化学选修3第二章 第三节分子的性质

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构成物质的微粒之间有什么作用力呢？ 2. 离子化合物：由阳离子与阴离子构成，离子之间有离子键，没 有分子这一概念，因此不存在分子间作用力。
NaCl
CaF2
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构成物质的微粒之间有什么作用力呢？ 3. 金属单质：由金属阳离子与自由电子构成，有金属键进行联系， 无分子的概念，因此也不存在分子间作用力
电荷分布均匀、对称的分子 非极性分子
或者：正电荷中心与负电荷中心重合
极性分子
电荷分布不均匀、不对称的分子 或者：正电荷中心与负电荷中心不重合
要对分子极性进行判断，也可用极性向量。极性向量的矢量和指向的一端， 说明该处负电荷更为集中，为极性分子。若矢量和为零，为非极性分子。
H Cl
δ+ δ-
H
Cl
共用电子对
101.4 ℃
100 184.35 58.76 -190 -195.8 -161.5 -111.9
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
分子间作用力
另一种特殊的分子间作用力 水的相对分子质量为18，比同族H2S的相对分子质量34要小，
为什么水的沸点为100℃，高于H2S的沸点-60.4℃？ 为什么水在结冰时，体积会膨胀？ 说明水分子间存在一种比范德华力的力量更强的一种分子间作用力：
冰晶体中水分子间的氢键
液态HF中的分子间的氢键，表示为F—H···F。是所有氢键种类中能
量最大，最为牢固的氢键。这一方面能使HF的沸点（19.54°C）， 在VIIA族元素的氢化物中位列最高；另一方面，可以解释通过测定 相对分子质量的实验，发现实测的HF分子量比我们已知的分子量要 大的原因：也是因为氢键使HF相互缔合，形成(HF)n 这种缔合分子。
于极性溶剂中，非极性分子易溶于非极性溶剂中“。
分子的性质——溶解性
阅读下面一段文字，并解释其中原因
分子的性质——溶解性
溶解度的影响因素 2. 内因：物质自身的结构 （1）相似相溶的规律 它包含两条要素： 分子的结构特点：两个分子在结构上相似的因素越多，
相互溶解的可能性越大。
甲醇与异戊醇同为极性分子，你认为哪一个在水中的溶解度更大？
有关 3. 无方向性、饱和性 4. 力量很微弱，只与熔
沸点等物理性质有关
氢键 1. 有N—H、O—H、F—H键的分子才有氢键 2. 分子间氢键与分子内氢键两种，二者效果
相反，前者升高，后者降低 3. 有方向性、饱和性 4. 力量比范德华力稍大，但也只与熔沸点等
物理性质有关
第二章 分子结构与性质
第三节 分子的性质 （第三课时）
给出下列物质的沸点数据，请你解释其中原因 甲醇：64.7℃ 甲醛：-19.5℃ 甲烷：-161.5℃
甲醛分子中不含—OH，H与C相连，分子间不能形成氢键，分子间 作用力比同碳数的醇类要小，使醛类物质的熔沸点往往较低。但其 分子为极性分子，分子量也比甲烷大，说明它的范德华力较同碳数 的烷烃大，最终它的沸点介于醇类与烃类之间。
✓ 方法之二：对于ABn型分子，当其空间构型是高度对称的结构 时，分子的正负电荷中心能够重合，故为非极性分子（如CO2、 BF3、CH4等等）；当分子的空间构型不是高度对称结构，例 如只有对称轴而无对称中心时，为极性分子（如H2O、SO2、 NH3等等）。
共价键
空间不对称 极性分子 极性键
空间对称 非极性键
以非极性键结合的双原子分子均为非极性分子
小结
✓ 以非极性键结合的双原子分子为非极性分子 ✓ 如：H2、O2、N2等等。 ✓ 以极性键结合的双原子分子为极性分子 ✓ 如：HCl、CO等等。 以极性键结合的多原子分子呢？
δ- δ+ δOC O
180º
CO2
C=O键是极性键，C呈正电性，O 呈负电性
根据VSEPR理论，可得出CO2是直 线 型 分 子 ， 两 个 C=O 键 对 称 排 列 ， 两键的极性向量的矢量和为零，意 味着键的极性互相抵消
∴ 整个分子没有极性，电荷分布均 匀，因此CO2是非极性分子
H H
δ-
O δ+
δ+
H2O
O-H键是极性键，H呈正电性，O呈负电性
由VSEPR理论可推知，水分子是V型，两个 O-H键的极性向量矢量和不为零，说明键的 极性不能抵消。分子中氧原子是负电荷中心 所在，两个氢原子的连线中点是正电荷中心 所在。
✓ CO2、H2SO4、 AlCl3、各 种有机化合物等等；
NH4Cl、Al2O3、KF，等等； 金属单质，例如：
✓ 大多数非金属单质，例如： Cu、Fe、Na，等等；
✓ H2、P4、S8、C60、各种稀 有气体（例如Ar、Kr），
某些共价化合物，如SiO2； 某些非金属单质，如金刚
BF3
B—F键为极性键，F呈负电性
BF3为平面三角形分子，是高度对称的结构， 键的极性可相互抵消。
δ-
δ- ∴ 整个分子电荷分布均匀，BF3是非极性分子
小结
