高中人教版化学选修3课件：第2章第3节 分子的性质(52张ppt)

特别提醒：(1)极性分子中一定有极性键，非极性 分子中不一定只有非极性键。例如CH4是非极性 分子，只有极性键。 (2)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如 H2O2是含有非极性键的极性分子。
例1 请指出表中分子的立体构型，判断其中哪
些属于极性分子，哪些属于非极性分子。
分子
立体 构型
极性(非极 性)分子
有方向性、有饱和 性
强度 比较
范德华力
来自百度文库氢键
共价键
共价键>氢键>范德华力
影响 强度 的因
素
①随着分子极性 的增大而增大
②组成和结构相 似的物质，相对 分子质量越大，
范德华力越大
对于A— H…B—， A、B的电 负性越大， B原子的半 径越小， 键能越大
成键原子 半径越小， 键长越短， 键能越大， 共价键越
课前自主学案
一、键的极性和分子的极性 1．键的极性
共价键
分类
极性共价键
非极性共价键
成键原 子
__不__同____元素的原子
同__种____元素 的原子
电子对
发生偏移 ______________
_不__发__生_偏__移__ __
成键原 子的电
性
一个原子呈正电性(δ＋)， 一个原子呈负电性(δ－)
第三节 分子的性质
学习目标 1.了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的 原因。 2.知道范德华力、氢键对物质性质的影响。 3.了解影响物质溶解性的因素及相似相溶规律。 4.了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。 5.了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。
第
课前自主学案
三
节
分
子
课堂互动讲练
的
性
质
知能优化训练
【提示】 CH4分子的结构式为： 分子中有4个C—H键，C—H键为极性键。但 由于其立体构型为正四面体形，高度对称，故 为非极性分子。
二、范德华力及其对物质性质的影响
分子
相
互作用力
弱
越大
相似 越大
物理
化学 越高
2.Cl2、Br2、I2三者的组成和化学性质均相似，但 状态却为气、液、固的原因是什么？ 【提示】 Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，由 于相对分子质量逐渐增大，所以范德华力逐渐增 大，故熔、沸点升高，状态由气体变为液体、固 体。
解析：选A。A是正确的，如O2、H2、N2等；B错 误，以极性键结合的分子不一定是极性分子，若分
子构型对称，正负电荷中心重合，就是非极性分子，
如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C错误，非极性分子 也可能是某些结构对称的含极性键的化合物，如
CH4、CO2等；D错误，非极性分子中不一定含有 非极性键，如CH4、CO2等。
稳定
范德华力
氢键
共价键
对 物 质 性 质 的 影 响
①影响物质的熔、沸 分子间氢键的
点，溶解度等物理性 存在，使物质
质
的熔、沸点升
②组成和结构相似的 高，在水中的
物质，随相对分子质 溶解度增大，
量的增大，物质的熔、如熔、沸点：
沸点升高。如 F2<Cl2<Br2<I2， CF4<CCl4<CBr4
H2O>H2S， HF>HCl， NH3>PH3
范德华力、氢键及共价键的比较
范德华力
氢键
共价键
概念
物质分子之间普遍 存在的一种相互作
用力
由已经与电负性很强的原 子形成共价键的氢原子与 另一个分子中电负性很强
的原子之间的作用力
原子间通过共用电 子对所形成的相互
作用
分类
分子内氢键、分子间氢键
极性共价键、非极 性共价键
特征
无方向性、无饱和 性
有方向性、有饱和性
2．氢键对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 ①某些氢化物分子存在氢键，如H2O、NH3、HF等 ，会使同族氢化物沸点反常，如H2O＞H2Te＞H2Se ＞H2S。 ②当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与
课堂互动讲练
分子极性的判断
1．化合价法 ABm型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于 该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此 时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的 绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不 对称，其分子为极性分子，具体实例如下：
分子
BF3
CO2
PCl5
SO3(g )
H2O
①影响分 子的稳定 性②共价 键键能越 大，分子 稳定性越
强
特别提醒：(1)有氢键的分子间也有范德华力， 但有范德华力的分子间不一定有氢键。 (2)氢键与范德华力主要影响物质的物理性质， 如熔点、沸点等。化学键主要影响物质的化学 性质。
例2 下列说法不．正确的是( ) A．分子间作用力是分子间相互作用力的总称 B．分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响 C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D．氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于 自然界中
【解析】 分子间作用力是分子间相互作用力的 总称，A正确；范德华力是分子与分子间的相互 作用力，而氢键是分子间比范德华力稍强的作用 力，它们可以同时存在于分子之间，C正确；分 子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对 物质的溶解度等也有影响，B正确；氢键不是化 学键，化学键是原子与原子间强烈的相互作用， D错误。 【答案】 D
五、手性 1．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。
2．手性分子 有__手__性__异__构__体___的分子叫做手性分子。如乳酸
(
)分子。
六、无机含氧酸分子的酸性 1．对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化 合价__越__高___，其含氧酸的酸性__越__强_____。 2．含氧酸的通式可写成(HO)mROn，若成酸元素 R相同，则n值越大，酸性__越__强___。
电中性
2.分子的极性
不重合 不为零
重合 等于零
3．键的极性与分子极性的关系 (1)只含有非极性键的分子一定是___非__极__性______ 分子。 (2)含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的 ，则为__非__极__性____分子，否则是__极__性____分子。
