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1、 2-3 2-3 分子的性质分子的性质一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性1、键的极性：、键的极性：2、分子的极性：、分子的极性：极性分子极性分子 正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子非极性分子非极性分子 正电荷重心和负电荷重心相重合的分子正电荷重心和负电荷重心相重合的分子（1）概念：）概念：（2）判断方法）判断方法双原子分子双原子分子多原子分子多原子分子(ABm型型)取决于分子的空间构型取决于分子的空间构型单原子分子单原子分子取决于成键原子之间的共价键是否有极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性化合物化合物极性分子极性分子单单 质质非极性分子
2、非极性分子稀有气体稀有气体 非极性分子非极性分子 C=O键是极性键，但键是极性键，但从分子总体而言从分子总体而言CO2是是直线型直线型分子，两个分子，两个C=O键是键是对称对称排列的，排列的，两键的极性互相抵消两键的极性互相抵消（F合合=0），），整个整个分子没有极性，电荷分子没有极性，电荷分布均匀，是非分布均匀，是非极性极性分子分子180F1F2F合合=0OOCHOH10430F1F2F合合0O-H键是极性键，共用电键是极性键，共用电子对偏子对偏O原子，由于分子原子，由于分子是是折线型构型折线型构型，两个，两个O-H键的极性不能抵消（键的极性不能抵消（F合合0），），整个分子电荷分整个分子电
3、荷分布不均匀，是布不均匀，是极性分子极性分子HHHNBF3：NH3：12010718三角锥型三角锥型,不对称，键的极不对称，键的极性不能抵消，是极性分子性不能抵消，是极性分子F1F2F3F平面三角形，对称，平面三角形，对称，键的极性互相抵消（键的极性互相抵消（F合合=0），是非极性，是非极性分子分子CHHHH10928 正四面体型正四面体型，对称结构，对称结构，C-H键的极性键的极性互相抵消（互相抵消（F合合=0），是非极性分子是非极性分子分子的分子的极性极性分子的空分子的空间结构间结构键角键角决定决定键的极性键的极性决定决定小结：小结：键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系 A A
4、、都是由非极性键构成的分子一般是非极、都是由非极性键构成的分子一般是非极 性分子。性分子。B B、极性键结合形成的双原子分子一定为极、极性键结合形成的双原子分子一定为极 性分子。性分子。C C、多原子分子的极性，应有键的极性和分多原子分子的极性，应有键的极性和分子的空间构型共同来决定。子的空间构型共同来决定。D D、极性键、极性键结合形成的多原子分子，可能为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。非极性分子，也可能为极性分子。自学自学:科学视野科学视野表面活性剂和细胞膜表面活性剂和细胞膜 二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响 气气体在加压或降体在
5、加压或降温时为温时为什么会变为液什么会变为液体、固体？体、固体？因为存在一种把分子聚集在因为存在一种把分子聚集在一起的作用力而我们把这种作用力称为一起的作用力而我们把这种作用力称为分子间作用力，分子间作用力，又叫又叫范德华力。范德华力。范德华力的特点范德华力的特点（1）广泛存在（由分子构成的物质）广泛存在（由分子构成的物质）（2）作用力弱、是短程力）作用力弱、是短程力（3）主要影响）主要影响物质物质的物理性质（熔沸点）的物理性质（熔沸点）由由分子分子构成的构成的二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响化学键化学键范德华力范德华力概念概念存在范围存在范围作用力强作用力强弱
6、弱 影响的性影响的性质质使原子相结合的使原子相结合的相互作用相互作用把分子聚集在把分子聚集在一起的作用力一起的作用力分子内、原子间分子内、原子间分子之间分子之间较较 强强与化学键相比与化学键相比弱的多弱的多主要影响主要影响化学性质化学性质主要影响物理性主要影响物理性质（如熔沸点）质（如熔沸点）化学键与范德华力的比较化学键与范德华力的比较(1)(1)范德华力大小范德华力大小范德华力很弱，约比化学键能小范德华力很弱，约比化学键能小1-21-2数量级数量级分子分子HCl HCl HBr HBr HIHI范范 德德 华华 力力(kJ/mol)(kJ/mol)21.1421.1423.1123.1126
