho mron 若成酸元素r相同 则n值越大 酸性 越强 越强 自主体验1 下列分子中属于极性分子的是 a cl2b hfc co2d ch4解析 选b cl2只含有非极性键 故属于极性分子 co2是直线形分子 ch4是正四面体形分子 空间结构都是对称的 正负电荷中心重合 故都属于非极性分子 hf是由极性键形成的双原子分子 属于极性分子 2 2012 岳阳高二质检 下列关于范德华力和氢键的叙述中 不正确的是 a 范德华力和氢键都属于分子间作用力b 范德华力和氢键都影响物质的熔 沸点等物理性质c 范德华力不是化学键 氢键是一种特殊的化学键d 有些分子之间既存在氢键 又存在范德华力 解析 选c 范德华力和氢键都属于分子间作用力 而不属于化学键 3 下列有关叙述不正确的是 a 氯化氢易溶于水 而甲烷难溶于水b 甲醇在水中的溶解度大 而戊醇在水中的溶解度小c hno3的酸性强 而hno2的酸性弱d ch4不是手性分子 而ch2f2是手性分子 解析 选d 氯化氢和水是极性分子 而甲烷是非极性分子 由相似相溶规律知a正确 甲醇分子中的羟基与水分子中的羟基相近 因而甲醇与水互溶 戊醇分子中的烃基大 因而戊醇在水中的溶解度明显减小 b正确 hno3可写成hono2 hno2可写成hono hno3的非羟基氧原子比hno2的非羟基氧原子多 因此hno3的酸性强 而hno2的酸性弱 c正确 手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团 ch4和ch2f2都不含手性碳原子 因而都不是手性分子 d错误 要点1共价键的极性与分子极性的关系探究导引1如何判断共价键有无极性 提示 根据成键元素是否相同 如h h键是非极性键 c h键是极性键 探究导引2含极性键的分子一定是极性分子吗 含非极性键的分子一定是非极性分子吗 提示 不一定 如c h键是极性键 而ch4是非极性分子 o o键是非极性键 而h2o2是极性分子 要点归纳 即时应用1 2012 蚌埠一中高二竞赛选拔 下列叙述中正确的是 a 以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子b 以极性键结合的分子一定是极性分子c 非极性分子只能是双原子单质分子d 非极性分子中 一定含有非极性共价键 解析 选a a是正确的 如o2 h2 n2等 b错误 以极性键结合的分子不一定是极性分子 若分子空间构型对称 正负电荷中心重合 就是非极性分子 如ch4 co2 ccl4 cs2等 c错误 非极性分子也可能是某些结构对称的含极性键的化合物 如ch4 co2等 d错误 非极性分子中不一定含有非极性键 如ch4 co2等 要点2范德华力 氢键和共价键探究导引3为什么卤素单质从f2 i2的熔 沸点越来越高 提示 从f2 i2结构相似 相对分子质量越来越大 因而范德华力越来越大 探究导引4h2o与h2s的结构相似 且相对分子质量h2o h2s 为什么沸点h2o h2s 提示 液态水分子之间存在氢键 要点归纳范德华力 氢键和共价键的比较 即时应用2 2012 济南高二质检 下列现象与化学键有关的是 a f2 cl2 br2 i2单质的熔点依次升高b h2o的沸点远高于h2s的沸点c h2o在高温下也难分解d 干冰汽化 解析 选c a项 卤素单质分子间存在着范德华力 且相对分子质量越大 范德华力越强 单质的熔点也就越高 d项 干冰中 co2分子间通过范德华力结合在一起 在汽化时需要克服范德华力 而co2分子内的化学键并没有断裂 b项 由于h2o分子间存在氢键 所以h2o的沸点要比h2s的高 c项 由于h o键键能很大 在较高温度时也难打开 所以h2o分子很稳定 与共价键有关 要点3无机含氧酸的酸性探究导引5如何判断酸性hclo hclo2 hclo3 hclo4 提示 可根据氯元素的化合价 氯元素的化合价越高 则酸性越强 要点归纳无机含氧酸分子酸性强弱的一般规律 1 对于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 如酸性hclo hclo2 hclo3 hclo4 2 含氧酸的通式可写成 ho mron 若成酸元素r相同 则n值越大 酸性越强 如酸性h2so3 h2so4 3 同主族或同周期元素最高价含氧酸的酸性可根据元素非金属性的强弱比较 1 同主族自上而下 