第三节分子的性质

第三节分子的性质第1页，课件共48页，创作于2023年2月第三节分子的性质

（第一课时）

教学目标：1、了解极性共价键和非极性共价键；2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；3、知道范德华力、氢键及其对物质性质的影响，能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。认识“相似相溶”规律。4、能举例说明化学键和分子间作用力的区别，例举含有氢键的物质6、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。8、培养学生分析、归纳、综合的能力教学重点：1、多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。2、分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响教学难点：手性分子和无机含氧酸分子的酸性

第2页，课件共48页，创作于2023年2月一、键的极性和分子的极性写出：Cl2、HCl的电子式极性共价键非极性共价键（一）键的极性电负性2.13.0？····第3页，课件共48页，创作于2023年2月极性分子:正电中心和负电中心不重合非极性分子:正电中心和负电中心重合看正电中心和负电中心

是否重合

化学键的极性的向量和是否等于零看键的极性，也看分子的空间构型

2、判断方法：1、概念（二）分子的极性问题：键的极性和分子的极性间有什么关系呢？第4页，课件共48页，创作于2023年2月小结：1、分子的极性与键的极性的关系：分子共价键的极性分子中正负电荷中心分子的极性举例H2、N2、O2、P4、C60非极性分子重合非极性键同核原子分子异核双原子分子异核多原子分子极性键分子中各键向量和为零分子中各键向量和不为零重合不重合不重合非极性分子极性分子极性分子CO、HClCO2、CH4HCN、H2O、NH3、CH3Cl具有空间对称结构，中心原子无孤对电子不具有空间对称结构，中心原子有孤对电子分子共价键的极性分子的极性举例双原子分子多原子分子非极性分子非极性键极性键极性分子CO、HClO2、N2分子的空间构型对称分子的空间构型不对称非极性分子极性分子CO2、CH4HCN、H2O、NH3、CH3Cl第5页，课件共48页，创作于2023年2月总结：键的极性与分子极性的关系A、一般由非极性键构成的分子一定是非极

性分子。（如：O3等例外）B、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。C、极性键结合形成的多原子分子，可能为非极性分子，也可能为极性分子。D、多原子分子的极性，应有键的极性和分子的空间构型共同来决定。第6页，课件共48页，创作于2023年2月思考与交流P45第7页，课件共48页，创作于2023年2月4H2O2Cl2HClP4C60CO2HCN

H2ONH3BF3CH4CH3Cl第8页，课件共48页，创作于2023年2月练习：１、下列各组分子中，含极性键都为非极性分子的是()A、CO2、H2SB、CH4、C2H4

C、Cl2、C2H2D、NH3、HCl

B2、NF3和NH3的空间构型是如何的，N—F键和N—H键中，极性较强的是？第9页，课件共48页，创作于2023年2月二、范德华力及其对物质性质的影响分子HClHBrHI范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)431.8366298.7结论：范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级问题：物质在不同条件下三态变化说明了什么？结论：说明了分子之间也存在着作用力，这种作用力就叫做分子间作用力，也叫做范得华力。第10页，课件共48页，创作于2023年2月分子HClHBrHI相对分子质量36．581128范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00熔点/℃-114.8-98.5-50.8沸点/℃-84.9-67-35.4影响范德华力大小的因素单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4结论：结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大第11页，课件共48页，创作于2023年2月分子相对分子质量分子的极性熔点/℃沸点/℃CO28极性-205.05-191.49N228非极性-210.00-195.81结论：相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大练习：下列叙述正确的是：A．氧气的沸点低于氮气的沸点B、稀有气体原子序数越大沸点越高C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低D、同周期元素的原子半径越小越易失去电子(BC）第12页，课件共48页，创作于2023年2月对范德华力的理解①分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。②分子间作用力只存在于由分子构成的物质之间，离子化合物、原子化合物、金属之间不存在范德华力。③分子间作用力范围很小，即分子充分接近时才有相互间的作用力。④分子的大小、分子的极性对范德华力有显著影响。结构相似的分子，相对分子质量越大范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。探究：为什么水的沸点比H2S、H2Se、H2Te的沸点都要高？为什么HF是弱酸？第13页，课件共48页，创作于2023年2月第二课时三、氢键及其对物质性质的影响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价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力.(不属于化学键)一般表示为X—H------Y（其中X、Y为F、O、N）1、氢键概念第14页，课件共48页，创作于2023年2月以HF为例,F的电负性相当大,电子对偏向F，而H几乎成了质子,这种H与其它分子中电负性相当大、r小的原子相互接近时,产生一种特殊的分子间力——氢键.表示为···:

