化學分子的性質(zhì)課件新人教版選修3

1、第三節(jié) 分子的性質(zhì)極性共價鍵 非極性共價鍵一、鍵的極性和分子的極性（一）鍵的極性HClCl2非極性鍵:共用電子對無偏向（電荷分布均勻）如:H2(H-H) Cl2(Cl-Cl)N2(N N)極性鍵：共用電子對有偏向（電荷分布不均勻）如:HCl(H-Cl) H2O(H-O-H)2、共用電子對不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢?這是由于原子對共用電子對的吸引力不同造成的（元素的電負性不同）。1、鍵的極性的判斷依據(jù)是什么？共用電子對是否有偏向思 考帶電的梳子 吸引細的水流但若把水換成CCl4，則細流不偏轉(zhuǎn) 說明H2O分子與CCl4分子不同， H2O分子受靜電作用， CCl4分子不受靜電作用。這是由于H

2、2O分子中正電荷的中心和負電荷的中心不重合，而CCl4分子的正電荷中心和負電荷中心重合。極性分子:正電中心和負電中心不重合非極性分子:正電中心和負電中心重合看正電中心和負電中心 是否重合 （2）化學鍵的極性的向量和是否等于零（1）看鍵的極性，也看分子的空間構(gòu)型 2、判斷方法：1、概念（二）分子的極性1、含非極性鍵的分子一般為非極性分子。如：H2、O2、 X2、 N2、P4、C60、S8等。ClClHH2、含極性鍵的分子HClHCl+-以極性鍵結(jié)合的雙原子分子為極性分子非極性分子+-+BF3：F1F2F3F合F1F2F合=0CO2:非極性分子+-+極性分子極性分子+-+-+F合F1F2H2ONH

3、3共價鍵極性鍵非極性鍵極性分子雙原子分子：HCl、NO、IBrV型分子：H2O、H2S、SO2三角錐形分子：NH3、PH3非正四面體：CHCl3非極性分子單質(zhì)分子：Cl2、N2、P4、O2直線形分子：CO2、CS2平面正三角形分子:BF3 、SO3正四面體：CH4、CCl4、CF4其他非極性分子：乙烯、乙炔、苯、異戊烷思考與交流: 判斷下列分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子?H2、O2、P4、CO2、H2O、CH4、Cl2、HCl、C60、HCN、BF3、CH3Cl、NH3非極性分子： H2、O2、P4、CO2、 CH4、Cl2、 C60、 BF3、極性分子： HCl、 HCN、 CH3

4、Cl、NH31、帶靜電的有機玻璃棒靠近下列液體的細流，細流會發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是 ( ) A.苯 B.二硫化碳 C. 溴水 D四氯化碳結(jié)論：由同種元素組成的非金屬單質(zhì)分子不一定 是非性分子。C大極性極性分子練習：自學: 科學視野表面活性劑和細胞膜 1、什么是表面活性劑？親水基團？疏水基團？肥皂和 洗滌劑的去污原理是什么？2、什么是單分子膜？雙分子膜？舉例說明。 3、為什么雙分子膜以頭向外而尾向內(nèi)的方式排列? 思考： 我們知道：分子內(nèi)部原子間存在相互作用化學鍵，形成或破壞化學鍵都伴隨著能量變化。 物質(zhì)三相之間的轉(zhuǎn)化也伴隨著能量變化。這說明：分子間也存在著相互作用力。二、范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子H

5、Cl HBr HI范德華力(kJ/mol)21.1423.1126.00共價鍵鍵能(kJ/mol)431.8366298.71. 定義：把分子聚集在一起的作用力， 又稱范德華力。請分析下表中數(shù)據(jù)2. 特點：范德華力 ,約比化學鍵能 。 很弱小12個數(shù)量級3、 范德華力與相對分子質(zhì)量的關(guān)系相似大大 結(jié)構(gòu) 的分子，相對分子質(zhì)量越 ，范德華力越 。 大4、范德華力與分子的極性的關(guān)系相對分子質(zhì)量相同或相近時，分子的( )越大，范德華力越( ) 極性大5、范德華力對物質(zhì)熔沸點的影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)，范德華力越大，物質(zhì)的熔沸點越高。即組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔沸點越高；對相對分子質(zhì)量相

