选修三 第二章 第三节 分子性质2

1、 高二化学组高二化学组 2022-5-9第二章第二章分子的性质分子的性质经验规律经验规律: :化合价法化合价法判断判断ABABn n型分子的极性型分子的极性化学式化学式BF3CO2PCl5SO3H2O NH3SO2中心原子化中心原子化合价绝对值合价绝对值中心原子最中心原子最外层电子数外层电子数分子极性分子极性 若中心原子若中心原子A A的化合价的绝对值等于该元素的化合价的绝对值等于该元素原子的原子的最外层电子数（价电子数）最外层电子数（价电子数），则为非极性，则为非极性分子，若不等则为极性分子。分子，若不等则为极性分子。34562343456656非非非非非非非非极极极极极极4、键的极性与、键

2、的极性与分子的极性的关系：分子的极性的关系：极性极性键键非极性键非极性键空间不对称空间不对称极性分子极性分子双原子分子，如：双原子分子，如： HCl NO HBrV型分子，型分子， 如：如：H2O SO2 H2S三角锥形分子，如：三角锥形分子，如：NH3 PH3非正四面体，非正四面体， 如：如：CH2Cl2 CH3Cl空空 间间 对对 称称非极性分子非极性分子单质分子，单质分子， 如：如：Cl2 N2 P4直线型分子，如：直线型分子，如：CO2 CS2 C2H2平面三角形分子，如：平面三角形分子，如：BF3 BCl3正四面体型分子，如：正四面体型分子，如：CH4 CF4胶束（油污）胶束（油污）

3、烷基磺酸根离子烷基磺酸根离子5、极性分子应用的实例、极性分子应用的实例（1）去污剂去油污的过程）去污剂去油污的过程（2）细胞和细胞器的双分子膜）细胞和细胞器的双分子膜分子分子全部非极性键形成全部非极性键形成(H(H2 2、ClCl2 2、P P4 4等等) )极性键形成，空间结构对称，极性键形成，空间结构对称，键的极性抵消键的极性抵消(CH(CH4 4、COCO2 2) )极性键形成，空间结构不对称，键的极性键形成，空间结构不对称，键的极性不抵消极性不抵消(HCl、HCN、H2O、NH3)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新课标人教版选修新

4、课标人教版选修3 物质结构与性质物质结构与性质第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质分子间作用力和氢键分子间作用力和氢键二、二、分子间作用力及其对物质性质的影响分子间作用力及其对物质性质的影响分子分子HCl HBr HI范 德 华 力范 德 华 力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能共价键键能(kJ/mol)431.8366298.71. 定义：把分子聚集在一起的作用力，定义：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。又称范德华力。 其本质是分子间的电性引力其本质是分子间的电性引力。请分析下表中数据请分析下表中数据2. 特点：范德华力很弱，约比化学键能小特点：范德华力很弱

5、，约比化学键能小1-2数量级。数量级。 3. 3. 影响范德华力大小的因素影响范德华力大小的因素（1）结构）结构 的分子，相对分子质量越的分子，相对分子质量越 ，范德范德华力华力越越 ，熔、沸越，熔、沸越 。 单质单质相对分子质量相对分子质量 熔点熔点/ 沸点沸点/ F2 38 -219.6 -188.1Cl2 71 -101.0 -34.6Br2 160 -7.2 58.8 I2 254 113.5 184.4 分子分子HCl HBr HI 相对分子质量相对分子质量365 81128 范德华力范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00 熔点熔点/-114.8-98.5-50.8

6、沸点沸点/-84.9 -67-35.4 相似相似大大大大请分析下表中数据请分析下表中数据高高结构式结构式化学式化学式相对分子质量相对分子质量沸点沸点/（1）CH3OH（甲醇）（甲醇）CH4O3264（2）CH3CH2OH（乙醇）（乙醇）C2H6O4678（3）CH3CH2CH2OH（丙醇）（丙醇）C3H6O6097四卤化碳的熔四卤化碳的熔沸点与相对原沸点与相对原子质量的关系子质量的关系分子分子相对分子相对分子质量质量分子的极分子的极性性熔点熔点/沸点沸点/CO28极性极性-205.05-191.49N228非极性非极性-210.00-195.81（2）相对分子质量）相对分子质量 或或 时，分子

7、的极性时，分子的极性越越 ，范德华力范德华力越越 ，熔、沸越，熔、沸越 。 相同相同相近相近大大大大请分析下表中数据请分析下表中数据高高4. 4. 分子间的范德华力有以下几个特征：分子间的范德华力有以下几个特征： （1 1）作用力的范围很小）作用力的范围很小（2 2）很弱，约比化学键能小）很弱，约比化学键能小1 12 2个数量级，个数量级， 大约只有几到几十大约只有几到几十 KJmolKJmol-1-1。（3 3）一般无方向性和饱和性）一般无方向性和饱和性 （4 4）相对分子质量越大，）相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极范德华力越大；分子的极性越大，范德华力越大性越大，范德华力越大（1）