✓ 以极性键结合的多原子分子，判断分子的极性，一定要结合分 子的立体构型来看。
✓ 方法之一：在分子的立体模型上做“受力分析”，看“合力” 是否为零。
3. 形成原理：当H原子与N、O、F这三种原子中的一种原子
形成共价键时，由于N、O、F的电负性很大，将共用电子对 强烈地吸引过来，而使H原子带有较高的正电性（δ+）。此 时，H原子与另一分子中的N、O、F（δ—）便存在了一种静 电作用。这就是氢键。
4. 表示方法：A—H···B— （A、B均为N、O、F中的一种）
氢键
分子间作用力
另一种特殊的分子间作用力——氢键
1. 本质：分子间作用力！比范德华力的力量要大，比化学键的
力量要小，因此氢键只能影响物理性质（如熔沸点高低）。
2. 形成条件：分子中一定要有N、O、F这三种原子中的一种，
或者含有N—H键、O—H键、F—H键中的一种。
分子间作用力
另一种特殊的分子间作用力——氢键
拓展——极性的表示方法
极性向量
电负性： 2.1 3.0H—l —极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端， 说明该处负电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里， 正负电荷的中心是重合的。
分子的极性
以共价键结合的分子也有极性、非极性之分。 分子的极性又是根据什么来判定呢？
3. 范德华力越大，则分子的熔沸点越高（与化学性质无关）
总结
判断分子的熔沸点高低的方法
相对分子质量（越大）→范德华力（越大）→熔沸点（越高）
如果两物质的相对分子质量相近，则看分子的极性。
分子的极性（越大）→范德华力（越大）→熔沸点（越高）
例：将下列物质按熔沸点由高到低的顺序排列：
D2O__>___H2O I2__>___Br2 CO__>___N2 CH4__<___SiH4
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构成物质的微粒之间有什么作用力呢？ 4. 非金属单质：有的非金属单质，内部只有共价键，不存在分子， 例如金刚石（C）；有的非金属单质，原子之间靠共价键连接，并 形成分子，分子之间有分子间作用力，如C60。
分子间作用力
哪些物质的微粒存在分子间作用力呢？
✓ 大多数共价化合物，例如： 离子化合物，例如：
如图所示：让蒸馏水通 过酸式滴定管如线状慢 慢流下，把摩擦带电的 玻璃棒靠近水流，发现 水流的方向发生偏转。 问： 这个现象说明了水分子 的什么性质？
因为水分子具有极性，当水分子处于一种高频变换的磁场中的时候， 水分子的两极（正、负电荷中心）就会相应快速改变方向和变换位置
微波炉就是根据这一道理而诞生 的新一代烹饪家用电器。 微波炉原理是由一种电子真空管 --磁控管，产生2450MHz 的超 短波电磁波，被食物吸收，引起 食物内的极性分子(如水、脂肪、 蛋白质、糖等)以每秒 24.5 亿次 的极高速振动。并由振动所引起 的摩擦使食物内部产生高热将食 物烹熟。
∴ 整个分子电荷分布不均匀，水是极性分子
104.5º
F合 δ-
NH3
107º18' N—H键为极性键，N呈负电性
δ+
δ+
δ+
δ-
δ+ 120º
NH3为三角锥形分子，键的极性不能抵消，氮 原子为分子的负电荷中心所在，三个氢原子的 三角形中心是分子的正电荷中心所在。
∴ 整个分子电荷分布不均匀，NH3是极性分子
你知道在氨水中，存在哪些种类的分子间的氢键吗？ 有NH3·H2O、H2O、NH3三种分子，NH4+、OH—、H+三种离子
给出下列物质的沸点数据，请你解释其中原因 甲醇：64.7℃ 甲醛：-19.5℃ 甲烷：-161.5℃
甲醇分子中有官能团”羟基”—OH，分子间形成O—H···O氢键，
这便增强了分子间作用力的大小，使醇类物质的熔沸点往往较高。
分子间作用力
分子间作用力
范德华力是怎样影响分子的物理性质（如熔沸点）的？
1. 固体→液体→气体的过程，熵值增大，分子间的距离不断 被拉开，这个过程是分子吸收外界能量，克服范德华力
2. 某分子的范德华力如果越大，克服它就需要吸收外界更多 的能量，因此只有外界温度较高时，分子才能顺利克服范 德华力，实现固体→液体→气体的三态变化
第二章 分子结构与性质
第三节 分子的性质 （第二课时）
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构成物质的微粒之间有什么作用力呢？
1. 共价化合物：由两个或两个以上的不同元素的原子构成，原子 之间有共价键相互连接；如果原子按一定的结合方式形成分子，则 分子之间有分子间作用力；而有些共价化合物不形成分子，例如 SiO2，只有Si—O键，没有分子间作用力
HCl 分子中，共用电子对偏向Cl原子，为极性键 ∴ Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性， 极性向量矢量和指向Cl原子，使整个分子的电荷分布不均匀 ∴ HCl 为极性分子