分子的结构与性质

1、分子的结构与性质第1页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一一、键的极性和分子的极性极性键与非极性键以H2、HCl为例，探究电负性对共价键有何影响？极性分子与非极性分子（1）由非极性键构成的分子，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？（2）以HCl和CH4为例，分析：由极性键形成的分子，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？（3）常见的极性分子和非极性分子有哪些？如何简单判断？第2页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一练习指出下列物质中的共价键类型1、O22 、CH43 、CO24、 H2O25 、Na2O26 、NaOH非极性键极性键极性键(H-O-O-H)极性键

2、 非极性键非极性键极性键第3页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一1含有非极性键的离子化合物是 A.NaOH B.Na2O2 C.NaCl D.NH4Cl2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分子的极性极性分子正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子非极性分子正电荷重心和负电荷重心相重合的分子第4页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一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180F1F2F合=0OOC第

3、5页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一HOH10430F1F2F合0O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是折线型构型，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，是极性分子第6页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一HHHNBF3：NH3：12010718 三角锥型, 不对称，键的极性不能抵消，是极性分子F1F2F3F平面三角形，对称，键的极性互相抵消（ F合=0） ，是非极性分子第7页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一CHHHH10928 正四面体型 ，对称结构，C-H键的极性互相抵消（ F合=0） ，是非

4、极性分子第8页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一常见分子 键的极性 键角 分子构型 分子类型 常见分子的构型及分子的极性双原子分子H2、Cl2 无 无 直线型 非极性HCl 有 无 直线型 极性H2O 有 104.50 折线型 极性CO2 有 180 直线型 非极性三原子分子四原子分子NH3 有 107.30 三角锥型 极性BF3 有 120 平面三角形 非极性CH4 有 109.50 正四面体型 非极性五原子第9页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一小结：分子的极性与键的极性的关系：分子共价键的极性分子中正负电荷中心分子的极性举例H2、N2、O2、P4、

5、C60非极性分子重合非极性键同核原子分子异核双原子分子异核多原子分子极性键分子中各键向量和为零分子中各键向量和不为零重合不重合不重合非极性分子极性分子极性分子CO、HClCO2、CH4HCN、H2O、NH3、CH3Cl第10页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一总结：键的极性与分子极性的关系 A、都是由非极性键构成的分子一定是非极性分子。 B、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。 C、极性键结合形成的多原子分子，可能为 非极性分子,也可能为极性分子。 D、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决定。第11页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星

6、期一分子的极性分子的空间结构键角决定键的极性决定小结：第12页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一巩固练习：1、下列叙述正确的是（ ）：凡是含有极性键的分子一定是极性分子。极性分子中一定含有极性键。非极性分子中一定含有非极性键。非极性分子一定不含有极性键。极性分子一定不含有非极性键。凡是含有极性键的一定是极性分子。非金属元素之间一定形成共价键。离子化合物中一定不含有共价键。第13页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一2、按下列要求书写有关物质的电子式含有离子键又含有极性键的化合物 。含有离子键又含有非极性键的化合物 。含有离子键又含有四个极性键的化合物 。含

7、有非极性键又含有极性键的化合物 。含有极性共价双键的非极性分子 。含有共价三键的非极性分子 。只含有离子键的化合物 。第14页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一1.范德华力的本质分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。分子间作用力只存在于由分子构成的物质之间，离子化合物、原子晶体、金属之间不存在范德华力。分子间作用力范围很小，即分子充分接近时才有相互间的作用力。分子的大小、分子的极性对范德华力有显著影响。结构相似的分子，相对分子质量越大范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。二、范德华力和氢键第15页，

8、共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一2.氢键的本质 氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，H原子还能够跟另外一个电负性大的原子Y之间产生静电引力的作用，成为氢键，表示为：X-HY（X、Y为N、O、F）。 氢键的特征 氢键既有方向性（X-HY尽可能在同一条直线上），又有饱和性（X-H只能和一个Y原子结合）。 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、键能。第16页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一第17页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一氢键的存在氢键可分为分子间氢键和分子内氢键两大类。一个分子中的X-H与另一个分子

