第三节《分子的性质》课件(新人教版选修3).ppt
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1、第三节第三节 分子的性质分子的性质极性共价键极性共价键 非极性共价键非极性共价键一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性(一)键的极性(一)键的极性HClCl22 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不同吸引力不同造成的(元素的造成的(元素的电负性电负性不同)。不同)。1 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?共用电子对是否有偏向共用电子对是否有偏向思思 考考非极性键非极性键:共用电子对无偏向共用电子对无偏向(电荷分布均匀)(电荷分布均匀)如如:H:
2、H2 2(H-HH-H)ClCl2 2(Cl-ClCl-Cl)N N2 2(N N N N)极性键:极性键:共用电子对有偏向共用电子对有偏向(电荷分布不均匀)(电荷分布不均匀)如如:HCl(:HCl(H-ClH-Cl)H)H2 2O(O(H-O-HH-O-H)带电的梳子带电的梳子 吸引细的水流吸引细的水流但若把水换成但若把水换成CCl4,则,则细流不偏转细流不偏转 说明说明H2O分子与分子与CCl4分子不同,分子不同,H2O分子受静电作用,分子受静电作用,CCl4分子不受静分子不受静电作用。这是由于电作用。这是由于H2O分子中分子中正电荷的正电荷的中心和负电荷的中心不重合中心和负电荷的中心不重
3、合,而,而CCl4分分子的正电荷中心和负电荷中心重合。子的正电荷中心和负电荷中心重合。极性分子极性分子:正负电荷中心不重合正负电荷中心不重合非极性分子非极性分子:正负电荷中心重合正负电荷中心重合看正负电荷中心是否重合看正负电荷中心是否重合 极性键的极性的向量和是否为零极性键的极性的向量和是否为零2、判断方法:、判断方法:1、概念、概念(二)分子的极性(二)分子的极性1、含非极性键的分子一般为非极性分子。、含非极性键的分子一般为非极性分子。如:如:H2、O2、X2、N2、P4、C60、S8等。等。ClClHH2、含极性键的分子、含极性键的分子HClHCl+-以极性键结合的双原子分子为极性分子以极
4、性键结合的双原子分子为极性分子非极性分子非极性分子+-+BF3:F1F2F3F合合F1F2F合合=0CO2:非极性分子非极性分子+-+极性分子极性分子极性分子极性分子+-+-+F合合F1F2H2ONH3 我们知道:分子内部原子间存在我们知道:分子内部原子间存在相互作用相互作用化学键,形成或破坏化学键,形成或破坏化学键都伴随着能量变化。化学键都伴随着能量变化。物质三相之间的转化也伴随着能物质三相之间的转化也伴随着能量变化。这说明:量变化。这说明:分子间也存在着分子间也存在着相互作用力。相互作用力。二、二、范德华力及其对物质性质的影响范德华力及其对物质性质的影响分子分子HCl HBr HI范 德
5、华 力范 德 华 力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能共价键键能(kJ/mol)431.8366298.71.定义:把分子聚集在一起的作用力,定义:把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力。又称范德华力。请分析下表中数据请分析下表中数据2.特点:范德华力特点:范德华力 ,约比化学键能约比化学键能 。很弱很弱小小12个数量级个数量级(3)(3)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
6、.1126.0026.00相似相似大大大大 结构结构 的分子,相对分子质量越的分子,相对分子质量越 ,范德范德华力华力越越 。大大(4)(4)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相对分子质量相同或相近时,分子的相对分子质量相同或相近时,分子的()越大,越大,范德华力范德华力越越()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极性极性大大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熔点熔点/沸点沸点/CO28极性极性-205.05-191.49N228非极性非极性-210.00-195.81(5)(5)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
7、响单质单质相对分子相对分子质量质量熔点熔点/沸点沸点/F F2 23838-219.6-219.6-188.1-188.1ClCl2 27171-101.0-101.0-34.6-34.6BrBr2 2160160-7.2-7.258.858.8I I2 2254254113.5113.5184.4184.4由分子构成的物质,范德华力越大,物质的熔沸点越高。由分子构成的物质,范德华力越大,物质的熔沸点越高。即组成和结构相似的分子晶体,即组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量相对分子质量越大,熔沸越大,熔沸点越高;对相对分子质量相近的分子晶体,点越高;对相对分子质量相近的分子晶体,极性越强极性越
8、强,熔,熔沸点越高。沸点越高。(1)将干冰气化,破坏了)将干冰气化,破坏了CO2分子晶分子晶 体的体的 。(2)将)将CO2气体溶于水,破坏了气体溶于水,破坏了CO2 分子分子 。分子间作用力分子间作用力共价键共价键思考:思考:(3)解释)解释CCl4(液体)(液体)CH4及及CF4是气体,是气体,CI4是固体的原因。是固体的原因。它们均是正四面体结构,它们的分子间它们均是正四面体结构,它们的分子间作用力随相对分子质量增大而增大,相对分作用力随相对分子质量增大而增大,相对分子质量越大,分子间作用力越大。子质量越大,分子间作用力越大。分子间作用力大小分子间作用力大小:CI4 CCl4 CF4 C
