高中化学 选修三 第二章 第三节 分子的性质 课件 新人教版

思考与交流
1. NH3是极性分子，CH4为非极性分子，而水是极性分 子，根据“相似相溶”规律， NH3易溶于水，而CH4不 易溶于水。并且NH3与水分子之间还可以形成氢键，使 得NH3更易溶于水。
2. 油漆是非极性分子，有机溶剂如（乙酸乙酯）也是 非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据“相似相溶”规 律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。 3. 实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是 因为碘和四氯化碳都是非极性分子，非极性溶质一般 能溶于非极性溶剂，而水是极性分子。
-188.1 -34.6 58.8 184.4 （1）结构 相似 的分子，相对分子质量越 大 ，范德 华力越 大 ，熔、沸越 高 。
四卤化碳的熔沸点与 相对原子质量的关系
结构式 （1）CH3OH（甲醇） （2）CH3CH2OH（乙醇） （3）CH3CH2CH2OH（丙醇）
化学式 CH4O C2H6O C3H6O
H
F合
H H
109º 28'
练习：
1、带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流，细流会 发生偏转的是 ( C ) A.苯 B.二硫化碳 C. 溴水 D．四氯化碳
2.现已知03分子为V字形结构，据理推断O3应为 极性 (极性或 非极性)分子，03在水中的溶解度比O2要 大 (大或小)得多，其 主要原因是 极性分子 .
第三节 分子的性质 （第三课时）
四、溶解性 1. “相似相溶”规律： 非极性 物质一般易溶于 非极性 溶剂，极性溶质一般易溶于极性溶剂。 2. 若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越 大 ，溶解性越 好 。 3. 若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度。
4. “相似相溶”还适用于分子结构的相似性。 阅读 资料卡片
HHale Waihona Puke F1104º ＇ 30
H
O F合≠0
F2
NH3 N
107º 18' 三角锥型, 不对称，键的极 性不能抵消，是极性分子 F3 BF3 平面三角形，对称， 120º 键的极性互相抵消 （ F合=0） ，是非极 F2 F1 F’ 性分子
H
H H
C
H
正四面体型 ，对称结构，C-H键的极性 互相抵消（ F合=0） ，是非极性分子
5. 氢键对物质物理性质的影响：
（1）分子间氢键使物质熔沸点升高 （2）分子内氢键使物质熔沸点降低 （3）物质的溶解性
思考：NH3为什么极易溶于水？NH3溶于水是形成NH…Ｏ还是形成O-H…N?
NH3溶于水形成氢 键示意图如右,正 是这样，NH3溶于 水溶液呈碱性
6. 氢键的应用 我们在学习化学的过程中还有什么地 方能用氢键的知识来解释的？
相对分子质量 32 46 60
沸点/℃ 64 78 97
请分析下表中数据
分子 CO 相对分 子质量 28 分子的 极性 极性 熔点/℃ -205.05 沸点/℃ -191.49
N2
28
非极性
-210.00
-195.81
（2）相对分子质量 相同 或 相近 时，分子的极性 越 大 ，范德华力越 大 ，熔、沸越 高 。
试一试：是否重合
五. 手性
1. 手性：镜像对称，在三维空间里不能重叠。
2. 手性异构体 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，却在三维空间里不能重叠， 互称手性异构体。 3. 手性分子： 有手性异构体的分子叫做手性分子。
（2）将CO2气体溶于水，破坏了CO2 分子
（3）解释CCl4（液体）CH4及CF4是气体， CI4是固体的原因。
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，相对分子质量越大，分子间作用力越大。 分子间作用力大小: CI4> CCl4 >CF4 >CH4
四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系
第二章 第三节
《分子的性质》
教学目标
• 知识与能力 • 1、了解极性共价键和非极性共价键； • 2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和 非极性分子； • 3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认 真的科学态度。 • ４、范德华力、氢键及其对物质性质的影响 • ５、能举例说明化学键和分子间作用力的区别 • ６、例举含有氢键的物质 • ７、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进 行教学 • ８、培养学生分析、归纳、综合的能力
请分析下表中数据
分子 相对分子质量 范德华力(kJ/mol) 熔点/℃ 沸点/℃ 单质 F2 Cl2 Br2 I2 HCl 36．5 21.14 -114.8 -84.9 相对分子质量 38 71 160 254 HBr 81 23.11 -98.5 -67 熔点/℃ -219.6 -101.0 -7.2 113.5 HI 128 26.00 -50.8 -35.4 沸点/℃
第二章 分子结构与性质
第三节 分子的性质 （第一课时）
知识回顾
问题1、写出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O的电 子式和结构式。
电子式
结构式
电子式
结构式
问题2、共用电子对在两原子周围出现 的机会是否相同？即共用电子对是否偏 移?
一、键的极性和分子的极性
（一）键的极性 HCl
Cl2
极性共价键
100 沸点/℃ 75 50 25 0 -25 -50 -75 -100 -125 -150 CH 4 NH3 HF
H2O
H2Te SbH3 H2S HCl PH3 SiH4× H2Se AsH3 HBr HI
×
SnH4
×
GeH4
×
2
3
4
5 周期
一些氢化物的沸点
非金属元素的氢化物在固态时是分子晶 体，其熔沸点与其分子量有关．对于同一主 族非金属元素而言，从上到下，分子量逐渐 增大，熔沸点应逐渐升高．而HF、H2O、 NH3却出现反常，为什么？ 说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除 分子间作力之外的其他作用．这种作用就是 氢键．
知识积累: (1)不属于化学键 (2)一般表示为: X—H----Y（其中X、Y为F、O、N） 表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。 (3)形成的两个条件: ①与电负性大且 r 小的原子(F, O, N)相连的 H ; ② 在附近有电负性大, r 小的原子(F, O, N).
