2.3 分子结构和性质 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2
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普通
内容正文:
分子结构与性质
Life is a journey, not the destination, but the scenery along the way and the mood to see the scenery.
1
1
共价键的极性
2
分子间作用力
目 录
CONTENTS
2
通过刚才的视频,我们大致了解了臭氧的空间结构、性质和相关应用。我们知道,它和氧气都是由非极性键O-O键构成的单质分子,但他们的空间结构却完全不同,同时氧气属于非极性分子,而臭氧却是极性分子,那么到底什么是极性分子,什么是非极性分子,该如何判断分子极性的种类,通过今天的探究我们就能解决这个问题。
3
01
共价键的极性
Part One
4
共价键的极性
根据共用电子对是否偏移
一、共价键的极性
共价键
极性键
非极性键
不同元素原子之间的共价键,共用电子对发生偏移
相同元素原子之间的共价键,共用电子对不发生偏移
为什么同种元素的共用电子对不偏移,而不同种元素的共用电子对发生偏移?
因为不同元素电负性不同,对电子对的吸引力不同。
5
共价键的极性
2.1
3.0
3.0
3.0
H:Cl:
: :
:Cl:
: :
:Cl
: :
电负性相同
共用电子对不偏移
电荷分布均匀
非极性键
电负性不同
共用电子对偏移
电荷分布不均匀
极性键
电子云
密度大
电子云
密度小
颜色表示静电势的数值
一方显正电性δ+,一方显负电性δ-
H—Cl
δ+
δ-
一、共价键的极性
6
共价键的极性
一、共价键的极性
极性键 非极性键
成键原子
电负性
共用电子对是否偏移
成键原子电性
举例
不同元素的原子 相同元素的原子
两元素的电负性不同 两元素的电负性相同
偏移 不偏移
电负性小的原子呈正电性δ+,电负性大的原子呈负电性δ- 两原子都呈电中性
H-Cl、H-O Cl—Cl、H—H
两种成键元素电负性差值越大,共用电子对偏移程度越大,键的极性越强。
7
练习
1.指出下列微粒中的共价键类型
1.O2
2.CH4
3.CO2
4.H2O2
5.O22-
6.OH-
非极性键
极性键
极性键
极性键、非极性键
非极性键
极性键
8
练习
2.下列物质中,含有非极性键的共价化合物是( )
A.H2O2 B. CH3COONa C. Na2O2 D.I2
A
3.下列物质中,既含有极性键又含有非极性键的是( )
A.CO2 B.CH4 C.C2H4 D. NH4Cl
C
9
练习
4.人们为了营养肌肤,往往需要涂护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇),已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中,正确的是( )
A.分子中只含有极性键
B.分子中只含有非极性键
C.分子中既含有σ键又含有π键
D.分子中既含有极性键又含有非极性键
D
10
练习
5.有以下物质:
①HF ②Cl2③H2O ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2O2 ⑧HCN(H-C≡N)
(1)只含有极性键的是 (填序号,下同)
(2)只含有非极性键的是 。
(3)既有极性键,又有非极性键的是 。
(4)只有σ键的是 。
(5)既有σ键,又有π键的是 。
①③⑧
②④
⑤⑥⑦
①②③⑥⑦
④⑤⑧
11
共价键的极性
二、共价键的极性对化学性质的影响
根据上表,分析羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构的关系。
pKa越小,酸性越强
①酸性:甲酸>乙酸>丙酸
原因:烷基是推电子基团,烷基越长,推电子效应越大,导致羧基中的H-O键的极性越弱,羧基更不容易电离出H+,羧酸的酸性越弱。
12
共价键的极性
二、共价键的极性对化学性质的影响
δ+
δ-
δ+
δ-
CH3
O
H
O
C
乙酸
C2H5
O
H
O
C
丙酸
不容易电离出H+
推电子效应沿着共价键传递
共用电子对向O原子偏移的程度减小
O-H键的极性减小
O不容易夺去H的电子
酸性减弱
O-H键的极性越大,酸性越强
13
共价键的极性
二、共价键的极性对化学性质的影响
根据上表,分析羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构的关系。
pKa越小,酸性越强
②酸性:三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸>乙酸
原因:卤素原子是吸电子基团,卤素原子越多,吸电子效应越大,导致羧基中的H-O键的极性越强,羧基更容易电离出H+,羧酸的酸性越强。
14
共价键的极性
二、共价键的极性对化学性质的影响
根据上表,分析羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构的关系。
pKa越小,酸性越强
③酸性:三氟乙酸>三氯乙酸
原因:卤素原子是吸电子基团,卤素原子的电负性越大,吸电子效应越大,导致羧基中的H-O键的极性越强,羧基更容易电离出H+,羧酸的酸性越强。
15
共价键的极性
二、共价键的极性对化学性质的影响
CH3CH2OH、H2O分别与钠反应,哪个反应更剧烈?试从键的极性角度解释原因。
水与钠反应更剧烈,由于烷基是推电子基团,使醇分子中的O-H键的极性小于水分子中的氢氧键的极性,相较于水,乙醇分子中的O-H键不容易断裂。
16
练习
B
1.下列说法中正确的是( )
A.羧酸的pKa(pKa=-lgKa)越大,其酸性越强
