1、新課標人教版選修三 物質結構與性質第二章 分子結構與性質第三節 分子的性質第1頁，共59頁。三、氫鍵及其對物質性質的影響二、范德華力及其對物質性質的影響一、鍵的極性和分子的極性第三節 分子的性質四、溶解性目 錄鍵的極性和分子的極性的判斷分子的極性與性質的關系范德華力與相對分子質量的關系范德華力及其對物質性質的影響氫鍵的本質氫鍵及其對物質性質的影響相似相溶原理氫鍵與溶解性手性、手性碳原子六、無機含氧酸分子的酸性五、手性手性分子同種元素的含氧酸化合價越高，酸性越強非羥基氧n值越大，含氧酸的酸性越強第2頁，共59頁。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)N

2、2(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)一、鍵的極性和分子的極性1、極性鍵與非極性鍵第3頁，共59頁。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。1、鍵的極性的判斷依據是什么？共用電子對是否有偏向思 考一、鍵的極性和分子的極性第4頁，共59頁。判斷方法同種非金屬元素原子間形成的共價鍵是非極性鍵不同種非金屬元素原子間形成的共價鍵是極性鍵一、鍵的極性和分子的極性第5頁，共59頁。指出下列物質中的共價鍵類型1、O22 、CH43 、CO24、 H2O25 、Na2O26 、NaOH非極性鍵極性鍵

3、極性鍵(H-O-O-H)極性鍵 非極性鍵非極性鍵極性鍵一、鍵的極性和分子的極性第6頁，共59頁。根據電荷分布是否均勻，共價鍵有極性、非極性之分，以共價鍵結合的分子是否也有極性、非極性之分呢？分子的極性又是根據什么來判定呢？一、鍵的極性和分子的極性第7頁，共59頁。非極性分子：電荷分布均勻對稱的分子極性分子：電荷分布不均勻不對稱的分子一、鍵的極性和分子的極性2、極性分子與非極性分子非極性分子：極性分子：第8頁，共59頁。HCl共用電子對HClHCl分子中，共用電子對偏向Cl原子，Cl原子一端相對地顯負電性，H原子一端相對地顯正電性，整個分子的電荷分布不均勻，為極性分子+-以極性鍵結合的雙原子分子

4、為極性分子第9頁，共59頁。含有極性鍵的分子一定是極性分子嗎？分析方法：從力的角度分析 在ABn分子中，A-B鍵看作AB原子間的相互作用力，根據中心原子A所受合力是否為零來判斷，F合=0，為非極性分子（極性抵消）， F合0，為極性分子（極性不抵消）思考一、鍵的極性和分子的極性第10頁，共59頁。C=O鍵是極性鍵，但從分子總體而言CO2是直線型分子，兩個C=O鍵是對稱排列的，兩鍵的極性互相抵消（ F合=0），整個分子沒有極性，電荷分布均勻，是非極性分子180F1F2F合=0OOC第11頁，共59頁。HOH10430F1F2F合0O-H鍵是極性鍵，共用電子對偏O原子，由于分子是V型構型，兩個O-H

5、鍵的極性不能抵消（ F合0），整個分子電荷分布不均勻，是極性分子第12頁，共59頁。HHHNBF3：NH3：12010718 三角錐形, 不對稱，鍵的極性不能抵消，是極性分子F1F2F3F平面三角形，對稱，鍵的極性互相抵消（ F合=0） ，是非極性分子第13頁，共59頁。CHHHH10928 正四面體型 ，對稱結構，C-H鍵的極性互相抵消（ F合=0） ，是非極性分子第14頁，共59頁。常見分子 鍵的極性 鍵角 分子構型 分子類型 1、常見分子的構型及分子的極性雙原子分子H2、Cl2 無 無 直線型 非極性HCl 有 無 直線型 極性H2O 有 10430 V型 極性CO2 有 180 直線型

6、 非極性三原子分子四原子分子NH3 有 10718 三角錐型 極性BF3 有 120 平面三角形 非極性CH4 有 10928 正四面體型 非極性五原子第15頁，共59頁。分子的極性分子的空間結構鍵角決定鍵的極性決定小結：一、鍵的極性和分子的極性第16頁，共59頁。2、判斷ABn型分子極性的經驗規律：若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素原子的最外層電子數，則為非極性分子，若不等則為極性分子。練習判斷下列分子是極性分子還是非極性分子：PCl3、CCl4、CS2、SO2非極性分子一、鍵的極性和分子的極性第17頁，共59頁。什么事實可證明H2O中確實存在極性？思考：一、鍵的極性和分子的極性第18頁

