高中化學(xué)選擇性必修二 第2章　第3節(jié)　第1課時(shí)　共價(jià)鍵的極性　范德華力

1、第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)第1課時(shí)共價(jià)鍵的極性范德華力發(fā) 展 目 標(biāo)體 系 構(gòu) 建1.能從微觀角度理解共價(jià)鍵的極性對(duì)分子極性的影響，能說(shuō)出范德華力對(duì)分子某些性質(zhì)的影響。2.通過(guò)鍵的極性及范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響的探析，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型。一、共價(jià)鍵的極性1鍵的極性和分子的極性(1)鍵的極性分類極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵成鍵原子不同元素的原子同種元素的原子電子對(duì)發(fā)生偏移不發(fā)生偏移成鍵原子的電性一個(gè)原子呈正電性()一個(gè)原子呈負(fù)電性()呈電中性(2)極性分子和非極性分子(3)鍵的極性與分子極性之間的關(guān)系只含非極性鍵的分子一定是非極性分子。含有極性鍵的分子，如果分子中各個(gè)鍵的極性的向量和等于零

2、，則為非極性分子，否則為極性分子。極性分子中一定有極性鍵，非極性分子中不一定含有非極性鍵。例如CH4是非極性分子，只含有極性鍵。含有非極性鍵的分子不一定為非極性分子，如H2O2是含有非極性鍵的極性分子。微點(diǎn)撥：鍵的極性只取決于成鍵原子的元素種類或電負(fù)性的差異，與其他因素?zé)o關(guān)。2鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響鍵的極性對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有重要的影響。例如，羧酸是一大類含羧基(COOH)的有機(jī)酸，羧基可電離出H而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小來(lái)衡量，pKa越小，酸性越強(qiáng)。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，如下表所示。不同羧酸的pKa羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)4.88乙酸(CH3COOH)4

3、.76甲酸(HCOOH)3.75氯乙酸(CH2ClCOOH)2.86二氯乙酸(CHCl2COOH)1.29三氯乙酸(CCl3COOH)0.65三氟乙酸(CF3COOH)0.23為什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐漸減弱？提示烴基是推電子基團(tuán)，烴基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大，使羧基中的烴基的極性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的隨著烴基加長(zhǎng)，酸性的差異越來(lái)越小。二、范德華力1分子間的作用力范德華力(1)概念：物質(zhì)的分子之間存在著相互作用力，把這類分子間作用力稱為范德華力。(2)影響因素：一般來(lái)說(shuō)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大；分子的極性越大，范德華力也越大。2范德華力對(duì)物

4、質(zhì)性質(zhì)的影響(1)范德華力廣泛存在于分子之間，只有分子間充分接近時(shí)才有分子間的相互作用力，如固體和液體物質(zhì)中。(2)范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)。(3)范德華力無(wú)方向性和飽和性。只要分子周?chē)臻g允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。液態(tài)苯、汽油等發(fā)生汽化時(shí)，為何需要加熱？降低氯氣的溫度，為什么能使氯氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)或固態(tài)？提示液態(tài)苯、汽油等發(fā)生汽化是物理變化，需要吸收能量克服其分子間的相互作用力。降低氯氣的溫度時(shí)，氯氣分子的平均動(dòng)能逐漸減小。隨著溫度降低，當(dāng)分子靠自身的動(dòng)能不足以克服分子間相互作用力時(shí)，分子就會(huì)凝聚在一起，形成液體或固體。1判斷正誤(對(duì)的在括號(hào)內(nèi)打“”，錯(cuò)的在

5、括號(hào)內(nèi)打“”。)(1)極性分子中不可能含有非極性鍵()(2)一般極性分子中含有極性鍵()(3)H2O、CO2、CH4都是非極性分子()(4)HF的沸點(diǎn)較高，是因?yàn)镠F的鍵能很大 ()2下列各組物質(zhì)中，都是由極性鍵形成的極性分子的一組是()ACH4和Br2BNH3和H2OCH2S和CCl4DCO2和HClBCH4、CCl4、CO2都是由極性鍵形成的非極性分子，NH3、H2O、H2S都是由極性鍵形成的極性分子，Br2是由非極性鍵形成的非極性分子。3(1)BCl3分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，則BCl3分子為_(kāi)(填“極性”或“非極性”，下同)分子，其分子中的共價(jià)鍵類型為_(kāi)鍵。(2)BF3的熔點(diǎn)比BCl

