2-3分子的性质.

第三节分子的性质写出：Cl2、HCl的电子式极性共价键一、键的极性和分子的极性1.03.03.03.0非极性共价键⒈键的极性（极性强弱可由元素电负性推断）电负性学习目标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。⑴极性共价键：由不同种元素的原子形成的共价键⑵非极性共价键：由同种元素的原子形成的共价键键的极性⒉极性分子与非极性分子①极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子②非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子图2-26常见的极性分子和非极性分子⑵极性分子与非极性分子的判断⑴概念思考与交流根据图2-26，思考和回答下列问题？HCl共用电子对HCl在HCl分子中，共用电子对偏向Cl原子一方，使得Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，所以为极性分子δ+δ-以极性键结合的双原子分子为极性分子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），整个分子的电荷分布均匀，没有极性，是非极性分子180ºF1F2F合=0OOC104º30＇F1F2F合≠0O-H键是极性键，共用电子对偏向O原子，由于分子呈V型，两个O-H键的极性不能抵消（F合≠0），整个分子的电荷分布不均匀，是极性分子HHHNBF3：NH3：120º107º18'三角锥型,分布不对称，键的极性不能抵消，是极性分子F1F2F3F＇平面三角形，对称，键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子CHHHH109º28'正四面体型，对称结构，C-H键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子分子的极性分子的空间结构键角决定键的极性决定小结：化学键的极性的向量和是否等于零判断ABn型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素原子的最外层电子数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。[练习]判断下列分子是极性分子还是非极性分子：PCl3、CCl4、CS2、SO2什么事实可证明H2O中确实存在极性？思考：练习：下列各组分子中，都属于极性键的非极性分子的是()A、CO2、H2SB、CH4、C2H4C、Cl2、C2H2D、NH3、HCl2、NF3和ＮＨ3的空间构型是如何的，N—F键和N—H键中，极性较强的是？科学视野表面活性剂和细胞膜⒈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？⒉什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。⒊为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列?思考：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：化学式BF3CO2PCl5SO3(g)H2ONH3SO2中心原子化合价绝对值3456234中心原子价电子数3456656分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性⒉根据所含键的类型及分子的立体构型判断分子类型分子立体构型键角键的极性分子极性常见物质A2直线形(对称)－非极性键非极性分子H2、O2、N2等AB直线形(非对称)－极性键极性分子HX、CO、NO等分子类型分子立体构型键角键的极性分子极性常见物质AB2直线形(对称)180°极性键非极性分子CO2、CS2等A2BV形(不对称)－极性键极性分子H2O、H2S等AB3正三角形(对称)120°极性键非极性分子BF3、SO3等AB3三角锥形(不对称)－极性键极性分子NH3、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。⒋物理模型法：将ABn型分子的中心原子看做一个受力物体，将A、B间的极性共价键看做作用于中心原子上的力，根据ABn的空间构型，判断中心原子和平衡，如果受力平衡，则ABn型分子为非极性分子，否则为极性分子。二、范德华力及其对物质性质的影响气体在加压或降温时为什么会变为液体、液体在降温时会变为固体？这是因为在分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，我们把这种作用力称为分子间作用力，又叫范德华力。范德华(1837～1923)，荷兰物理学家。首先研究了分子间作用力。(1)范德华力大小范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级分子HClHBrHI范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)431.8366298.7作用微粒作用力强弱意义化学键范德华力相邻原子之间作用力强烈影响物质的化学性质和物理性质分子之间作用力微弱影响物质的物理性质（熔、沸点及溶解度等）范德华力与化学键的比较①范德华力与相对分子质量的关系组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大分子HClHBrHI相对分子质量36．581128范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00(2)影响范德华力大小的因素②范德华力与分子的极性的关系分子相对分子质量分子的极性范德华力(kJ/mol)CO28极性8.75Ar40非极性8.50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⑶范德华力对物质熔沸点的影响单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4范德华力越大，物质的熔沸点越高科学视野壁虎与范德华力⑷范德华力对物质溶解性的影响如：在273K、101kPa时，氧气在水中的溶解度(0.049cm3·L－1)比氮气在水中的溶解度(0.024cm3·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。-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物沸点水的沸点与H2S、H2Se、H2Te相比，哪一个更高？