分子的性质keyiyong.ppt

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1、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。、范德华力、氢键及其对物质性质的影响、能举例说明化学键和分子间作用力的区别、例举含有氢键的物质、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学、培养学生分析、归纳、综合的能力,、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

2、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,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：电负性差值越大，极性越强,极性键的两个键合原子：一个呈正电性（+），一个呈负电性（-）,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

3、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,全部由非极性键组成的分子：非极性分子,如：H2、Cl2、P4、N2、C60,含极性键的多原子分子：,由极性键组成的双原子分子：极性分子,如：HX、CO、NO、,CO2 BF3 CH4,HCN H2O NH3 CH3Cl,非极性分子,极性分子,NH3,BF3,CO2,H2O,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

4、，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零,180,F合=0,CO2:,H2O,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,键的极性,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,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

5、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

6、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,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,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。,相似,大,大,请分析下表中数据,高,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，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12个数量级，大约只有几到几十 KJmol-1。（3）一般无方向性和饱和性（4）

7、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:CI4 CCl4 CF4 CH4,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。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

8、范德华力。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。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,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

9、电负性很强的原子之间的作用力.,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-HB 如:FHFH,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:XH-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:与电负性大且 r 小的原子(F,O,N)相连的 H;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

10、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

11、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。,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-HF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-HF O-HO O-HN N-HN C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。,5.氢键强弱,氢键及其对物质性质的影响小结,氢键是存在于分子间的相互作用力之一。,A-HB-,1、

12、形成氢键的一般条件,（1）A、B表示电负性很强的原子，,“-”表示共价键,“”表示氢键,化学键氢键范德华力,氢键键长:“A-HB”,2、影响氢键的因素,A、B的电负性越强，氢键的键能越大。,比如：N、O、F,(2)A、B必须带有孤对电子，而且半径要小。,氢键具有方向性,实际上只有F、O、N等原子与H原子结合的物质，才能形成较强的氢键。,6、氢键对物质性质的影响,（3）分子间氢键的存在会增大物质的熔沸点；,（4）分子内氢键的存在会降低物质的熔沸点；,（5）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，而当溶质分子形成分子间氢键使使溶质溶解度减小。,（1）对物质密度的影响；,（2）形成缔

13、合分子，对相对分子质量测定的影响；,（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还是形成O-HN?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

14、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

15、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

16、.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.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH,练习：,1下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH,练习：,4分子式为C4H10O的有机物中含“手性”碳原子的结构简式为_，葡萄糖分子中含有_个“手性”碳原子，其加氢后“手性”碳原子数为_个。,拓展体验,1.下列说法不正确的是（）A.互为手性异构的分子组成相同，官能

17、 团不同B.手性异构体的性质不完全相同C.手性异构体是同分异构体的一种D.利用手性催化剂合成可得到或主要得 到一种手性分子,A,5.判断分子是否手性的依据：（1）凡具有对称面、对称中心的分子，都是非手性分子。（2）有无对称轴，对分子是否有手性无决定作用。,一般：当分子中只有一个C*，分子一定有手性。当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。无对称 面，又无对称中心的分子，必是手性分子。,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。

18、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。用手性催化剂生产手性药物叫手性合成，是当代化学的热点之一,“反应停”事件,阅读教材52页第2、3自然段：,2.下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CH3OH,B,拓展体验,3.下列两分子的关系是（）A互为同分异

19、构体 B是同一物质C是手性分子 D互为同系物,B,科学史话：了解 巴斯德 实验室合成的有机物酒石酸盐并制得手性有机物酒石酸盐过程。,多美的晶体啊！,一对手性酒石酸盐晶体,六.无机含氧酸的酸性,1.在同一周期中，非金属元素的最高价氧化物对应的水化物，其酸性随原子序数递增，自左至右增强。,如：H3PO4 H2SO4 HClO4,高氯酸是非金属含氧酸中酸性最强的无机酸,(一)知识回顾与归纳:,2.在同一主族中，处于相同价态的不同元素，其含氧酸的酸性随成酸元素的原子序数递增，自上而下减弱。,如,HClOHBrOHIO,HClO2HBrO2HIO2,HClO3HBrO3HIO3,HClO4HBrO4HI

20、O4,3.同一元素若能形成几种不同价态的含氧酸，其酸性依化合价的递增而递增；,如:HClO HClO2 HClO3 HClO4,学会归纳,1.(HO)mROn，如果成酸元素，则n值越大，即酸性越。,强,(二)无机含氧酸酸性规律,R相同,（1）H2SO3和H2SO4,（2）HNO2和HNO3,（3）HClO、HClO2、HClO3、HClO4,H2SO3:(HO)2SO n=1；H2SO4:(HO)2SO2 n=2,H2SO4 H2SO3,HClO:(HO)Cl n=0;HClO2:(HO)ClO n=1 HClO3:(HO)ClO2 n=2;HClO4:(HO)ClO3 n=3,HNO3 HN

21、O2,HClO4 HClO3 HClO2 HClO,例如,再认识拓展,2.(HO)mROn，如果成酸元素R不同时，则非羟基氧原子数n值越大，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，如硼酸（H3BO3）。n1，弱酸，如亚硫酸（H2SO3）。n2，强酸，如硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）。n3，极强酸，如高氯酸（HClO4）。,本学期的新知识的学习全部结束！高考的内容全部传授完毕！大家辛苦啦！我们用余下的二十多天完成高二的最后冲刺！用我们的热情迎接高三的来临！你的努力必将为你自己赢来美好的前程和幸福的生活！人生苦短，趁你还年轻加油啊！,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。,大,极性,极性分子,练习：,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,