高中化學(xué) 第二章 第三節(jié)分子的性質(zhì)精品 新人教選修3

第三節(jié)分子的性質(zhì)編輯ppt課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解共價(jià)鍵的極性和分子的極性及產(chǎn)生極性的原因。2.知道范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。3.了解影響物質(zhì)溶解性的因素及相似相溶規(guī)律。4.了解“手性分子”在生命科學(xué)等方面的應(yīng)用。5.了解無(wú)機(jī)含氧酸分子酸性強(qiáng)弱的原因。編輯ppt新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、鍵的極性和分子的極性1.鍵的極性共價(jià)鍵的分類極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵成鍵原子_____元素的原子_____元素的原子共用電子對(duì)發(fā)生偏移不發(fā)生偏移成鍵原子的電性一個(gè)原子呈正電性(δ＋)，一個(gè)原子呈負(fù)電性(δ－)電中性不同同種編輯ppt2.分子的極性不重合不為零重合等于零編輯ppt想一想1．H2、HCl、CH4分子中共價(jià)鍵的極性和分子的極性如何？提示：H2中H—H鍵是非極性鍵，HCl中的H—Cl鍵、CH4中的C—H鍵都是極性鍵；H2、CH4是非極性分子，HCl是極性分子。編輯ppt二、范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1.概念：______之間普遍存在的作用力稱為范德華力。2.影響因素：結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量______，范德華力越大；分子的極性______，范德華力也越大。分子越大越大編輯ppt三、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1.概念：氫鍵是由已經(jīng)與________很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的______與另一個(gè)分子中或同一分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力。2.表示方法：氫鍵通常用A—H…B—表示，其中A、B為N、O、F中的一種，“—”表示共價(jià)鍵，“…”表示形成的______。電負(fù)性氫原子氫鍵編輯ppt3.氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：當(dāng)形成分子間氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將______；當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將_____。升高下降編輯ppt想一想2．化學(xué)鍵、范德華力和氫鍵的相對(duì)強(qiáng)弱如何?提示：范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小1～2數(shù)量級(jí)；氫鍵屬于較弱的作用力，約為化學(xué)鍵的十分之幾。由強(qiáng)到弱：化學(xué)鍵＞氫鍵＞范德華力。編輯ppt四、溶解性1.“相似相溶”規(guī)律非極性溶質(zhì)一般能溶于_______溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于_____溶劑。2.影響物質(zhì)溶解性的因素(1)外界條件：溫度、壓強(qiáng)等。(2)分子結(jié)構(gòu)：存在“相似相溶”規(guī)律。非極性極性編輯ppt(3)氫鍵：如果溶質(zhì)和溶劑之間存在氫鍵，則溶解度______；且氫鍵作用力______，溶解性越好。(4)反應(yīng)：SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸，后者可溶于水，因此將_____SO2在水中的溶解度。增大越大增加編輯ppt五、手性具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子,如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里__________，互稱手性異構(gòu)體。有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。不能重疊編輯ppt六、無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性1.對(duì)于同一種元素的含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性______。2.含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，若成酸元素R相同，則n值越大，酸性______。越強(qiáng)越強(qiáng)編輯ppt自主體驗(yàn)1.下列分子中屬于極性分子的是(

)A．Cl2

B．HFC．CO2D．CH4解析：選B。Cl2只含有非極性鍵，故屬于極性分子；CO2是直線形分子，CH4是正四面體形分子，空間結(jié)構(gòu)都是對(duì)稱的，正負(fù)電荷中心重合，故都屬于非極性分子。HF是由極性鍵形成的雙原子分子，屬于極性分子。編輯ppt2.(2012·岳陽(yáng)高二質(zhì)檢)下列關(guān)于范德華力和氫鍵的敘述中，不正確的是(

