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1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第三节第三节 分子的性质分子的性质学习目标学习目标1.了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因。原因。2.知道范德华力、氢键对物质性质的影响。知道范德华力、氢键对物质性质的影响。3.了解影响物质溶解性的因素及相似相溶规律。了解影响物质溶解性的因素及相似相溶规律。4.了解了解“手性分子手性分子”在生命科学等方面的应用。在生命科学等方面的应用。5.了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性1 1、极性键与非极性键、极性键与非极性键 定义定义
2、：共价键共价键存在：存在：非极性键非极性键-非金属单质（除稀有气体）非金属单质（除稀有气体）部分共价化合物（例部分共价化合物（例H H2 2O O2 2）、部分离子化合物（例）、部分离子化合物（例NaNa2 2O O2 2）极性键极性键-共价化合物（例共价化合物（例H H2 2O O2 2）、部分离子化合物（例）、部分离子化合物（例NaOHNaOH）极性强弱判断：极性强弱判断：成键原子的电负性之差越大，极性越强。成键原子的电负性之差越大，极性越强。例：极性例：极性 H-FH-OH-N （注：成键原子的电负性之差（注：成键原子的电负性之差1.7为离子键）为离子键）按共用电子按共用电子对的偏移对的
3、偏移 极性键极性键-偏移，不同种原子形成偏移，不同种原子形成 非极性键非极性键-不偏移，同种原子形成不偏移，同种原子形成 2 2、分子的极性、分子的极性定义定义：非极性非极性分子分子正负电荷中心重合的分子。正负电荷中心重合的分子。极性极性分子分子 正负电荷中心不重合的分子正负电荷中心不重合的分子 注：正负电荷中心的寻找 非极性非极性分子与分子与极性极性分子分子的判断：的判断：a a、按定义判断：、按定义判断：正负电荷中心是否重合正负电荷中心是否重合 b、按分子的立体构型判断按分子的立体构型判断 非极性分子：大部分单质分子（O3除外）对称性很好的分子：极性分子：平面三角形：甲醛平面三角形：甲醛
4、非极性非极性分子与分子与极性极性分子分子的判断：的判断：c c、按化合价判断、按化合价判断 对对ABABn n型分子，若型分子，若A A的化合价的绝对值的化合价的绝对值=A=A的主族序数则的主族序数则为非极性分子为非极性分子 d d、按共价键的极性的向量和判断、按共价键的极性的向量和判断 向量和向量和=0=0 非极性非极性 向量和向量和0 0 极性极性3 3、键的极性与分子的极性的关系、键的极性与分子的极性的关系 分子的极性是共价键的极性的向量和。分子的极性是共价键的极性的向量和。A、只由非极性键构成的分子一般是非极性分子 B、极性键结合形成的分子不一定为极性分子 二、范德华力及其对物质性质的
5、影响二、范德华力及其对物质性质的影响1.1.定义：定义：分子之间分子之间普遍存在普遍存在的，将的，将分子聚集在一起分子聚集在一起的的静电静电作用。作用。2.2.特点：特点：普遍存在、很弱普遍存在、很弱（比化学键若12个数量级）无方向性、无饱和性无方向性、无饱和性3.3.影响因素：影响因素：相对分子质量：相对分子质量：对于组成与结构相似的物质，对于组成与结构相似的物质，相对分子质相对分子质 量越大，范德华力越大。量越大，范德华力越大。分子的极性：分子的极性：相对分子质量相同或相近时，分子的极性越 大，范德华力越大。4.4.物质性质的影响：物质性质的影响：范德华力越大，物质熔沸点物质熔沸点。溶质分
6、子与溶剂分子之间的范德华力越大，溶解度越大。三、氢键及其对物质性质的影响三、氢键及其对物质性质的影响1.定义：由已经与电负性（如由已经与电负性（如N N、O O、F F）很大的原子形成）很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力 。2.表示：AH.B A A、B B为为N N、O O、F 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 例如：氨水中的氢键 NHN NHO OHO OHN 3.特点：是一种分子间作用力，不是化学键是一种分子间作用力，不是化学键 强度：共价键强度：共价键 氢键氢键 范德华力范德华力
