第三节-分子的性质

1、第三节分子的性质第三节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。课前自主学案课前自主学案一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性1键的极性键的极性共价键共价键分类分类极性共价键极性共价键非极性共价键非

2、极性共价键成键原成键原子子_元素的原子元素的原子_元素的元素的原子原子电子对电子对_成键原成键原子的电子的电性性一个原子呈正电性一个原子呈正电性()，一个原子呈负电性一个原子呈负电性()电中性电中性不同不同发生偏移发生偏移同种同种不发生偏移不发生偏移2.分子的极性分子的极性不重合不重合不为零不为零重合重合等于零等于零3键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系(1)只含有非极性键的分子一定是只含有非极性键的分子一定是_分子。分子。(2)极性分子一定含有极性分子一定含有极性键极性键。(3)含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的，则为，则为_分子，否

3、则是分子，否则是_分子。分子。非极性非极性非极性非极性极性极性思考感悟思考感悟1CH4分子中共价键的类型和分子类型分别是分子中共价键的类型和分子类型分别是什么？什么？【提示提示】CH4分子的结构式为：分子的结构式为： 分子中有分子中有4个个CH键，键，CH键为极性键。但键为极性键。但由于其立体构型为正四面体形，高度对称，故由于其立体构型为正四面体形，高度对称，故为非极性分子。为非极性分子。课堂互动讲练课堂互动讲练分子极性的判断分子极性的判断要点一要点一1化合价法化合价法ABm型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此该

4、元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，具体实例如下：对称，其分子为极性分子，具体实例如下：分子分子BF3CO2PCl5SO3(g) H2O NH3SO2中心原中心原子化合子化合价绝对价绝对值值3456234中心原中心原子价电子价电子数子数3456656分子极分子极性性非非极极性性非极非极性性非极非极性性非极性非极性极极性性极性极性 极性极性2.根据所含键的类型及分子的立体构型判断根据所含键的类型及分子的

5、立体构型判断分子分子类型类型分子立体构型分子立体构型 键角键角键的键的极性极性分子分子极性极性常见物常见物质质A2直线形直线形(对称对称)非极非极性键性键非极非极性分性分子子H2、O2、N2等等AB直线形直线形(非对非对称称)极性极性键键极性极性分子分子HX、CO、NO等等分子类分子类型型分子立体构型分子立体构型键角键角键的极键的极性性分子极分子极性性常见物常见物质质AB2直线形直线形(对称对称)180 极性键极性键非极性非极性分子分子CO2、CS2等等A2BV形形(不对称不对称)极性键极性键极性分极性分子子H2O、H2S等等AB3正三角形正三角形(对称对称)120 极性键极性键非极性非极性分

6、子分子BF3、SO3等等AB3三角锥形三角锥形(不对不对称称)极性键极性键极性分极性分子子NH3、PCl3等等AB4正四面体形正四面体形(对对称称)10928极性键极性键非极性非极性分子分子CH4、CCl4等等3.根据中心原子最外层电子是否全部成键判断根据中心原子最外层电子是否全部成键判断中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，此分子一般为极性分子。未全部成键，此分子一般为

7、极性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。子均全部成键，它们都是非极性分子。H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。子均未全部成键，它们都是极性分子。特别提醒：特别提醒：(1)极性分子中一定有极性键极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一，非极性分子中不一定只有非极性键。例如定只有非极性键。例如CH4是非极性分子，只有是非极性分子，只有极性键。极性键。(2)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2

8、是含有非极性键的极性分子。是含有非极性键的极性分子。(3)只含有只含有非极性键的分子一定为非极性分子非极性键的分子一定为非极性分子。变式训练变式训练1下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A以非极性键结合的双原子分子一定是非极性以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子分子B以极性键结合的分子一定是极性分子以极性键结合的分子一定是极性分子C非极性分子只能是双原子单质分子非极性分子只能是双原子单质分子D非极性分子中，一定含有非极性共价键非极性分子中，一定含有非极性共价键A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分子分子相相互作用力互作用力弱弱越大越大相似相似越大越大物理

9、物理化学化学越高越高2.Cl2、Br2、I2三者的组成和化学性质均相似，三者的组成和化学性质均相似，但状态却为气、液、固的原因是什么？但状态却为气、液、固的原因是什么？【提示提示】Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，由的组成和结构相似，由于相对分子质量逐渐增大，所以范德华力逐渐增于相对分子质量逐渐增大，所以范德华力逐渐增大，故熔、沸点升高，状态由气体变为液体、固大，故熔、沸点升高，状态由气体变为液体、固体。体。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概念概念氢键是由已经与氢键是由已经与_很强的原子很强的原子(如如N、F、O)形成共价键的形成共价键的_与另一个分子中或同与另一

