《分子的性质》教学 全市一等奖

分子的性质新知初探自学导引自主学习一、键的极性和分子的极性1.键的极性共价键的分类极性共价键非极性共价键成键原子_____元素的原子_____元素的原子共用电子对发生偏移不发生偏移成键原子的电性一个原子呈正电性(δ＋)，一个原子呈负电性(δ－)电中性不同同种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．Cl2

B．HFC．CO2

D．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。要点突破讲练互动要点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。要点归纳分子极性形成分子的共价键分子结构特点分子类型实例非极性分子无共价键单原子单质分子稀有气体He、Ar等只有非极性键空间结构对称双原子单质分子A2型H2、O2、N2等多原子单质分子其他P4(键角60°)、C60等分子极性形成分子的共价键分子结构特点分子类型实例非极性分子由极性键形成空间结构对称,正电荷中心与负电荷中心重合直线形AB2型(键角180°)CO2、CS2等平面正三角形AB3型(键角120°)BF3、SO3等正四面体形AB4型(键角109°28′)CH4、CCl4等分子极性形成分子的共价键分子结构特点分子类型实例极性分子只有非极性键空间结构不对称，正电荷中心与负电荷中心不重合双原子化合物分子AB型HCl、CO、NO等多原子化合物分子V形AB2型H2O、H2S等三角锥形AB3型NH3、PCl3等非正四面体形_____CH3Cl、CH2Cl2等含非极性键和极性键多原子化合物分子_____H2O2、CH3CH==CH2等即时应用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4

H2O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分子间作用力共价键范德华力氢键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用分子间作用力共价键范德华力氢键分类________分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键＞氢键＞范德华力影响强度的因素①随着分子极性的增大而增大②组成和结构相似的物质,相对分子质量越大，范德华力越大对于AH…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，键能越大成键原子半径越小，键长越短,键能越大,共价键越稳定分子间作用力共价键范德华力氢键对物质性质的影响影响物质的熔、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F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质。①分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高，如NH3、H2O、HF等沸点高于同主族氢化物的沸点。分子内氢键的存在，使物质的熔、沸点降低，如邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点。②溶质和溶剂之间存在氢键，则溶解度增大，如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇等与水混溶。③分子间氢键的存在，使某些物质的密度出现反常，如液态水变为冰，密度会变小影响分子的化学性质，如分子的稳定性：共价键键能越大,分子稳定性越强即时应用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．HNO2

B．H2SO3C．HClO3D．HClO4题型探究技法归纳题型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==CH2

B．CCl4C．H2O2D．HCN例1【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ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的沸点，其中表示ⅥA族元素气态氢化物沸点的是曲线________，表示ⅣA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________________________________________________________________________。例2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ⅥA族氢化物沸点曲线；ⅣA族元素的氢化物都为非极性分子，且第二周期ⅣA族元素的氢化物间也不存在氢键，沸点较低，故D表示ⅣA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】

A

D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例3【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(