2.3 分子结构与物质的性质 题型讲解讲义 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

2.3 分子结构与物质的性质 1． 共价键的极性 1、键的极性：共价键按共用电子对是否发生偏移可分为两大类：极性键和非极性键 (1)极性键 ①定义：共用电子对发生偏移(电荷分布不均匀)的共价键，称为极性共价键，简称为极性键 ②特征：成键的原子呈正电性或负电性 ③原因：不同的成键原子的电负性不同。电负性的不同，使核间的电子云密集区域偏向电负性较大的原子一端，电子对会偏向电负性较大的原子，电负性较大的原子呈负电，电负性较小的呈正电 (2)非极性键 ①定义：共用电子对不发生偏移(电荷分布均匀)的共价键，称为非极性共价键，简称为非极性键 ②特征：成键的原子不显电性 ③原因：相同的成键原子的电负性相同。电负性相同时，吸引电子对的能力就相同，这样核间的电子云密集区域在两核间的中间位置 (3)极性键、非极性键的判断方法：同种元素的原子之间形成的共价键为非极性键，不同种元素的元之间形成的共价键以为极性键 二．分子的极性 分子有极性分子和非极性分子之分。在极性分子中，正电中心和负电中心不重合，使分子的某一部分呈正电性(δ+)，另一部分呈负电性(δ—)；非极性分子的正电中心和负电中心重合 1.键的极性与分子的极性的关系：分子的极性是分子中化学键的极性的总向量和。键的极性是一种向量，不但有大小，还有方向。 2.非极性分子：当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。即：正电中心与负电中心重合。或者是：电荷分布均匀、对称的分子是非极性分子。如：Cl2、CO2、BF3、CH4 3.极性分子：当分子中各个键的极性的向量和不等于零时，是极性分子。即：正电中心与负电中心不重合。或者是：电荷分布不均匀、不对称的分子是非极性分子。如：HCl、NH3 4.分子的极性的判断方法 (1)分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定 ①只含非极性键的分子，都是非极性分子。单质分子即属于此类，如：Cl2、O2、P4、C60 ②以极性键结合而成的双原子分子都是极性分子。如：HCl、CO等都属于“A—B”型分子，均为极性分子 ③以极性键结合而成的多原子分子： （i）空间构型为中心对称(直线型、平面正三角型、正四面体型、三角双锥型、正八面体型)的分子，是非极性分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6 （ii）空间构型为中心不对称的分子，是极性分子，如：H2O、NH3、CHCl3 (2)根据中心原子最外层电子是否全部成键来判断 ABn型中的中心原子A的最外层电子若全部成键（孤电子对数为零），此分子一般为非极性分子，如：CO2、BF3、SO3；分子中的中心原子的最外层电子若未全部成键（有未成键的孤电子对），此分子一般为极性 三．分子间的作用力 （一）范德华力及其对物质性质的影响 1、定义：把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，又称范德华力 2、特征：①无方向性、无饱和性 ②主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 ③分子间作用力比化学键弱得多(范德华力约比化学键键能小于1～2个数量级) 3、影响因素 ①结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高 ②相对分子质量相同或相近的物质， 分子的极性越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高 4、对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点 化学键主要影响物质的化学性质。一般来说，对于组成和结构相似的物质，范德华力越大，克服范德华力所需消耗的能量越大，物质的熔、沸点就越高 （二）氢键及其对物质性质的影响 1、氢键的定义：由已经与电负性很强的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子（如水分子中的氢）与另一个分子中电负性很强的原子(如水中的氧)之间的作用力。氢键是比分子间作用力强的分子间作用，但它不是化学键，仍属于分子间作用力的范畴 2、氢键的形成条件 ①分子中有H原子，且H原子必须与电负性大、原子半径小的元素的原子(F、O、N)形成强极性共价键 ②H原子与另一分子中的电负性、原子半径小且有孤对电子的元素原子间产生静电吸引 3、氢键表示方法：X—H…Y（X、Y可相同或不同，一般为F、O、N）“—”表示共价键，“…”表示氢键 如：HF 分子间的氢键可表示为：F—H…F—H… F—H…F—H 4、特征： ①氢键不属于化学键，是一种分子间作用力，氢键键能较小，约为化学键的十分之几，但比范德华力强 ②氢键具有一定的方向性和饱和性 5、氢键的存在和类型：氢键既存在于分子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间 ①分子间氢键：如HF 分子间、NH3 与H2O分子间等 ②分子内氢键：如邻羟基苯甲醛存在分子内氢键。分子间氢键由两分子形成，而分子内氢键是一个分子中就具有形成的氢键的原子和原子团 ③氢键的键能：氢键的键能是指X—H…Y分解