10、个分子中或同一分子中一分子中_很强的原子之间的作用力。很强的原子之间的作用力。2表示方法表示方法氢键通常用氢键通常用AHB表示，其中表示，其中A、B为为_、_、_中的一种，中的一种，“”表示表示_，“”表示形成的表示形成的_。电负性电负性氢原子氢原子电负性电负性NOF共价键共价键氢键氢键强强方向方向饱和饱和分子间分子间分子内分子内3特征特征(1)氢键不属于化学键，是一种分子间作用力，比氢键不属于化学键，是一种分子间作用力，比化学键的键能小化学键的键能小12个数量级，但比范德华力个数量级，但比范德华力_。(2)具有一定的具有一定的_性和性和_性。性。4类型类型(1)_氢键，如水中：氢键，如水中：

11、OHO；(2)_氢键，如氢键，如 。5氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响(1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将_。(2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将_。(3)氢键也影响物质的电离、氢键也影响物质的电离、_等过程。等过程。升高升高下降下降溶解溶解6氢键与水分子的性质氢键与水分子的性质(1)水结冰时，体积膨胀，密度水结冰时，体积膨胀，密度_。(2)接近沸点时形成接近沸点时形成“缔合分子缔合分子”，水蒸气的相对分，水蒸气的相对分子质量比用化学式子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量计算出来的相对分子质量_

12、。减小减小大大思考感悟思考感悟3(1)H2S与与H2O组成和结构相似，且组成和结构相似，且H2S的相对的相对分子质量大于分子质量大于H2O，但是，但是H2S为气体，水却为液为气体，水却为液体，为什么？体，为什么？(2)冰浮在水面上的原因是什么？冰浮在水面上的原因是什么？【提示提示】(1)水分子间形成氢键，增大了水分子水分子间形成氢键，增大了水分子间的作用力，使水的熔、沸点比间的作用力，使水的熔、沸点比H2S的熔、沸点的熔、沸点高。高。(2)由于水结成冰时，水分子大范围地以氢键互相由于水结成冰时，水分子大范围地以氢键互相联结，形成疏松的晶体，造成体积膨胀，密度减联结，形成疏松的晶体，造成体积膨胀

13、，密度减小。小。四、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_溶剂，极溶剂，极性溶质一般能溶于性溶质一般能溶于_溶剂。溶剂。非极性非极性极性极性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思考感悟思考感悟4CH3OH能与水以任意比互溶而戊醇在水中的溶能与水以任意比互溶而戊醇在水中的溶解度却较小，原因是什么？解度却较小，原因是什么？【提示提示】CH3OH中的中的OH与与H2O中的中的OH相相近，甲醇能与近，甲醇能与H2O互溶，而互溶，而CH3CH2CH2CH2CH2OH中烃基较大，其中的中烃基较

14、大，其中的OH跟水分子中的跟水分子中的OH相似的因素小得多，因而戊醇相似的因素小得多，因而戊醇在水中的溶解度明显减小。在水中的溶解度明显减小。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_和和_的一的一对分子，如同左手与右手一样互为对分子，如同左手与右手一样互为_，却，却在三维空间里不能在三维空间里不能_，互称手性异构体。，互称手性异构体。组成组成原子排列原子排列镜像镜像重叠重叠手性异构体手性异构体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( )分子。分子。六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性1对于同一种元素的含氧酸来说，该元

15、素的化对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价合价_，其含氧酸的酸性，其含氧酸的酸性_。2含氧酸的通式可写成含氧酸的通式可写成(HO)mROn，若成酸元素，若成酸元素R相同，则相同，则n值越大，酸性值越大，酸性_。3.注意注意H2CO3例外例外越高越高越强越强越强越强范德华力、氢键及共价键的比较范德华力、氢键及共价键的比较要点二要点二范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键概念概念物质分子之间物质分子之间普遍存在的一普遍存在的一种相互作用力种相互作用力由已经与由已经与电负性很电负性很强的原子形成共价强的原子形成共价键的氢原子与另一键的氢原子与另一个分子中电负性很个分子中电负性很强的原子之间的作强

