選修三 第二章 第三節(jié) 分子性質(zhì)2

1、 高二化學(xué)組高二化學(xué)組 2022-5-9第二章第二章分子的性質(zhì)分子的性質(zhì)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律經(jīng)驗(yàn)規(guī)律: :化合價(jià)法化合價(jià)法判斷判斷ABABn n型分子的極性型分子的極性化學(xué)式化學(xué)式BF3CO2PCl5SO3H2O NH3SO2中心原子化中心原子化合價(jià)絕對(duì)值合價(jià)絕對(duì)值中心原子最中心原子最外層電子數(shù)外層電子數(shù)分子極性分子極性 若中心原子若中心原子A A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素原子的原子的最外層電子數(shù)（價(jià)電子數(shù)）最外層電子數(shù)（價(jià)電子數(shù)），則為非極性，則為非極性分子，若不等則為極性分子。分子，若不等則為極性分子。34562343456656非非非非非非非非極極極極極極4、鍵的極性與、鍵

2、的極性與分子的極性的關(guān)系：分子的極性的關(guān)系：極性極性鍵鍵非極性鍵非極性鍵空間不對(duì)稱空間不對(duì)稱極性分子極性分子雙原子分子，如：雙原子分子，如： HCl NO HBrV型分子，型分子， 如：如：H2O SO2 H2S三角錐形分子，如：三角錐形分子，如：NH3 PH3非正四面體，非正四面體， 如：如：CH2Cl2 CH3Cl空空 間間 對(duì)對(duì) 稱稱非極性分子非極性分子單質(zhì)分子，單質(zhì)分子， 如：如：Cl2 N2 P4直線型分子，如：直線型分子，如：CO2 CS2 C2H2平面三角形分子，如：平面三角形分子，如：BF3 BCl3正四面體型分子，如：正四面體型分子，如：CH4 CF4膠束（油污）膠束（油污）

3、烷基磺酸根離子烷基磺酸根離子5、極性分子應(yīng)用的實(shí)例、極性分子應(yīng)用的實(shí)例（1）去污劑去油污的過(guò)程）去污劑去油污的過(guò)程（2）細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜）細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜分子分子全部非極性鍵形成全部非極性鍵形成(H(H2 2、ClCl2 2、P P4 4等等) )極性鍵形成，空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，極性鍵形成，空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，鍵的極性抵消鍵的極性抵消(CH(CH4 4、COCO2 2) )極性鍵形成，空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，鍵的極性鍵形成，空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，鍵的極性不抵消極性不抵消(HCl、HCN、H2O、NH3)分子的分子的極性極性分子的空分子的空間結(jié)構(gòu)間結(jié)構(gòu)鍵角鍵角決定決定鍵的極性鍵的極性決定決定新課標(biāo)人教版選修新

4、課標(biāo)人教版選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子間作用力和氫鍵分子間作用力和氫鍵二、二、分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響分子分子HCl HBr HI范 德 華 力范 德 華 力(kJ/mol)21.1423.1126.00共價(jià)鍵鍵能共價(jià)鍵鍵能(kJ/mol)431.8366298.71. 定義：把分子聚集在一起的作用力，定義：把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力。又稱范德華力。 其本質(zhì)是分子間的電性引力其本質(zhì)是分子間的電性引力。請(qǐng)分析下表中數(shù)據(jù)請(qǐng)分析下表中數(shù)據(jù)2. 特點(diǎn)：范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小特點(diǎn)：范德華力很弱

5、，約比化學(xué)鍵能小1-2數(shù)量級(jí)。數(shù)量級(jí)。 3. 3. 影響范德華力大小的因素影響范德華力大小的因素（1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越 ，范德范德華力華力越越 ，熔、沸越，熔、沸越 。 單質(zhì)單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ F2 38 -219.6 -188.1Cl2 71 -101.0 -34.6Br2 160 -7.2 58.8 I2 254 113.5 184.4 分子分子HCl HBr HI 相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量365 81128 范德華力范德華力(kJ/mol)21.1423.1126.00 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/-114.8-98.5-50.8

6、沸點(diǎn)沸點(diǎn)/-84.9 -67-35.4 相似相似大大大大請(qǐng)分析下表中數(shù)據(jù)請(qǐng)分析下表中數(shù)據(jù)高高結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式化學(xué)式化學(xué)式相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)沸點(diǎn)/（1）CH3OH（甲醇）（甲醇）CH4O3264（2）CH3CH2OH（乙醇）（乙醇）C2H6O4678（3）CH3CH2CH2OH（丙醇）（丙醇）C3H6O6097四鹵化碳的熔四鹵化碳的熔沸點(diǎn)與相對(duì)原沸點(diǎn)與相對(duì)原子質(zhì)量的關(guān)系子質(zhì)量的關(guān)系分子分子相對(duì)分子相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)量分子的極分子的極性性熔點(diǎn)熔點(diǎn)/沸點(diǎn)沸點(diǎn)/CO28極性極性-205.05-191.49N228非極性非極性-210.00-195.81（2）相對(duì)分子質(zhì)量）相對(duì)分子質(zhì)量 或或 時(shí)，分子

