内容正文:
第三节 分子的性质
第1课时 键的极性、分子极性、范德华力
【学习目标】
1.知道极性分子、非极性分子的概念,理清键的极性与分子极性的关系,学会判断分子极性的方法。
2.知道分子间较弱的作用力——范德华力,会分析影响范德华力的因素以及其对物质性质的影响。
【新知导学】
一、分子的极性
1.分析讨论下列分子中的电荷分布情况,填写下表:
共价分子
HF
N2
H2O
CO2
键的极性
整个分子电荷分布
正电荷与负电荷中心
分子极性
2.由上述分析可知
(1)极性分子是电荷分布________,正电荷中心和负电荷中心________的分子;非极性分子是电荷分布________,正电荷中心和负电荷中心________的分子。
(2)分子的极性是分子中化学键的________________。当分子中各个键的极性的向量和为______时,该分子是非极性分子,否则是极性分子。
(3)只含非极性键的分子________是非极性分子。只含极性键的分子________是极性分子。
3.分子极性的判断方法
分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的立体构型两方面共同决定的。判断分子极性时,可根据以下原则进行:
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是________分子,如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是________分子,如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子,立体构型________的是非极性分子;立体构型________的是极性分子。
(4)常见ABn型分子的极性
分子类型
分子空间构型
键角
键的极性
分子极性
常见物质
A2
直线形(对称)
-
非极
性键
非极性分子
H2、O2、
N2等
AB
直线形(非对称)
-
极性键
极性分子
HX(X为
卤素)、CO、
NO等
AB2
直线形(对称)
180°
极性键
非极性分子
CO2、
CS2等
A2B
折线形
(不对称)
-
极性键
极性分子
H2O、
H2S等
AB3
正三角形
(对称)
120°
极性键
非极性分子
BF3、
SO3等
AB3
三角锥形
(不对称)
-
极性键
极性分子
NH3、
PCl3等
AB4
正四面
体形(对称)
109°28′
极性键
非极性分子
CH4、
CCl4等
4.分子的极性对物质溶解性的影响
(1)极性分子(如HCl)易溶于水等____________,非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等____________。
(2)一般来说,同是非极性分子,相对分子质量________,溶解度________。
【归纳总结】
1.判断分子极性的一般思路
2.键的极性和分子极性的关系
【活学活用】
1.下列电子式表示的物质中,属于极性分子的是( )
2.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是( )
A.CO2、H2S B.C2H4、CH4
C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl
二、分子间作用力——范德华力
1.分析讨论,回答下列问题
(1)液态苯、汽油等发生汽化时,为何需要加热?
(2)降低氯气的温度,为什么能使氯气转化为液态或固态?
(3)卤素单质F2、Cl2、Br2、I2,按其相对分子质量增大的顺序,物理性质(如颜色、状态、熔点、沸点)有何变化规律?
(4)上述事实能够说明:
①物质的分子之间存在一种____________叫分子间作用力,又叫范德华力。②影响范德华力的因素:一般来说,相对分子质量______,范德华力________;分子的极性________,范德华力________。
2.范德华力对物质性质的影响
(1)组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力________,物质的熔、沸点就________,如熔、沸点:CF4<CCl4<CBr4<CI4。
(2)组成相似且相对分子质量相近的物质,分子极性越大(电荷分布越不均匀),其熔、沸点就________,如熔、沸点:CO>N2。
(3)在同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔、沸点就________,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
【归纳总结】
范德华力的正确理解
范德华力很弱,比化学键的键能小得多,分子间作用力的实质是电性引力,其主要特征有以下几个方面:
(1)广泛存在于分子之间。
(2)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。
(3)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。
(4)范德华力无方向性和饱合性。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。
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