2020化學材導學提分教程人教選修三講義第二章第三節(jié)第1課時鍵的極性和分子的極性范德華力氫鍵

第三節(jié)分子的性質(zhì)第1課時鍵的極性和分子的極性范德華力氫鍵[明確學習目標]1.結合實例說明化學鍵和分子間作用力的區(qū)別。2.列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響。學生自主學習一、鍵的極性和分子的極性1．極性共價鍵和非極性共價鍵共價鍵按共用電子對是否偏移可分為兩類：eq\o(□,\s\up3(01))極性共價鍵和非極性共價鍵。2．分子的極性(1)極性分子和非極性分子(2)鍵的極性和分子極性的關系：只含極性鍵的分子eq\o(□,\s\up3(10))不一定是極性分子，當分子中各個鍵的極性的向量和等于零時為eq\o(□,\s\up3(11))非極性分子，否則為eq\o(□,\s\up3(12))極性分子。二、范德華力和氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響1．范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響2．氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)概念：由已經(jīng)與eq\o(□,\s\up3(07))電負性很大的原子(如N、F、O)形成共價鍵的eq\o(□,\s\up3(08))氫原子(如水分子中的氫)與另一個eq\o(□,\s\up3(09))電負性很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。(2)表示方法：氫鍵通常用A—H…B—表示，其中A、B為eq\o(□,\s\up3(10))N、O、F中的一種，“—”表示eq\o(□,\s\up3(11))共價鍵，“…”表示形成的eq\o(□,\s\up3(12))氫鍵。(3)特征①氫鍵不屬于化學鍵，是一種比較弱的作用力。氫鍵鍵能較小，約為eq\o(□,\s\up3(13))化學鍵的十分之幾，但比范德華力強。②具有一定的方向性和飽和性。(4)類型①eq\o(□,\s\up3(14))分子間氫鍵，如水中：O—H…O—。②eq\o(□,\s\up3(15))分子內(nèi)氫鍵，如。(5)氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響①當形成分子間氫鍵時，物質(zhì)的熔、沸點將eq\o(□,\s\up3(16))升高。②當形成分子內(nèi)氫鍵時，物質(zhì)的熔、沸點將eq\o(□,\s\up3(17))下降。③氫鍵也影響物質(zhì)的電離、溶解等過程。(6)氫鍵與水分子的性質(zhì)水結冰時，體積膨脹，密度減小。1．由相同或不同原子形成的共價鍵，共用電子對在兩原子間出現(xiàn)的機會是否相同？若相同是怎樣？若不同，又怎樣？提示：一般說來，同種原子形成的共價鍵中的電子對不發(fā)生偏移，是非極性鍵；而由不同原子形成的共價鍵，電子對會發(fā)生偏移，是極性鍵。不同成鍵原子對電子對的吸引能力參考元素電負性，電負性大的元素在形成共價鍵時呈負電性(σ－)，電負性小的呈正電性(σ＋)。2．試說明鹵素單質(zhì)在常溫下的狀態(tài)由氣態(tài)逐步變成液態(tài)最后變成固態(tài)的原因。提示：鹵素單質(zhì)的組成和結構相似，從F2到I2相對分子質(zhì)量越來越大，所以范德華力越來越大，從而導致物質(zhì)的熔、沸點逐漸升高，狀態(tài)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)甚至固態(tài)。3．H2S與H2O組成和結構相似，且H2S的相對分子質(zhì)量大于H2O，但是H2S為氣體，水卻為液體，為什么？提示：水分子間形成氫鍵，增大了水分子間的作用力，使水的熔、沸點比H2S的熔、沸點高。課堂互動探究一、鍵的極性和分子的極性的關系[即時練]1．下列說法正確的是()A．含有非極性鍵的分子一定是非極性分子B．非極性分子中一定含有非極性鍵C．由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子D．鍵的極性與分子的極性無關答案C解析含有極性鍵的分子如果正、負電荷中心不重合，則為極性分子，如H2O2；由極性鍵形成的分子，如果正、負電荷中心重合(如CH4)，則為非極性分子；分子的極性與鍵的極性和分子的空間構型有關。