7、.0026.00共价键键能共价键键能(kJ/mol)(kJ/mol)431.8431.8366366298.7298.7(2)(2)范德华力与相对分子质量的关系范德华力与相对分子质量的关系结构相似，相对分子质量越大，结构相似，相对分子质量越大，范德范德华力华力越大越大分子分子HClHClHBrHBrHIHI相对分子相对分子质量质量36365 58181128128范德华力范德华力(kJ/mol)(kJ/mol)21.1421.1423.1123.1126.0026.00(3)(3)范德华力与分子的极性的关系范德华力与分子的极性的关系分子分子相对分相对分子质量子质量分子的分子的极性极性范德华力范
8、德华力(kJ/mol)(kJ/mol)COCO2828极性极性8.758.75ArAr4040非极性非极性8.508.50相对分子质量相同或相近时，分子的极性越相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，大，范德华力范德华力越大越大(4)(4)范德华力对物质熔沸点的影响范德华力对物质熔沸点的影响单质单质相对分相对分子质量子质量熔点熔点/沸点沸点/F F2 23838-219.6-219.6-188.1-188.1ClCl2 27171-101.0-101.0-34.6-34.6BrBr2 2160160-7.2-7.258.858.8I I2 2254254113.5113.5184.4184.
9、43 3、范德华力对物质性质的影响、范德华力对物质性质的影响 化学键影响的是分子的稳定性（化学性质）化学键影响的是分子的稳定性（化学性质）范范德华力影响的是分子德华力影响的是分子熔沸点等（物理性质）熔沸点等（物理性质）范德华力越大，该分子的熔沸点就越高。范德华力越大，该分子的熔沸点就越高。（1 1）将干冰气化，破坏了）将干冰气化，破坏了COCO2 2分子晶分子晶 体的体的 。（2 2）将）将COCO2 2气体溶于水，破坏了气体溶于水，破坏了COCO2 2 分子分子 。范德华力范德华力共价键共价键思考：思考：（3）解释）解释CCl4（液体），（液体），CH4及及CF4是气体，是气体，而而CI4却
10、是固体的原因。却是固体的原因。它们均是正四面体结构，它们分子间范它们均是正四面体结构，它们分子间范德华力随相对分子质量增大而增大，相对分德华力随相对分子质量增大而增大，相对分子质量越大，范德华力越大。子质量越大，范德华力越大。范德华力大小范德华力大小:CI4 CCl4 CF4 CH4三、三、氢键及其对物质性质的影响氢键及其对物质性质的影响 1 1、氢键的定义、氢键的定义 -150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/周期周期一些氢化物沸点一些氢化物沸点 由
11、由已经与电负性很大的原已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间一个电负性很大的原子之间的作的作用力。用力。不不属于化属于化学键。学键。2 2、表示方法、表示方法 AHB A、B为为N、O、F“”表示共价键表示共价键“”表示形成的氢键表示形成的氢键 什么样的物质含氢键？什么样的物质含氢键？NH3、HF及绝大多数含羟基的物质。及绝大多数含羟基的物质。3 3、氢键的分类、氢键的分类 分子内氢键分子内氢键 分子间氢键分子间氢键 甲醇甲醇4 4、氢键的特征、氢键的特征 饱和性饱和性 方向性方向性 一个氢原子只能形成一个氢键一个氢原子只能形成一个氢键 分
12、子间氢键为直线型分子间氢键为直线型 分子内氢键成一定角度分子内氢键成一定角度 中中心原子有几对孤对电子就可以形成几心原子有几对孤对电子就可以形成几条氢键条氢键 5 5、对物质性质的影响、对物质性质的影响 氢键一种分子间作用力，影响的是物理氢键一种分子间作用力，影响的是物理性质。性质。熔、沸点熔、沸点 溶解性溶解性 分子分子间间氢键使氢键使物质熔沸点物质熔沸点升高升高分子分子内内氢键使物质氢键使物质熔沸点熔沸点降低降低若可以形成氢键，则能增大物质溶解度若可以形成氢键，则能增大物质溶解度 其他方面其他方面 含氢键的物质变为固态时，呈现含氢键的物质变为固态时，呈现空间多面体空间多面体结构结构 思考：