9、的Y结合而成的氢键成为分子间氢键。如：水分子之间、甲酸分子之间，以及氨分子与水分子之间等。一般成直线型。在某些分子里，如：邻羟基苯甲醛分子中，O-H与相邻的醛基中的O形成的氢键在分子内部，故称分子内氢键。不能在一条直线上。第18页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一氢键的形成对化合物性质的影响（1）对沸点和熔点的影响 分子间氢键使物质熔、沸点升高。而分子内氢键使物质的沸点和熔点降低。（2）对溶解度的影响 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间氢键使恰好相反。 思考：为什么NH3极易溶于水？冰的硬度比一般固体共价化合物大，为什么？第19页

10、，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一小结：定义范德华力氢键共价键作用微粒分子间普遍存在的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分子中电负性很强的原子之间的作用力原子之间通过共用电子对形成的化学键相邻原子之间分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间分子之间强弱弱较强很强对物质性质的影响范德华力越大，物质熔沸点越高对某些物质(如水、氨气)的溶解性、熔沸点都产生影响物质的稳定性第20页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一1.欲提取碘水中的碘，不能选用的萃取剂是( )A酒精 B四氯化碳 C蒸馏汽油 D苯 2.欲用萃取剂A把溶质B从溶剂C的溶液里

11、萃取出来，萃取剂A需符合以下条件：_ _ _ A与C互不相溶B在A中的溶解度大于在C中的溶解度A与B不发生化学反应A三、溶解性第21页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一1影响物质溶解性的因素影响固体溶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强2相似相溶规律：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。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小“相似相溶”还适用于分子结构的相似性如果溶质与水发生化学反应可改变_其溶解度。 第22页，共37页，2022年，5月20日，10点

12、3分，星期一练习1比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同？2为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水？3怎样理解汽油在水中的溶解度很小？4怎样理解低碳醇与水互溶，而高碳醇在水中的溶解度却很小？第23页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一相似相溶原理“凡是分子结构相似的物质，都是易于互相溶解的。”这是从大量事实总结出来的一条规律，叫做相似相溶原理。由于分子的极性是否相似对溶解性影响很大，所以，相似相溶原理又可以理解为“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。”例如：CCl4是非极性分子，作为溶剂它就是非极性溶剂

13、；而H20是极性分子，所以它是极性溶剂。Br2、I2等都是非极性分子，所以易溶于CCl4、苯等非极性溶剂，而在水这一极性溶剂中溶解度就很小。相反，盐类(NaCl等)这些离子化合物可看做是极性最强的，它们就易溶于水而不溶于CCl4、苯等非极性溶剂。HCl、H2S04是强极性分手，易溶于水而难溶于CCl4。利用相似相溶原理，有助于我们判断物质在不同溶剂中的溶解性。 第24页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一结论：影响溶解度的因素（1）内因：相似相溶原理（2）外因：影响固体溶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强。（3）其他因素： 如果溶质与溶剂之间能形成氢键

14、，则溶解度增大，且氢键越强，溶解性越好,如：NH3 。 溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：SO2。第25页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一一对分子，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。中心原子成为手性原子。四、分子手性第26页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一例如:乳酸分子CH3CHOHCOOH有以下两种异构体： 图片 第27页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一1具有完全相同的 和 的一对分子，如同左手与右手一样互为镜

15、像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。2判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。 组成原子排列四第28页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一1下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH 练习：CH2OHCH2OHOH第29页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一A.OHCCHCH2OH B. OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3

16、CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是( )第30页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一2A.OHCCHCH2OH B. OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH3第31页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一 3.下列有机物CH3COCHCHO含有一个手性碳原子(标有“*”的碳原子)，具有光学活性。当发生下列化学反应时，生成新的有机物无光学活性的是( )A与银氨溶液反应 B与甲酸在一定条件下发生酯化反应C与金属钠发生反应 D与H2发

17、生加成反应 O*CH2OH第32页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一五、无机含氧酸分子的酸性把含氧酸的化学式写成（HO）m ROn，就能根据n值判断常见含氧酸的强弱。n0，极弱酸，如硼酸（H3BO3）。n1，弱酸，如亚硫酸（H2SO3）。n2，强酸，如硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）。n3，极强酸，如高氯酸（HClO4）。第33页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一第34页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一无机含氧酸强度的变化本质含氧酸的强度取决于中心原子的电负性、原子半径、氧化数。当中心原子的电负性大、原子半径小、氧化数高时，使O-H键减弱，酸性增强。H2SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 HClO HClO3 HClO4HClO HBrO HIO练习：比较下列含氧酸酸性的强弱第35页，共37页，2022年，5月20日，10点3分，星期一同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子原子序数增大 ，酸性增强。同一