9、H4-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/周期周期一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点三、氢键三、氢键及其对物质性质的影响及其对物质性质的影响 氢键是一种特殊的氢键是一种特殊的_,它是由,它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的已经与电负性很强的原子形成共价键的_与另一分子中与另一分子中_之间的作用力之间的作用力.1.1.氢键概念氢键概念分子间作用力分子间作用力氢原子氢原子电负性很强的原子电负性很强的原子例如:例如:在在HF中中 F 的电负性相当大的电
10、负性相当大,电子对强烈电子对强烈地偏向地偏向 F,而而 H 几乎成了质子几乎成了质子(H+),这种这种 H 与另与另一个一个HF分子中电负性相当大、分子中电负性相当大、r 小的小的F相互接相互接近时近时,产生一种特殊的分子间力产生一种特殊的分子间力 氢键氢键.2.氢键可以表示为氢键可以表示为A-HBA、B为:_“”表示:表示:_“”表示:表示:_N、O、F共价键共价键氢键氢键如水中:如水中:H-O H甲醇甲醇 与与_等电负性很大的原子形成共等电负性很大的原子形成共价键的价键的_与另外的与另外的_等电负性很等电负性很大的原子之间。大的原子之间。液态水中的氢键液态水中的氢键3.氢键的存在:氢键的存
11、在:N、O、FHN、O、FFH-FOH-ONH-N氢键键能氢键键能(kJ/mol)28.118.817.9范德华力范德华力(kJ/mol)13.416.412.1共价键键能共价键键能(kJ/mol568462.8390.84.氢键键能大小范围氢键键能大小范围氢键键能介于范德华力和化学键之间氢键键能介于范德华力和化学键之间,是一种较强的分是一种较强的分子间作用力。子间作用力。5.氢键的分类氢键的分类(1)分子间氢键)分子间氢键 氢键普遍存在于已经与氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价形成共价键的氢原子与另外的键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。原子之间。如:HF、H2O、NH3 相互之间相互
12、之间C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间相互之间 (2)分子内氢键)分子内氢键 某些物质在分子内也可形成氢键,例如当苯某些物质在分子内也可形成氢键,例如当苯酚在邻位上有酚在邻位上有CHO、COOH、OH和和NO2时,可形成分子内氢键,组成时,可形成分子内氢键,组成“螯合环螯合环”的特殊的特殊结构结构.(2)(2)分子内氢键:分子内氢键:例如例如 (1)分子间氢键:分子间氢键:为什么冰的密度比水的密度小为什么冰的密度比水的密度小冰霜、雪花中的水冰霜、雪花中的水的氢键结构的氢键结构液态水中的氢键液态水中的氢键(3)物质的溶解性物质的溶解性5.氢键对物质物理性质的影响:氢键对物质物理性质的影
13、响:思考:思考:NHNH3 3为什么极易溶于水?为什么极易溶于水?NHNH3 3溶于水形成氢溶于水形成氢键示意图如右键示意图如右,正正是这样,是这样,NHNH3 3溶于溶于水溶液呈碱性水溶液呈碱性(1)熔沸点熔沸点分子间氢键使物质熔沸点升高;分子内氢键使物质分子间氢键使物质熔沸点升高;分子内氢键使物质熔沸点降低熔沸点降低(2)物质的密度物质的密度小结:小结:定义定义范德范德华力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原子形成共价键的氢氢原子原子与另一分子中电与另一分子中电负性很强的原子之间负性很强的
14、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之间之间分子分子之间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、氨如水、氨气气)的溶解性、熔沸点的溶解性、熔沸点都产生影响都产生影响物质的稳定性物质的稳定性(化学性质化学性质)(04广东)下列关于氢键的说法中正确的是广东)下列关于氢键的说法中正确的是()A.每个水分子内含有两个氢键每个水分子内含有两个
15、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,使物质的熔沸点升高分子间能形成氢键,使物质的熔沸点升高D.HF.HF稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键 练习:练习:C 蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而卤素单质蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而卤素单质却易溶于四氯化碳,难溶于水。却易溶于四氯化碳,难溶于水。现象:现象:四、影响物质溶解性的因素四、影响物质溶解性的因素Why?乙 醇 的 化 学 式 为乙 醇 的 化 学 式 为 C H3C H2O H,戊 醇 为,戊 醇 为CH3CH2CH2CH2CH2O
16、H,都含有,都含有OH,为什么,为什么乙醇可以与水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶乙醇可以与水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度很小?解度很小?气体分子中气体分子中NH3在水中的溶解度非常大,在水中的溶解度非常大,1体积水体积水可以溶解可以溶解700体积的氨气。体积的氨气。1、相似相溶、相似相溶极性相似,一般能相互溶解极性相似,一般能相互溶解结构相似(官能团),一般结构相似(官能团),一般能相互溶解能相互溶解2、如果溶质与溶剂之间、如果溶质与溶剂之间存在氢键作用存在氢键作用 力,而且越大,溶质的溶解性越好!力,而且越大,溶质的溶解性越好!3、溶质与溶剂能、溶质与溶剂能发生反应发生反应,将增大溶质
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