内容正文:
第三节 分子的性质
第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键
目标与素养:1.了解键的极性和分子极性及形成原因。(微观探析与科学探究)2.了解范德华力和氢键对物质性质的影响。(宏观辨识与科学精神)3.了解氢键的实质,形成条件和类型。(微观探析与模型认知)
一、键的极性与分子的极性
1.键的极性
2.分子的极性
3.(1)常见的非极性分子
①非金属单质,如H2、O2、Cl2、P4、C60等。
②常见化合物,如CO2、BF3、CH4、C2H4等。
(2)常见的极性分子
①双原子分子,如HCl、HBr等。
②三原子分子,如H2O,HCN等。
③四原子分子,如NH3、NCl3等。
④五原子分子,如CH3Cl、CH2Cl2等。
(3)键的极性和分子极性的关系
①只含非极性键的分子一定是非极性分子。
②含有极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定,等于零时是非极性分子。
(4)空间对称的结构有直线对称、正三角形、正四面体等。
H2O2分子中含有非极性键吗,是非极性分子吗?
[答案] H2O2含有非极性键;不是对称结构,故为极性分子。
二、分子间作用力和氢键及其对物质性质的影响
1.范德华力及其对物质性质的影响
2.氢键及其对物质性质的影响
(1)概念:由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。
(2)表示方法:氢键通常用A—H…B表示,其中A、B为N、O、F,“-”表示共价键,“…”表示形成的氢键。
(3)分类:氢键可分为分子内氢键和分子间氢键两类。
存在分子内氢键,存在分子间氢键。前者的沸点低于后者。
(4)氢键对物质性质的影响:氢键主要影响物质的熔、沸点,使物质熔、沸点升高。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)含有极性键的分子为极性分子 ( )
(2)极性分子中一定不含非极性键 ( )
(3)氢键是一种分子间形成的化学键 ( )
(4)H2O很稳定的原因是H2O分子间形成氢键 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.下列物质中既有极性键,又有非极性键的非极性分子是( )
A.二氧化硫 B.四氯化碳
C.双氧水 D.乙烯
[答案] D
3.对于下列分子:①SO2 ②NH3 ③CH3CH2OH
④H2O2 ⑤HCHO ⑥BF3,能形成分子间氢键的有________(填序号)。
[答案] ②③④
键的极性与分子的极性判断
1.键的极性的判断方法
(1)从组成元素
(2)从电子对偏移
2.分子的极性判断
(1)化合价法:ABm型分子中,中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时,该分子为非极性分子,此时分子的空间结构对称;若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数,则分子的空间结构不对称,其分子为极性分子,如O2为非极性分子,O2为极性分子。
(2)根据组成和空间结构判断
(3)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断。中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键不存在孤电子对,此分子一般为非极性分子;分子中的中心原子最外层电子若未全部成键,存在孤电子对,此分子一般为极性分子。
如CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它们都是非极性分子;H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键,它们都是极性分子。
1.下列关于粒子结构的描述不正确的是( )
A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子
B.HS-和HCl均是含1个极性键的18电子粒子
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
D.SO2和SO3的杂化轨道类型均为sp2,立体构型分别为V形、平面三角形,分别为极性分子和非极性分子
C [A.H2S中氢、硫元素间形成极性键,且立体构型不对称,属于极性分子;NH3中含有极性键,立体构型为三角锥形,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,正确;B.HS-和HCl都只含一个极性键,都具有18个电子,正确;C.CH2Cl2正负电荷的中心不重合,是极性分子,错误;D.SO2中硫原子形成两个σ键,孤电子对数为1/2×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,为sp2杂化,分子立体构型为V形,三氧化硫分子中,中心原子硫原子最外层有6个电子,外围有三个原子,所以不含孤电子对,价层电子对数为σ键个数+孤电子对数=3+1/2×(6-3×2)=3,为sp2杂化,三氧化硫分子为平面三角形结构,正确。]
2.已知H2O2的分子空间结构在二面角中的表示如图所示,则有关H2O2结构的说法中正确的是( )
A.分子的正、负电荷中心重合
B.分子中只有极性键
C.它是极性分子
D.它是非极性分子
C [由H2O2的结构式可以看