7、的極性時(shí)，分子的極性越越 ，范德華力范德華力越越 ，熔、沸越，熔、沸越 。 相同相同相近相近大大大大請(qǐng)分析下表中數(shù)據(jù)請(qǐng)分析下表中數(shù)據(jù)高高4. 4. 分子間的范德華力有以下幾個(gè)特征：分子間的范德華力有以下幾個(gè)特征： （1 1）作用力的范圍很小）作用力的范圍很?。? 2）很弱，約比化學(xué)鍵能?。┖苋?，約比化學(xué)鍵能小1 12 2個(gè)數(shù)量級(jí)，個(gè)數(shù)量級(jí)， 大約只有幾到幾十大約只有幾到幾十 KJmolKJmol-1-1。（3 3）一般無(wú)方向性和飽和性）一般無(wú)方向性和飽和性 （4 4）相對(duì)分子質(zhì)量越大，）相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大；分子的極范德華力越大；分子的極性越大，范德華力越大性越大，范德華力越大（1）

8、將干冰氣化，破壞了）將干冰氣化，破壞了CO2分子晶分子晶 體的體的 。（2）將）將CO2氣體溶于水，破壞了氣體溶于水，破壞了CO2 分子分子 。分子間作用力分子間作用力共價(jià)鍵共價(jià)鍵思考：思考：（3）解釋CCl4（液體）CH4及CF4是氣體， CI4是固體的原因。 它們均是正四面體結(jié)構(gòu)，它們的分子間它們均是正四面體結(jié)構(gòu)，它們的分子間作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而增大，相對(duì)分作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而增大，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。 分子間作用力大小分子間作用力大小: CI4 CCl4 CF4 CH4四鹵化碳的熔沸點(diǎn)與相對(duì)原子質(zhì)量的關(guān)系四鹵化碳的熔沸點(diǎn)與相對(duì)原子

9、質(zhì)量的關(guān)系-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ /周期周期一些氫化物的沸點(diǎn)一些氫化物的沸點(diǎn)非金屬元素的氫化物在固態(tài)時(shí)是分子晶體，其非金屬元素的氫化物在固態(tài)時(shí)是分子晶體，其熔沸點(diǎn)與其分子量有關(guān)對(duì)于同一主族非金屬元素熔沸點(diǎn)與其分子量有關(guān)對(duì)于同一主族非金屬元素而言，從上到下，分子量逐漸增大，熔沸點(diǎn)應(yīng)逐漸而言，從上到下，分子量逐漸增大，熔沸點(diǎn)應(yīng)逐漸升高而升高而HF、H2O、NH3卻出現(xiàn)卻出現(xiàn)反常反常，為什么？，為什么？說(shuō)明在說(shuō)明在HF、H2O、NH3分子

10、間還存在除分子分子間還存在除分子間作力之外的其他作用這種作用就是氫鍵間作力之外的其他作用這種作用就是氫鍵三、氫鍵三、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響氫鍵是一種特殊的分子間作用力，它是由已經(jīng)氫鍵是一種特殊的分子間作用力，它是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共 價(jià)鍵的價(jià)鍵的氫原子氫原子與另與另一分子中一分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力之間的作用力.1. 1. 氫鍵概念氫鍵概念例如：例如： 在在HF中中 F 的電負(fù)性相當(dāng)大的電負(fù)性相當(dāng)大, 電子對(duì)強(qiáng)烈電子對(duì)強(qiáng)烈地偏向地偏向 F, 而而 H 幾乎成了質(zhì)子幾乎成了質(zhì)子(H+ +), 這種這種 H 與另與另

11、一個(gè)一個(gè)HF分子中電負(fù)性相當(dāng)大、分子中電負(fù)性相當(dāng)大、r 小的小的F相互接相互接近時(shí)近時(shí), 產(chǎn)生一種特殊的分子間力產(chǎn)生一種特殊的分子間力 氫鍵氫鍵. 氫鍵可以表示為氫鍵可以表示為 ,如如: FHFH2、形成的兩個(gè)條件、形成的兩個(gè)條件: 與電負(fù)性大且與電負(fù)性大且 r 小的原子小的原子(F, O, N)相連的相連的 H ; 在附近有電負(fù)性大在附近有電負(fù)性大, r 小的原子小的原子(F, O, N). A H B甲分子甲分子乙分子乙分子氫鍵氫鍵A、 B為電負(fù)性較強(qiáng)，為電負(fù)性較強(qiáng)，有孤對(duì)電子的原子有孤對(duì)電子的原子甲醇甲醇3. 氫鍵的存在氫鍵的存在（1）分子間氫鍵）分子間氫鍵 氫鍵普遍存在于已經(jīng)與氫鍵普遍

