2.3 分子结构与物质的性质（Word教参）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（人教版2019 河北山东湖南海南专用）

第三节|分子结构与物质的性质 (一)共价键的极性 键的极性 分类 极性共价键 非极性共价键 [微点拨] 键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。 [微拓展] pKa＝－lgKa，pKa越小，酸的电离常数越大，酸性越强。 成键原子 由不同原子形成 由同种原子形成 电子对 发生偏移 不发生偏移 成键原子的电性 一个呈正电性(δ＋) 一个呈负电性(δ－) 呈电中性 极性分子和非极性分子 极性分子 正电中心和负电中心不重合，键的极性的向量和不等于零 非极性分子 正电中心和负电中心重合，键的极性的向量和等于零 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，则为非极性分子，否则为极性分子。 ③极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子，只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子 键的极性对化学性质的影响 影响 键的极性对物质的化学性质有重要的影响。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。 不同羧酸的pKa 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 理论 解释 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，更易电离出氢离子 ②烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。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 (二)分子间的作用力 1．范德华力及其对物质性质的影响 概念及实质 降温加压时气体会液化，降温时液体会凝固，表明分子之间存在着相互作用力。范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间作用力称为范德华力，其实质是电性作用 [微点拨]　键能大小影响分子的热稳定性，范德华力的大小影响物质的熔、沸点等。 特征 范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级 影响因素 ①分子结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。 ②分子的极性越大，范德华力也越大 对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的物理性质，范德华力越强，物质的熔点、沸点越高 2．氢键及其对物质性质的影响 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)之间形成的作用力 [微思考] 苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃)，原因是什么？ 提示：苯胺分子之间存在氢键。 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： 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 分类、特征及影响 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。 ③当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高 3．溶解性 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 [微思考] NH3在水中溶解度很大，有哪些原因呢？ 提示：NH3与H2O间能形成氢键，且都是极性分子，所以NH3极易溶于水。 影响物质溶解性的因素 ①外界因素：主要有温度、压强等。 ②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 ③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越好。如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小 (三)分子的手性 手性异构体 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手