6、近的分子晶體，極性越強，熔沸點越高。夏天經(jīng)常見到許多壁虎在墻壁或天花板上爬行，卻掉不下來，為什么？聯(lián)系生活壁虎細毛結(jié)構(gòu)的仿生膠帶（1）將干冰氣化，破壞了CO2分子晶 體的 。（2）將CO2氣體溶于水，破壞了CO2 分子 。分子間作用力共價鍵思考：（3）解釋CCl4（液體）CH4及CF4是氣體， CI4是固體的原因。 它們均是正四面體結(jié)構(gòu)，它們的分子間作用力隨相對分子質(zhì)量增大而增大，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。 分子間作用力大小: CI4 CCl4 CF4 CH4-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH

7、3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點/周期一些氫化物的沸點三、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響 氫鍵是一種特殊的_，它是由已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的_與另一分子中_之間的作用力.1. 氫鍵概念分子間作用力氫原子電負性很強的原子例如： 在HF中 F 的電負性相當大, 電子對強烈地偏向 F, 而 H 幾乎成了質(zhì)子(H+), 這種 H 與另一個HF分子中電負性相當大、r 小的F相互接近時, 產(chǎn)生一種特殊的分子間力 氫鍵. 2.氫鍵可以表示為A-HB-A、B為：_“”表示：_“”表示：_N、O、F共價鍵氫鍵如水中：H-O H-甲醇 與_等電負性很大的原子形成共價鍵的_與另外的_等電負

8、性很大的原子之間。 液態(tài)水中的氫鍵3.氫鍵的存在：N、O、FHN、O、F不屬于化學鍵(2)一般表示為: XH-Y（其中X、Y為F、O、N） 表示式中的實線表示共價鍵，虛線表示氫鍵。 (3)形成的兩個條件: 與電負性大且 r 小的原子(F, O, N)相連的 H ; 在附近有電負性大, r 小的原子(F, O, N). 知識積累:(4) 氫鍵鍵能大小范圍氫鍵鍵能介于范德華力和化學鍵之間,是一種較強的分子間作用力。4. 氫鍵的分類（1）分子間氫鍵 氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F形成共價鍵的氫原子與另外的N、O、F原子之間。如：HF、H2O、NH3 相互之間C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之

9、間 （2）分子內(nèi)氫鍵 某些物質(zhì)在分子內(nèi)也可形成氫鍵，例如當苯酚在鄰位上有CHO、COOH、OH和NO2時，可形成分子內(nèi)氫鍵，組成“螯合環(huán)”的特殊結(jié)構(gòu). (2)分子內(nèi)氫鍵： 例如 (1)分子間氫鍵：為什么冰的密度比水的密度小冰霜、雪花中的水的氫鍵結(jié)構(gòu)液態(tài)水中的氫鍵(3)物質(zhì)的溶解性5. 氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響：思考：NH3為什么極易溶于水？NH3溶于水形成氫鍵示意圖如右,正是這樣，NH3溶于水溶液呈堿性(1)熔沸點分子間氫鍵使物質(zhì)熔沸點升高；分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔沸點降低(2)物質(zhì)的密度蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的氫鍵 二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈借助于氫鍵沿一維方向排列成具有周期性的結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，是多肽鏈局部的空間結(jié)構(gòu)（

10、構(gòu)象），主要有螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角等幾種形式，它們是構(gòu)成蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的基本要素。蛋白質(zhì)的生物學活性和理化性質(zhì)主要決定于空間結(jié)構(gòu)的完整 變性作用是蛋白質(zhì)受物理或化學因素 的影響，改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作 用。一般認為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié) 構(gòu)有了改變或遭到破壞，都是變性的結(jié)果。 強酸、強堿使蛋白質(zhì)變性，是因為強酸、 強堿可以使蛋白質(zhì)中的氫鍵斷裂,從而使蛋 白質(zhì)發(fā)生變性. 小結(jié)：定義范德華力氫鍵共價鍵作用微粒分子間普遍存在的作用力已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負性很強的原子之間的作用力原子之間通過共用電子對形成的化學鍵相鄰原子之間分子間或分子內(nèi)氫原子與電負性很強的F、O