F－H···F－HF－H···O－H两个条件:

1.与电负性大且r小的原子(F,O,N)相连的H;2.在附近有电负性大,r小的原子(F,O,N).H第15页，课件共48页，创作于2023年2月2、氢键的存在（1）分子间氢键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（2）分子内氢键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”的特殊结构第16页，课件共48页，创作于2023年2月分子内氢键分子内氢键第17页，课件共48页，创作于2023年2月F—H---FO—H---ON—H---N氢键键能(kJ/mol)28.118.820.9共价键键能(kJ/mol)568462.8390.83、氢键键能大小：结论：氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较强的分子间作用力第18页，课件共48页，创作于2023年2月氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关，它们的能力越强，则氢键越强，如F原子得电子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键原子吸引电子能力不同，氢键强弱变化顺序如下：F-H…F>O-H…O>O-H…N>N-H…NC原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。4、氢键强弱第19页，课件共48页，创作于2023年2月思考题：1、为什么冰的密度比液态水小?∵邻羟基苯甲醛的-OH和-CHO之间能形成分子内氢键后就不易形成分子间氢键，而对羟基苯甲醛却易形成分子间氢键。∴邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的低。2、为什么邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的低？∵随着温度的降低水分子间就易形成分子间氢键而成为缔合分子，分子间间隔增大，使得等量冰的体积比液态水的体积增大。∴冰的密度比液态水小。第20页，课件共48页，创作于2023年2月2）对水和冰密度的影响。水除了熔、沸点显著高于同族外，还有另一个反常现象，就是它在4℃时密度最大。这是因为在4℃以上时，分子的热运动是主要的，使水的体积膨胀，密度减小；在4℃以下时，分子间的热运动降低，形成氢键的倾向增加，形成分子间氢键越多，分子间的空隙越大。当水结成冰时，全部水分子都以氢键连接，形成空旷的结构。见图7-33在冰中每个H原子都参与形成氢键，结果使水分子按四面体分布，每个氧原子周围都有四个氢。这样的结构空旷了，密度也降低了。（3）对物质溶解度的影响。在极性溶剂中，如果溶质分子与溶剂分子之间形成氢键，则溶质的溶解度增大。如HF、NH3极易溶于水。如果溶质分子形成分子内氢键，在极性溶剂中溶解度减小，而在非极性溶剂中溶解度增大。第21页，课件共48页，创作于2023年2月氢键的特点分子欲形成氢键必须具备两个基本条件，其一是分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。其二是分子中必须有带孤电子对，电负性大，而且原子半径小的元素。（1）氢键具有方向性。它是指Y原子与X－Y形成氢键时，尽可能使氢键的方向与X－H键轴在同一条直线上，这样可使X与Y的距离最远，两原子电子云间的斥力最小，因此形成的氢键愈强，体系愈稳定。（2）氢键具有饱和性。它是指每一个X－H只能与一个Y原子形成氢键。这是因为氢原子的半径比X和Y的原子半径小很多，当X－H与一个Y原子形成氢键X－H……Y之后，如有另一个极性分子Y原子接近时，则这个原子受到X、Y强烈排斥，其排斥力比受正电荷的H的吸引力大，故这个H原子未能形成第二个氢键。第22页，课件共48页，创作于2023年2月2）对水和冰密度的影响。水除了熔、沸点显著高于同族外，还有另一个反常现象，就是它在4℃时密度最大。这是因为在4℃以上时，分子的热运动是主要的，使水的体积膨胀，密度减小；在4℃以下时，分子间的热运动降低，形成氢键的倾向增加，形成分子间氢键越多，分子间的空隙越大。当水结成冰时，全部水分子都以氢键连接，形成空旷的结构。见图7-33在冰中每个H原子都参与形成氢键，结果使水分子按四面体分布，每个氧原子周围都有四个氢。这样的结构空旷了，密度也降低了。（3）对物质溶解度的影响。在极性溶剂中，如果溶质分子与溶剂分子之间形成氢键，则溶质的溶解度增大。如HF、NH3极易溶于水。如果溶质分子形成分子内氢键，在极性溶剂中溶解度减小，而在非极性溶剂中溶解度增大。第23页，课件共48页，创作于2023年2月练习：（04广东）下列关于氢键的说法中正确的是()A、每个水分子内含有两个氢键B、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键C、分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高D、HF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键

