高中化学选修三分子的性质课件.ppt

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么、共用电子对不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢因素引起的呢?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么？、键的极性的判断依据是什么

2、？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 2 H H2 2O O2 2 CH CH3 3COOH

3、COOH练习与巩固练习与巩固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 4ClCl2 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

4、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HCl共用电子对共用电子对HClHCl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+-以极性键结合的双原子分子为极性分子以极性键结合的双原子

5、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

6、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180F1F2F合合=0OOCHOH10430F1F2F合合0O-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电荷分布不均匀，是布不均匀，是极性分子极性分子HHHNBF3：NH3：12010718 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F1F2F3F平面三角形，对称，平面三角形，对称

7、，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CHHHH10928 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 键的极键的极性性 键角键角 分子构型分子构型 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原双原子分子分子子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

8、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性分子。极性分子。B B、极性键结合形成的双原子分子一定为、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。极性分子。C C、极性键结合形成的多原子分子，可能、极性键结合形

9、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，应由键的极性和、多原子分子的极性，应由键的极性和分子的空间构型共同来决定。分子的空间构型共同来决定。2、判断、判断ABn型分子极性的经验规律：型分子极性的经验规律：若中心原子若中心原子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

10、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？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、

11、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)431.8431.8366366298.7

12、298.7二、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

13、极性极性范德华力范德华力(kJ/mol)(kJ/mol)COCO2828极性极性8.758.75ArAr4040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 23838-219.6-219.6-188.1-188.1ClCl2 27171-101.0-10

14、1.0-34.6-34.6BrBr2 2160160-7.2-7.258.858.8I 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分子聚集在一起的作用力把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

15、的是：下列叙述正确的是：A氧气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

16、分子中的氢如水分子中的氢)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：表示为：表示为：X-H Y

17、X-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溶解度增大，而当溶质分子形成分子使溶质溶解度增大，

18、而当溶质分子形成分子内氢键时使溶质溶解度减小。内氢键时使溶质溶解度减小。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 HClH 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

19、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、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键、在所有的水蒸气、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 C C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普分子间普遍存在的遍存在的作用力作用力已经与电负性很强的已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子形成共价键的氢原子与另一

20、分子中电原子与另一分子中电负性很强的原子之间负性很强的原子之间的作用力的作用力原子之间通原子之间通过共用电子过共用电子对形成的化对形成的化学键学键相邻原子之相邻原子之间间分子间或分子内氢原子分子间或分子内氢原子与电负性很强的与电负性很强的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对物质性质的影响质的影响范德华力范德华力越大，物越大，物质熔沸点质熔沸点越高越高对某些物质对某些物质(如水、如水、氨气氨气)的溶解性、的溶解性、熔沸点都产生影响熔沸点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

21、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极的规律：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。性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。水和甲醇相互水和甲醇相互溶解，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

22、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，

23、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”）平面四边形结构平面四边形结构非极性非极性 极性极性 根据相似相

24、溶原理，因为淡黄根据相似相溶原理，因为淡黄色固体为非极性分子，较难溶色固体为非极性分子，较难溶于极性溶剂水；而黄绿色固体于极性溶剂水；而黄绿色固体为极性分子，易溶于极性溶剂为极性分子，易溶于极性溶剂水。水。黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大，原因是固体大，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

25、手性异构体性异构体。有手性异构体的分子称为。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的应用。如图所示的分子，是由一家德国制药厂在在19571957年年1010月月1 1日上市的高效镇静剂，中文药名为日上市的高效镇静剂，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，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现了一些畸形儿，

26、后被久就发现世界各地相继出现了一些畸形儿，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。人类从这一药物史上的悲剧中有这种毒副作用。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药物。的那种手性异构体的药物。“

27、反应停反应停”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（1 1）下列分子中，没有光

28、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 CHOHCHOHCOOHCOOHB B甘油甘油 CHOHCHOHC C脱氧核糖脱氧核糖 CHOHCHOHCHOHCHOHCHOCHOD D核糖核糖 CHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOHCHOCHO3CHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2BC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HClO4 HClO3 H2SO4 HNO3H3PO4 H2

29、SO3HNO2 H3BO3六、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强弱。n n0 0，极弱酸，如硼酸（，极弱酸，如硼酸（H H3 3BOBO3 3）。）。n n1 1，弱酸，如亚硫酸（，弱酸，如亚硫酸（H H2 2SOSO3 3）。）。n n2 2，强酸，如硫酸（，强酸，如硫酸（H H2 2SOSO4 4）、硝酸）、硝酸（HNOHNO3 3）。）。n n3 3，极强酸，如高氯酸（，极强酸，如高氯酸（HClOHClO4 4）。）。含氧酸的强度取决于中

30、心原子的含氧酸的强度取决于中心原子的电负性、原子半径、氧化数。电负性、原子半径、氧化数。当中心原子的电负性大、原子半当中心原子的电负性大、原子半径小、氧化数高时，使径小、氧化数高时，使O-HO-H键减弱，键减弱，酸性增强。酸性增强。六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性H H4 4SiOSiO4 4 H H3 3POPO4 4 H H2 2SOSO4 4HClOHClO3 3 HClO HClO4 4HClO HBrO HClO HBrO HIO HIO练习：比较下列含氧酸酸性的强弱练习：比较下列含氧酸酸性的强弱六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性 同周期的含氧酸，自左至

31、右，随中心同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子原子序数增大原子原子序数增大 ，酸性增强。，酸性增强。同一族的含氧酸，自上而下，随中心同一族的含氧酸，自上而下，随中心原子原子序数增大原子原子序数增大 ，酸性减弱。，酸性减弱。同一元素不同价态的含氧酸酸性高价同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价强于低价 。无机含氧酸强度的变化规律无机含氧酸强度的变化规律某些含氧酸可表示为：（某些含氧酸可表示为：（HOHO）mROnmROn，它的强，它的强度与酸中的非羟基氧原子数度与酸中的非羟基氧原子数n n有关；有关；n n越大，越大，酸性越强：酸性越强：n=0 n=0 弱酸；弱酸；n=1n=1中强酸；中强酸；n=2n=2强酸；强酸；n=3 n=3 超强酸。超强酸。已知：硼酸（已知：硼酸（H H3 3BOBO3 3）是弱酸，而亚磷酸）是弱酸，而亚磷酸（H H3 3POPO3 3）是中强酸）是中强酸（1 1）写出这两种酸的结构写出这两种酸的结构式：式：、。（2 2）写出亚磷酸和过量的）写出亚磷酸和过量的NaOHNaOH溶液反应的溶液反应的化学方程式：化学方程式：