B.CF3COOH的酸性大于CCl3COOH,这与F、Cl元素的电负性大小有关
C.CHCl2COOH的酸性大于CCl3COOH,这与C1原子的数目有关
D烃基(R--)是推电子基团,随着烃基加长,羧酸的酸性差异越来越大
17
练习
2.下列关于羧酸酸性说法错误的是( )
A.羧酸羧基可电离出H+而呈酸性
B.羧酸的酸性可用pKa=-lgKa的大小来衡量
C.羧酸pKa越大,酸性越强
D.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
C
18
练习
3.(双选)下列关于物质的酸性大小说法正确的是( )
A.甲酸pKa=3.75,二氯乙酸pKa=1.29,故甲酸酸性大于二氯乙酸
B.二氟乙酸的酸性大于二氯乙酸
C.丁酸的酸性大于乙酸
D.乙酸的酸性小于氟乙酸
BD
19
4.已知下列物质的pKa
上述物质中酸性大小顺序正确的是( )
A.三氟乙酸>三氯乙酸>丙酸>氯乙酸
B.三氯乙酸>三氟乙酸>氯乙酸>丙酸
C.三氟乙酸>三氯乙酸>氯乙酸>丙酸
D.三氟乙酸>氯乙酸>三氯乙酸>丙酸
练习
C
羧酸 丙酸 氯乙酸 三氯乙酸 三氟乙酸
pKa 4.88 2.86 0.65 0.23
20
共价键的极性
共价键有极性和非极性,那么由共价键构成的分子是否也有极性和非极性呢?
21
共价键的极性
三、分子的极性
1.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的分子
非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子
δ+ δ-
极性分子
0 0
非极性分子
22
共价键的极性
1.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的分子
非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子
δ- δ+ δ-
非极性分子
δ+ δ+
δ-
极性分子
δ-
δ+ δ+
δ+
极性分子
三、分子的极性
23
共价键的极性
2.分子极性的判断
①单原子分子(稀有气体)
——非极性分子
②双原子分子
含非极性键的双原子分子为非极性分子;含极性键的双原子分子为极性分子。
如H2、O2、Cl2为非极性分子,HCl、CO为极性分子。
三、分子的极性
24
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅰ.只含非极性键的多原子分子一定是非极性分子
P4、C60均为非极性分子
三、分子的极性
25
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅰ.只含非极性键的多原子分子一定是非极性分子
δ+
δ-
δ-
特别注意:臭氧(O3)分子中的共价键是极性键,其中心氧原子呈正电性,而端位的两个氧原子呈负电性,因此臭氧分子为极性分子。
三、分子的极性
26
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况,极性向量指向的一端,负电荷更为集中。
δ+ δ-
三、分子的极性
27
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
极性的向量和是否等于零
向量和=0
: 非极性分子
: 极性分子
向量和≠0
三、分子的极性
28
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
δ- δ+ δ-
两个C=O的极性互相抵消,极性向量和为0,CO2为非极性分子。
三、分子的极性
29
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
两个H-O的极性向量和不为0,H2O为极性分子。
δ+ δ+
δ-
三、分子的极性
30
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
极性向量和不为0,NH3为极性分子。
δ-
δ+ δ+
δ+
三、分子的极性
31
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
极性向量和为0,BF3为非极性分子。
δ-
δ- δ-
δ+
三、分子的极性
32
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
极性向量和为0,CH4为非极性分子。
δ-
δ+
δ+
δ+
δ+
三、分子的极性
33
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法一:根据极性向量和判断
若分子为空间中心对称结构(直线形,平面正三角形、正四面体形),则极性向量和为0,该分子为非极性分子;若分子为不对称结构(V形、三角锥形、四面体形),则极性向量和不为0,该分子为极性分子。
三、分子的极性
34
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法二:根据中心原子化合价
|中心原子化合价|=该原子的价电子数:非极性分子
|中心原子化合价|≠该原子的价电子数:极性分子
三、分子的极性
35
共价键的极性
2.分子极性的判断
③多原子分子
ⅱ.含极性键的多原子分子
判断方法二:根据中心原子化合价
分子 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2
化合价绝对值
价电子数
分子极性
3
3
4
4
5
5
6
6
非极性分子
2
6
3
5
4
6
极性分子
三、分子的极性
36
共价键的极性
提问:H2O2的结构式怎么写?H2O2属于何种分子?
