2014年秋高中化学 2.3 分子的性质课件 新人教版选修

1、 一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性 （1 1）离子键、共价键？）离子键、共价键？ （2 2）极性键与非极性键）极性键与非极性键 1 1、极性键与非极性键、极性键与非极性键 复习回忆：复习回忆： 非极性键非极性键:共用电子对无偏向（电荷分共用电子对无偏向（电荷分 布均匀）布均匀） 极性键极性键 共用电子对有偏向（电荷分共用电子对有偏向（电荷分 布不均匀）布不均匀） 2、共用电子对不偏向或有偏向是由什、共用电子对不偏向或有偏向是由什 么因素引起的呢么因素引起的呢? 这是由于原子对共用电子对的这是由于原子对共用电子对的吸引力吸引力 不同不同造成的。造成的。 1、键的极性的判断依据是什

2、么？、键的极性的判断依据是什么？ 共用电子对是否有偏向共用电子对是否有偏向 复习回忆：复习回忆： 同种同种非金属元素原子间形成的共价键是非金属元素原子间形成的共价键是非非 极性键极性键 不同种非金属元素原子间形成的共价键是不同种非金属元素原子间形成的共价键是 极性键极性键 （1）何谓电负性？）何谓电负性？ （2）分别以）分别以H2、HCl为例，探究电负为例，探究电负 性对共价键极性有何影响？性对共价键极性有何影响？ 复习回忆：复习回忆： 练习与巩固练习与巩固 指出下列物质中化学键的类型指出下列物质中化学键的类型 F F2 2 HF NaOH N HF NaOH N2 2 NaNa2 2O O2

3、 2 H H2 2O O2 2 CH CH3 3COOHCOOH 练习与巩练习与巩 固固 1 1含有非极性键的离子化合物是含有非极性键的离子化合物是 ( ( ) ) A.A.NaOH BNaOH B.Na.Na2 2O O2 2 C.NaClC.NaCl D D.NH.NH4 4ClCl 2 2下列元素间形成的共价键中，极性下列元素间形成的共价键中，极性 最强的是最强的是 ( ( ) ) A.FF A.FF B.HFB.HF C.HClC.HClD.HOD.HO 根据电荷分布是否均匀，共价键有极根据电荷分布是否均匀，共价键有极 性、非极性之分，以共价键结合的分性、非极性之分，以共价键结合的分

4、子是否也有极性、非极性之分呢？子是否也有极性、非极性之分呢？ 分子的极性又是根据什么来判定呢？分子的极性又是根据什么来判定呢？ 讨论：讨论： 一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性 2 2、极性分子与非极性分子、极性分子与非极性分子 极性分子极性分子: :正电中心和负电中心不重合正电中心和负电中心不重合 非极性分子非极性分子: :正电中心和负电中心重合正电中心和负电中心重合 H Cl 共用电子对共用电子对 HCl HCl分子中，共用电子对偏向分子中，共用电子对偏向Cl原子，原子， Cl原子一端相对地显负电性，原子一端相对地显负电性，H原子一原子一 端相对地显正电性，整个分子的电荷分布

5、端相对地显正电性，整个分子的电荷分布 不均匀，不均匀，为极性分子为极性分子 +- 以以极性键结合的双原子分子为极性分子极性键结合的双原子分子为极性分子 含有极性键的分子一定是极性分子吗？含有极性键的分子一定是极性分子吗？ 分析方法：从力的角度分析分析方法：从力的角度分析 在在ABn分子中，分子中，A-B键看作键看作AB原原 子间的相互作用力，根据中心原子子间的相互作用力，根据中心原子A 所受合力是否为零来判断，所受合力是否为零来判断，F合 合=0，为 ，为 非极性分子（极性抵消），非极性分子（极性抵消）， F合 合0， ， 为极性分子（极性不抵消）为极性分子（极性不抵消） 思考思考 C=O键是

