人教版选修3 第2章第3节 分子的性质（第1课时） 学案.doc

第三节分子的性质第1课时键的极性和分子的极性范德华力和氢键1了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因。2了解范德华力的实质及对物质性质的影响。(重点)3了解氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响。键 的 极 性 和 分 子 的 极 性基础初探1键的极性2分子的极性3键的极性和分子极性的关系(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子。(2)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。探究升华思考探究已知h2o2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示：问题思考：(1)分析h2o2分子中共价键的种类有哪些？【提示】h2o2分子中ho键为极性共价键，oo键为非极性共价键。(2)h2o2分子中正电、负电中心是否重合？h2o2属于极性分子还是非极性分子？【提示】不重合。h2o2属于极性分子。认知升华1分子的极性与键的极性和分子立体构型的关系分子类型键的极性分子立体构型分子极性代表分子双原子分子a2非极性键直线(不对称)非极性n2等ab极性键直线(对称)极性co、hf等三原子分子ab2直线(对称)非极性co2、cs2、becl2等v形(不对称)极性h2o、h2s、so2等四原子分子ab3平面三角形(对称)非极性bf3、bcl3、so3等三角锥形极性nh3、pcl3、nf3等五原子分子ab4正四面体(对称)非极性ch4、sif4等abnc4n四面体形(不对称)极性ch2cl2等2.分子极性的判断方法(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子，如o2、h2、p4、c60。(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子，如hcl、hf、hbr。(3)含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；立体结构不对称的是极性分子。 (4)判断abn型分子极性的经验规律：若中心原子a的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。如cs2、bf3、so3、ch4、pcl5为非极性分子；h2s、so2、nh3、pcl3为极性分子。题组冲关题组1键的极性与分子极性的关系1下列原子跟氢原子形成的化学键中，极性最强的是()afbclcn do【解析】与h元素相比，得电子能力越强的元素跟氢原子形成的化学键极性越强。由于f的得电子能力最强，故f原子跟氢原子形成的化学键极性最强。【答案】a2下列分子属于含有极性键的非极性分子的是()ao2 bnh3ch2o2 dc2h2【解析】o2分子中只有非极性键，a项错误，nh3、h2o2含有极性键，但都是极性分子，b、c两项都错；c2h2含有极性键ch键，但是c2h2分子是非极性分子，d项正确。【答案】d3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()aco2和so2 bch4和ph3cbf3和nh3 dhcl和hi【解析】题目所给各物质分子中均为极性键。co2、ch4、bf3为非极性分子，so2、ph3、nh3、hcl、hi为极性分子。【答案】d题组2分子极性的判断方法4使用微波炉加热，具有使受热物质均匀，表里一致、速度快、热效率高等优点，其工作原理是通电炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，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【解析】只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子，故选d。【答案】d5x、y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是()axy4 bxy3cxy2 dxy【解析】xy为直线形分子，不同种元素对电子对吸引能力不同，分子必有极性。【答案】d范 德 华 力 及 其 对 物 质 性 质 的 影 响基础初探1概念分子之间普遍存在的相互作用力。2特征范德华力很弱，约比化学键的键能小12个数量级。3影响因素(1)组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。(2)分子的极性越大，范德华力越大。4对物质性质的影响范德华力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点。范德华力越大，物质的熔、沸点越高。探究升华思考探究(1)ccl4、sicl4、sncl4的稳定性为什么逐渐减弱？而它们的沸点逐渐升高？【提示】分子稳定性取决于键长和键能，ccl4、sicl4、sncl4中的键长逐渐变长，键能逐渐减小，分子稳定性减弱；由分子构成的物质的沸点取决于分子间作用力的大小，ccl4、sicl4、sncl4的组成和结构相似，随相对分子质量的增大，它们分子间的作用力逐渐增大，沸点逐渐升高。(2)为什么hcl、hbr、hi的热稳定性依次减弱而熔沸点依次升高？【提示】hcl、hbr、hi的热稳定性依次减弱是由于hx键键能依次减小，熔沸点依次升高是由于范德华力依次增大。认知升华分子间作用力对物质性质的影响1对物质熔、沸点的影响：一般来说，组成和结构相似的分子构成的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。2对物质溶解性的影响：物质与水分子间的作用力越大，物质在水中的溶解度越大。3极性分子易溶于极性溶剂中，非极性分子易溶于非极性溶剂中。题组冲关1人们熟悉的影片蜘蛛侠为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板等比较滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能从天花板上掉下的主要原因是()a蜘蛛脚的尖端锋利，能抓住天花板b蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上c蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间的范德华力这一“黏力”使蜘蛛不致坠落d蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体【解析】蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。【答案】c2下列关于范德华力的叙述中，正确的是()a范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键b范德华力与化学键的强弱不同c任何分子间都会产生范德华力d范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量【解析】范德华力普遍存在于分子之间，但也必须满足一定的距离要求，若分子间距足够大，分子之间也难以产生相互作用。