H—O—O—H
H2O2的空间结构
极性分子
37
练习
1.判断正误
(1)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子( )
(2)以极性键结合的双原子分子一定是极性分子( )
(3)以极性键结合的分子一定是极性分子( )
(4)非极性分子只能是双原子单质分子( )
(5)非极性分子中一定含有非极性共价键( )
(6)由同种元素组成的非金属单质分子一定是非极性分子( )
(7)空间结构对称的ABn型分子为非极性分子( )
(8)极性分子中一定含有极性键( )
(9)非极性分子中一定含有非极性键( )
(10)含有非极性键的分子一定是非极性分子( )
√
√
×
×
×
×
√
×
×
×
38
练习
1.实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl的夹角为180°由此可判断BeCl2属于( )
A.由极性键形成的极性分子
B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子
D.由非极性键形成的非极性分子
B
39
练习
A
2.下列化学键中,键的极性最强的是( )
A.H—F B. H—O C.H—N D.H—C
40
练习
A
3.下列叙述正确的是( )
A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C.非极性分子只能是双原子单质分子
D.非极性分子中一定含有非极性键
41
练习
D
4.两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是( )
42
练习
D
5.下列化合物中,化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是( )
A.CO2和SO2 B.CH4和PH3 C.BF3和NH3 D.HCl和HI
43
练习
C
6. NH3、H2S都是极性分子,CO2、BF3、CH4都是含极性键的非极性分子,由此可推测ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )
A.分子中不能含有氢原子
B.在ABn型分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
C.在ABn型分子中A原子没有孤电子对
D.分子中每个共价键的键长应相等
44
练习
7.下列分子中,属于极性分子的是( )
A.CO2 B. BeCl2 C.BBr3 D. COCl2
D
45
练习
8.回答下列问题。
①H2 ②O2 ③HCl ④P4 ⑤C60 ⑥CO2
⑦CH2==CH2 ⑧HCN ⑨H2O ⑩NH3 ⑪BF3
⑫CH4 ⑬SO3 ⑭CH3Cl ⑮Ar ⑯H2O2
(1)只含非极性键的是_________(填序号,下同);既含极性键又含非极性键的是______。
(2)属于非极性分子的是______________________,属于极性分子的是_____________。
①②④⑤
⑦⑯
①②④⑤⑥⑦⑪⑫⑬⑮
③⑧⑨⑩⑭⑯
46
共价键的极性
二、分子极性的应用
1.微波炉加热原理
水是极性分子,正电中心和负电中心不重合,众多的水分子随电磁场定向转动,微波炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向,水分子间因频繁相互摩擦产生热能。
47
共价键的极性
二、分子极性的应用
2.相似相溶原理
一般情况下,极性分子易溶于极性溶剂中,非极性分子易溶于非极性溶剂中。
如:水是极性溶剂,CCl4和苯是非极性溶剂,所以极性分子NH3易溶于水,难溶于CCl4和苯;CCl4和苯能互溶。
48
共价键的极性
二、分子极性的应用
3.表面活性剂
表面活性剂是一大类有机分子,一端有极性(亲水基团),另一端非极性(疏水基团)。
表面活性剂在水中会形成亲水基团向外,疏水基团向内的胶束,由于油渍等污垢是疏水的,会被包裹在胶束内腔,在摩擦力的作用下油渍脱离,达到去污目的。
49
共价键的极性
50
分子间作用力
思考:
1.将水倒入干冰中产生大量白雾的原因是什么?
2.干冰升华的过程中有没有断裂化学键?为什么会吸热?
