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1、人教版高中化学选择性必修2第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第三节 分子结构与物质的性质第一课时第一课时 共价键的极性共价键的极性一、共价键的极性1.共价键的极性共共价价键键极性共价键极性共价键非极性共价键非极性共价键由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移由相同原子形成的共价键，电子对不发生偏移由相同原子形成的共价键，电子对不发生偏移HCl氯化氢分子中的极性共价键氯化氢分子中的极性共价键 以共价键结合的分子是否也有极性分子、非极性分子之分呢？分子的极性又是根据什么来判定呢？二、分子的极性非极性分子电荷分布均匀、对称的分子或：正电荷中心与负电荷中
2、心重合,即键的极性向量和为0 极性分子电荷分布不均匀、不对称的分子或：正电荷中心与负电荷中心不重合,即键的极性向量和不为0 要对分子极性进行判断，也可用极性向量。极性向量的矢量和指向的一端，说明该处负电荷更为集中，为极性分子。若矢量和为零，为非极性分子。2.分子的极性3.分子的极性判断方法（1 1）单原子分子）单原子分子（稀有气体）（稀有气体）非极性分子非极性分子 （2 2）多原子分子）多原子分子化合物化合物极性分子极性分子单单 质质非极性分子非极性分子二、分子的极性HCl共用电子对HClHCl 分子中，共用电子对偏向Cl原子，为极性键。Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，极
3、性向量矢量和指向Cl原子，使整个分子的电荷分布不均匀。HCl 为极性分子+-以极性键结合的双原子分子为极性分子二、分子的极性共用电子对Cl2 分子中，共用电子对不偏向，为非极性键。极性向量矢量和为零，电荷分布均匀，为非极性分子。以非极性键结合的双原子分子均为非极性分子ClClClCl二、分子的极性(3)(3)多原子分子多原子分子(ABn型型)取决于分子的空间构型取决于分子的空间构型？ABn分子极性的判断方法分子极性的判断方法物理模型法物理模型法（从力的角度分析）在ABn分子中，A-B键看作相互作用力，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（
4、极性不抵消）。二、分子的极性C=O键是极性键，键是极性键，CO2是是直线形、对称直线形、对称分子，两个分子，两个C=O的极性互相抵消的极性互相抵消（F合合=0），），整个分子没整个分子没有极性，电荷分布均匀，有极性，电荷分布均匀，是是非极性分子非极性分子。180F1F2F合合=0OOC二、分子的极性HOH105F1F2F合合0O-H键键是是极极性性键键，分分子子是是V形形不不对对称称分分子子，两两个个O-H键键的的极极性性不不能能抵抵消消（F合合0），整整个个分分子子电电荷荷分布不均匀，是分布不均匀，是极性分子极性分子。二、分子的极性HHHNBF3：NH3：120107 三角锥形三角锥形,不对
5、称分子，键的极性不能抵消，是极性分子。不对称分子，键的极性不能抵消，是极性分子。F1F2F3F平面三角形，对称分子，键的极性互相抵消（平面三角形，对称分子，键的极性互相抵消（F合合=0），是非极性分子。，是非极性分子。二、分子的极性二、分子的极性CHHHH10928 正四面体形正四面体形，对称分子，对称分子，C-H键的极性键的极性互相抵消（互相抵消（F合合=0），是，是非极性分子。非极性分子。二、分子的极性化合价法 ABn型分子中中心原子化合价的绝对值该元素的价电子数=该分子为非极性分子分子的空间结构中心对称直线形平面三角形正四面体二、分子的极性化合价法 ABn型分子中中心原子化合价的绝对值该
6、元素的价电子数该分子为极性分子分子的空间结构不中心对称V形三角锥形四面体二、分子的极性分子BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2化合价绝对值价电子数分子极性33445566263546非极性非极性非极性非极性极性极性极性化合价法二、分子的极性根据所含共价键的类型及分子的空间结构判断分子类型键的极性分子空间结构分子极性代表物双原子分子A2非极性键直线形(对称)非极性H2、O2、Cl2、N2等AB极性键直线形(不对称)极性HF、HCl、CO、NO等三原子分子A2B(或AB2)极性键直线形(对称)非极性CO2、CS2等极性键V形(不对称)极性H2O、SO2等四原子分子AB3极性键平面三角形(对
7、称)非极性BF3、BCl3等极性键三角锥形(不对称)极性NH3等五原子分子AB4极性键正四面体形(对称)非极性CH4、CCl4ABnC4-n(n F-CF-C的极性的极性Cl-CCl-C的极性的极性 F F3 3-C-C的极性的极性ClCl3 3-C-C的极性的极性 三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大 三氟乙酸更容易电离出氢离子三氟乙酸更容易电离出氢离子 三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，CF键的极性大于CCl键，导致羧基中的OH键的极性更大，更易电离出氢离子。据此，酸性关系:CCl3COOHCHCl2COOHCH2ClCOOH四、键的
8、极性对物质性质的影响甲甲酸的酸性大于乙酸酸的酸性大于乙酸烃基（符号R-）是推电子基团 烃基越长推电子效应越大 使羧基中的羟基的极性越小 羧酸的酸性越弱随着烃基加长，酸性的差异越来越小烃基(符号R)是推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以酸性：甲酸乙酸丙酸。四、键的极性对物质性质的影响四、键的极性对物质性质的影响根据元素周期律判断同一主族元素的非金属氢化物的酸性从上到下逐渐增强，如HFHClHBrHI。同一周期元素的非金属氢化物的酸性从左向右逐渐增强，如H2SHCl，H2OHBrO4HIO4；HNO3H3PO4；H2CO3H2SiO3。同一周期元素最
9、高价氧化物对应水化物的酸性从左向右逐渐增强，如H3PO4H2SO4异戊烷异戊烷新戊烷。新戊烷。O-HO O-HN N-HN C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。一、分子间的作用力分类：分类：分子间氢键分子间氢键 分子内氢键分子内氢键一、分子间的作用力 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。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。氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响（1）对物质熔、