13、思考：NHNH3 3为什么极易溶于水？为什么极易溶于水？NH3溶于溶于水是形成水是形成N-H还是形成还是形成O-HN?NHNH3 3溶于水形成氢键示意溶于水形成氢键示意图如右图如右,正是这样，正是这样，NHNH3 3溶于水溶液呈碱性溶于水溶液呈碱性液液态态水水中中的的氢氢键键冰中的氢键冰中的氢键在水蒸气中水以单在水蒸气中水以单个的个的H2O分子形式分子形式存在，故不存在氢存在，故不存在氢键。键。我们在学习化学的过程中还有什么地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？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醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高(2)低级醇易溶于水
14、低级醇易溶于水6.氢键的应用氢键的应用讨论水的讨论水的特殊性特殊性：(1)水的熔沸点比较高？水的熔沸点比较高？(2)为什么水结冰后体积为什么水结冰后体积膨胀膨胀？(3)为什么水在为什么水在4时密度时密度最大最大？下列关于氢键的说法中正确的是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分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高D.HF.HF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键 练习：练习：C四、溶解性四、溶解性（1
15、1）外因：影响固体溶解度的主要因素是温外因：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度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。强。（2 2）内因：相似相溶原理）内因：相似相溶原理 蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。“相似相溶相似相溶”的规律：的规律：非非极极性性溶溶质质一一般般能能溶溶于于非非极极性性溶溶剂剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。极性溶质一般能溶于极性溶剂。溶质分子与溶剂分子的结构越相似，溶质分子与溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易。相互溶解越容易。溶质
16、分子的分子间力与溶剂分子的分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。子间力越相似，越易互溶。（3 3）其他因素：）其他因素：A A）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解）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：度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NHNH3 3。B B）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：SOSO2 2。五、手性五、手性左手和右手不能重叠左手和右手不能重叠 左右手互为镜像左右手互为镜像1具具有有完完全全相相同同的的 和和 的的一一对对分分子子，如如同同左左手手与与右右手手一一样样互互为为镜
17、镜像像，却却在在三三维维空空间间里里不不能能重重叠叠，互互称称手手性性异异构构体体(又又称称对对映映异异构构体体、光光学学异异构构体体)。含含有有手手性性异异构构体体的的分子叫做手性分子。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以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。碳原子。组成组成原子排列原子排列四四1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2
18、OH D.CHOH 练习：练习：CH2OHCH2OHOH1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH 练习：练习：CH2OHCH2OHOHA.OHCCHCH2OH B.OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32下列化合物中含有下列化合物中含有2个个“手性手性”碳原子的是碳原子的是()2A.OHCCHCH2OH B.OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH3 3.下