6、3_(填“高”“低”或“無(wú)法確定”)。解析 (1)BCl3分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，故BCl3為含有極性鍵的非極性分子。(2)BF3與BCl3的組成和結(jié)構(gòu)相似，但BF3的相對(duì)分子質(zhì)量較小，范德華力較弱，熔點(diǎn)較低。答案 (1)非極性極性(2)低分子的極性與鍵的極性和分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系已知H2O2的分子空間結(jié)構(gòu)可在二面角中表示，如圖所示：(1)分析H2O2分子中共價(jià)鍵的種類有哪些？提示：H2O2分子中HO為極性共價(jià)鍵，OO為非極性共價(jià)鍵。(2)H2O2分子中正電、負(fù)電中心是否重合？H2O2屬于極性分子還是非極性分子？提示：不重合。H2O2屬于極性分子。1分子的極性與鍵的極性和分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系2

7、.分子極性的判斷方法(1)只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多是非極性分子。如O2、H2、P4、C60。(2)含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子。如HCl、HF、HBr。(3)含有極性鍵的多原子分子，空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱的是非極性分子；空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的是極性分子。(4)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子；若不等，則為極性分子。若中心原子有孤電子對(duì)，則為極性分子；若無(wú)孤電子對(duì)，則為非極性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4為非極性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子。1下列有關(guān)分子的敘述中正確的是()A以非極性鍵結(jié)合起

8、來(lái)的雙原子分子一定是非極性分子B以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子一定是極性分子C非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子D非極性分子中一定含有非極性共價(jià)鍵A對(duì)于抽象的選擇題可用舉反例法以具體的物質(zhì)判斷正誤。A項(xiàng)正確，如O2、H2、N2等；B項(xiàng)錯(cuò)誤，以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子不一定是極性分子，若分子的空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正電中心和負(fù)電中心重合，就是非極性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C項(xiàng)錯(cuò)誤，非極性分子不一定是雙原子單質(zhì)分子，如CH4等；D項(xiàng)錯(cuò)誤，非極性分子中不一定含有非極性鍵，如CH4、CO2等。2PH3又稱磷化氫，在常溫下是一種無(wú)色、有大蒜氣味的氣體，電石氣的雜質(zhì)中常含有它。它的結(jié)構(gòu)與NH3分子結(jié)構(gòu)相似。以

9、下關(guān)于PH3的敘述中正確的是()APH3是非極性分子BPH3分子中有未成鍵的電子對(duì)CPH3是一種強(qiáng)氧化劑DPH3分子中的PH是非極性鍵BPH3與NH3分子的結(jié)構(gòu)相似，因此在P原子的最外層有一對(duì)孤電子對(duì)未成鍵。PH是由不同種原子形成的共價(jià)鍵，屬于極性鍵。根據(jù)PH3的分子結(jié)構(gòu)可知該分子的正電中心和負(fù)電中心不重合，故分子有極性。PH3中P呈3價(jià)，具有很強(qiáng)的還原性。規(guī)律方法分子的極性判斷的方法范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響已知鹵素單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表所示單質(zhì)熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/F2219.6188.1Cl2101.034.6Br27.258.78I2113.5184.4(1)分析上表，總結(jié)鹵素單質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)有

10、什么變化規(guī)律？提示：鹵素單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高。(2)怎樣解釋鹵素單質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的變化規(guī)律？提示：由分子構(gòu)成的物質(zhì)的沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，它們分子間的作用力逐漸增大，沸點(diǎn)逐漸升高。1組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：CF4CCl4CBr4N2。3在同分異構(gòu)體中，一般來(lái)說(shuō)，支鏈數(shù)越多，熔、沸點(diǎn)就越低，如沸點(diǎn)：正戊烷異戊烷新戊烷。3下列關(guān)于范德華力的敘述中，正確的是()A范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵B范德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱問(wèn)題C任何分子間在任意

