(讲义)第2章 第3节 基础课时8 共价键的极性 范德华力-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2(人教版2019)

第三节　分子结构与物质的性质 基础课时8　共价键的极性　范德华力 1．能从微观角度理解共价键的极性对分子极性的影响，能说出范德华力对分子某些性质的影响。 2．通过键的极性及范德华力对物质性质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型。 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 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 (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，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。 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。 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的影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋呈酸性。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，如下表所示。 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 　为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？ 提示：烷基是推电子基团，烷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。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烷基加长，酸性的差异越来越小。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)极性分子中不可能含有非极性键。 (×) (2)一般极性分子中含有极性键。 (√) (3)H2O、CO2、CH4都是非极性分子。 (×) (4)HF的沸点较高，是因为H—F的键能很大。 (×) 二、范德华力 1．分子间的作用力——范德华力 (1)概念：物质的分子之间存在着相互作用力，把这类分子间作用力称为范德华力。 (2)影响因素：一般来说，相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。 2．范德华力对物质性质的影响 (1)范德华力广泛存在于分子之间，只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。 (2)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。 (3)范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级；而且无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。 　液态苯、汽油等发生汽化时，为何需要加热？降低氯气的温度，为什么能使氯气转化为液态或固态？ 提示：液态苯、汽油等发生汽化是物理变化，需要吸收能量克服其分子间的相互作用力。降低氯气的温度时，氯气分子的平均动能逐渐减小。随着温度降低，当分子靠自身的动能不足以克服分子间相互作用力时，分子就会凝聚在一起，形成液体或固体。 　下列关于范德华力的叙述正确的是(　　) A．范德华力的实质是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量 B　[范德华力的实质是一种电性作用，但范德华力是分子间较弱的作用力，不是化学键，A项错误；化学键是粒子间强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，B项正确；若分子间的距离足够远，则分子间没有范德华力，C项错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D项错误。] 分子的极性与键的极性、分子空间结构的关系 材料1　已知Cl2、ICl、BrCl都能与水发生反应： ①Cl2＋H2OHClO＋HCl ②ICl＋H2O===HIO＋HCl ③BrCl＋H2O===HBrO＋HCl 材料2　在酸式滴定管中加入蒸馏水，打开活塞，让液体缓慢流下。用气球在头发上摩擦后接近液流，观察现象。 [问题1]　材料1中反应①、②、③是否为氧化还原反应？ 提示：①是，②③否。Cl2＋H2OHClO＋HCl中氯元素的化合价由0价变为＋1价和－1价，故①是氧化还原反应；ICl＋H2O===HIO＋HCl中I元素都显＋1价，Cl元素都显－1价，该反应不是氧化还原反应，同理，BrCl＋H2O===HBrO＋HCl中Br