2020化学材导学提分教程人教选修三讲义第二章第三节第1课时键的极性和分子的极性范德华力氢键

第三节分子的性质第1课时键的极性和分子的极性范德华力氢键[明确学习目标]1.结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。2.列举含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质的影响。学生自主学习一、键的极性和分子的极性1．极性共价键和非极性共价键共价键按共用电子对是否偏移可分为两类：eq\o(□,\s\up3(01))极性共价键和非极性共价键。2．分子的极性(1)极性分子和非极性分子(2)键的极性和分子极性的关系：只含极性键的分子eq\o(□,\s\up3(10))不一定是极性分子，当分子中各个键的极性的向量和等于零时为eq\o(□,\s\up3(11))非极性分子，否则为eq\o(□,\s\up3(12))极性分子。二、范德华力和氢键及其对物质性质的影响1．范德华力及其对物质性质的影响2．氢键及其对物质性质的影响(1)概念：由已经与eq\o(□,\s\up3(07))电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的eq\o(□,\s\up3(08))氢原子(如水分子中的氢)与另一个eq\o(□,\s\up3(09))电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。(2)表示方法：氢键通常用A—H…B—表示，其中A、B为eq\o(□,\s\up3(10))N、O、F中的一种，“—”表示eq\o(□,\s\up3(11))共价键，“…”表示形成的eq\o(□,\s\up3(12))氢键。(3)特征①氢键不属于化学键，是一种比较弱的作用力。氢键键能较小，约为eq\o(□,\s\up3(13))化学键的十分之几，但比范德华力强。②具有一定的方向性和饱和性。(4)类型①eq\o(□,\s\up3(14))分子间氢键，如水中：O—H…O—。②eq\o(□,\s\up3(15))分子内氢键，如。(5)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eq\o(□,\s\up3(16))升高。②当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将eq\o(□,\s\up3(17))下降。③氢键也影响物质的电离、溶解等过程。(6)氢键与水分子的性质水结冰时，体积膨胀，密度减小。1．由相同或不同原子形成的共价键，共用电子对在两原子间出现的机会是否相同？若相同是怎样？若不同，又怎样？提示：一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是非极性键；而由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，是极性键。不同成键原子对电子对的吸引能力参考元素电负性，电负性大的元素在形成共价键时呈负电性(σ－)，电负性小的呈正电性(σ＋)。2．试说明卤素单质在常温下的状态由气态逐步变成液态最后变成固态的原因。提示：卤素单质的组成和结构相似，从F2到I2相对分子质量越来越大，所以范德华力越来越大，从而导致物质的熔、沸点逐渐升高，状态从气态变为液态甚至固态。3．H2S与H2O组成和结构相似，且H2S的相对分子质量大于H2O，但是H2S为气体，水却为液体，为什么？提示：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H2S的熔、沸点高。课堂互动探究一、键的极性和分子的极性的关系[即时练]1．下列说法正确的是()A．含有非极性键的分子一定是非极性分子B．非极性分子中一定含有非极性键C．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D．键的极性与分子的极性无关答案C解析含有极性键的分子如果正、负电荷中心不重合，则为极性分子，如H2O2；由极性键形成的分子，如果正、负电荷中心重合(如CH4)，则为非极性分子；分子的极性与键的极性和分子的空间构型有关。2．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，由此可判断BeCl2是()A．由极性键形成的极性分子B．由极性键形成的非极性分子C．由非极性键形成的极性分子D．由非极性键形成的非极性分子答案B解析BeCl2中Be—Cl键是不同元素形成的共价键，为极性键；两个Be—Cl键间的夹角为180°，说明分子是对称的，分子的正电中心与负电中心重合，故BeCl2是由极性键形成的非极性分子，B项正确。规律方法判断分子极性的一般思路二、范德华力、氢键、共价键的比较[即时练]3．有下列两组命题，其中乙组命题正确且能用甲组命题正确解释的是()①Ⅰa②Ⅱb③Ⅲc④ⅣdA．①③ B．②③C．①④ D．②④答案B解析键能的大小影响物质的热稳定性，键能越大，物质越稳定。H—Cl键的键能大于H—I键的键能，所以HCl比HI稳定。范德华力影响物质的熔、沸点的高低，范德华力越大，熔、沸点越高。由于HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，所以HI的沸点比HCl的高。4．在元素周期表中氟的电负性最大，用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在的所有氢键：________________。答案F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O解析HF在水溶液中形成的氢键可从HF和HF、H2O和H2O、HF和H2O(HF提供氢)、H2O和HF(H2O提供氢)四个方面来考虑。由此可以得出HF水溶液中存在的氢键。本课归纳总结学习效果检测1．把下列液体分别装在酸式滴定管中，并使其成细流流下，当用带有静电的玻璃棒接近液体细流时，细流不会发生偏移的是()A．CH3COOH B．C2H5OHC．H2O D．CCl4答案D解析静电能吸引极性分子，CH3COOH、C2H5OH、H2O均为极性分子，而CCl4为非极性分子，故D符合题意。2.研究表明：H2O2具有立体结构，两个氢原子像在半展开一本书的两页上(如图所示)，两页纸面的夹角为93°51′，氧原子在书的夹缝上，O—H键与O—O键之间的夹角为96°52′。下列说法错误的是()A．H2O2分子中既有极性键又有非极性键B．H2O2分子为含有非极性键的极性分子C．H2O2分子为非极性分子D．H2O2分子为含有极性键的极性分子答案C解析H2O2分子中H—O键为极性键，O—O键为非极性键，A正确；H2O2分子为含有极性键和非极性键的极性分子，B、D正确，C错误。3．下列关于范德华力对物质性质的影响的描述正确的是()A．范德华力是决定物质熔点和沸点高低的唯一因素B．范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素C．范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质D．范德华力与物质的性质没有必然的联系答案B解析影响物质熔沸点的因素有很多，A错误；范德华力不会影响物质的化学性质，仅能影响物质的部分物理性质，如物质的熔点、沸点以及溶解度，C、D错误，B正确。4．下列说法正确的是()A．正是由于氢键的存在，冰能浮在水面上B．氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一C．由于氢键的存在，沸点：HCl>HBr>HI>HFD．由于氢键的存在，水分子中氢氧键键角是105°答案A解析氢键不是化学键，B错误；HF分子间存在氢键，其沸点比HCl大，C错误；由于氧原子中孤电子对的影响，水分子中氢氧键键角为105°，D错误。5．比较下列各组物质的熔、沸点并说明原因。(1)H2O________H2S，原因是_______________。(2)HF________HCl，原因是___________。(3)Br2________I2，原因是________________。(4)CH4______