7、具有方向性和饱和性具有方向性和饱和性 饱和性：饱和性：一般认为一个氢原子只能形成一个氢键；中心原子有几对孤对电子就可以形成几条氢键。例如：1个H20周围有4个氢键 1个HF周围有2个氢键 1个NH3 周围有4个氢键方向性：分子间氢键为直线型，分子内氢键成一定角度。分子内氢键分子内氢键 分子间分子间氢键氢键 4.4.分类：分子内氢键分类：分子内氢键 和和分子间分子间氢键氢键 5.5.对物质性质的影响：对物质性质的影响：熔沸点：熔沸点：分子间分子间氢键氢键增大物质熔沸点增大物质熔沸点 分子内氢键分子内氢键 降低物质熔沸点降低物质熔沸点溶解性：溶解性：若溶质分子与溶剂分子之间存在氢键，将增大物若溶质
8、分子与溶剂分子之间存在氢键，将增大物质的溶解性质的溶解性。冰的密度比水小冰的密度比水小 缔合分子6.氢键强弱的判断氢键强弱的判断 形成氢键的形成氢键的A、B原子的半径越小，电负性越大则氢键越强。原子的半径越小，电负性越大则氢键越强。-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 思考：思考：1.从图形中能得到什么从图形中能得到什么信息？用分子间作用力信息？用分子间作用力解释。解释。2.为什么沸点为什么沸点H20HF?四、
9、溶解性四、溶解性1“相似相溶相似相溶”规律规律非极性溶质一般能溶于非极性溶质一般能溶于非极性非极性溶剂，极性溶溶剂，极性溶质一般能溶于质一般能溶于极性极性溶剂。溶剂。2影响物质溶解性的因素影响物质溶解性的因素温度温度 压强压强相似相溶相似相溶氢键氢键增大增大氢键氢键五、手性五、手性1手性异构体手性异构体具有完全相同的具有完全相同的组成组成和和原子排列原子排列的一对分子，如同的一对分子，如同左手与右手一样互为左手与右手一样互为镜像镜像，却在三维空间里不能，却在三维空间里不能重重叠叠，互称手性异构体。，互称手性异构体。2手性分子手性分子有有_的分子叫做手性分子。如乳酸的分子叫做手性分子。如乳酸()
10、分子。手性分子物理性质相分子。手性分子物理性质相似，化学性质（药用价值）不同。似，化学性质（药用价值）不同。手性异构体手性异构体3.3.手性碳原子：手性碳原子：连有四个不同的原子或原子团的碳原连有四个不同的原子或原子团的碳原子。用子。用“*C”C”表示。如表示。如R1 *C C R2 R3 R4R1、R2、R3、R4各不相同4.4.手性分子的判断手性分子的判断含含有有1 1个手性个手性C C原子的分子原子的分子5.5.手性分子的用途手性分子的用途:生产手生产手性药物或催化剂性药物或催化剂六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性1.定义：不含COOH的含氧酸2.通式：(HO)(HO)m
11、mROROn n 例：H2SO4 (HO)(HO)2 2SOSO2 2 HNO3 (HO)NO(HO)NO2 2 H3PO4 (HO)(HO)3 3POPO 3.结构式 HNO3 H2SO4 4.含氧酸酸性强弱规律：例 酸性：H2SO4 H2SO3 HNO3HNO2 HClO4 HClO3 HClO2 HClO规律：对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价_，其含氧酸的酸性_。原因：含氧酸的通式可写成(HO)(HO)m mROROn n，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致ROH中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H+,即酸性越强。注：R（中心原子）不同，羟基个数不同也有类似规律，即 非羟基氧数目越多，酸性越强。越高越高越强越强归纳1归纳2判断物质酸性强弱的方法判断物质酸性强弱的方法6.记忆常见酸的酸性强弱记忆常见酸的酸性强弱酸性强弱：酸性强弱：H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHCIOAI(OH)3