化学选修 分子的性质PPT课件

非极性键: 共用电子对无偏向（电荷分布均匀）如:H2(H-H) Cl2(Cl-Cl)N2(N N)极性键：共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）共用电子对不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢?如:HCl(H-Cl)H2O(H-O-H)复习由于元素的电负性。同种元素，电负性相同非极性键不同元素，电负性不同极性键第1页/共67页极性向量拓展极性的表示方法电负性： 2.1 3.0HCl极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处负电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里，正负电荷的中心是重合的。第2页/共67页以共价键结合的分子也有极性、非极性之分。分子的极性又是根据什么来判定呢？分子的极性要对分子极性进行判断，也可用极性向量。极性向量的矢量和指向的一端，说明该处负电荷更为集中，为极性分子。若矢量和为零，为非极性分子。非极性分子电荷分布均匀、对称的分子或者：正电荷中心与负电荷中心重合极性分子电荷分布不均匀、不对称的分子或者：正电荷中心与负电荷中心不重合第3页/共67页HCl共用电子对HClHCl 分子中，共用电子对偏向Cl原子，为极性键 Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，极性向量矢量和指向Cl原子，使整个分子的电荷分布不均匀 HCl 为极性分子+-以极性键结合的双原子分子为极性分子第4页/共67页共用电子对Cl2 分子中，共用电子对不偏向，为非极性键极性向量矢量和为零，电荷分布均匀，为非极性分子以非极性键结合的双原子分子均为非极性分子ClClClCl第5页/共67页 以非极性键结合的双原子分子为非极性分子 如：H2、O2、N2等等。小结 以极性键结合的双原子分子为极性分子 如：HCl、CO等等。p 以极性键结合的多原子分子呢？第6页/共67页CO2C=O键是极性键，C呈正电性，O呈负电性根据VSEPR理论，可得出CO2是直线型分子，两个C=O键对称排列，两键的极性向量的矢量和为零，意味着键的极性互相抵消 整个分子没有极性，电荷分布均匀，因此CO2是非极性分子180OOC+-第7页/共67页HOH104.5H2OO-H键是极性键，H呈正电性，O呈负电性由VSEPR理论可推知，水分子是V型，两个O-H键的极性向量矢量和不为零，说明键的极性不能抵消。分子中氧原子是负电荷中心所在，两个氢原子的连线中点是正电荷中心所在。 整个分子电荷分布不均匀，水是极性分子-+第8页/共67页BF3NH3NH键为极性键，N呈负电性NH3为三角锥形分子，键的极性不能抵消，氮原子为分子的负电荷中心所在，三个氢原子的三角形中心是分子的正电荷中心所在。 整个分子电荷分布不均匀，NH3是极性分子120BF键为极性键，F呈负电性BF3为平面三角形分子，是高度对称的结构，键的极性可相互抵消。 整个分子电荷分布均匀，BF3是非极性分子10718 F合合+-+-第9页/共67页小结以极性键结合的多原子分子，判断分子的极性，一定要结合分子的立体构型来看。方法之一：在分子的立体模型上做“受力分析”，看“合力”是否为零。方法之二：对于ABn型分子，当其空间构型是高度对称的结构时，分子的正负电荷中心能够重合，故为非极性分子（如CO2、BF3、CH4等等）；当分子的空间构型不是高度对称结构，例如只有对称轴而无对称中心时，为极性分子（如H2O、SO2、NH3等等）。第10页/共67页共价键极性键非极性键空间不对称极性分子双原子分子：HCl、NO、COV型分子：H2O、H2S、SO2三角锥形分子：NH3、PH3非正四面体：CHCl3 特别地：H2O2、O3非极性分子单质分子：Cl2、N2、P4、O2直线形分子：CO2、CS2、C2H2正三角形：SO3、BF3平面形：苯、乙烯正四面体：CH4、CCl4、SiF4空间对称第11页/共67页如图所示：让蒸馏水通过酸式滴定管如线状慢慢流下，把摩擦带电的玻璃棒靠近水流，发现水流的方向发生偏转。问：这个现象说明了水分子的什么性质？第12页/共67页因为水分子具有极性，当水分子处于一种高频变换的磁场中的时候，水分子的两极（正、负电荷中心）就会相应快速改变方向和变换位置微波炉就是根据这一道理而诞生的新一代烹饪家用电器。