C第24页，课件共48页，创作于2023年2月小结：范德华力氢键共价键定义分子间普遍存在的作用力已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力原子之间通过共用电子对形成的化学键作用微粒分子之间分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间相邻原子之间强弱弱较强很强对物质性质的影响范德华力越大，物质熔沸点越高对某些物质(如水、氨气)的溶解性、熔沸点都产生影响物质的稳定性第25页，课件共48页，创作于2023年2月四：溶解性第26页，课件共48页，创作于2023年2月1.欲提取碘水中的碘，不能选用的萃取剂是()A．酒精B．四氯化碳C．蒸馏汽油D．苯

2.欲用萃取剂A把溶质B从溶剂C的溶液里萃取出来，萃取剂A需符合以下条件：⑴____________________________________⑵____________________________________⑶____________________________________

思考：A与C互不相溶B在A中的溶解度大于在C中的溶解度A与B不发生化学反应A第27页，课件共48页，创作于2023年2月四、溶解性1．影响物质溶解性的因素⑴影响固体溶解度的主要因素是___________。⑵影响气体溶解度的主要因素是_________和_________。2．相似相溶规律：_____________________________________________________________。⑴如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越_______。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较_______。⑵“相似相溶”还适用于分子结构的_________。⑶如果溶质与水发生化学反应可_________其溶解度。温度温度压强非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。好小相似性增大第28页，课件共48页，创作于2023年2月练习1．比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同？2．为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水？3．怎样理解汽油在水中的溶解度很小？4．怎样理解低碳醇与水互溶，而高碳醇在水中的溶解度却很小？第29页，课件共48页，创作于2023年2月练习5．根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律，说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大，下列说法正确的是()A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素B．溴、碘是单质，四氯化碳是化合物C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子D．以上说法都不对C第30页，课件共48页，创作于2023年2月五、手性

(第三课时)左手和右手不能重叠左右手互为镜像第31页，课件共48页，创作于2023年2月一对分子，组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。中心原子成为手性原子。第32页，课件共48页，创作于2023年2月例如:乳酸分子CH3CHOHCOOH有以下两种异构体：

图片

第33页，课件共48页，创作于2023年2月五、手性1．具有完全相同的

和

的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。2．判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有

个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。组成原子排列四第34页，课件共48页，创作于2023年2月练习：CH2—OHCH2—OHOH1．下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH

B第35页，课件共48页，创作于2023年2月2．下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是()HClOHBrOHClHBrBrCH3CH3A.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3

B第36页，课件共48页，创作于2023年2月3.下列有机物CH3—CH2—O—CH—CHO含有一个手性碳原子(标有“*”的碳原子)，具有光学活性。当发生下列化学反应时，生成新的有机物无光学活性的是()A．与银氨溶液反应B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应C．与金属钠发生反应D．与H2发生加成反应*CH2OHD第37页，课件共48页，创作于2023年2月分析：CH3—CH2—O—CH—CHOA．与银氨溶液反应B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应C．与金属钠发生反应D．与H2发生加成反应*—CHO→—COOH或—COO——CHO→—CH2OH—CH2OH→—CH2ONa—CH2OH→—CH2OCHOCH2OH第38页，课件共48页，创作于2023年2月3.练习册P47跟踪训练下列有机物CH3—C—O—CH2—CH—CHO含有一个手性碳原子(标有“*”的碳原子)有机物A，具有光学活性。当发生下列化学反应时，生成新的有机物有光学活性的是()A．酯化反应B．水解反应C．氧化反应D．还原反应E．消去反应F．加成反应G．银镜反应*CH2OHGO=第39页，课件共48页，创作于2023年2月3.练习册P47跟踪训练A：酯化：

CH3—C—O—CH2—CH—CHOB．水解：

C．氧化反应

HO—CH2—CH—CHOCH3—C—O—CH2—CH—CHOD．还原CH3—C—O—CH2—CH—CH2OH

E．消去

CH3—C—O—CH2—C—CHO

*CH2—O—C—CH3O=O=*CH2OH*CHO*CH2*CH2OHO=O=O=第40页，课件共48页，创作于2023年2月F．加成：CH3—C—O—CH2—CH—CH2OH

G．银镜：CH3—C—O—CH2—CH—COOHO=O=*CH2OH*CH2OH第41页，课件共48页，创作于2023年2月4．分子式为C4H10O的有机物中含“手性”碳原子的结构简式为_____________，葡萄糖分子中含有____个“手性”碳原子，其加氢后“手性”碳原子数为______个。CH3—C—CH2CH3HOHCH2—CH—CH—CH—CH—C—HOOHOHOHOHOHCH2—CH—CH—CH—CH—CH2OHOHOHOHOHOH44第42页，课件共48页，创作于2023年2月六、无机含氧酸分子的酸性1．对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越

。原因：无机含氧酸可以写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性

，导致R—O—H中的O的电子向R偏移，因而在