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第二章 分子结构与性质
第三节 分子结构与物质的性质
学习目标 核心素养
1.了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因。
2.知道分子间作用力的实质及对物质性质的影响。
3.能够根据“相似相溶规律”分析物质在不同溶剂中的溶解性的变化。
4.了解手性分子及其在生命科学等方面的应用。 1.宏观辨识与微观探析:①通过对分子极性的学习,理解结构决定性质这一素养核心。②通过掌握“相似相溶规律”,并能灵活加以应用,能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质。
2.变化观念与平衡思想:通过氢键及范德华力对物质性质影响的探究,认识物质是在不断运动的,物质性质的变化是有条件的。
3.科学态度与社会责任:通过对手性异构体及手性碳原子的了解,培养严谨求实的科学态度;崇尚真理,形成真理面前人人平等的意识。
第三节 分子结构与物质的性质
[对应学生用书第34页]
一、共价键的极性
1.键的极性和分子的极性
(1)键的极性
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 不同 元素的原子 同种 元素的原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
不同
同种
第三节 分子结构与物质的性质
续表
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原
子的电性 一个原子呈正电性(δ+)
一个原子呈负电性(δ-) 呈电中性
第三节 分子结构与物质的性质
(2)极性分子和非极性分子
(3)键的极性与分子极性之间的关系
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,如果分子中各个键的极性的向量和等于零,是 非极性 分子,否则是 极性 分子。
非极性
非极性
极性
第三节 分子结构与物质的性质
2.键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要影响。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,pKa越小,酸性 越强 。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。
(1)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的,这是由于氟的电负性 大于 氯的电负性,F—C的极性 大于 Cl—C的极性,使F3C—的极性 大于 Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更 大 ,更易 电离 出H+,酸性 更强 。
越强
大于
大于
大于
大
电离
更强
第三节 分子结构与物质的性质
(2)烃基(符号R—)是推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基中的烃基的极性 越小 ,羧酸的酸性 越弱 。因此,甲酸的酸性 大于 乙酸的,乙酸的酸性 大于 丙酸的……随着烃基 加长 ,酸性的差异越来 越小 。
越小
越弱
大于
大于
加长
越小
第三节 分子结构与物质的性质
1.下列物质中,属于含极性键的非极性分子的是 ( )
A.NaCl B.CCl4
C.NH3 D.H2O2
解析 氯化钠是离子化合物,含有离子键,A错误;CCl4含有极性键,是非极性分子,B正确;NH3含有极性键,是极性分子,C错误;H2O2含有极性键和非极性键,是极性分子,D错误。
答案 B
第三节 分子结构与物质的性质
二、分子间的作用力
1.范德华力及其对物质性质的影响
第三节 分子结构与物质的性质
2.氢键及其对物质性质的影响
(1)概念:氢键是由已经与 电负性 很大的原子形成共价键的 氢 原子(如水分子中的氢)与另一个 电负性 很大的原子(如水分子中的氧)之间的 作用力 。
(2)表示方法:通常用 X—H…Y— 表示氢键,其中X、Y为N、O、F,“—”表示 共价键 ,“…”表示 形成的氢键 。例如:
电负性
氢
电负性
作用力
X—H…Y—
共价键
形成的氢键
第三节 分子结构与物质的性质
(3)形成条件
①氢原子位于X原子和Y原子之间。
②X、Y原子所属元素通常具有很大的 电负性 和较小的原子半径,主要是 N、O、F 。
(4)氢键的分类及其特征
①氢键分为分子间氢键和分子内氢键。
②氢键不属于化学键,属于一种较弱的作用力,比化学键的键能 小1~2个 数量级。
(5)氢键对物质性质的影响:当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将 升高 。
电负性
N、
O、F
小1~2个
升高
第三节 分子结构与物质的性质
3.溶解性
(1)相似相溶规律:非极性溶质一般能溶于 非极性 溶剂,极性溶质一般能溶于 极性 溶剂。如蔗糖和氨 易溶于 水, 难溶于 四氯化碳。而萘和碘却 易溶于 四氯化碳, 难溶于 水。
(2)影响物质溶解性的因素
①外界因素:主要有温度、压强等。
非极性
极性
易溶于
难溶于
易
溶于
难溶于
②氢键:溶