19、下列列有有机机物物CH3COCHCHO含含有有一一个个手手性性碳碳原原子子(标标有有“*”的的碳碳原原子子)，具具有有光光学学活活性性。当当发发生生下下列列化化学学反反应应时时，生生成成新新的的有有机机物物无无光光学学活活性的是性的是()A与银氨溶液反应与银氨溶液反应 B与甲酸在一定条件下发生酯化反应与甲酸在一定条件下发生酯化反应C与金属钠发生反应与金属钠发生反应 D与与H2发生加成反应发生加成反应 O*CH2OH 分析分析：CH3COCHCHOA与银氨溶液反应与银氨溶液反应 B与甲酸在一定条件下发生酯化反应与甲酸在一定条件下发生酯化反应C与金属钠发生反应与金属钠发生反应 D与与H2发生加成反
20、应发生加成反应 O*CH2OH 分析分析：CH3COCHCHOA与银氨溶液反应与银氨溶液反应 B与甲酸在一定条件下发生酯化反应与甲酸在一定条件下发生酯化反应C与金属钠发生反应与金属钠发生反应 D与与H2发生加成反应发生加成反应 O*CH2OHCHO COOH或或COOCHO CH2OHCH2OH CH2ONaCH2OH CH2OCHO指出下列无机含氧酸的酸性指出下列无机含氧酸的酸性HClO4 HClO3 H2SO4 HNO3H3PO4 H2SO3H3BO3 HNO2六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性已知酸性：H2SO4H2SO3 HNO3HNO2 HClOHClO2HClO3HC
21、lO4 同周期的含氧酸，自左至右，随中心同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子原子序数增大原子原子序数增大 ，酸性增强。，酸性增强。同一族的含氧酸，自上而下，随中心同一族的含氧酸，自上而下，随中心原子原子序数增大原子原子序数增大 ，酸性减弱。，酸性减弱。同一元素不同价态的含氧酸酸性高价同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价强于低价 。结论：结论：同一种元素的含氧酸，该元素的化合同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。价越高，其含氧酸的酸性越强。原原因因：无无机机含含氧氧酸酸可可以以写写成成(HO)HO)m mROROn n，如果成酸元素如果成酸元素R R相同相同，则则n n
22、值越大值越大，R R的正电性的正电性 ，导导致致R RO OH H中中的的O O的的电电子子向向R R偏偏移移，因因而而在在水水分分子子的的作作用用下下，也也就就越越 电电离离出出H H+，即即酸性越酸性越 。越高越高容易容易强强 含氧酸的通式可表示为含氧酸的通式可表示为（HO）mROn，n值越大，酸性越强。值越大，酸性越强。规律：规律：把把含氧酸的化学式写成（含氧酸的化学式写成（HOHO）m ROnm ROn，就能根据就能根据n n值判断常见含氧酸的强弱。值判断常见含氧酸的强弱。n n0 0，极弱酸，如硼酸（，极弱酸，如硼酸（H H3 3BOBO3 3）。）。n n1 1，弱酸，如亚硫酸（，
23、弱酸，如亚硫酸（H H2 2SOSO3 3）。）。n n2 2，强酸，如硫酸（，强酸，如硫酸（H H2 2SOSO4 4）、硝酸（）、硝酸（HNOHNO3 3）。）。n n3 3，极强酸，如高氯酸（，极强酸，如高氯酸（HClOHClO4 4）。）。练习：练习：1已已知知含含氧氧酸酸可可用用通通式式XOm(OH)n来来表表示示，如如X是是S，则则m2，n2，则则这这个个式式子子就就表表示示H2SO4。一一般般而而言言，该该式式中中m大大的的是是强强酸酸，m小小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是()AHClO4 BH2SeO3 CH3BO3 DH3PO4 练习
24、：练习：某些含氧酸可表示为：（某些含氧酸可表示为：（HOHO）mROnmROn，它的，它的强度与酸中的非羟基氧原子数强度与酸中的非羟基氧原子数n n有关；有关；n n越大，越大，酸性越强：酸性越强：n=0 n=0 弱酸；弱酸；n=1n=1中强酸；中强酸；n=2n=2强酸；强酸；n=3 n=3 超强酸。超强酸。已知：硼酸（已知：硼酸（H H3 3BOBO3 3）H3AsO3是弱酸，而亚磷是弱酸，而亚磷酸（酸（H H3 3POPO3 3）是中强酸）是中强酸 （1 1）写出结构式：）写出结构式：、。（2 2）写出）写出H H3 3POPO3 3 H3AsO3和过量的和过量的NaOHNaOH溶液反溶液反应的化学方程式：应的化学方程式：H3PO3 HOPOHOHH3AsO3 HOAsOHOHH3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2OH3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O