内容正文:
第二章 分子的结构与性质
第三节 分子结构与物质性质
第2课时 分子的极性及分子的手性
1、认识分子间存在相互作用,知道范德华力是常见的分子间作用力。
2、能说明范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响,形成“结构决定性质”的基本概念。
3、知道氢键是常见的分子间作用力;能说明氢键对物质熔点、沸点等性质的影响,能举例说明氢键对于生命的重大意义。
4、物质的溶解性。
5、初步认识分子的手性,了解手性分子在药物研究中的应用。
学习目标
1.降温加压时气体会液化,降温时液体会凝固,这些事实说明了什么。
2.为什么水较容易气化(100℃)而水却很难分解(1000℃也仅有极少量分解 )?
3.Cl2、Br2、I2都是第ⅦA族元素的单质,它们的组成和化学性质相似,你能解释常温下它们的状态分别为气体、液体、固体的原因吗?
构成物质的分子间有相互作用。
分子间相互作用比共价键弱得多。
同类物质相对分子质量越大,分子间相互作用力越大,熔沸点越高。
知识回顾
一:分子间的作用力
1.范德华力及其对物质性质的影响
把分子聚集在一起的作用力,叫分子间作用力。
(1)什么是范德华力?
(2)范德华力的强弱怎样?
范德华力不是化学键,范德华力很弱,比化学键能约小1-2数量级。
分子 HCl HBr HI
范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00
共价键键能(kJ/mol) 431.8 366 298.7
知识精讲
分子 相对分子质量 分子的极性 熔点/℃ 沸点/℃
CO 28 极性 -205.05 -191.49
N2 28 非极性 -210.00 -195.81
①组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高。
②相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大,熔、沸点越高。
(3) 影响范德华力有哪些因素?
分子 Ar CO HI HBr HCl
范德华力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
相对分子质量、极性相似的分子,分子的对称性越强(或支链越多或空间阻力越小),范德华力越弱,熔、沸点越低。
如正丁烷>异丁烷,邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
知识精讲
(4)范德华力有什么特点?
①广泛存在于分子之间,但只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力。
②没有饱和性和方向性,只要分子周围空间允许,总是尽可能多的吸引其他分子。
③范德华力主要影响物理性质熔点、沸点,溶解性等(化学键主要影响物质的化学性质)。
怎么解释卤素单质从F2~I2的熔点和沸点越来越高?
思考与讨论
单质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃
F2 38 -219.6 -188.1
Cl2 71 -101 -34.6
Br2 160 -7.2 58.78
I2 254 113.5 184.4
从F2~I2组成和结构相似,相对分子质量渐大,所以分子间范德华力渐大,导致熔、沸点渐高。
知识精讲
物质的熔、沸点越高
分子的极
性越大
相对分子
质量越大
范德华力越大
决定
决定
范德华力对物质性质的影响
归纳总结
拓展延伸
氢键是一种特殊的分子间作用力,它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子(N、O、F)之间的作用力。
2.氢键及其对物质性质的影响
(1)什么是氢键?
(X、Y为N、O、F,“-”表示共价键,“···”表示形成的氢键)
(3)氢键的形成条件有哪些?
(2)怎么表示氢键?
F—H ···F—
X-H ···Y-
δ+
δ-
δ-
图2-25 常见氢键的类型
如:
①必须有与电负性很强的原子(如F, O, N)相连的 H。
②分子中必须有原子半径小、带孤电子对的电负性很强的原子(如F, O, N)存在。
化学键
氢键
知识精讲
思考:一个水分子最多能形成几个氢键?
水分子间形成以一个水分子为中心的正四面体结构,故每个水分子与相邻四个水分子形成四个氢键,而二个水分子共一个氢键,故一个水分子可形成二个氢键。
拓展延伸
(3)氢键有什么特征:
饱和性、方向性
(4)氢键哪些类型:
属于分子间作用力
①分子间氢键:
分子间氢键存在于如HF、H2O、NH3 、C2H5OH、CH3COOH 等同种分子之间,也存在于它们相互之间。
分子间的氢键
知识精讲
②分子内氢键:
不属于化学键,不属于分子间作用力。
这里的氢键属于官能团之间的