内容正文:
分子的结构与物质的性质(第二课时)
基于分子中的电荷分布与分子的空间结构 → 分子的极性
微观结构
(极性)
物质性质
(物理/化学)
决定
Na与水、乙醇反应,谁更活泼?
H-O-H
CH3-CH2-O-H
乙醇中的氧氢键极性弱
基团间的相互影响
任务 1
基于分子中基团间的相互影响,认识化学键的极性对分子化学性质的影响
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
pKa(pKa=−lgKa)
pKa越小,酸性越强
为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱?
R—C—O—H
O
δ+
δ-
C—C—O—H
O
δ+
δ-
H
H
H
δ+
δ-
δ+
δ+
电子云密度分布的改变,引起键的极性改变
R—C—O—H
O
δ+
δ-
羧酸 pKa
丙酸(C2H5COOH) 4.88
乙酸(CH3COOH) 4.76
甲酸(HCOOH) 3.75
R:烃基
(推电子基团)
烃基越多,推电子效应越明显
羧基中O-H键的极性越小
极性越小,O-H键越不易断裂
H不易电离,酸性越小,pKa越大
随着烃基加长,酸性的差异越来越小?
这种影响沿分子链迅速减弱,实际上经过3个原子之后,此种效应已很微弱,超过5个原子便没有了。
羧酸 pKa
氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29
三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65
R—C—O—H
O
δ+
δ-
为什么随着Cl的增多,酸性逐渐增强?
C—C—O—H
O
δ+
δ-
Cl
Cl
Cl
δ-
δ+
δ-
δ-
R:Cl等卤素原子
(吸电子基团)
Cl越多,吸电子效应越明显
羧基中O-H键的极性越大
极性越大,O-H键越易断裂
H易电离,酸性越强,pKa越小
羧酸 pKa
三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65
三氟乙酸(CF3COOH) 0.23
基于基团间的相互影响,解释两者的差异?
C—C—O—H
O
δ+
δ-
Cl
Cl
Cl
δ-
δ+
δ-
δ-
C—C—O—H
O
δ+
δ-
F
F
F
δ--
δ++
δ--
δ--
F的电负性比Cl大,吸电子效应更明显,羧基中O-H键的极性更大,
更容易电离出H+,酸性更强。
基团间的相互影响
(取代基效应)
电子效应
空间效应
诱导
效应
共轭
效应
其他
效应
后面逐渐学习
推/吸电子
效应
空间位阻
后面逐渐学习
链接高考(海南卷)
BD
已知以下三种物质的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性由强到弱顺序为?
链接高考(山东卷)
a
b
c
b>a> c
分子中极性较大的基团具有亲水性,极性较小的基团具有亲脂性或疏水性。
肥皂的主要成分:硬脂酸钠
细胞膜的主要成分:磷脂双分子层
任务2
认识分子的极性对分子物理性质的影响
用CCl4萃取碘水中的I2
萃取的原理是什么?
碘单质在不同溶剂中 溶解度
水 小
四氯化碳 大
依据经验,提出“相似相溶”规律
相似:分子的极性相似
相溶:两物质互相溶解
极性分子易溶于极性溶剂,如氨、乙醇等极性分子易溶于水;
非极性分子易溶于非极性溶剂,如碘单质易溶于四氯化碳。
链接高考
基于分子极性角度解释吡啶在水中的溶解度远大于苯的主要原因
在相对分子质量相同的情况下,极性分子比非极性分子有更高的熔沸点。
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