《分子的性质》ppt课件(新人教版-选修3).ppt

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1、高中化学新人教版选修3系列课件,物质结构与性质,2.3分子的性质,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、

2、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,第二章 分子结构与性质第三节 分子的性质（第一课时）,知识回顾,问题1、写出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式和结构式。,问题2、共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同？即共用电子对是否偏移?,电子式,结构式,电子式,结构式,极性共价键 非极性共价键,一、键的极性和分子的极性,（一）键的极性,HCl,Cl2,2、共用电子对是否有偏向或偏离是由什么因

3、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,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

4、负电中心重合,看正电中心和负电中心 是否重合,（2）化学键的极性的向量和是否等于零,（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,第一类：全部由非极性键组成的分子 是非极性分子。,如：P4、C60、S8 C70、B12,第二类：对于ABn型分子极性判别方法,由极性键组成的双原子分子 一定是极性分子。,如：HX、CO、NO、,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）,思考,从力学的角度分析：分子中各键的极性向量和,C=O键是极性键，但从分子总体

5、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），整个分子没有极性，电荷分布均匀，是非极性分子,180,F1,F2,F合=0,10430,F1,F2,F合0,O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是折线型构型，两个O-H键的极性不能抵消（F合0），整个分子电荷分布不均匀，是极性分子,BF3,NH3,120,10718,三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，是极性分子,F1,F2,F3,F,平面三角形，对称，键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子,10928,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,F合,1、带静电的有机玻

6、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,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。,C,大,极性,极性分子,练习：,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：,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,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

7、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 时，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,4.分子间的范德华力有以下几个特征：,（1）很弱，约比化学键能小12个数量级，大约只有几到几十 KJmol-1。（2）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）将硫酸溶于水，破坏了硫酸 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，C

8、I4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 CH4,四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系,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？,说明在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

9、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、r 小的F相互接近时,产生一种特殊的分子间力 氢键.氢键可以表示为,如:FHFH,不属于化学键(2)一般表示为:XH-Y（其中X、Y为F、O、N）表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。(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:,甲醇,2.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

10、。,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.,(2)分子内氢键：,例如(1)分子间氢键：,3.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-H

11、N C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。,4.氢键强弱,（1）分子间氢键使物质熔沸点升高（2）分子内氢键使物质熔沸点降低（3）物质的溶解性,5.氢键对物质物理性质的影响：,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?,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,我们在学习化学的过程中还有什么地方能用氢键的知识来解释的？,(1)醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高(2)低级醇易溶于水(3)HF酸是弱酸,6.氢键的应用,（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，

12、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）,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，极性溶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,四、溶解性,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

13、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。,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。,五.手性,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。,手性分

14、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,拓展体验,1.下列说法不正确的是（）A.互为手性异构

15、的分子组成相同，官能 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,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,六.无机含氧酸的酸性,1.在同一周期中，处于最高价态的元素，其含氧酸的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,HClOH

16、BrOHIO,HClO2HBrO2HIO2,HClO3HBrO3HIO3,HClO4HBrO4HIO4,3.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,HNO2：(HO)NO n=1;HNO3:(HO)NO2 n=2,HClO:(HO)Cl n=0;HClO2:(HO)ClO n=1 HClO3:(HO)ClO2 n=2;HClO4:(HO)ClO3 n=3,HNO3 HNO2,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。,作 业：,课本P55页2-6题,