甲醇
2. 氢键的存在 （1）分子间氢键 氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价 键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。 如：HF、H2O、NH3 相互之间 C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间 （2）分子内氢键 某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯 酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2 时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特 殊结构.
（二）分子的极性
1、概念 极性分子:正电中心和负电中心不重合 非极性分子:正电中心和负电中心重合
2、判断方法：
看正电中心和负电中心 是否重合 （1）看键的极性，也看分子的空间构型
（2）化学键的极性的向量和是否等于零
第一类：全部由非极性键组成的分子 是非极性分子。
如：P4、C60、S8
C70、B12
17.9 12.1 390.8
4. 氢键强弱 氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关， 即与X和Y的电负性有关.它们的吸引电子能力越 强(即电负性越大)，则氢键越强，如F原子得电 子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键; 原子吸 引电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序为： F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。
(1)醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高
(2)低级醇易溶于水
(3)HF酸是弱酸 ……
练习：
（04广东）下列关于氢键的说法中正确的是( C )
A. 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
C. 分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高
D. HF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
第二章 分子结构与性质
结论：由同种元素组成的非金属单质分子不一定 是非性分子。
自学: 科学视野—表面活性剂和细胞膜
思考： 1、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？ 2、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。 3、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列?
第二章 分子结构与性质
第三节 分子的性质 （第二课时）
3、判断方法： （1）同种非金属元素的原子间形成 的共价键是非极性键。 （2）不同种非金属元素的原子间形 成的共价键是极性键。
练习：指出下列微粒中的共价键类型
1、O2
2 、CH4
非极性键
极性键 极性键 (H-O-O-H) 极性键 非极性键 非极性键 极性键
3 、CO2
4、 H2O2 5 、O22-
O
C
F1
F合=0
180º
O C=O键是极性键，但 从分子总体而言CO2 是直线型分子，两个 C=O键是对称排列的， 两键的极性互相抵消 （ F合=0），∴整个 F2 分子没有极性，电荷 分布均匀，是非极性 分子
O-H键是极性键，共用电子对偏O原 子，由于分子是折线型构型，两个OH键的极性不能抵消（ F合≠0），∴整 个分子电荷分布不均匀，是极性分子
例如 (1)分子间氢键：
(2)分子内氢键：
3. 氢键键能大小范围
氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱 的作用力。
F—H---F 氢 键 键 能 (kJ/mol) 范德华力 (kJ/mol) 共价键键能 (kJ/mol O—H--- O N—H--- N
28.1 13.4 568
18.8 16.4 462.8
三、氢键及其对物质性质的影响
1. 氢键概念 氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经 与电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原子之间的作用力. 例如： 在HF中 F 的电负性相当大, 电子对强烈 地偏向 F, 而 H 几乎成了质子(H+), 这种 H 与另 一个HF分子中电负性相当大、r 小的F相互接 近时, 产生一种特殊的分子间力 —— 氢键. 氢键可以表示为 ·· ,如: F－H·· · · ·F－H ·
非极性共价键
思 考
1、键的极性的判断依据是什么？
非极性键 共用电子对 共用电子对无偏向 （电荷分布均匀） 是否有偏向 共用电子对有偏向 极性键 或偏离 （电荷分布不均匀） 2、共用电子对是否有偏向或偏离是由 什么因素引起的呢?
这是由于原子对共用电子对的吸引力不同造 成的。即键合原子的电负性不同造成的。
6 、OH-
问题：共价键有极性和非极性，分子是否也有 极性和非极性呢？请看下面演示实验。观察现 象，说明什么问题？ 现象：水流方向有变化，而CCl4流的方向没 有变化。
说明H2O分子与CCl4分子不同， H2O分子受静电作用， CCl4分子不受静 电作用。这是由于H2O分子中正电荷的 中心和负电荷的中心不重合，而CCl4分 子的正电荷中心和负电荷中心重合。
第二类：对于ABn型分子极性判别方法
由极性键组成的双原子分子 一定是极性分子。
如：HX、CO、NO、
从力学的角度分析： 分子中各键的极性向量和
思考
在ABn分子中，A-B键看作AB原 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，F合=0，为 非极性分子（极性抵消）， F合≠0， 为极性分子（极性不抵消）
• ９、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。 • 10、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。 • 11、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的 酸性。 • 12、培养学生分析、归纳、综合的能力 • 13、采用比较、讨论、归纳、总结的方法进行教 学 • 教学重点： • 多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。手 性分子和无机含氧酸分子的酸性 • 教学难点： • 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。 手性分子和无机含氧酸分子的酸性
二、范德华力及其对物质性质的影响
1. 定义：把分子聚集在一起的作用力， 又称范德华力。
请分析下表中数据
分子 范 德 华 力 (kJ/mol) 共价键键能 (kJ/mol) HCl 21.14 431.8 HBr 23.11 366 HI 26.00 298.7
2. 特点：范德华力
，约比化学键能
。
3. 影响范德华力大小的因素
4. 分子间的范德华力有以下几个特征：
（1）作用力的范围很小 （2）很弱，约比化学键能小1～2个数量级， 大约只有几到几十 KJ·mol-1。 （3）一般无方向性和饱和性 （4）相对分子质量越大，范德华力越大；分子 的极性越大，范德华力越大
思考： （1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶 体的 。 分子间作用力 。 共价键