微波炉原理是由一种电子真空管-磁控管，产生2450MHz 的超短波电磁波，被食物吸收，引起食物内的极性分子(如水、脂肪、蛋白质、糖等)以每秒 24.5 亿次的极高速振动。并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热将食物烹熟。第13页/共67页第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第14页/共67页复习构成物质的微粒之间有什么作用力呢？1. 共价化合物：由两个或两个以上的不同元素的原子构成，原子之间有共价键相互连接；如果原子按一定的结合方式形成分子，则分子之间有分子间作用力；而有些共价化合物不形成分子，例如SiO2，只有SiO键，没有分子间作用力第15页/共67页复习构成物质的微粒之间有什么作用力呢？2. 离子化合物：由阳离子与阴离子构成，离子之间有离子键，没有分子这一概念，因此不存在分子间作用力。NaClCaF2第16页/共67页复习构成物质的微粒之间有什么作用力呢？3. 金属单质：由金属阳离子与自由电子构成，有金属键进行联系，无分子的概念，因此也不存在分子间作用力第17页/共67页复习构成物质的微粒之间有什么作用力呢？4. 非金属单质：有的非金属单质，内部只有共价键，不存在分子，例如金刚石（C）；有的非金属单质，原子之间靠共价键连接，并形成分子，分子之间有分子间作用力，如C60。第18页/共67页分子间作用力哪些物质的微粒存在分子间作用力呢？ 大多数共价化合物，例如： CO2、H2SO4、AlCl3、各种有机化合物等等； 大多数非金属单质，例如： H2、P4、S8、C60、各种稀有气体（例如Ar、Kr），等等 离子化合物，例如： NH4Cl、Al2O3、KF，等等； 金属单质，例如： Cu、Fe、Na，等等； 某些共价化合物，如SiO2； 某些非金属单质，如金刚石、晶体硅，等等第19页/共67页分子间作用力范德华力1. 属于分子间作用力的一种，本质是一种分子之间的静电作用。它等同于狭义上的分子间作用力。2. 广泛存在于各种分子之间。3. 它的力量比化学键的键能要小很多！因此它不能影响分子的化学性质，只能影响物质的物理性质（如熔沸点等）。4. 相对分子质量越大，或分子的极性越大，均可使F范越大第20页/共67页分子间作用力第21页/共67页分子间作用力范德华力是怎样影响分子的物理性质（如熔沸点）的？1. 固体液体气体的过程，熵值增大，分子间的距离不断被拉开，这个过程是分子吸收外界能量，克服范德华力2. 某分子的范德华力如果越大，克服它就需要吸收外界更多的能量，因此只有外界温度较高时，分子才能顺利克服范德华力，实现固体液体气体的三态变化3. 范德华力越大，则分子的熔沸点越高（与化学性质无关）第22页/共67页总结判断分子的熔沸点高低的方法相对分子质量（越大）范德华力（越大）熔沸点（越高）如果两物质的相对分子质量相近，则看分子的极性。分子的极性（越大）范德华力（越大）熔沸点（越高） 例：将下列物质按熔沸点由高到低的顺序排列：D2O_H2O I2_Br2 CO_N2CH4_SiH4硫酸H2SO4磷酸H3PO4从分子的结构上看，酸性与什么因素有关？非羟基氧的个数第63页/共67页分子的性质无机含氧酸的酸性非羟基氧的个数越多，含氧酸的酸性越强。这是因为非羟基氧的个数越多，就越能弱化分子中OH键的结合程度，使OH键容易电离出氢离子。酸性也就越强。例：按酸性由小到大排序：HClO2、HClO4、HClO、HClO3高氯酸HClO4氯酸HClO3亚氯酸HClO2次氯酸HClOH第64页/共67页分子的性质无机含氧酸的酸性非羟基氧的个数怎么计算？把含氧酸的化学式写成(HO)mROn，就能根据n值判断常见含氧酸的强弱。甚至可以从化学式中O的角标减去H的角标，就能得出n值。例如：n0，极弱酸，如硼酸 H3BO3(HO)3BO0n1，弱酸，如亚硫酸 H2SO3(HO)2SO1n2，强酸，如硫酸H2SO4(HO)2SO2、硝酸HNO3(HO)NO2n3，极强酸，如高氯酸 HClO4(HO)ClO3第65页/共67页分子的性质无机含氧酸的酸性又掌握了一种判断酸性强弱的方法：1.利用元素周期律，只能判断最高价含氧酸的强弱；2.利用非羟基氧的个数，可粗略判断各种含氧酸的强弱；3.利用强酸制弱酸的反应，可判断两种酸的强弱；4.最精确的判断方法，是比较酸的电离常数Ka大小。例如：磷酸H3PO4、碳酸H2CO3的酸性谁更强？磷酸H3PO4碳酸H2CO3原因：磷酸Ka1=7.610-3，碳酸Ka1=4.1710-7第66页/共67页感谢您的观看。第67页/共67页