2．實驗測得BeCl2為共價化合物，兩個Be—Cl鍵間的夾角為180°，由此可判斷BeCl2是()A．由極性鍵形成的極性分子B．由極性鍵形成的非極性分子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答案B解析BeCl2中Be—Cl鍵是不同元素形成的共價鍵，為極性鍵；兩個Be—Cl鍵間的夾角為180°，說明分子是對稱的，分子的正電中心與負電中心重合，故BeCl2是由極性鍵形成的非極性分子，B項正確。規(guī)律方法判斷分子極性的一般思路二、范德華力、氫鍵、共價鍵的比較[即時練]3．有下列兩組命題，其中乙組命題正確且能用甲組命題正確解釋的是()①Ⅰa②Ⅱb③Ⅲc④ⅣdA．①③ B．②③C．①④ D．②④答案B解析鍵能的大小影響物質(zhì)的熱穩(wěn)定性，鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定。H—Cl鍵的鍵能大于H—I鍵的鍵能，所以HCl比HI穩(wěn)定。范德華力影響物質(zhì)的熔、沸點的高低，范德華力越大，熔、沸點越高。由于HI分子間的范德華力大于HCl分子間的范德華力，所以HI的沸點比HCl的高。4．在元素周期表中氟的電負性最大，用氫鍵表示式寫出氟的氫化物溶液中存在的所有氫鍵：________________。答案F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O解析HF在水溶液中形成的氫鍵可從HF和HF、H2O和H2O、HF和H2O(HF提供氫)、H2O和HF(H2O提供氫)四個方面來考慮。由此可以得出HF水溶液中存在的氫鍵。本課歸納總結學習效果檢測1．把下列液體分別裝在酸式滴定管中，并使其成細流流下，當用帶有靜電的玻璃棒接近液體細流時，細流不會發(fā)生偏移的是()A．CH3COOH B．C2H5OHC．H2O D．CCl4答案D解析靜電能吸引極性分子，CH3COOH、C2H5OH、H2O均為極性分子，而CCl4為非極性分子，故D符合題意。2.研究表明：H2O2具有立體結構，兩個氫原子像在半展開一本書的兩頁上(如圖所示)，兩頁紙面的夾角為93°51′，氧原子在書的夾縫上，O—H鍵與O—O鍵之間的夾角為96°52′。下列說法錯誤的是()A．H2O2分子中既有極性鍵又有非極性鍵B．H2O2分子為含有非極性鍵的極性分子C．H2O2分子為非極性分子D．H2O2分子為含有極性鍵的極性分子答案C解析H2O2分子中H—O鍵為極性鍵，O—O鍵為非極性鍵，A正確；H2O2分子為含有極性鍵和非極性鍵的極性分子，B、D正確，C錯誤。3．下列關于范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響的描述正確的是()A．范德華力是決定物質(zhì)熔點和沸點高低的唯一因素B．范德華力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素C．范德華力能夠影響物質(zhì)的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)D．范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系答案B解析影響物質(zhì)熔沸點的因素有很多，A錯誤；范德華力不會影響物質(zhì)的化學性質(zhì)，僅能影響物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，如物質(zhì)的熔點、沸點以及溶解度，C、D錯誤，B正確。4．下列說法正確的是()A．正是由于氫鍵的存在，冰能浮在水面上B．氫鍵是自然界中最重要、存在最廣泛的化學鍵之一C．由于氫鍵的存在，沸點：HCl>HBr>HI>HFD．由于氫鍵的存在，水分子中氫氧鍵鍵角是105°答案A解析氫鍵不是化學鍵，B錯誤；HF分子間存在氫鍵，其沸點比HCl大，C錯誤；由于氧原子中孤電子對的影響，水分子中氫氧鍵鍵角為105°，D錯誤。5．比較下列各組物質(zhì)的熔、沸點并說明原因。(1)H2O________H2S，原因是_______________。(2)HF________HCl，原因是___________。(3)Br2________I2，原因是________________。(4)CH4______