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第三节 分子的性质,什么是极性键？什么是非极性键？如何判断共价键是极性键还是非极性键呢？ 提示 极性共价键：由不同种原子形成，电子对发生偏移，两个成键原子一个呈正电性（），电子对偏离它；另一个原子呈负电性（），电子对偏向它。 非极性共价键：由同种元素原子间形成的共价键，电子对不发生任何偏移。由不同元素原子间形成的共价键，一定是极性共价键，由相同元素原子间形成的共价键一般是非极性共价键。,1. 了解化学键和分子间作用力的区别。 2. 了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物 质。 3. 能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。 4. 了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。,（1）极性分子 正电重心和负电重心_，即键的极性的向量和 _。 （2）非极性分子 正电重心和负电重心_，即键的极性的向量和_。,1. 分子的极性,不重合,不为零,重合,为零,在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2中： （1）以非极性键结合的非极性分子是_； （2）以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是_； （3）以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是_； （4）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是_； （5）以极性键相结合，具有V形结构的极性分子_； （6）以极性键相结合，而且分子极性最大的是_。,2.,N2,CS2,NH3,CH4,H2O,HF,范德华力 （1）概念 范德华力是_普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态（固态和液态）存在。 （2）对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的_，如_、_，化学键主要影响物质的化学性质。,1.,分子之间,物理性质,熔点,沸点,氢键 （1）概念：氢键是一种既可存在于分子之间又可以存在于分子内部的作用力。它比化学键_，比范德华力_。当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，H原子能够跟另一个电负性大的原子Y之间形成氢键。 （2）特征：氢键基本上还是属于_作用，它既有_性，又有_性。 （3）形成条件 氢原子只有跟_大的，并且其原子具有_的原子化合后，才能产生较强的氢键，这样的元素有 _等。,2.,弱,强,静电,方向,饱和,电负性,孤对电子,O、N、F,（1）影响物质溶解性的外界因素 影响固体溶解度的主要因素是_，影响气体溶解度的主要因素是_和_。 （2）在HCl、NH3、I2、CCl4、P4、H2O几种分子中_是极性分子，_是非极性分子，易溶于水的是_，易溶于CCl4的是 _。 （3）影响物质溶解性的其他因素 如果溶质与溶剂之间能形成_，则溶解度增大，且_，溶解性越好。,1. 溶解性,温度,温度,压强,HCl、NH3、H2O,I2、CCl4、P4,HCl、NH3,I2、P4,氢键,氢键作用力越大,溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如SO2与H2O生成H2SO3，NH3与H2O生成NH3H2O等。 具有完全相同的_和_的一对分子，如同左手与右手一样互为_，即在三维空间里_，互称_异构体。有_的分子叫做手性分子。 手性分子中中心原子必须连_个不同的原子或基团。若有相同的则_手性分子。,2. 手性,组成,原子排列,镜像,不能重叠,手性,手性异构体,四,不是,H2SO4、HNO3等无机含氧酸看成是由_和_组成的。例如，H2SO4是由_和_组成的，HNO3是由_和_组成的等。 H2SO4和HNO3是强酸，而H2SO3和HNO2是弱酸，即从酸性强弱来看：H2SO3_H2SO4，HNO2_HNO3。 在氯的含氧酸中也存在类似的情况： 酸性强弱：HClO_HClO2HClO3HClO4 不难看出，对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的_ _，其含氧酸的酸性越_。,1.,氢离子,酸根离子,H,SO42,H,NO3,2.,化合,价越高,强,3.,化学上有一种见解，认为含氧酸的通式可写成_ _，如果成酸元素R相同，则_，R的_ _，导致ROH中_的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越_电离出_，即酸性越_。 例如，H2SO3可写成_，n_；H2SO4可写成（HO）2SO2，n2。所以H2SO4的酸性强于H2SO3。,4.,（HO）,mROn,n值越大,正电性,越高,O,容易,H,强,（HO）2SO,1,键的极性和电负性之间有什么关系？ 提示 （1）非极性键和极性键 由同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，简称非极性键。 由不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，简称极性键。 （2）成键原子的电负性差值愈大，键的极性就愈强。当成键原子的电负性相差很大时，可以认为成键电子对偏移到电负性很大的原子一方。,【慎思1】,影响范德华力强弱的因素有哪些？ 提示 （1）范德华力约比化学键能小12个数量级。 （2）分子的极性越大，范德华力越大。 （3）结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。,【慎思2】,氢键的形成条件有哪些？ 提示 （1）有与电负性很强的原子结合的氢原子； （2）有与H形成共价键的电负性大的原子A； （3）有与H原子形成氢键的电负性大、半径小且有孤对电子的原子B（B与A可以相同也可以不同）。 F、O、N等的电负性大，半径小，有孤对电子，可以形成氢键。Cl电负性较大，但原子半径也较大，形成的氢键极弱。 氢键的强弱与A和B原子的电负性及半径的大小有关，电负性大，半径小，则氢键强。,【慎思3】,氢键有几种类型？ 提示 （1）分子间氢键 （2）分子内氢键：如邻羟基苯甲酸,【慎思4】,什么是相似相溶原理？ 提示 由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。这个经验规律又叫相似相溶原理。,【慎思5】,相似相溶”规律有什么应用？ 提示 “相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇分子中的OH与水分子中的OH相近，因而乙醇能与水互溶，当然，乙醇分子由于OH的极性较大，易与H2O分子形成氢键也是其互溶的原因；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大，烃基是非极性基团，是疏水亲油基团，戊醇在水中的溶解度明显减小；烃基越大的醇在水中的溶解度就越小，羧酸也是如此。,【慎思6】,手性分子有什么用途？ 提示 （1）常见的手性分子：构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子，两个手性分子的性质不同，且手性有机物中必含手性碳原子。 （2）手性分子的应用：生产手性药物、生产手性催化剂（手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成）。,【慎思7】,分子极性的判断方法 （1）从分子组成上看 （2）从形成的化学键看 非极性键电子对不偏移正负电荷重心重合非极性分子,1.,常见的极性分子和非极性分子,2.,空间构型、键的极性和分子极性的关系,3.,下列物质的分子中，都属于含极性键的非极性分子的是 （ ）。 A.CO2、H2S B.C2H4、CH4 C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl 解析 本题考查的是分子有无极性及分子中键的极性的判断。由两种不同元素形成的共价键才会有极性，因此C项中Cl2中无极性键。之后根据结构可以判断A项中H2S，D项中NH3、HCl分子中正负电荷中心不重合，属于极性分子。故正确答案为B。 答案 B,【例1】,判断含极性键的分子是否有极性的关键是看该分子的正负电荷中心是否重合，若重合，则为非极性分子；反之，则为极性分子。,下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是 （ ）。 A.H2O B.Cl2 C.NH3 D.CCl4 解析 H2O分子中OH键为极性键，两个OH键之间的夹角约为104.5，整个分子电荷分布不对称，是极性分子。Cl2分子中ClCl键为非极性键，属于含非极性键的非极性分子。NH3分子中NH键是极性键，分子构型是三角锥形，电荷分布不均匀，是极性分子。CCl4分子中CCl键是极性键，分子构型是以碳原子位于中心的正四面体，电荷分布对称，是非极性分子，选D。 答案 D,【体验1】,下列分子或离子中，不能形成分子间氢键的有 。 NH3 H2O HF2 NH4 解析 NH3中的三个氢原子都连在同一个氮原子上，氮原子上有孤电子对，可以与其他NH3中的氢原子形成分子间氢键，但不能与分子内的氢原子再形成氢键；与NH3类似的还有H2O；在HF2（FHF）中，已经存在分子内氢键，所以没有可以形成分子间氢键的氢原子存在；NH4中氮原子上没有孤电子对，不能形成氢键；,【例2】,形成分子内氢键 ，在分子间不 存在氢键。 答案 ,关于氢键的下列说法正确的是 （ ）。 A.由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸 点高低顺序为HFH2ONH3 B.氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内 C.没有氢键，就没有生命 D.相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的 数目依次增多,【体验2】,解析 A项“反常”是指它们在本族氢化物沸点排序中的现象，它们的沸点顺序可由实际看出，只有水是液体，应该水的沸点最高；B项氢键存在于不直接相连但相邻的H、O原子间，所以，分子内可以存在氢键；C项正确，因为氢键造就了常温常压下水是液态，而水的液态是生物体营养传递的基础；D项在气态时，分子间距离大，分子之间没有氢键。 答案 C,无机含氧酸分子之所以显酸性，是因为其分子中含有OH，而OH上的H在水分子的作用下能够电离出H，而显示一定的酸性。 对同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。 含氧酸可表示为：（HO）mROn，若R相同，n值越大，酸性越强。 