11、情況下都會(huì)產(chǎn)生范德華力D范德華力非常微弱，故破壞分子間的范德華力不需要消耗能量B范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，但范德華力是分子間較弱的作用力，不是化學(xué)鍵，A錯(cuò)誤；化學(xué)鍵是粒子間的強(qiáng)烈的相互作用，范德華力是分子間較弱的作用力，B正確；若分子間的距離足夠遠(yuǎn)，則分子間沒(méi)有范德華力，C錯(cuò)誤；雖然范德華力非常微弱，但破壞它時(shí)也要消耗能量，D錯(cuò)誤。4下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中，正確的是()A范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低的唯一因素B范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒(méi)有必然的聯(lián)系C范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)D范德華力僅影響物質(zhì)的部分物理性質(zhì)D范德華力是一種分子間作用力，因此范德華

12、力不會(huì)影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，只影響物質(zhì)的部分物理性質(zhì)。1人們熟悉的影片蜘蛛俠為我們塑造了一個(gè)能飛檐走壁、過(guò)高樓如履平地的蜘蛛俠，現(xiàn)實(shí)中的蜘蛛能在天花板等比較滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能從天花板上掉下的主要原因是()A蜘蛛腳的尖端鋒利，能抓住天花板B蜘蛛的腳上有“膠水”，從而能使蜘蛛粘在天花板上C蜘蛛腳上的大量細(xì)毛與天花板之間的范德華力這一“黏力”使蜘蛛不致墜落D蜘蛛有特異功能，能抓住任何物體C蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛腳上的大量細(xì)毛與天花板之間存在范德華力。2實(shí)驗(yàn)測(cè)得BeCl2為共價(jià)化合物，兩個(gè)BeCl的夾角為180，由此可判斷BeCl2屬于()A由極性鍵形成的極性分子B由極性鍵形成的非極性

13、分子C由非極性鍵形成的極性分子D由非極性鍵形成的非極性分子BBeCl2中BeCl是不同元素形成的共價(jià)鍵，為極性鍵，兩個(gè)BeCl的夾角為180，說(shuō)明分子是對(duì)稱的，正電中心與負(fù)電中心重合，BeCl2屬于非極性分子，故BeCl2是由極性鍵形成的非極性分子。3下列敘述正確的是()AF2、Cl2、Br2、I2單質(zhì)的熔點(diǎn)依次升高，與分子間的作用力大小有關(guān)BNH3是非極性分子C稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，是因?yàn)槠滏I能很大D干冰汽化時(shí)破壞了共價(jià)鍵AA項(xiàng)，從F2I2，相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間的作用力增大，熔、沸點(diǎn)升高；B項(xiàng)，NH3是極性分子；C項(xiàng)，稀有氣體分子為單原子分子，分子內(nèi)無(wú)化學(xué)鍵，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定是因?yàn)樵?/p>

14、子的最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(He為2個(gè))；D項(xiàng)，干冰汽化破壞的是范德華力，并未破壞共價(jià)鍵。4下列關(guān)于范德華力的敘述中，正確的是()A范德華力是化學(xué)鍵B范德華力與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱相同C范德華力實(shí)質(zhì)是一種靜電引力D范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量B范德華力是分子之間的一種相互作用，其實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，既包括靜電引力，也包括靜電斥力，但比較微弱，化學(xué)鍵是強(qiáng)烈的相互作用，故范德華力不是化學(xué)鍵，A、B、C錯(cuò)誤；雖然范德華力非常微弱，但破壞它時(shí)也要消耗能量，D錯(cuò)誤。5在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中：(1)以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是_；(2)以極性鍵結(jié)合的具有直線形結(jié)構(gòu)的非極性分子是_；(3)以極性鍵結(jié)合的具有正四面體形結(jié)構(gòu)的非極性分子是_；(4)以極性鍵結(jié)合的具有三角錐形結(jié)構(gòu)的極性分子是_；(5)以極性鍵結(jié)合的具有sp3雜化軌道結(jié)構(gòu)的分子是_；(6)以極性鍵結(jié)合的具有sp2雜化軌道結(jié)構(gòu)的分子是_。解析HF是含有極性鍵的雙