选修3分子的性质xc.ppt
第三节 分子的性质,一.键的极性(1)极性键和非极性键极性键:电子对_的共价键非极性键:_的共价健,发生偏移,电子对不发生偏移,极性共价键 非极性共价键,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。,1、键的极性的判断依据是什么？,共用电子对是否有偏向或偏离,思 考,共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）,共用电子对无偏向（电荷分布均匀）,非极性键,极性键,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、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,1、概念,二、分子的极性,键的极性的向量和不等于零，正电中心和负电中心不重合，即为极性分子。,负电荷的等效点刚好在碳原子上，正负电荷中心重合，即键的极性的向量和等于零，为非极性分子,正电中心和负电中心不重合，即键的极性的向量和不等于零，为极性分子。,常见的极性分子和非极性分子：,看正电中心和负电中心是否重合,（2）看分子的空间构型,（1）看键的极性,2、判断方法：,3、键的极性与分子的极性的联系,只含非极性键的分子_是非极性分子；只含极性键的分子_是极性分子,键有极性，分子不一定有极性。,思考与交流,(课本P45),1、以下双原子分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？,H2O2Cl2HCl,2、以下非金属单质中，哪个是极性分子，哪个是非极性分子？,P4 C60 He,3、以下化合物分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？,CO2 HCN H2O NH3,BF3 CH4 CH3Cl,极性分子,极性分子,键的极性与分子极性的关系,1、都是由非极性键构成的分子一般是非极 性分子。2、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。3、极性键结合形成的多原子分子，可能为 非极性分子，也可能为极性分子。4、多原子分子的极性，应有键的极性和分子的空间构型共同来决定。,自学: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？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?,思考：,定义：分子间存在一种把分子聚集在一 起的作用力分子间作用力,常见的两种分子间作用力,三.分子间作用力,范德华力,氢键,二、范德华力及其对物质性质的影响,定义：把分子聚集在一起的作用力，称范德华力。,请分析下表中数据并填空,2.特点：范德华力，约比化学键的键能 _12数量级。,很弱,小,问题探究,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、沸点越。,相似,大,大,请结合分子结构的特点分析下表中数据并填空,高,问题探究,四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系,（2）相对分子质量 或 时，分子的极性越，范德华力越，熔、沸点越。,相同,相近,大,大,请分析下表中数据并填空,高,问题探究,怎样解释卤素单质从F2 I2的熔、沸点越来越高？,卤素单质都是双原子分子，组成和结构相似，其范德华力随相对分子质量的增大而增大，因此，卤素单质从F2I2的熔、沸点越来越高,教材P47 学与问,范德华力与化学键的比较表,物质的分子间存在的微弱的相互作用。,分子内相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用。,分子间,分子内,弱（约几个至数十个kJ/mol）,强（键能一般为120-800KJ/mol),主要影响物质的物理性质（如熔沸点等）,主要影响物质的化学性质,小结：,（1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的。,（2）将HCl气体溶于水，破坏了HCl分子。,分子间作用力,共价键,（3）解释CCl4是液体,CH4及CF4是气体，CI4是固体的原因。,原因解释: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,学以致用,H2O,H2S,H2Se,H2Te,HF,HCl,HBr,HI,NH3,PH3,AsH3,SbH3,CH4,SiH4,GeH4,SnH4,一些氢化物的沸点,三、氢键及其对物质性质的影响,这表明在H2O分子之间除了存在范德华力外，还存在另一种作用力。,3.氢键的类型,（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.,1.定义：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.2.表示：XHY（X、Y为N、O、F）,(2)分子内氢键：,例如(1)分子间氢键：,组成“螯合环”的特殊结构,是一种静电作用，是除范德华力外的另一种分子间作用力，氢键的大小，介于化学键与范德华力之间，不属于化学键。但也有键长、键能。,4、氢键的本质,在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在;在液态水中,通常是几个水分子通过氢键结合(H2O)n,在固态水(冰)中,水分子大范围地以氢键互相”缔合”,成为疏松的晶体,因在冰的结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小,所以冰会浮在水面上.,5.氢键对物质性质的影响,熔沸点：（1）分子间氢键：升高（2）分子内氢键：降低溶解度：一般与溶剂形成分子间氢 键可使溶解度升高，分子内 则降低。,蛋白质分子中的氢键（图中虚线表示氢键）,DNA双螺旋是通过氢键使它们的碱基（AT 和CG）相互配对形成的（图中虚线表示氢键）,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,四、溶解性1影响物质溶解性的因素影响固体溶解度的主要因素是_。影响气体溶解度的主要因素是_和_。2相似相溶规律：_。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越_。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较_。“相似相溶”还适用于分子结构的_。如果溶质与水发生化学反应可_其溶解度。,温度,温度 压强,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。,好,小,相似性,增大,思考与交流,观察一下两组图片，有何特征？,左手和右手不能重叠 左右手互为镜像,观察一下两组图片，有何特征？,五、手性1具有完全相同的 和 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(又称对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。2判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。,组成,原子排列,四,乳酸分子CH3CH(OH)COOH有以下两种异构体：,手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。如图所示的分子，是由一家德国制药厂在1957年10月1日上市的高效镇静剂，中文药名为“反应停”，它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止痛并能够减轻孕妇的妊娠反应。然而，不久就发现世界各地相继出现了一些畸形儿，后被科学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这种药物中，只有图左边的分子才有这种毒副作用，而右边的分子却没有这种毒副作用。人类从这一药物史上的悲剧中吸取教训，不久各国纷纷规定，今后凡生产手性药物，必须把手性异构体分离开，只出售能治病的那种手性异构体的药物。,“反应停”事件,手性的应用,手性合成手性催化,美国夏普雷斯 日本野依良治 美国诺尔斯,六、无机含氧酸分子的酸性,指出下列哪些是无机含氧酸？并比较酸性强弱？,HClO4 HClO3 H2SO4 HNO3H3SO3 CH3COOHHCl HNO2,同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子原子序数增大，酸性增强。,同一族的含氧酸，自上而下，随中心原子原子序数增大，酸性减弱。,同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价。,无机含氧酸强度的变化规律,以硝酸，硫酸为例分析影响酸性的因素。,化学上有一种见解，认为含氧酸的通式可写成（HO）m ROn，如果成酸元素相同，则n值越大，R的正电性越高，导致R-O-H中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就容易电离出H+，即酸性越强。,把含氧酸的化学式写成（HO）m ROn，就能根据n值判断常见含氧酸的强弱。n0，极弱酸，如 HClO。n1，弱酸，如 HClO2。n2，强酸，如 HClO3。n3，极强酸，如 HClO4。,以硝酸为例,