7、，共59頁。表面活性劑和細胞膜 科學視野細胞和細胞膜的雙分子膜表面活性劑的單分子膜第19頁，共59頁。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的方式排列? 科學視野一類有機分子一端有極性(親水基團)，另一端非極性(疏水基團)表面活性劑分散在水表面形成一層疏水基團朝空氣的單分子層。細胞和細胞膜是雙分子膜，由大量兩性分子組裝而成 由于細胞膜的兩側是水溶液，而兩性分子膜的頭基是極性基團、尾基是非極性基團第20頁，共59頁。把分子聚集在一起的作用力又稱范德華力作用微粒作用力強弱意義化學鍵范德華力

8、相鄰原子之間作用力強烈影響物質的化學性質和物理性質分子之間作用力微弱影響物質的物理性質（熔、沸點及溶解度等）二、范德華力及其對物質性質的影響第21頁，共59頁。二、范德華力及其對物質性質的影響干冰第22頁，共59頁。(1)范德華力大小范德華力很弱，約比化學鍵能小1-2數量級分子HCl HBr HI范德華力(kJ/mol)21.1423.1126.00共價鍵鍵能(kJ/mol)431.8366298.7二、范德華力及其對物質性質的影響第23頁，共59頁。(2) 范德華力與相對分子質量的關系結構相似，相對分子質量越大，范德華力越大分子HClHBrHI相對分子質量36581128范德華力(kJ/mo

9、l)21.1423.1126.00二、范德華力及其對物質性質的影響第24頁，共59頁。(3)范德華力與分子的極性的關系分子相對分子質量分子的極性范德華力(kJ/mol)CO28極性8.75Ar40非極性8.50相對分子質量相同或相近時，分子的極性越大，范德華力越大二、范德華力及其對物質性質的影響第25頁，共59頁。(4)范德華力對物質熔沸點的影響單質相對分子質量熔點/沸點/F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4二、范德華力及其對物質性質的影響第26頁，共59頁。將干冰氣化，破壞了CO2分子晶體的將CO2氣體溶于

10、水，破壞了CO2分子的分子間作用力共價鍵思考：二、范德華力及其對物質性質的影響第27頁，共59頁。二、范德華力及其對物質性質的影響第28頁，共59頁。0-50-100-150-200-25050100150200250100300200400溫度/相對分子質量500CF4CCl4CBr4CF4CCl4CBr4CI4沸點熔點四鹵化碳的熔沸點與相對原子質量的關系二、范德華力及其對物質性質的影響第29頁，共59頁。 壁虎為什么能在天花板土爬行自如?這曾是一個困擾科學家一百多年的謎。用電子顯微鏡可觀察到，壁虎的四足覆蓋著幾十萬條纖細的由角蛋白構成的納米級尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力?實驗證明，如果在一

11、個分幣的面積土布滿100萬條壁虎足的細毛，可以吊起20kg重的物體。近年來，有人用計算機模擬，證明壁虎的足與墻體之間的作用力在本質上是它的細毛與墻體之間的范德華力。科學視野第30頁，共59頁。氫鍵：是由已經與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個分子中電負性很強的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。三、氫鍵及其對物質性質的影響氫鍵的本質：氫鍵的表示：表示為：X-H Y（X、Y為N、O、F）。第31頁，共59頁。-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2

12、SeH2Te沸點/周期一些氫化物的沸點第32頁，共59頁。分子間氫鍵：使物質的熔、沸點升高。 氫鍵普遍存在于已經與N、O、F等電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另外的N、O、F等電負性很大的原子之間。 分子間內氫鍵：使物質的熔、沸點降低。 三、氫鍵及其對物質性質的影響第33頁，共59頁。氫鍵對物質熔沸點影響：分子間氫鍵使物質熔沸點升高分子內氫鍵使物質熔沸點降低極性溶劑里，溶質分子與溶劑分子間的氫鍵使溶質溶解度增大，而當溶質分子形成分子間氫鍵使使溶質溶解度減小。 氫鍵對物質溶解度的影響：三、氫鍵及其對物質性質的影響第34頁，共59頁。比較熔沸點：HF HClH2O H2S鄰羥基苯甲醛 對羥基苯