同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较，根据非金属性强弱去比较，如HClO4H2SO4，H2SO4H2SeO4,1.,2.,3.,根据羟基氧原子数判断 根据电离度来判断 如：（H3PO4）（HClO），酸性H3PO4HClO 根据化学反应判断 如H2SO4Na2SO3=Na2SO4H2OSO2， 酸性：H2SO4H2SO3 H2OCO2Ca（ClO）2=CaCO32HClO， 酸性：H2CO3HClO,4.,5.,6.,下列无机含氧酸分子中酸性最强的是 （ ）。 A.HNO2 B.H2SO3 C.HClO3 D.HClO4 解析 对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，含氧酸的酸性越强，如HNO2HNO3，H2SO3H2SO4，HClO3HClO4。不同元素的含氧酸元素的非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强。观察A、B、C、D四个选项，结合元素的非金属性：ClS，ClN，所以HClO4H2SO4，HClO4HNO3，故HClO4酸性最强。 答案 D,【例3】,已知含氧酸可用通式XOm（OH）n表示，如X是S，m2，n2，则这个式子表示为H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是 （ ）。 A.HClO3 B.H2SeO3 C.H2BO2 D.HMnO4 解析 HClO3可写成ClO2（OH），m2，H2SeO3可写成SeO（OH）2，m1；H2BO2可写成B（OH）2，m0；HMnO4可写成MnO3（OH），m3，故选D。 答案 D,【体验3】,（1）分子的极性 共价键极性与分子极性之间的关系。 分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定。 a.只含非极性键的分子：一般是非极性分子。 单质分子即属此类，如H2、O2、P4、C60等。 b.以极性键结合而形成的异核双原子分子：都是极性分子。 即AB型分子，如HCl、CO等均为极性分子。 c.以极性键结合而形成的多原子分子：,【探究原理】,实验探究五 共价分子的性质,空间构型为中心对称的分子，是非极性分子。 空间构型为非中心对称的分子，是极性分子。 判断ABn型分子极性的经验规律。 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素的价电子数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。 （2）分子的手性 手性碳原子：连接四个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。 手性异构体：如果一对分子，它们的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，在三维空间不能重叠，这对分子互称为手性异构体。,手性分子：有手性异构体的分子称为手性分子。 （3）“相似相溶”的规律：一般情况下，极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。 （4）无机含氧酸分子的酸性 对于同种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如：HClOHClO2HClO3HClO4. 无机含氧酸（HO）nROm中，m值越大，酸性越强。,短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。 回答下列问题： （1）由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子BC2 BA4 A2C2 BE4，其中属于极性分子的是 （填序号）。 （2）C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_。,【问题探究】,（3）B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为 、 。DE4在前者中的溶解性_ （填“大于”或“小于”）在后者中的溶解性。 （4）BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_ （填化学式）。 思路点拨 由s轨道最多可容纳2个电子可得：a1，bc2，即A为H，B为C，C为O。由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。 （1）、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。,（2）C的氢化物为H2O，水分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。 （3）B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。 （4）BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。 答案 （1） （2）H2O分子间形成氢键 （3）C6H6 H2O 大于 （4）SiCl4CCl4CH4,
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