思考与交流是一种特殊的分子间作用力，由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。⒈概念：三、氢键及其对物质性质的影响以HF为例：在HF分子中，由于F原子吸引电子的能力很强，共用电子对强烈地偏向F原子一方，使得H原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小、带部分正电荷的H核，与另一个HF分子中带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用.....三、氢键及其对物质性质的影响条件: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).F—H•••FO—H•••ON—H•••N氢键键能(kJ/mol)28.118.817.9范德华力(kJ/mol)13.416.412.1共价键键能(kJ/mol568462.8390.8资料卡片某些氢键的键长和键能结论：氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力，不属于化学键。但也有键长、键能。⒉氢键的表示方法：表示为：A-HB-（A、B为N、O、F）。“—”表示共价键“…”表示形成的氢键⒊氢键的分类：⑴分子间氢键（属于分子间作用力）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、C2H5OH、CH3COOH、⑵分子内氢键（不属于分子间作用力）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(2)分子内氢键：例如(1)分子间氢键：⒊氢键强弱⒋原子吸引电子的能力不同，氢键强弱的变化顺序如下：F-H…FO-H…OO-H…NN-H…NC原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。氢键的强弱与A和B吸引电子的能力有关，它们的能力越强，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。⒋氢键对物质性质（物理性质）的影响：①分子间氢键使物质熔沸点升高极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质溶解度增大，当溶质分子形成分子内氢键时使溶质溶解度减小而在非极性溶剂中溶解度增大。⑵对物质溶解度的影响：②分子内氢键使物质熔沸点降低⑴对物质熔、沸点的影响⑶其他方面(状态、电离.....)氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构，如冰晶体的孔穴结构等。NH3溶于水形成氢键示意图如右,正是这样，NH3溶于水溶液呈碱性应用与拓展①为什么NH3极易溶于水？NH3溶于水是形成N-H…Ｏ还是形成O-H…N?②为什么冰的密度比液态水小?在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在，故不存在氢键。水除了熔、沸点显著高于同族外，还有另一个反常现象，就是它在4℃时密度最大。这是因为在4℃以上时，分子的热运动是主要的，使水的体积膨胀，密度减小；在4℃以下时，分子间的热运动降低，形成氢键的倾向增加，形成分子间氢键越多，分子间的空隙越大。科学视野生物大分子中的氢键在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成(H2O)n；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减少，因此冰能浮在水面上。水的这种性质对水生生物生存有重要的意义。氢键的特点：分子欲形成氢键必须具备两个基本条件，其一是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。其二是分子中必须有带孤电子对，电负性大，而且原子半径小的元素。⑴氢键具有方向性。它是指B原子与A－H形成氢键时，尽可能使氢键的方向与A－H键轴在同一条直线上，这样可使A与B的距离最远，两原子电子云间的斥力最小，因此形成的氢键愈强，体系愈稳定。分子间氢键为直线型，分子内氢键成一定角度⑵氢键具有饱和性。它是指每一个A－H只能与一个B原子形成氢键。这是因为氢原子的半径比A和B的原子半径小很多，当A－H与一个B原子形成氢键A－H…B之后，如有另一个极性分子B原子接近时，则这个原子受到A、B强烈排斥，其排斥力比受正电荷的H的吸引力大，故这个H原子不可能形成第二个氢键。中心原子有几对孤电子对就可以形成几条氢键【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。小结：定义范德华力氢键共价键作用微粒分子间普遍存在的作用力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原子之间通过共用电子对形成的化学键相邻原子之间分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间分子之间强弱弱较强很强对物质性质的影响范德华力越大，物质熔沸点越高对某些物质(如水、氨气)的溶解性、熔沸点都产生影响物质的稳定性⒈影响物质溶解性的因素四、溶解性⑴内因-分子结构：相似相溶原理“相似相溶”的规律：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。⑵外因-温度、压强：影响固体溶解度的主要因素是温度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。⑶其他因素：①如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NH3。③溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：SO2。②溶质分子与溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易。如乙醇与水、戊醇与水......思考与交流溶质分子与溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易。溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力越相似，越易互溶。水和甲醇相互溶解，氢键存在增大了溶解性思考感悟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