非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐减弱 2 同周期自左而右 非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐增强 4 根据化学反应判断 相对强的酸可以制备相对弱的酸 如 h2so4 na2so3 na2so4 h2o so2 说明酸性 h2so4 h2so3 即时应用3 下列无机含氧酸分子中酸性最强的是 a hno2b h2so3c hclo3d hclo4 题型1共价键的极性与分子极性的关系 2012 北京朝阳区高二检测 下列物质中既有极性键 又有非极性键的非极性分子是 a ch2 ch2b ccl4c h2o2d hcn 思路点拨 解答此题注意以下两点 1 判断极性键和非极性键的方法 2 判断极性分子和非极性分子的方法 解析 h2o2和hcn是极性分子 ch2 ch2和ccl4是非极性分子 ccl4只含c cl极性键 ch2 ch2含c h极性键和c c非极性键 故ch2 ch2符合题意 答案 a 规律方法 1 判断共价键有无极性 关键看成键元素是否相同 若成键元素相同 则是非极性键 若成键元素不相同 则是极性键 2 判断分子有无极性 关键看分子的空间构型 若分子的空间构型对称即能使正负电荷中心重合 则为非极性分子 否则为极性分子 3 形成极性键的两个键合原子的电负性相差越大 键的极性就越强 题型2范德华力和氢键对物质性质的影响下图中a b c d四条曲线表示 a a a a族元素的气态氢化物的沸点 其中表示 a族元素气态氢化物沸点的是曲线 表示 a族元素气态氢化物沸点的是曲线 同一族中第三 四 五周期元素的气态氢化物沸点依次升高 其原因是 曲线a b c中第二周期元素的气态氢化物的沸点显著高于第三周期元素气态氢化物的沸点 其原因是 思路点拨 解答此题注意以下两点 1 h2o nh3 hf分子间存在氢键 氢键的强度大于范德华力 2 对于分子间不存在氢键的同一主族气态氢化物 随着相对分子质量的增大 范德华力增大 解析 h2o分子之间存在氢键 常温下呈液态 沸点最高 故a表示 a族氢化物沸点曲线 a族元素的氢化物都为非极性分子 且第二周期 a族元素的氢化物间也不存在氢键 沸点较低 故d表示 a族元素气态氢化物沸点曲线 由于同一主族中第三 四 五周期元素的气态氢化物间不存在氢键 且结构相似 所以它们的沸点与范德华力有关 故随着相对分子质量的增大 范德华力增大 沸点随之升高 曲线a b c中第二周期元素的气态氢化物沸点显著高于第三周期元素气态氢化物 原因是第二周期元素氢化物 h2o nh3 hf 分子间存在氢键 答案 ad结构相似 相对分子质量增大 范德华力增大 沸点升高分子间存在氢键 规律方法 1 范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力 是较弱的相互作用 只影响物质的物理性质 分子间作用力的作用范围较小 只有当分子与分子充分接近时才有明显作用 2 利用范德华力判断物质熔 沸点高低的前提是物质的组成和结构要相似 判断结构相似的方法有二 一是同主族同类别物质的结构相似 二是运用价层电子对互斥模型判断分子的立体构型 题型3无机含氧酸酸性强弱的判断已知含氧酸可用通式rom oh n表示 如r是s m 2 n 2 则化学式为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 h3bo3d hmno4 思路点拨 解答此题的关键是理解信息 并将各选项中的化学式改写成rom oh n 解析 hclo3可写成clo2 oh m 2 h2seo3可写成seo oh 2 m 1 h3bo3可写成b oh 3 m 0 hmno4可写成mno3 oh m 3 故hmno4的酸性最强 答案 d 名师点睛 1 利用rom oh n比较酸性强弱 当n相同时 可参考r元素的电负性判断 例如h2co3和h2so3的n都是1 但电负性s c 非金属性s c 所以酸性h2so3 h2co3 2 无机含氧酸的酸性强弱取决于其非羟基氧原子数 n 的大小 而与羟基数 m 的大小无关 abn或bna型分子极性的判断方法首先分析abn或bna型分子在n 2 3 4 5 时极性分子和非极性分子的空间构型 中心原子的化合价 价电子数及有无孤电子对 并找出其间的关系 其次判断abn或bna型分子的极性