16、的原子之间的作用力用力原子间通过共原子间通过共用电子对所形用电子对所形成的相互作用成的相互作用分类分类分子内氢键、分子分子内氢键、分子间氢键间氢键极性共价键、极性共价键、非极性共价键非极性共价键特征特征无方向性、无无方向性、无饱和性饱和性有方向性、有饱和有方向性、有饱和性性有方向性、有有方向性、有饱和性饱和性范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键强度强度比较比较共价键共价键氢键氢键范德华力范德华力影响影响强度强度的因的因素素随着分子极性随着分子极性的增大而增大的增大而增大组成和结构相组成和结构相似的物质，相对似的物质，相对分子质量越大，分子质量越大，范德华力越大范德华力越大对于对于AHB，A、B

17、的电的电负性越大，负性越大，B原子的半原子的半径越小，径越小，键能越大键能越大成键原子成键原子半径越小，半径越小，键长越短，键长越短，键能越大，键能越大，共价键越共价键越稳定稳定范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键对对物物质质性性质质的的影影响响影响物质的熔、沸影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性点，溶解度等物理性质质组成和结构相似的组成和结构相似的物质，随相对分子质物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、量的增大，物质的熔、沸点升高。如沸点升高。如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分影响分子的稳定子的稳定性性共价共价键键能越键键能越大，分子大，分子稳定性越稳

18、定性越强强特别提醒：特别提醒：(1)有有氢键的分子间也有范德华力，氢键的分子间也有范德华力，但有范德华力的分子间不一定有氢键但有范德华力的分子间不一定有氢键。(2)氢键与范德华力主要影响物质的物理性质，氢键与范德华力主要影响物质的物理性质，如如熔点、沸点熔点、沸点等。化学键主要影响物质的化学等。化学键主要影响物质的化学性质。性质。【误区警示误区警示】(1)分子间作用力不等价于范德分子间作用力不等价于范德华力，对某些分子来说华力，对某些分子来说。(2)氢键不是化学键氢键不是化学键。变式训练变式训练2二甘醇可用于溶剂、纺织助剂等，二甘醇可用于溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命

19、。二一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二。下列有关二甘醇的叙述正确的是甘醇的叙述正确的是()A符合通式符合通式CnH2nO3B分子间能形成氢键分子间能形成氢键C分子间不存在范德华力分子间不存在范德华力D能溶于水，不溶于乙醇能溶于水，不溶于乙醇分子间作用力对物质性质的影响分子间作用力对物质性质的影响要点三要点三1范德华力对物质性质的影响范德华力对物质性质的影响(1)对物质熔、沸点的影响对物质熔、沸点的影响一般说来，组成和结构相似的物质，相对分子质一般说来，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，

20、物质的熔、沸点通量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点通常越高。常越高。如熔、沸点：如熔、沸点：I2Br2Cl2F2，RnXeKrArNeHe。(2)对物质溶解性的影响对物质溶解性的影响如：在如：在273 K、101 kPa时，氧气在水中的溶解度时，氧气在水中的溶解度(0.049 cm3L1)比氮气在水中的溶解度比氮气在水中的溶解度(0.024 cm3L1)大，就是因为大，就是因为O2与水分子之间的作用力与水分子之间的作用力比比N2与水分子之间的作用力大所导致的。与水分子之间的作用力大所导致的。(3)相似相溶规律相似相溶规律极性分子一般能溶于极性溶剂中极性分子一般能溶于极性溶剂中(如如HCl

21、易溶于水易溶于水中中)，非极性分子一般能溶于非极性溶剂中非极性分子一般能溶于非极性溶剂中(如如I2易易溶于溶于CCl4中，白磷溶于中，白磷溶于CS2中中)。2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、沸点的影响某些氢化物分子存在氢键，如某些氢化物分子存在氢键，如H2O、NH3、HF等等，会使同族氢化物沸点反常，如，会使同族氢化物沸点反常，如H2OH2TeH2SeH2S。当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟邻羟基苯甲醛的氢键存在于分

22、子内部基苯甲醛的氢键存在于分子内部，对羟基苯甲醛存对羟基苯甲醛存在分子间氢键在分子间氢键，因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分，因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。(2)对物质密度的影响对物质密度的影响氢键氢键的存在，会使物质的密度出现的存在，会使物质的密度出现反常反常，如液态水，如液态水变为冰，密度会变小。变为冰，密度会变小。(3)对物质溶解度的影响对物质溶解度的影响溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小。如。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶，就是因为它们与水形成了分子间氢键的原水混溶，就是因为它们与水形成了分子间氢键