11、、N之間分子之間強弱弱較強很強對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力越大，物質(zhì)熔沸點越高對某些物質(zhì)(如水、氨氣)的溶解性、熔沸點都產(chǎn)生影響物質(zhì)的穩(wěn)定性(化學性質(zhì))（04廣東）下列關(guān)于氫鍵的說法中正確的是( )A. 每個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B. 在所有的水蒸氣、水、冰中都含有氫鍵C. 分子間能形成氫鍵，使物質(zhì)的熔沸點升高D. HF穩(wěn)定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵 練習：C 蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳；而鹵素單質(zhì)卻易溶于四氯化碳，難溶于水。 現(xiàn)象：四、影響物質(zhì)溶解性的因素Why? 乙醇的化學式為CH3CH2OH，戊醇為CH3CH2CH2CH2CH2OH，都含有OH，為什么乙醇可以與水以任意比互溶，而戊

12、醇在水中的溶解度很??？氣體分子中NH3在水中的溶解度非常大，1體積水可以溶解700體積的氨氣。1、相似相溶極性相似，一般能相互溶解結(jié)構(gòu)相似（官能團），一般能相互溶解2、如果溶質(zhì)與溶劑之間存在氫鍵作用 力，而且越大，溶質(zhì)的溶解性越好！3、溶質(zhì)與溶劑能發(fā)生反應，將增大溶質(zhì)的溶解性。影響物質(zhì)溶解性的因素內(nèi)因外因溫度壓強溶質(zhì)與溶劑是否存在氫鍵溶質(zhì)與溶劑能否反應分子結(jié)構(gòu)相似相溶小結(jié)1、比較NH3和CH4在水中的溶解度。怎樣用相似相溶規(guī)律理解它們的溶解度不同？2為什么在日常生活中用有機溶劑(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水?思考與練習： 3、在一個小試管里放入一小粒碘晶體，加入約5mL蒸餾水，觀察碘在水中的

13、溶解性(若有不溶的碘，可將碘水溶液傾倒在另一個試管里繼續(xù)下面的實驗)。在碘水溶液中加入約1mL四氯化碳(CCl4)，振蕩試管，觀察碘被四氯化碳萃取，形成紫紅色的碘的四氯化碳溶液。再向試管里加入1mL濃碘化鉀(KI)水溶液，振蕩試管，溶液紫色變淺，這是由于在水溶液里可發(fā)生如下反應：I2+I-I3-。 實驗表明碘在純水還是在四氯化碳中溶解性較好?為什么?五、手性試一試乳酸分子鏡 具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體。有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。手性概念最常見的手性分子是含手性碳原子的分子手性碳原子及手性分子的判斷 （1）手性

14、碳原子：與其相連的四個原子或原子團均各不相同則為手性碳原子，否則不是。 （2）手性分子方法一：其實物與其鏡像不能完全重合（即不具有對稱中心和對稱面），則是，否則不是。方法二：只含有一個手性碳原子，則是手性分子，含多個手性碳原子的有機物不一定是手性分子。 即手性分子一定含有手性碳原子,含有手性碳原子的分子不一定是手性分子例如: 當分子中有多個手性中心時，分子可能沒有手性 科學史話：了解巴斯德實驗室合成的有機物酒石酸鹽并制得手性機物酒石酸鹽過程。多美的晶體?。?手性分子在生命科學和生產(chǎn)手性藥物方面有廣泛的應用。如圖所示的分子，是由一家德國制藥廠在1957年10月1日上市的高效鎮(zhèn)靜劑，中文藥名為“反