8、将干冰气化，破坏了）将干冰气化，破坏了CO2分子晶分子晶 体的体的 。（2）将）将CO2气体溶于水，破坏了气体溶于水，破坏了CO2 分子分子 。分子间作用力分子间作用力共价键共价键思考：思考：（3）解释CCl4（液体）CH4及CF4是气体， CI4是固体的原因。 它们均是正四面体结构，它们的分子间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。子质量越大，分子间作用力越大。 分子间作用力大小分子间作用力大小: CI4 CCl4 CF4 CH4四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系四卤化碳的熔沸点与相对原子

9、质量的关系-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/ /周期周期一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体，其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，熔沸点应逐渐而言，从上到下，分子量逐渐增大，熔沸点应逐渐升高而升高而HF、H2O、NH3却出现却出现反常反常，为什么？，为什么？说明在说明在HF、H2O、NH3分子

10、间还存在除分子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间作力之外的其他作用这种作用就是氢键三、氢键三、氢键及其对物质性质的影响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与电负性很强的原子形成共 价键的价键的氢原子氢原子与另与另一分子中一分子中电负性很强的原子电负性很强的原子之间的作用力之间的作用力.1. 1. 氢键概念氢键概念例如：例如： 在在HF中中 F 的电负性相当大的电负性相当大, 电子对强烈电子对强烈地偏向地偏向 F, 而而 H 几乎成了质子几乎成了质子(H+ +), 这种这种 H 与另与另

11、一个一个HF分子中电负性相当大、分子中电负性相当大、r 小的小的F相互接相互接近时近时, 产生一种特殊的分子间力产生一种特殊的分子间力 氢键氢键. 氢键可以表示为氢键可以表示为 ,如如: FHFH2、形成的两个条件、形成的两个条件: 与电负性大且与电负性大且 r 小的原子小的原子(F, O, N)相连的相连的 H ; 在附近有电负性大在附近有电负性大, r 小的原子小的原子(F, O, N). A H B甲分子甲分子乙分子乙分子氢键氢键A、 B为电负性较强，为电负性较强，有孤对电子的原子有孤对电子的原子甲醇甲醇3. 氢键的存在氢键的存在（1）分子间氢键）分子间氢键 氢键普遍存在于已经与氢键普遍

12、存在于已经与N、O、F形成共价形成共价键的氢原子与另外的键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。原子之间。如：HF、H2O、NH3 相互之间相互之间C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间相互之间（2）分子内氢键）分子内氢键 某些物质在分子内也可形成氢键，例如当某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有苯酚在邻位上有CHO、COOH、OH和和NO2时，可形成分子内的氢键，组成时，可形成分子内的氢键，组成“螯螯合环合环”的特殊结构的特殊结构. (2) (2)分子内氢键：分子内氢键： 例如例如 (1)分子间氢键：分子间氢键：4. 氢键键能大小范围氢键键能大小范围 氢键介于范德华力和化学键

13、之间氢键介于范德华力和化学键之间, ,是一种较是一种较弱的作用力。弱的作用力。FH-FOH- ONH- N氢键键能氢键键能 (kJ/mol)28.118.817.9范德华力范德华力(kJ/mol)13.416.412.1共价键键能共价键键能(kJ/mol568462.8390.8 氢键强弱与氢键强弱与X和和Y的吸引电子的能力有关，的吸引电子的能力有关，即与即与X和和Y的电负性有关的电负性有关.它们的吸引电子能力它们的吸引电子能力越强越强(即电负性越大即电负性越大)，则氢键越强，如，则氢键越强，如F原子得原子得电子能力最强，因而电子能力最强，因而F- -HF是最强的氢键是最强的氢键; 原原子吸引

14、电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序子吸引电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序为：为： F- -HF O- -HO O- -HN N- -HN C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。5. 氢键强弱氢键强弱6. 氢键对物质物理性质的影响：氢键对物质物理性质的影响：（1 1）对沸点和熔点的影响）对沸点和熔点的影响 分子间氢键使物质熔、沸点升高。而分子内氢键分子间氢键使物质熔、沸点升高。而分子内氢键使物质的沸点和熔点降低。使物质的沸点和熔点降低。（2 2）对溶解度的影响）对溶解度的影响 溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好。而当溶质与溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好。

15、而当溶质与溶剂之间不能形成氢键恰好相反。像溶质分子不能溶剂之间不能形成氢键恰好相反。像溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小。如与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小。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它们与水形成了分子间氢键的原因。水混溶就是它们与水形成了分子间氢键的原因。 小结：小结： 定义定义范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键作用微粒作用微粒分子间普分子间普遍存在的遍存在的作用力作用力已经与电负性很强的已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子形成共价键的氢原子与另一分子中电原子与另一分子中电负性很强的原子之间负性很强的原子之间的作用力的作用力原子之间通原子之间通过共用电子过共用电子对形成的化对形成的化学键学键相邻原子之间相邻原子之间分子间或分子内氢原子与电分子间或分子内氢原子与电负性很强的负性很强的F、O、N之间之间分子之间分子之间强弱强弱弱弱较强较强很强很强对物质性对物质性质的影响质的影响范德华力越范德华力越大，物质熔大，物质熔沸点越高沸点越高 对