6、极性键，但键是极性键，但 从分子总体而言从分子总体而言CO2 是是直线型直线型分子，两个分子，两个 C=O键是键是对称对称排列的，排列的， 两键的极性互相抵消两键的极性互相抵消 （ F合 合=0）， ），整个整个 分子没有极性，电荷分子没有极性，电荷 分布均匀，是非分布均匀，是非极性极性 分子分子 180 F1F2 F合 合=0 OOC H O H 10430 F1 F2 F合 合0 O-H键是极性键，共用电键是极性键，共用电 子对偏子对偏O原子，由于分子原子，由于分子 是是折线型构型折线型构型，两个，两个O-H 键的极性不能抵消（键的极性不能抵消（ F合 合 0），），整个分子电荷分整个分子

7、电荷分 布不均匀，是布不均匀，是极性分子极性分子 H H H N BF3： NH3： 120 10718 三角锥型三角锥型, 不对称，键的极不对称，键的极 性不能抵消，是极性分子性不能抵消，是极性分子 F1 F2 F3 F 平面三角形，对称，平面三角形，对称， 键的极性互相抵消键的极性互相抵消 （ F合 合=0） ） ，是非极，是非极 性分子性分子 C H H H H 10928 正四面体型正四面体型 ，对称结构，对称结构，C-H键的极性键的极性 互相抵消（互相抵消（ F合 合=0） ） ，是非极性分子是非极性分子 思考与交流思考与交流 常见分子常见分子键的极性键的极性键角键角分子构型分子构型

8、分子类型分子类型 1、常见分子的构型及分子的极性、常见分子的构型及分子的极性 双双原原 子分子分 子子 H2、 、Cl2 无 无 无无 直线型直线型 非极性非极性 HCl 有有 无无 直线型直线型 极性极性 H2O 有有 10430 折线型折线型 极性极性 CO2 有有 180 直线型直线型 非极性非极性 三原三原 子分子分 子子 四原四原 子分子分 子子 NH3 有有 10718 三角锥型三角锥型 极性极性 BF3 有有 120 平面三角形平面三角形 非极性非极性 CH4 有有 10928 正四面体型正四面体型 非极性非极性 五原五原 子子 分子的分子的 极性极性 分子的空分子的空 间结构间

9、结构 键角键角 决定决定 键的极性键的极性 决定决定 小结：小结： 键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系 A A、都是由非极性键构成的分子一般是非、都是由非极性键构成的分子一般是非 极极 性性分子。分子。 B B、极性键结合形成的双原子分子一定、极性键结合形成的双原子分子一定为为 极性极性分子。分子。 C C、极性键结合形成的多原子分子，可能、极性键结合形成的多原子分子，可能 为为 非极性分子，也可能为极性分子。非极性分子，也可能为极性分子。 D D、多原子分子的极性，应有键的极性和、多原子分子的极性，应有键的极性和 分子的空间构型共同来分子的空间构型共同来决定。决定。 2、判断、

10、判断ABn型分子极性的经验规律：型分子极性的经验规律： 若若中心原子中心原子A的化合价的绝对值等于的化合价的绝对值等于 该元素原子的该元素原子的最外层电子数最外层电子数，则为非，则为非 极性分子，若不等则为极性分子。极性分子，若不等则为极性分子。 练习练习 判断下列分子是极性分子还是判断下列分子是极性分子还是 非极性分子：非极性分子： PCl3、CCl4、CS2、SO2 非极性分子非极性分子 什么事实可证明什么事实可证明H2O中确实存在极性？中确实存在极性？ 实验实验 思考：思考： 动画放映动画放映 自学自学: : 科学视野科学视野表面活性剂和细胞膜表面活性剂和细胞膜 1 1、什么是表面活性剂