12、存在于已經(jīng)與N、O、F形成共價(jià)形成共價(jià)鍵的氫原子與另外的鍵的氫原子與另外的N、O、F原子之間。原子之間。如：HF、H2O、NH3 相互之間相互之間C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之間相互之間（2）分子內(nèi)氫鍵）分子內(nèi)氫鍵 某些物質(zhì)在分子內(nèi)也可形成氫鍵，例如當(dāng)某些物質(zhì)在分子內(nèi)也可形成氫鍵，例如當(dāng)苯酚在鄰位上有苯酚在鄰位上有CHO、COOH、OH和和NO2時(shí)，可形成分子內(nèi)的氫鍵，組成時(shí)，可形成分子內(nèi)的氫鍵，組成“螯螯合環(huán)合環(huán)”的特殊結(jié)構(gòu)的特殊結(jié)構(gòu). (2) (2)分子內(nèi)氫鍵：分子內(nèi)氫鍵： 例如例如 (1)分子間氫鍵：分子間氫鍵：4. 氫鍵鍵能大小范圍氫鍵鍵能大小范圍 氫鍵介于范德華力和化學(xué)鍵

13、之間氫鍵介于范德華力和化學(xué)鍵之間, ,是一種較是一種較弱的作用力。弱的作用力。FH-FOH- ONH- N氫鍵鍵能氫鍵鍵能 (kJ/mol)28.118.817.9范德華力范德華力(kJ/mol)13.416.412.1共價(jià)鍵鍵能共價(jià)鍵鍵能(kJ/mol568462.8390.8 氫鍵強(qiáng)弱與氫鍵強(qiáng)弱與X和和Y的吸引電子的能力有關(guān)，的吸引電子的能力有關(guān)，即與即與X和和Y的電負(fù)性有關(guān)的電負(fù)性有關(guān).它們的吸引電子能力它們的吸引電子能力越強(qiáng)越強(qiáng)(即電負(fù)性越大即電負(fù)性越大)，則氫鍵越強(qiáng)，如，則氫鍵越強(qiáng)，如F原子得原子得電子能力最強(qiáng)，因而電子能力最強(qiáng)，因而F- -HF是最強(qiáng)的氫鍵是最強(qiáng)的氫鍵; 原原子吸引

14、電子能力不同，所以氫鍵強(qiáng)弱變化順序子吸引電子能力不同，所以氫鍵強(qiáng)弱變化順序?yàn)椋簽椋?F- -HF O- -HO O- -HN N- -HN C原子吸引電子能力較弱，一般不形成氫鍵。原子吸引電子能力較弱，一般不形成氫鍵。5. 氫鍵強(qiáng)弱氫鍵強(qiáng)弱6. 氫鍵對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響：氫鍵對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響：（1 1）對(duì)沸點(diǎn)和熔點(diǎn)的影響）對(duì)沸點(diǎn)和熔點(diǎn)的影響 分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高。而分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高。而分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)降低。使物質(zhì)的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)降低。（2 2）對(duì)溶解度的影響）對(duì)溶解度的影響 溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好。而當(dāng)溶質(zhì)與溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好。

15、而當(dāng)溶質(zhì)與溶劑之間不能形成氫鍵恰好相反。像溶質(zhì)分子不能溶劑之間不能形成氫鍵恰好相反。像溶質(zhì)分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就比較小。如與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就比較小。如 NH3 極易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能與極易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能與水混溶就是它們與水形成了分子間氫鍵的原因。水混溶就是它們與水形成了分子間氫鍵的原因。 小結(jié)：小結(jié)： 定義定義范德華力范德華力氫鍵氫鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵作用微粒作用微粒分子間普分子間普遍存在的遍存在的作用力作用力已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一分子中電原子與另一分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力的作用力原子之間通原子之間通過(guò)共用電子過(guò)共用電子對(duì)形成的化對(duì)形成的化學(xué)鍵學(xué)鍵相鄰原子之間相鄰原子之間分子間或分子內(nèi)氫原子與電分子間或分子內(nèi)氫原子與電負(fù)性很強(qiáng)的負(fù)性很強(qiáng)的F、O、N之間之間分子之間分子之間強(qiáng)弱強(qiáng)弱弱弱較強(qiáng)較強(qiáng)很強(qiáng)很強(qiáng)對(duì)物質(zhì)性對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響質(zhì)的影響范德華力越范德華力越大，物質(zhì)熔大，物質(zhì)熔沸點(diǎn)越高沸點(diǎn)越高 對(duì)