13、甲醛課堂討論三、氫鍵及其對物質性質的影響第35頁，共59頁。液態水中的氫鍵第36頁，共59頁。第37頁，共59頁。三、氫鍵及其對物質性質的影響科學視野生物大分子中的氫鍵第38頁，共59頁。 蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳；而萘和碘卻易溶于四氯化碳，難溶于水。 現象： “相似相溶”的規律：非極性溶質一般能溶于非極性溶劑，極性溶質一般能溶于極性溶劑。水和甲醇相互溶解，氫鍵存在增大了溶解性四、溶解性第39頁，共59頁。“相似相溶”還適用于分子結構的相似性。乙醇的化學式為CH3CH2OH，其中的一OH與水分子的一OH相近，因而乙醇能與水互溶；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烴基較大，其中

14、的一OH跟水分子的一OH的相似因素小得多了，因而它在水中的溶解度明顯減小。思考與交流：1、比較NH3和CH4在水中的溶解度。怎樣用相似相溶規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?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下面的實驗)。在碘水溶液中NH3為極性分子，CH4為非極性分子。溶質和溶劑分子極性相似，則相溶。第40頁，共59頁。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

15、)水溶液，振蕩試管，溶液紫色變淺，這是由于在水溶液里可發生如下反應：I2+II3。實驗表明碘在純水還是在四氯化碳中溶解性較好?為什么? 溶質分子與溶劑分子的結構越相似，相互溶解越容易。 溶質分子的分子間力與溶劑分子的分子間力越相似，越易互溶。四、溶解性第41頁，共59頁。1比較NH3和CH4在水中的溶解度。怎樣用相似相溶規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)溶解油漆而不用水？3怎樣理解汽油在水中的溶解度很小？4怎樣理解低碳醇與水互溶，而高碳醇在水中的溶解度卻很小？四、溶解性第42頁，共59頁。5根據物質的溶解性“相似相溶”的一般規律，說明溴、碘單質在四氯化碳中比

16、在水中溶解度大，下列說法正確的是( )A溴、碘單質和四氯化碳中都含有鹵素B溴、碘是單質，四氯化碳是化合物CBr2、I2是非極性分子，CCl4也是非極性分子，而水是極性分子D以上說法都不對 四、溶解性C第43頁，共59頁。五、手性第44頁，共59頁。 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，互稱手性異構體。有手性異構體的分子叫做手性分子。五、手性第45頁，共59頁。 手性分子在生命科學和生產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日上市的高效鎮靜劑，中文藥名為“反應停”，它能使失眠者美美地睡個好覺，能迅速

17、止痛并能夠減輕孕婦的妊娠反應。然而，不久就發現世界各地相繼出現了一些畸形兒，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，不久各國紛紛規定，今后凡生產手性藥物，必須把手性異構體分離開，只出售能治病的那種手性異構體的藥物。 “反應停”事件五、手性第46頁，共59頁。判斷分子是否手性的依據： 凡具有對稱 面、對稱中心的分子，都是非手性分子。 有無對稱軸，對分子是否有手性無決定作用。 當分子中只有一個C* ，分子一定有手性。 當分子中有多個手性中心時，要借助對稱因素

18、。無對稱面，又無對稱中心的分子，必是手性分子。五、手性第47頁，共59頁。1.下列說法不正確的是( )A.互為手性異構的分子組成相同，官能團不同B.手性異構體的性質不完全相同C.手性異構體是同分異構體的一種D.利用手性催化劑合成可得到或主要得到一種手性分子五、手性A2下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOH OHC.CH3CH2OH D.CH3OH B第48頁，共59頁。3.下列各組物質中，屬于同分異構體的是( )與與C、CH3CH2CH(CH3)CH3 與 CH3(CH2)3 CH3 五、手性A、B、AC第49頁，共59頁。具有手性碳原子的有機物具有光學活

19、性（1）下列分子中，沒有光學活性的是_，A乳酸 CHOHCOOHB甘油 CHOHC脫氧核糖 CHOHCHOHCHOD核糖 CHOHCHOHCHOHCHO五、手性B第50頁，共59頁。（2）有機物X的結構簡式為若使X通過化學變化，失去光學活性，可能發生的反應類型有_A酯化B水解C氧化D還原E消去F縮聚五、手性ABE第51頁，共59頁。 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。科學史話第52頁，共59頁。六、無機含氧酸分子的酸性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。HClO HClO2 HClO3 HClO4第53頁，共59頁。2、含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，導致ROH中O的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H，即酸性越強。六、無機含氧酸分子的酸性第54頁，共59頁。把含氧酸的化學式寫成(HO)m ROn，就能根據非羥基氧n值判斷常見含氧酸的強弱。n0，極弱酸，如硼酸（H3BO3）。n1，弱酸，如亞硫酸（H2SO3）。n2，強酸，如硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）。n3，極強酸，如高氯酸（HClO4）。六、無