分子的性质(知识点总结+典例导析)

分子的性质

【学习目标】

1、知道极性共价键和非极性共价键；结合常见物质分子立体结构会判断极性分子和非极性分子。

2、理解范德华力、氢键的概念及其对物质性质的影响。

3、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。

4、了解“手性分子”的结构及其在生命科学等方面的应用。

5、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。

【要点梳理】

要点一、共价键的极性--极性键和非极性键

1、分类依据：

共用电子对是否偏移，发生偏移为极性键；不发生偏移为非极性键。

说明：极性键中共用电子对偏向的一方带负电荷用δ－表示；共用电子对偏离的一方带正电荷用δ＋表示。

2、判断技巧：

形成共价键的两原子是否为同种原子，如相同，为非极性键；如不同，为极性键。

原子电负性(元素非金属性)差值越大的，共用电子对偏移程度大，键的极性就越大。

要点诠释：化学键类型和物质类别的关系

1)、不含有化学键的物质：稀有气体分子。

2)、只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质。如：H2、P4、金刚石等

3)、只含极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物。如：HCl、NH3等

4)、既有非极性共价键又有极性共价键的物质：如：H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6等

5)、只含有离子键的物质：活泼金属与活泼非金属元素形成的化合物。如：Na2S、CsCl、K2O、NaH等

6)、既有离子键又有非极性键的物质：如：Na2O2、CaC2等

7)、既有离子键又有极性键的物质：如：NaOH

8)、有离子键、共价键、配位键组成的物质：如：NH4Cl

要点二、分子的极性

1、非极性分子：

正负电荷中心重合的分子称为非极性分子，它的分子中各个键的极性的向量和等于零。

例如：X2型双原子分子(如H2、Cl2、Br2等)、XY n型多原子分子中键的极性互相抵消的分子(如CO2、CCl4等)都属非极性分子。

2、极性分子：

正负电荷中心不重合的分子称为极性分子，它的分子中各个键的极性向量和不等于零。

例如：XY型双原子分子(如HF、HCl、CO、NO等),XY n型多原子分子中键的极性不能互相抵消的分子(如SO2、H2O、NH3等)都属极性分子。

3、分子极性的判断方法：

(1)全部由非极性键构成的分子一般是非极性分子。(O3例外)

(2)由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。

(3)在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。

如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。

(4)ABn型分子极性简便判别方法

A.孤对电子法

在ABn型分子中，若中心原子A无孤对电子(未成对电子)，则是非极性分子，若中心原子A有孤对电子则是极性分子。

例如：CO2、CH4、SO3中心原子(C、S)无孤对电子，是非极性分子。而像H2O、NH3、NP3中心原子(O、N)有孤对电子，则为极性分子。

B.空间形状法

具有平面三角形、直线形、正四面体形等完全对称结构的分子为非极性分子；而折线形、三角锥形等非完全对称型分子为极性分子。

例如：SO3、BF3(平面三角形)，CO2、CS2(直线形)、CH4、CCl4(正四面体形)的分子为非极性分子；H2O、H2S(折线形)，NH3、PH3(三角锥形)的分子是极性分子。

C.化合价法

ABn型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数(最高正价)时，该分子为非极性分子。

例如：PCl5中P的化合价为+5价，所以PCl5是非极性分子。PCl3中P的化合价为+3价，所以PCl3是极性分子。

要点诠释：

(1)极性键与极性分子，非极性键与非极性分子不存在对应关系。

(2)由非极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以一般都是非极性分子。

(3)含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。

要点三、范德华力

1、概念：

分子之间存在着一种较弱的相互作用，其结合能大约只有几个千卡·摩尔-1，比化学键能约小一二个数量级。气体分子能凝聚成液体或固体，主要就靠这种分子间作用。因为范德华第一个提出这种相互作用，所以常叫做范德华力。

2、影响因素：

相对分子质量越大，范德华力越强；(主要因素)

分子的极性越大，范德华力越强。

3、对物质性质的影响。

对于结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高

要点四、氢键

1、概念：

氢原子与电负性很大、半径很小的原子X(F、O、N)以共价键形成强极性键H-X，这个氢原子还可以吸引另一个键上具有孤对电子、电负性大、半径小的原子Y，形成具有X-H∙∙∙Y形式的物质。这时氢原子与Y原子之间的相互作用叫做氢键(以H∙∙∙Y表示)。

分类：分子间氢键与分子内氢键

2、一般分子形成氢键必须具备两个基本条件：

(1)分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。

(2)分子中必须有带孤对电子，电负性大，原子半径小的元素。

3、影响因素：

(1)氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关，电负性越大，氢键越强。

(2)氢键的强弱还和Y的半径大小有关，Y的半径越小，越能接近H-X键，形成的氢键也越强。

4、氢键的键长和键能：

氢键的键长是指X-H∙∙∙Y中X与Y原子的核间距离。

氢键的键能是指被破坏H∙∙∙Y键所需要的能量。氢键的键能约为15-30kJ mol-1，比一般化学键的键能小得多，和范德华力的数量级相同，比范德华力要大。

5、对物质性质的影响。

(1)对沸点和熔点的影响

在同类化合物中，能形成分子间氢键的物质，其熔点、沸点要比不能形成分子间氢键的物质的熔点、沸点高些。因为要使固体熔化或液体汽化，不仅要破坏分子间的范德华力，还必须提供额外的能量破坏氢键。

(2)对溶解度的影响

在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。

说明：分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。一般会使物质的熔沸点下降,在极性溶剂中的