11、？亲水基团？疏水基、什么是表面活性剂？亲水基团？疏水基 团？肥皂和洗涤剂的去污原理是什么？团？肥皂和洗涤剂的去污原理是什么？ 2 2、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。 3 3、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方 式排列式排列? ? 思考：思考： 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 气体在加压或降温是为什么会变为液体、气体在加压或降温是为什么会变为液体、 固体？固体？ 因为存在一种把分子聚集在一起的作用因为存在一种把分子聚集在一起的作用 力而我们把这种作用力称为力而我们把这种作用力称为分子

12、间作用分子间作用 力，力，又叫又叫范德华力。范德华力。 (1)(1)范德华力大小范德华力大小 范德华力很弱，约比化学键能小范德华力很弱，约比化学键能小1-21-2数量数量 级级 分子分子HCl HCl HBr HBr HIHI 范 德 华 力范 德 华 力 (kJ/mol)(kJ/mol) 21.1421.1423.1123.1126.0026.00 共价键键能共价键键能 (kJ/mol)(kJ/mol) 431.8431.8366366298.7298.7 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 (2) (2) 范德华力与相对分子质量的关系范德华力与相对分子质量的关

13、系 结构相似，相对分子质量越大，结构相似，相对分子质量越大，范德范德 华力华力越大越大 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 分子分子HClHClHBrHBrHIHI 相对分子相对分子 质量质量 36365 58181128128 范德华力范德华力 (kJ/mol)(kJ/mol) 21.1421.1423.1123.1126.0026.00 (3)(3)范德华力与分子的极性的关系范德华力与分子的极性的关系 分子分子相对分相对分 子质量子质量 分子的分子的 极性极性 范德华力范德华力 (kJ/mol)(kJ/mol) COCO2828极性极性8.758.75 ArA

14、r4040非极性非极性8.508.50 相对分子质量相同或相近时，分子的极性越相对分子质量相同或相近时，分子的极性越 大，大，范德华力范德华力越大越大 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 (4)(4)范德华力对物质熔沸点的影响范德华力对物质熔沸点的影响 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 单质单质相对分相对分 子质量子质量 熔点熔点 / 沸点沸点 / F F2 23838-219.6-219.6 -188.1-188.1 ClCl2 27171-101.0-101.0-34.6-34.6 BrBr2 2160160-7.2-7.258

15、.858.8 I I2 2254254113.5113.5184.4184.4 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 把把分子聚集在一起的作用力分子聚集在一起的作用力 又称又称范德华力范德华力 作用微粒作用微粒 作用力强弱作用力强弱意义意义 化学键化学键 范德华力范德华力 相邻原子相邻原子 之间之间 作用力强烈作用力强烈 影响物质的化影响物质的化 学性质和物理学性质和物理 性质性质 分子之间分子之间 作用力微弱作用力微弱 影响物质的影响物质的物物 理性质理性质（熔、（熔、 沸点及溶解度沸点及溶解度 等）等） 练习：练习： 下列叙述正确的是：下列叙述正确的是： A氧气

16、的沸点低于氮气的沸点氧气的沸点低于氮气的沸点 B、稀有气体原子序数越大沸点越高稀有气体原子序数越大沸点越高 C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低 D、同周期元素的原子半径越小越易失去电子同周期元素的原子半径越小越易失去电子 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 科学视野科学视野 壁虎与范德华力壁虎与范德华力 探究：探究： 为什么水的沸点比为什么水的沸点比H2S、H2Se、 H2Te的沸点都要高？的沸点都要高？ 氢键：是由已经与氢键：是由已经与电负性很强的原子形成共电负性很强的原子形成共 价键的氢原子价键的氢原子( (如水分子中的氢

17、如水分子中的氢) )与与另一个分另一个分 子中电负性很强的原子子中电负性很强的原子( (如水分子中的氧如水分子中的氧) )之之 间的作用力。间的作用力。 氢键的概念：氢键的概念： 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 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 氢键的本质：氢键的本质： 是一种静电作用，是除范德华力外的另一种是一种静电作用，是除范德华力外的另一种 分子间作用力，氢键的大小，介于化学键与分子间作用力，氢键的大小，介于化学键与 范德华力之间，不属于化学键。但也有键长、范德华力之间，不属于化学键。但也有键长、 键能。键能。 氢键的表示：氢键的表示：