15、應?！?，它能使失眠者美美地睡個好覺，能迅速止痛并能夠減輕孕婦的妊娠反應。然而，不久就發(fā)現(xiàn)世界各地相繼出現(xiàn)了一些畸形兒，后被科學家證實，是孕婦服用了這種藥物導致的隨后的藥物化學研究證實，在這種藥物中，只有圖左邊的分子才有這種毒副作用，而右邊的分子卻沒有這種毒副作用。人類從這一藥物史上的悲劇中吸取教訓，不久各國紛紛規(guī)定，今后凡生產(chǎn)手性藥物，必須把手性異構(gòu)體分離開，只出售能治病的那種手性異構(gòu)體的藥物。 “反應?！笔录?手性分子一例一種藥物“反應?！?分子式為C3H6O3的有機物的一種結(jié)構(gòu)簡式為： 此分子是否為手性分子？ 其中“手性”碳原子為CH3CCOOHHOH練習：2.下列說法不正確的是（ ） A

16、、互為手性異構(gòu)的分子組成相同，官能團不同 B、手性異構(gòu)體的性質(zhì)不完全相同 C、手性異構(gòu)體是同分異構(gòu)體的一種 D、利用手性催化劑合成可得到或主要得到一種手性分子A3下列化合物中含有手性碳原子的是( )2F23CHCOOH3CH2OH D.CHOH CH2OHCH2OHOHC4.下列各組物質(zhì)中，不屬于同分異構(gòu)體的是（ ）與與CH3CH2CH(CH3)CH3 與 CH3(CH2)3 CH3 A、B、C、B 5.下列有機物CH3COCHCHO含有一個手性碳原子，具有光學活性。當發(fā)生下列化學反應時，生成新的有機物無光學活性的是( )A與銀氨溶液反應 B與甲酸在一定條件下發(fā)生酯化反應C與金屬鈉發(fā)生反應 D

17、與H2發(fā)生加成反應 O*CH2OHDCHO COOH或COOCHO CH2OHCH2OH CH2ONaCH2OH CH2OCHO五、 無機含氧酸分子的酸性 (閱讀)課本P53-54 請將閱讀的重點放在下列問題上1、含氧酸的通式一般可寫成 ，其中R顯 價。2、含氧酸顯酸性，其實是在水分子的作用下 斷裂，產(chǎn)生 。3、根據(jù)HNO3的結(jié)構(gòu)式 ， 判斷其中有 個羥基， 個非羥基氧，結(jié)構(gòu)簡式可寫成 。(HO)mROn正OHH+NOOHO1兩(HO) NO21、判斷下列含氧酸中成酸元素的化合價并比較酸性 H2SO3 H2SO4 、HNO2 HNO3 、 HCIO HCIO4 2、填表 (n為非羥基氧的個數(shù))

18、3、A A A A H2CO3 HNO3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 HBrO4 非金屬性 ，最高價含氧酸的酸性 。 0 1 2 3減弱減弱 增強 增強 酸性非金屬性POHOOHHOClHOSOOOHHOClOOOHO規(guī)律？ 1、對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合價越高 其含氧酸的酸性越強。 2、含氧酸的強度隨著分子中連接在中心原子上的非羥基氧的數(shù)目增大而增大。即(HO)mROn中,n值越大,酸性越強3、同一周期， 從左往右，非金屬元素最高價含氧酸的酸性 逐漸增強； 同一主族 , 從上往下 , 非金屬元素最高價含氧酸的酸性 逐漸減弱原因？ 1、對于同一種元素的含氧酸

19、來說，該元素的化合價越高 其含氧酸的酸性 越強。 2、含氧酸的強度隨著分子中連接在中心原子上的非羥基氧的數(shù)目增大而增大。即(HO)mROn中,n值越大,酸性越強越高越強越易越強 1、對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合價越高 其含氧酸的酸性越強。 2、含氧酸的強度隨著分子中連接在中心原子上的非羥基氧的數(shù)目增大而增大。即(HO)mROn中,n值越大,酸性越強3、同一周期， 從左往右，非金屬元素最高價含氧酸的酸性逐 漸增強； 同一主族 , 從上往下 , 非金屬元素最高價含氧酸的酸性逐漸減弱越大越強越易越強4.由化學反應判斷：相對強酸制備相對弱酸如：H2SO4+NaSO3=NaSO4+H2O+SO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO 制次氯酸