思考感悟 1．CH4分子中共价键的类型和分子类型分别是 什么？
解析：选B。二甘醇的分子式为C4H10O3，它符合 通式CnH2n＋2O3。二甘醇分子之间能形成O— H…O—氢键，也存在范德华力。由“相似相溶” 规律可知，二甘醇能溶于水和乙醇。故正确答案 为B。
分子间作用力对物质性质的影响
1．范德华力对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 一般说来，组成和结构相似的物质，相对分子质 量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点通 常越高。如熔、沸点：I2＞Br2＞Cl2＞F2，Rn＞ Xe＞Kr＞Ar＞Ne＞He。
3．特征 (1)氢键不属于化学键，是一种分子间作用力，比 化学键的键能小1～2个数量级，但比范德华力 __强_____。 (2)具有一定的___方__向____性和__饱__和____性。 4．类型 (1)__分__子__间_____氢键，如水中：O—H…O—；
(2)__分__子__内_____氢键，如
。
5．氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将 __升__高_____。 (2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将 __下__降_____。 (3)氢键也影响物质的电离、__溶__解___等过程。
6．氢键与水分子的性质 (1)水结冰时，体积膨胀，密度__减__小____。 (2)接近沸点时形成“缔合分子”，水蒸气的相对分 子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量 ___大______。
分子
立体 构型
极性(非 极性)分
子
O2
HF
CO2
H2O
BF3
NH3
【思路点拨】 解答本题要注意以下两点： (1)根据中心原子的杂化类型，判断分子的立体构 型。 (2)结合分子立体构型判断分子的极性。 【解析】 由于O2、CO2、BF3、CCl4均为对称 结构，所以它们均为非极性分子。HF、H2O、 NH3、PCl3空间结构不对称，均为极性分子。
【误区警示】 (1)分子间作用力不等价于范德 华力，对某些分子来说分子间作用力包括范德 华力和氢键。 (2)氢键不是化学键。
变式训练2 二甘醇可用于溶剂、纺织助剂等， 一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二 甘醇的结构简式是 HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二 甘醇的叙述正确的是( ) A．符合通式CnH2nO3 B．分子间能形成氢键 C．分子间不存在范德华力 D．能溶于水，不溶于乙醇
四、溶解性 1．“相似相溶”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。
2．影响物质溶解性的因素
温度 压强 相似相溶
氢键
氢键 增大
思考感悟 4．CH3OH能与水以任意比互溶而戊醇在水中的溶 解度却较小，原因是什么？ 【提示】 CH3OH中的—OH与H2O中的—OH相 近，甲醇能与H2O互溶，而 CH3CH2CH2CH2CH2OH中烃基较大，其中的— OH跟水分子中的—OH相似的因素小得多，因而 戊醇在水中的溶解度明显减小。
分子 常见物 极性 质 非极 H2、 性分 O2、
子 N2等 HX、
极性 CO、 分子 NO等
分子类型 分子立体构型
常见物质 键角 键的极性 分子极性
AB2
直线形(对称)
180°
极性键
非极性分
CO2、CS2 等
子
A2B
V形(不对称)
H2O、H2S
－
极性键 极性分子 等
AB3
正三角形(对称)
120°
思考感悟
3．(1)H2S与H2O组成和结构相似，且H2S的相对 分子质量大于H2O，但是H2S为气体，水却为液 体，为什么？ (2)冰浮在水面上的原因是什么？ 【提示】 (1)水分子间形成氢键，增大了水分子 间的作用力，使水的熔、沸点比H2S的熔、沸点 高。 (2)由于水结成冰时，水分子大范围地以氢键互相 联结，形成疏松的晶体，造成体积膨胀，密度减 小。
【答案】
分子
立体构型
极性(非极性)分 子
分子
立体构 极性(非极
型
性)分子
O2 CO2 BF3 CCl4
直线形
非极性分子
HF 直线形 极性分子
直线形 平面三角形 正四面体形
非极性分子 非极性分子 非极性分子
H2O
V形 极性分子
NH3
三角锥 形
极性分子
PCl
三角锥 形
极性分子
变式训练1 下列叙述中正确的是( ) A．以非极性键结合的双原子分子一定是非极性 分子 B．以极性键结合的分子一定是极性分子 C．非极性分子只能是双原子单质分子 D．非极性分子中，一定含有非极性共价键
(2)对物质溶解性的影响 如：在273 K、101 kPa时，氧气在水中的溶解度 (0.049 cm3·L－1)比氮气在水中的溶解度(0.024 cm3·L－1)大，就是因为O2与水分子之间的作用力 比N2与水分子之间的作用力大所导致的。 (3)相似相溶规律 极性分子一般能溶于极性溶剂中(如HCl易溶于水 中)，非极性分子一般能溶于非极性溶剂中(如I2易 溶于CCl4中，白磷溶于CS2中)。
极性键
非极性分
BF3、SO3 等
子
AB3
三角锥形(不对称)
NH3、
－
极性键 极性分子 PCl3等
AB4
正四面体形(对称)
109°28 ′
极性键
非极性分 子
CH4、 CCl4等
3.根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中 的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般 为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若 未全部成键，此分子一般为极性分子。 CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电 子均全部成键，它们都是非极性分子。 H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电 子均未全部成键，它们都是极性分子。
三、氢键及其对物质性质的影响
1．概念 氢键是由已经与__电__负__性___很强的原子(如N、F、 O)形成共价键的__氢__原__子___与另一个分子中或同一 分子中__电__负__性____很强的原子之间的作用力。 2．表示方法 氢键通常用A—H…B—表示，其中A、B为__N__、 __O___、__F__中的一种，“—”表示__共__价__键___，“…” 表示形成的______氢__键。
NH3
SO2
中心原
子化合 价绝对
3
4
5
6
23 4
值
中心原 子价电 3 4 5 6 6 5 6
子数
分子极 性
非 极 性
非极 性
非极 性
非极性
极 性
极性 极性
2.根据所含键的类型及分子的立体构型判断
分子 类型 A2
AB
分子立体构型
直线形(对称)
直线形(非对 称)
键角 － －
键的 极性
非极 性键
极性 键