18、表示为：表示为：X-H YX-H Y（X X、Y Y为为N N、O O、F F）。）。 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 氢键的种类：氢键的种类： 分子内氢键分子内氢键 分子间氢键分子间氢键 （属于分子间作用力）（属于分子间作用力） （不属于分子间作用力）（不属于分子间作用力） 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 氢键对物质熔沸点影响：氢键对物质熔沸点影响： 分子分子间间氢键使物质熔沸点升氢键使物质熔沸点升高高 分子分子内内氢键使物质熔沸点降氢键使物质熔沸点降低低 极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键 使溶质

19、溶解度增大，而当溶质分子使溶质溶解度增大，而当溶质分子形成分子形成分子 内氢键时使内氢键时使溶质溶解度减小。溶质溶解度减小。 氢键对物质溶解度的影响：氢键对物质溶解度的影响： 比较熔沸点：比较熔沸点： HF HClHF HCl H H2 2O HO H2 2S S 邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛 课堂讨论课堂讨论 应用与拓展应用与拓展 为什么为什么NHNH3 3极易溶于水？极易溶于水？ 冰的硬度比一般固体共价化合物大，为什冰的硬度比一般固体共价化合物大，为什 么？么？ 课后习题课后习题5 5？ 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 资料卡片资料卡片 某

20、些氢键的键长和键能某些氢键的键长和键能 科学视野科学视野 生物大分子中的氢键生物大分子中的氢键 练习：（练习：（04广东）下列关于氢键的说法中正广东）下列关于氢键的说法中正 确的是确的是( ) A、每个水分子内含有两个氢键每个水分子内含有两个氢键 B、在、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键 C、分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升 高高 D、HFHF稳定性很强，是因为其分子间能形成稳定性很强，是因为其分子间能形成 氢键氢键 小结：小结： 定义定义 范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键 作用微粒作用微粒 分子间分子间 普遍存普遍存

21、在的作在的作 用力用力 已经与电负性很强的原子已经与电负性很强的原子 形成共价键的氢原子与另形成共价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原一分子中电负性很强的原 子之间的作用力子之间的作用力 原子之间通过原子之间通过 共用电子对形共用电子对形 成的化学键成的化学键 相邻原子之间相邻原子之间 分子间或分子内氢原子与电分子间或分子内氢原子与电 负性很强的负性很强的F、O、N之间之间 分子之间分子之间 强弱强弱 弱弱 较强较强 很强很强 对物质性质对物质性质 的影响的影响 范德华力越范德华力越 大，物质熔大，物质熔 沸点越高沸点越高 对某些物质对某些物质(如水、氨如水、氨 气气)的溶解性、熔沸点的溶

22、解性、熔沸点 都产生影响都产生影响 物质的稳定物质的稳定 性性 蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳； 而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。 现象：现象： “相似相溶相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非的规律：非极性溶质一般能溶于非 极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。 水和水和甲醇相互甲醇相互 溶解，氢键存溶解，氢键存 在增大了溶解在增大了溶解 性性 四、溶解性四、溶解性 （1 1）内因：相似相溶原理）内因：相似相溶原理 （2 2）外因：影响固体溶解度的主要因素是温）外因：影响固体溶

23、解度的主要因素是温 度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压 强。强。 （3 3）其他因素：）其他因素： A A）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解 度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NHNH3 3。 B B）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如： SOSO2 2。 思考与交流思考与交流 溶质分子与溶剂分子的结构越相似，溶质分子与溶剂分子的结构越相似， 相互溶解越容易。相互溶解越容易。 溶质分子的分子间力与溶剂分子的分溶质分子的分子间力与溶剂