干冰升华吸热,周围的水蒸气液化产生大量白雾。
没有断裂化学键,说明CO2分子之间存在着相互作用力。
51
分子间作用力
通过刚才的视频,我们感受到了分子间作用力的强大功能,其实,在我们的生活中,还存在着许多其他作用力,像氢键、化学键都是常见的作用力,今天我们就来研究相关的内容。
52
02
分子间作用力
Part Two
53
分子间作用力
一、范德华力
1.概念
范德华力是固体、液体和气体中分子之间普遍存在的一种相互作用力。
注意:直接由原子构成的物质(如金刚石、单质硅、SiO2、金属单质)、由离子构成的物质(如NaCl)中不存在范德华力。
如:非金属单质(H2、P4、S8、C60等)、稀有气体(He、Ne、Ar等)、共价化合物(CO2、H2SO4、HF、 H2O、 AlCl3等) 分子之间都存在范德华力。
54
分子间作用力
一、范德华力
1.概念
荷兰物理学家范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家
55
分子间作用力
一、范德华力
2.本质
范德华力的本质是分子之间的一种静电作用。
3.特征
①普遍性:范德华力广泛存在于分子之间。
②微弱性:范德华力很弱,比化学键的键能小1~2个数量级。
③范德华力没有饱和性和方向性,只要分子周围空间允许,分子总是尽可能多的吸引其他分子。
56
分子间作用力
一、范德华力
2.本质
范德华力的本质是分子之间的一种静电作用。
3.特征
分 子 HCl HBr HI
范德华力(kJ·mol-1) 21.14 23.11 26.00
共价键键能(kJ·mol-1) 431.8 366 298.7
57
分子间作用力
一、范德华力
4.影响范德华力的因素
分 子 HCl HBr HI Ar CO
相对分子质量 36.5 81 128 40 28
范德华力(kJ·mol-1) 21.14 23.11 26.00 8.50 8.75
①相对分子质量——对于组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大。
注意:对于组成和结构不相似的分子,不能简单地由相对分子质量的大小来比较范德华力的大小。
58
分子间作用力
一、范德华力
4.影响范德华力的因素
分 子 HCl HBr HI Ar CO
相对分子质量 36.5 81 128 40 28
范德华力(kJ·mol-1) 21.14 23.11 26.00 8.50 8.75
②分子的极性——对于相对分子质量相近的分子,分子的极性越大,范德华力越大。
如范德华力:CO>N2
59
分子间作用力
二、范德华力对物质性质的影响
1.受范德华力影响的性质
由于范德华力是分子间的作用力,只影响物质的某些物理性质,如熔点、沸点、溶解性等,不影响物质的化学性质。
由分子构成的物质,其熔化、气化、升华时克服的作用力大多主要是范德华力。
60
分子间作用力
二、范德华力对物质性质的影响
2.范德华力对物质熔、沸点的影响
单质 熔点/℃ 沸点/℃ 常温下状态
F2 -219.6 -188.1
Cl2 -101 -34.6
Br2 -7.2 58.78
I2 113.5 184.4
淡黄绿色气体
黄绿色气体
深红棕色液体
紫黑色固体
怎样解释卤素单质从F2~I2的熔点和沸点越来越高,状态由气态逐渐过渡到固态?
61
分子间作用力
二、范德华力对物质性质的影响
2.范德华力对物质熔、沸点的影响
对于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。
F2、Cl2、Br2 、I2的相对分子质量依次增大,范德华力依次增大,熔、沸点依次升高。
62
分子间作用力
二、范德华力对物质性质的影响
2.范德华力对物质熔、沸点的影响
物质 相对分子质量 沸点/℃
正戊烷 72 36.1
异戊烷 72 28
新戊烷 72 10
正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同分异构体,为什么沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷?
烷烃的同分异构体之间,支链越多,对称性越强,分子的极性越小,范德华力越小,熔沸点越低。
63
分子间作用力
夏天经常见到许多壁虎在墙壁或天花板上爬却掉不下来,为什么?
