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一、键的极性和分子的极性(一)键的极性1、非极性键:2、极性键:共用电子对无偏向共用电子对有偏向电负性相同的同种元素的原子间电负性不同的不同种元素的原子间说明:①电负性差值越大,极性越强②极性键的两个键合原子:一个呈正电性(δ+),一个呈负电性(δ-)HCl例如:练习:指出下列微粒中的共价键类型1、O22、CH43、CO24、H2O25、O22-6、OH-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、判断方法:1、概念(二)分子的极性①全部由非极性键组成的分子:非极性分子如:H2、Cl2、P4、N2、C60③含极性键的多原子分子:②由极性键组成的双原子分子:极性分子如:HX、CO、NO、空间对称空间不对称:CO2BF3CH4HCNH2ONH3CH3Cl非极性分子极性分子NH3BF3CO2H2O非极性分子非极性分子极性分子极性分子在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)从力学的角度分析:(2)化学键的极性的向量和是否等于零180ºF1F2F合=0OOCCO2:HOH104º30'F1F2F合≠0H2OHHHNNH3BF3120º107º18'F1F2F3F1F2F3109º28'CHHHHF1F4F3F2经验规律:在ABn型分子中,当A的化合价数值等于其族序数时,该分子为非极性分子.分子的极性键角分子的空间结构决定键的极性决定小结:3、分子的极性对分子性质的影响(1)对熔沸点的影响分子极性越大,分子间电性作用越强,熔沸点越高(2)对溶解性的影响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“相似相溶”原理分子极性相似,相溶练习:根据“相似相溶”原理解释以下现象:蔗糖、氨易溶于水,难溶于四氯化碳萘、碘易溶于四氯化碳,难溶于水“相似相溶”还适用于分子结构的相似性(分子结构相似,相溶,越相似越相溶)乙醇的-OH与水中的-OH相近,因而与水互溶,戊醇中烃基较大,其中的-OH与水中的-OH的相似因素小得多,因而其在水中的溶解度明显减小科学视野—表面活性剂和细胞膜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?3、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列?阅读教材46页后回答[练习1]判断下列分子的极性PCl3、CCl4、CS2、SO2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()A.苯B.二硫化碳C.溴水D.四氯化碳[练习2]C第二章分子结构与性质第三节分子的性质(第二课时)二、范德华力及其对物质性质的影响分子HClHBrHI范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)431.8366298.71.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(1)结构的分子,相对分子质量越,范德华力越,熔、沸越。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分子HClHBrHI相对分子质量36.581128范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00熔点/℃-114.8-98.5-50.8沸点/℃-84.9-67-35.4相似大大请分析下表中数据高结构式化学式相对分子质量沸点/℃(1)CH3OH(甲醇)CH4O3264(2)CH3CH2OH(乙醇)C2H6O4678(3)CH3CH2CH2OH(丙醇)C3H6O6097四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系分子相对分子质量分子的极性熔点/℃沸点/℃CO28极性-205.05-191.49N228非极性-210.00-195.81(2)相对分子质量或,分子的极性越,范德华力越,熔、沸越。相同相近大大请分析下表中数据高小结: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(1)将干冰气化,破坏了CO2分子晶体的。(2)将CO2气体溶于水,破坏了CO2分子。分子间作用力共价键思考:(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:CI4CCl4CF4CH4①分子间作用力比化学键弱得多,它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质,而化学键主要影响物质的化学性质。②分子间作用力只存在于由分子构成的物质之间,离子化合物、原子化合物、金属之间不存在范德华力。③分子间作用力范围很小,即分子充分接近时才有相互间的作用力。④分子的大小、分子的极性对范德华力有显著影响。结构相似的分子,相对分子质量越大范德华力越大;分子的极性越大,范德华力也越大。对范德华力的理解-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物的沸点观察与思考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?因为在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.三、氢键及其对物质性质的影响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.1.氢键概念例如: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、半径小的F相互接近时,产生一种特殊的分子间力——氢键.22.表示方法:氢键可以表示为····A-H…B如:F-H····F-H(1)不属于化学键,是特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质。(2)一般表示为:X—H----Y(其中X、Y为F、O、N)—表示共价键,------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).知识积累:3.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.甲醇分子间氢键(2)分子内氢键:例如(1)分子间氢键:哪种物质沸点高?邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,分子间不能形成氢键;对羟基苯甲醛在分子间形成氢键,分子内不能形成氢键;答案:对羟基苯甲醛应用1解释:在接近水的沸点时测定水的相对分子质量大一些的原因接近水的沸点时测定水蒸汽中存在相当量的水分子因氢键而“缔合”的“缔合分子”为什么水室温时为液态而硫化氢为气态?应用2应用3冰中的氢键应用4水结冰时体积为什么会增大?4.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---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…FO-H…OO-H…NN-H…NC原子吸引电子能力较弱,一般不形成氢键。5.氢键强弱(04广东)下列关于氢键的说法中正确的是()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练习:C第二章分子结构与性质第三节分子的性质(第三课时)思考:NH3为什么极易溶于水?NH3溶于水是形成N-H…O还是形成O-H…N?氨水为何呈碱性?NH3溶于水形成氢键示意图如左,正是这样,NH3溶于水溶液呈碱性四、溶解性影响因素1)温度2)压强气体液体、固体4)溶质与溶剂极性的相似性5)溶质与溶剂结构的相似性6)溶质与溶剂的反应3)溶质与溶剂之间的氢键相似相溶原理1、影响因素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。1).“相似相溶”规律:非极性物质一般易溶于非极性溶剂,极性物质一般易溶于极性溶剂。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2、规律思考与交流思考与交流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。(1)醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高(2)低级醇易溶于水应用5:解释下列现象低级醇中的-OH与水分子的-OH相近,互溶。象戊醇的-OH与水分子的-OH相似因素小得多,溶解度明显减小。(3)HF酸是弱酸五、手性:(试一试:是否重合)1.手性:镜像对称,在三维空间里不能重叠。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.手性异构体3.手性分子:有手性异构体的分子叫做手性分子。4.手性碳原子当碳原子结合的四个原子或原子团各不相同时,该碳原子是手性碳原子。记作C﹡1.下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH练习:CH2—OHCH2—OHOH1.下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH练习:CH2—OHCH2—OHOHA.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3HClOHBrOHClHBrBrCH3CH