10、沸点的影响）对物质熔、沸点的影响一、分子间的作用力分子间存在氢键分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除需破时，物质在熔化或汽化时，除需破坏范德华力外，还需破坏分子间的氢键，消耗更多坏范德华力外，还需破坏分子间的氢键，消耗更多的能量，所以存在的能量，所以存在分子间氢键分子间氢键的物质一般具有较高的物质一般具有较高的熔、沸点。的熔、沸点。AA族元素的氢化物中，族元素的氢化物中，NH3、H2O和和HF的的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。由于它们各自的分子间形成了氢键。存在分子存在分子
11、内内氢键使物质熔、沸点氢键使物质熔、沸点降低降低。存在分子存在分子间间氢键的物质一般具有氢键的物质一般具有较高较高的熔、沸点。的熔、沸点。邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响（1）对物质熔、沸点的影响）对物质熔、沸点的影响一、分子间的作用力水结冰时水结冰时,体积膨胀体积膨胀,密度密度降低，降低，氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的四面体顶角方向的4 4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大
12、的空隙，其密度比液态水小。子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。（2）对水分子性质的影响对水分子性质的影响一、分子间的作用力 大家知道，羊毛织品水洗后会变形，这是什么原大家知道，羊毛织品水洗后会变形，这是什么原因呢因呢?羊毛纤维是蛋白质构成的，蛋白质上的氨基和羊毛纤维是蛋白质构成的，蛋白质上的氨基和羰基可能会形成氢键。羊毛在浸水和干燥的过程中，羰基可能会形成氢键。羊毛在浸水和干燥的过程中，会在这些氢键处纳入水和去除水，而且其变化往往会在这些氢键处纳入水和去除水，而且其变化往往是不可逆的，从而改变了原先蛋白质的构造，即原是不可逆的，从而改变了原先蛋白质的构造，即原先的氢键部位可
13、能发生移动，由此引起羊毛织品变先的氢键部位可能发生移动，由此引起羊毛织品变形。形。羊毛织品水洗后为什么会变形羊毛织品水洗后为什么会变形氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响一、分子间的作用力 DNA分子有两条链，链内原子之间以很强的共价键结合，链之间则是两条链上的碱分子有两条链，链内原子之间以很强的共价键结合，链之间则是两条链上的碱基以氢键配对，许许多多的氢键将两条链连成独特的双螺旋结构，这是遗传基因复制机基以氢键配对，许许多多的氢键将两条链连成独特的双螺旋结构，这是遗传基因复制机理的化学基础。理的化学基础。DNA双螺旋结构中的氢键双螺旋结构中的氢键一
14、、分子间的作用力范德华力、氢键、化学键的范德华力、氢键、化学键的比较比较 概念范德华力氢键共价键定义物质分子之间普遍存在的一种作用力已经与电负性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静电作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用作用微粒分子H与N、O、F原子特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性有方向性和饱和性强度共价键氢键范德华力组成组成原子排列原子排列镜像镜像叠合叠合手性异构体手性异构体1.1.手性异构体：手性异构体：具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一对分子，如同左手的一对分子，如同左手和右手一样互为和右手一样互为 ，却在三维空间里不能，却在三维空间里不能 ，互称手性
15、异构体，互称手性异构体(或对或对映异构体）。映异构体）。2.2.手性分子：手性分子：有有 的分子。的分子。二、分子的手性3.3.分子的手性判断分子的手性判断(1)判断方法：有机物分子中是否存在判断方法：有机物分子中是否存在 。(2)手性碳原子：连接手性碳原子：连接四个互不相同的原子四个互不相同的原子或或基团基团的的碳原子称为碳原子称为手性碳原子手性碳原子。用。用*C来标记。具有手性的来标记。具有手性的有机物，是因为其含有手性碳原子。有机物，是因为其含有手性碳原子。手性碳原子手性碳原子 二、分子的手性4.4.分子的手性意义分子的手性意义 手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用。对于手性药物
16、手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用。对于手性药物，一一个异构体可能是有效的个异构体可能是有效的，而另一个异构体可能是无效甚至是而另一个异构体可能是无效甚至是有害有害的。的。1.氢键的形成都会使物质的熔、沸点升高。()2.氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中的物质中。()3.HF的沸点较高，是因为HF键的键能很大。()4.CH4难溶于水，NH3易溶于水。()5.HOCH2CH2OH比CH3OH在水中的溶解度小。()6.分子 中含有两个手性碳原子。()7.下列关于氢键的说法正确的是()A.由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点高于同主族其他元素气态氢化物的沸点B.氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内C.根据氢键键能的大小可知，沸点高低顺序为HFH2ONH3D.相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多8.下列物质不存在手性异构体的是()A.BrCH2CHOHCH2OHC.CH3CHOHCOOH D.CH3COCH2CH3AD9.下列化合物分子中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2 B.CH3CH2OHD