解析:壁虎不能掉下的根本原因是壁虎足上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。
64
练习
B
1.下列有关范德华力的叙述正确的是( )
A.范德华力的实质也是一种电性作用,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不同
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,故破坏范德华力不需要消耗能量
65
练习
D
2.下列关于范德华力的叙述正确的是( )
A.是一种较弱的化学键
B.分子间存在的较强的相互作用力
C.直接影响所有物质的熔、沸点
D.稀有气体的原子间存在范德华力
66
练习
C
3.下列物质发生状态变化时,克服了范德华力的是( )
A.氯化钠熔化 B.晶体硅熔化 C.碘升华 D.氢氧化钠熔化
67
练习
B
4.下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是( )
A.CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D.CH3-CH3、CH3-CH2-CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高
68
练习
C
5.下列物质的变化,破坏的主要是分子间作用力的是( )
A.氧化钠熔化
B.KCl溶于水
C.将液溴加热变为气态
D.NH4Cl受热分解
69
练习
C
6.人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠,现实中的蜘蛛能在天花板上爬行自如,蜘蛛之所以不会从天花板上掉下的主要原因是( )
A.蜘蛛的脚尖端锋利,能抓住天花板
B.蜘蛛的脚上有“胶水”,从而能使蜘蛛粘在天花板上
C.蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力,这一“黏力”使蜘蛛不致坠落
D.蜘蛛有特异功能,能抓住任何物体
70
练习
7.填写下列空格:
(1)N2的沸点比CO的沸点____(填“高”或“低”),其原因是____________________________________________________________________________________________。
(2)BCl3的沸点比BF3的____(填“高”或“低”),其原因是________________________________________________________________。
(3)HCl、HBr、HI的沸点由大到小的顺序为_____________,稳定性由大到小的顺序为_____________。
低
高
N2为非极
性分子,CO为极性分子,且二者相对分子质量相近,极性分子间的范德华力较强,沸点更高
BCl3与BF3的
结构相似,BCl3的相对分子质量大,范德华力强,沸点更高
HI>HBr>HCl
HCl>HBr>HI
易错提醒:分子的稳定性是化学性质,由共价键的键能和键长决定,沸点是物理性质,受范德华力影响。
71
分子间作用力
72
分子间作用力
左图为同主族的非金属氢化物的沸点变化的折线图,H2O、HF、NH3在同主族的氢化物中相对分子质量最小,但沸点却反常大,这是为什么?
说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除范德华力之外的其他分子间作用力,这种作用力就是氢键。
73
分子间作用力
三、氢键
1.概念
与一个电负性很大,且原子半径较小的非金属原子(N、O、F)相连的氢原子,和另一个电负性很大的非金属原子(N、O、F)之间产生的作用力叫做氢键,其本质是一种静电作用。
2.产生原因(以水中的氢键为例)
在水分子的O-H中,共用电子对强烈的偏向O,使得H显正电性,它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用。
δ+
δ-
74
分子间作用力
三、氢键
3.表示方法
X-H•••Y
X、Y为N、O、F,可以相同,也可以不同
4.形成条件
分子中含有N-H键、O-H键、F-H键中的一种。
75
分子间作用力
三、氢键
5.氢键的特征
①饱和性
在“X-H···Y”所表示的氢键中,一个氢原子只能与一个Y原子结合。
76
分子间作用力
三、氢键
5.氢键的特征
②方向性
X-H···Y尽可能在同一条直线上,这样X、Y之间的距离最远,两原子电子云之间的排斥力最小,形成的氢键最强,体系更稳定。
77
分子间作用力
三、氢键
6.氢键的强弱
共价键键能(kJ·mol-1) 范德华力(kJ·mol-1) 氢键(kJ·mol-1)
冰 462.8 23.11 26.00
①氢键比化学键的键能小1~2个数量级,但比范德华力强。即强度:化学键>氢键>范德华力
②X-H···Y的强弱,与X和Y的电负性有关,X和Y的电负性越大,氢键越强。
氢键强弱顺序为:F-H···F>O-H···O>N-H···N
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分子间作用力
三、氢键
7.氢键的分类
邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛
熔点:-7℃ 熔点:115℃
分子内氢键 分子间氢键
邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢健,在分子之间不存在氢键。对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键,只能在分子间形成氢键。因而,前者的沸点低于后者的沸点。
79
分子间作用力
四、氢键对物质性质的影响
1.熔、沸点
①能形成分子间氢键的物质,熔、沸点升高。
如H2O的沸点高于H2S,就是因为水分子之间能形成氢键。
②能形成分子内氢键的物质,会使分子间作用力减弱,熔、沸点降低。
80
分子间作用力
四、氢键对物质性质的影响
2.溶解度
溶质与溶剂之间能形成氢键,则溶解度增大。
如NH3极易溶于水、乙醇与水任意比互溶。。
3.密度
在固态水(冰)中,水分子大范围地以氢键互相联结,称为疏松的晶体,在冰的结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小。
81
分子间作用力
四、氢键对物质性质的影响
4.形成缔合分子
氢键的存在使分子间因氢键而发生缔合,形成缔合分子,如(H2O)n,从而对相对分子质量的测定产生影响。
如接近水的沸点时,实验测定的水蒸气的相对分子质量比实际值偏大。
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分子间作用力
生物大分子中的氢键——DNA双螺旋通过氢键使得碱基互补配对
83
分子间作用力
生物大分子中的氢键——蛋白质分子中的氢键
84
练习
C
1. 下列关于氢键的说法正确的是( )
A.每个水分子内含有两个氢键
B.在水蒸气、水和冰中都含有氢键
C.分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高
D.HF的稳定性很强,是因为其分子间形成了氢键
85
练习
B
2.若不断地升高温度,会实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的转化。在转化的各阶段被破坏的主要作用依次是( )
A.氢键、分子间作用力、非极性键
B.氢键、氢键、极性键
C.氢键、极性键、分子间作用力
D.分子间作用力、氢键、非极性键
86
练习
3.下列叙述正确的是( )
A.F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高,与分子间作用力大小有关
B.H2S的相对分子质量比H2O的大,其沸点比水的高
C.稀有气体的化学性质比较稳定,是因为其键能很大
D.干冰汽化时破坏了共价键
A
87
练习
A
4.下列说法正确的是( )
A.正是由于氢键的存在,冰能浮在水面上
B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C.由于氢键的存在,沸点:AsH3>PH3>NH3
D.由于氢键的存在,水分子中氢氧键键角是105°
88
分子间作用力
1、“相似相溶”规律的内容?