【答案】b3下列说法中正确的是()a分子间作用力越大，分子越稳定b分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高c相对分子质量越大，其分子间作用力越大d分子间只存在范德华力【解析】分子间作用力主要影响物质的物理性质，化学键主要影响物质的化学性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，b正确，a不正确；分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其分子间作用力越大，c不正确；分子间不只有范德华力，d不正确。【答案】b4ph3一种无色剧毒气体，其分子结构和nh3相似，但ph键键能比nh键键能低。下列判断错误的是() 【导学号：90990052】aph3分子呈三角锥形bph3分子是极性分子cph3沸点低于nh3沸点，因为ph键键能低dph3分子稳定性低于nh3分子，因为nh键键能高【解析】ph3同nh3构型相同，因中心原子上有一对孤电子对，均为三角锥形，属于极性分子，故a、b项正确；ph3的沸点低于nh3，是因为nh3分子间存在氢键，c项错误；ph3的稳定性低于nh3，是因为nh键键能高，d项正确。【答案】c氢 键 及 其 对 物 质 性 质 的 影 响基础初探1概念氢键是除范德华力外的另一种分子间作用力，它是由已经与电负性很大的原子(如n、f、o)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。2表示方法氢键通常用ahb表示，其中a、b为n、o、f中的一种，“”表示共价键，“”表示形成的氢键。3特征(1)氢键不属于化学键，键能较小，比化学键的键能小12个数量级，但比范德华力强。(2)氢键具有一定的方向性和饱和性。4类型氢键可分为分子内氢键和分子间氢键两类。存在分子内氢键，存在分子间氢键。前者的沸点低于后者。5氢键对物质性质的影响(1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。(2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将下降。(3)氢键也影响物质的电离、溶解等过程。探究升华思考探究有机物a()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物b()只能形成分子间氢键。问题思考：(1)工业上用水蒸气蒸馏法将a和b进行分离，首先被蒸出的成分是哪一种？为什么？【提示】首先被蒸出的物质为a。因为a易形成分子内氢键，b易形成分子间氢键，所以b的沸点比a的高。(2)在第a、a、a族元素的氢化物中，为什么nh3、h2o、hf三者的相对分子质量分别小于同主族其他元素的氢化物，但熔、沸点却比其他元素的氢化物高？【提示】因为nh3、h2o、hf三者的分子间能形成氢键，同主族其他元素的氢化物不能形成氢键，所以它们的熔点和沸点高于同主族其他元素的氢化物。认知升华范德华力、氢键、化学键的比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种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个电负性很强的原子之间的静电作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用作用微粒分子h与n、o、f原子特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性有方向性和饱和性强度共价键氢键范德华力影响强度的因素随分子极性的增大而增大组成和结构相似的分子构成的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于xhy，x、y的电负性越大，y原子的半径越小，作用越强成键原子半径和共用电子对数目。键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如cf4ccl4h2s分子内存在氢键时，降低物质的熔、沸点共价键键能越大，分子稳定性越强题组冲关1关于氢键，下列说法正确的是()a氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键b冰中存在氢键，水中不存在氢键c分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高dh2o是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致【解析】氢键属于分子间作用力，其大小介于范德华力和化学键之间，不属于化学键，分子间氢键的存在，加强了分子间作用力，使物质的熔、沸点升高，a项错误，c项正确；在冰和水中都存在氢键，而h2o的稳定性主要是由分子内的oh的键能决定，b、d项错误。【答案】c2电影泰坦尼克号讲述了一个凄婉的爱情故事，导致这一爱情悲剧的罪魁祸首就是冰山。以下对冰的描述中不正确的是() 【导学号：90990053】a冰形成后，密度小于水，故冰山浮在水面上，导致游轮被撞沉b在冰中存在分子间氢键，导致冰山硬度大，能撞沉游轮c在冰中每个水分子能形成四个氢键d在冰中含有的作用力只有共价键和氢键【解析】水在形成冰时，由于氢键的存在，使得密度减小，故冰浮在水面上；在冰中每个水分子形成四个氢键，它们分别为水分子中每个o原子能与两个氢原子形成两个氢键，而分子中的两个氢原子分别与另外的水分子中的氧原子形成氢键；在水分子内含有oh共价键，水分子间存在氢键，同时也存在范德华力等分子间作用力。【答案】d3下列现象与氢键有关的是()nh3的熔、沸点比第a族其他元素氢化物的高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低水分子高温下也很稳定a bc d 【解析】氢键不是化学键，一般影响物质的物理性质，分子的稳定性与化学键强弱有关系，因此与氢键无关系，答案选b。【答案】b4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)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。 【导学号：90990054】(1)1 mol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微粒，其电离方程式为：_。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是_。(3)氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断nh3溶于水后，形成的nh3h2o的合理结构是下图的(a)还是(b)？_。【解析】(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，故每个水分子形成的氢键数为4/22。(3)从一水合氨的电离特点确定。【答案】(1)2(2)h2oh2oh