24、分子的分 子间力越相似，越易互溶。子间力越相似，越易互溶。 PtClPtCl2 2（NHNH3 3）2 2可以形成两种固体，一种为淡黄可以形成两种固体，一种为淡黄 色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在 水中的溶解度较大，请回答下列问题：水中的溶解度较大，请回答下列问题： PtClPtCl2 2（NHNH3 3）2 2是平面四边形结构，还是四面是平面四边形结构，还是四面 体结构体结构 请在以下空格内画出这两种固体分子的几何请在以下空格内画出这两种固体分子的几何 构型图，构型图， 淡黄色固体：淡黄色固体： ，黄绿色固体：，黄绿色固体： 。 淡黄色固体物质

25、是由淡黄色固体物质是由 分子组成，黄分子组成，黄 绿色固体物质是由绿色固体物质是由 分子组成（填分子组成（填“极性分极性分 子子”或或“非极性分子非极性分子”） 黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大，黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大， 原因是原因是 。 五、手性五、手性 观察一下两组图片，有何特征？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，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，这对分子互称间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手手 性异构体性异构体。有手性异构

26、体的分子称为。有手性异构体的分子称为手性分手性分 子子。中心原子称为。中心原子称为手性原子手性原子。 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的分子，是由一家德国制药厂在19571957年年1010月月1 1日上市的高效镇静剂，日上市的高效镇静剂， 中文药名为中文药名为“反应停反应停”，它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止，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

27、儿，后被科学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的现了一些畸形儿，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。药物。 “反应停

28、反应停”事件事件 乳酸分子乳酸分子CHCH3 3CH(OH)COOHCH(OH)COOH有以下两种异有以下两种异 构体：构体： 图片图片 五、手性五、手性 具有手性的有机物，是因为含有具有手性的有机物，是因为含有手性碳手性碳 原子原子造成的。造成的。 如果一个碳原子所联结的如果一个碳原子所联结的四个原子或原四个原子或原 子团各不相同子团各不相同，那么该碳原子称为，那么该碳原子称为手性手性 碳原子碳原子，记作，记作 C C 。 。 五、手性五、手性 注意：也有一些手性物质没有手性碳注意：也有一些手性物质没有手性碳 原子原子 具有手性碳原子的有机物具有光学活性具有手性碳原子的有机物具有光学活性 （

29、1 1）下列分子中，没有光学活性的是）下列分子中，没有光学活性的是_， 含有两个手性碳原子的是含有两个手性碳原子的是_ A A乳酸乳酸 CHOHCHOHCOOHCOOH B B甘油甘油 CHOHCHOH C C脱氧核糖脱氧核糖 CHOHCHOHCHOHCHOHCHOCHO D D核糖核糖 CHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOCHO 3 CH OHCH 2 OHCH 2 OHCH 2 OHCH 2 （2 2）有机物）有机物X X的结构简式为的结构简式为 若使若使X X通过化学变化，失去光学活性，可能发通过化学变化，失去光学活性，可能发 生的反应类型有生的反应类型有_ A A酯化

30、酯化B B水解水解C C氧化氧化 D D还原还原E E消去消去F F缩聚缩聚 右旋与左旋右旋与左旋 自然界中的手性自然界中的手性 珍贵的法螺左旋贝。百珍贵的法螺左旋贝。百 万分之一，十分罕见。万分之一，十分罕见。 自然界中的手性自然界中的手性 手性的应用手性的应用 手性合成手性合成 手性催化手性催化 科学史话科学史话 巴斯德与手性 六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性 指出下列无机含氧酸的酸性指出下列无机含氧酸的酸性 HClO4HClO3 H2SO4HNO3 H3PO4H2SO3 H3BO3HNO2 六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性 把含氧酸的化学式写成（把含氧酸的化学式写成（HOHO）m ROnm ROn， 就能根据就能根据n n值判断常见含氧酸的强弱。值判断常见含氧酸的