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
说明:
(1)“相似”指的是分子的极性相似
(2)这是一条经验规律,也会有不符合规律的例子,如CO、NO等极性分子均难溶于水,不少盐类(如AgCl、PbSO4、BaCO3等)也难溶于水,H2、N2难溶于水也难溶于苯等
89
分子间作用力
2、影响溶解度的因素,从内因和外因两部分进行思考,提示,外因可以从温度压强等因素考虑?
(1)内因
①如果溶剂和溶质之间存在氢键,则溶质在溶剂中的溶解度较大
②物质自身的结构。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性
③溶质与溶剂发生反应可增大其溶解度
90
分子间作用力
(2)外因
①温度:
一般地,温度升高,固体物质的溶解度增大,气体物质的溶解度减小
②压强:
一般地,压强越大,气体的溶解度越大
注:I、影响固体溶解度的主要因素是温度。
常见物质中,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。
受热易分解的物质的溶解情况需考虑温度因素。
II、影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。
91
分子间作用力
(1)比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶解度不同?
(2)为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水?
NH3为极性分子,CH4为非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规律,NH3易溶于水,而CH4不易溶于水。且NH3与水分子之间可形成氢键,使得NH3更易溶于水
油漆是非极性分子,有机溶剂(如乙酸乙酯)也是非极性溶剂,而水为极性溶剂,根据“相似相溶”规律,应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆
92
分子间作用力
93
练习
B
1.下列现象中,不能用“相似相溶”规律解释的是( )
A.乙醇与水以任意比例互溶
B.用纯碱洗涤油脂
C.氨气易溶于水
D.用苯将溴水中的溴萃取出来
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分子间作用力
五、分子的手性
1.手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)。
2.手性分子
有手性异构体的分子叫做手性分子。
95
分子间作用力
五、分子的手性
3.手性分子的判断
①手性碳原子
连接四个互不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子,用✱来标记。
✱
✱
✱
②分子中存在手性碳原子的分子为手性分子。
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分子间作用力
六、分子的手性的意义——手性合成
手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用。对于手性药物,一个异构体可能是有效的,而另一个异构体可能是无效甚至是有害的。生产手性药物,必须把手性异构体分离开。
按照获得2001年诺贝尔化学奖的三位科学家的合成方法,可以只得到一种或主要得到一种手性分子,不得到或基本不得到它的手性异构体,这种独特的合成方法就称为手性合成。
手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成。
97
练习
B
1.下列分子中,不含手性碳原子的是( )
98
练习
C
2.下列有机化合物中含有手性碳原子的是 ( )
A.CH3CH(CH3)2
B. CH3CH2OH
C. CH3CH(OH)CH2CH3
D. CH3CHO
99
练习
C
3.下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
100
练习
D
4.下列说法不正确的是( )
A.互为手性异构体的分子互为镜像
B.利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子
C.手性异构体的分子组成相同
D.手性异构体的性质相同
101
练习
C
5.下列有机物分子中属于手性分子的是( )
①乳酸[CH3CH(OH)COOH] ②2-丁醇 ③
④丙三醇
A.① B.①和② C. ①②③ D.①②③④
102
练习
103
第二章结束啦
Life is a journey, not the destination, but the scenery along the way and the mood to see the scenery.
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Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
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