)A．范德華力和氫鍵都屬于分子間作用力B．范德華力和氫鍵都影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)C．范德華力不是化學(xué)鍵，氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵D．有些分子之間既存在氫鍵,又存在范德華力編輯ppt解析：選C。范德華力和氫鍵都屬于分子間作用力，而不屬于化學(xué)鍵。編輯ppt3.下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A．氯化氫易溶于水，而甲烷難溶于水B．甲醇在水中的溶解度大，而戊醇在水中的溶解度小C．HNO3的酸性強(qiáng)，而HNO2的酸性弱D．CH4不是手性分子，而CH2F2是手性分子編輯ppt解析：選D。氯化氫和水是極性分子,而甲烷是非極性分子，由相似相溶規(guī)律知A正確。甲醇分子中的羥基與水分子中的羥基相近,因而甲醇與水互溶；戊醇分子中的烴基大，因而戊醇在水中的溶解度明顯減小，B正確。HNO3可寫成HONO2，HNO2可寫成HONO,編輯pptHNO3的非羥基氧原子比HNO2的非羥基氧原子多，因此HNO3的酸性強(qiáng)，而HNO2的酸性弱，C正確。手性碳原子上應(yīng)連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，CH4和CH2F2都不含手性碳原子，因而都不是手性分子，D錯(cuò)誤。編輯ppt要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)1共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系探究導(dǎo)引1如何判斷共價(jià)鍵有無(wú)極性？提示：根據(jù)成鍵元素是否相同。如H—H鍵是非極性鍵，C—H鍵是極性鍵。編輯ppt探究導(dǎo)引2含極性鍵的分子一定是極性分子嗎？含非極性鍵的分子一定是非極性分子嗎？提示：不一定。如C—H鍵是極性鍵,而CH4是非極性分子；O—O鍵是非極性鍵，而H2O2是極性分子。編輯ppt要點(diǎn)歸納分子極性形成分子的共價(jià)鍵分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子類型實(shí)例非極性分子無(wú)共價(jià)鍵單原子單質(zhì)分子稀有氣體He、Ar等只有非極性鍵空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱雙原子單質(zhì)分子A2型H2、O2、N2等多原子單質(zhì)分子其他P4(鍵角60°)、C60等編輯ppt分子極性形成分子的共價(jià)鍵分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子類型實(shí)例非極性分子由極性鍵形成空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正電荷中心與負(fù)電荷中心重合直線形AB2型(鍵角180°)CO2、CS2等平面正三角形AB3型(鍵角120°)BF3、SO3等正四面體形AB4型(鍵角109°28′)CH4、CCl4等編輯ppt分子極性形成分子的共價(jià)鍵分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子類型實(shí)例極性分子只有非極性鍵空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，正電荷中心與負(fù)電荷中心不重合雙原子化合物分子AB型HCl、CO、NO等多原子化合物分子V形AB2型H2O、H2S等三角錐形AB3型NH3、PCl3等非正四面體形_____CH3Cl、CH2Cl2等含非極性鍵和極性鍵多原子化合物分子_____H2O2、CH3CH==CH2等編輯ppt即時(shí)應(yīng)用1.(2012·蚌埠一中高二競(jìng)賽選拔)下列敘述中正確的是(

)A．以非極性鍵結(jié)合的雙原子分子一定是非極性分子B．以極性鍵結(jié)合的分子一定是極性分子C．非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子D．非極性分子中，一定含有非極性共價(jià)鍵編輯ppt解析：選A。A是正確的，如O2、H2、N2等；B錯(cuò)誤，以極性鍵結(jié)合的分子不一定是極性分子,若分子空間構(gòu)型對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合,就是非極性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C錯(cuò)誤，非極性分子也可能是某些結(jié)構(gòu)對(duì)稱的含極性鍵的化合物,如CH4、CO2等；D錯(cuò)誤，非極性分子中不一定含有非極性鍵，如CH4、CO2等。編輯ppt要點(diǎn)2范德華力、氫鍵和共價(jià)鍵探究導(dǎo)引3為什么鹵素單質(zhì)從F2～I(xiàn)2的熔、沸點(diǎn)越來(lái)越高？提示：從F2～I(xiàn)2結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越來(lái)越大，因而范德華力越來(lái)越大。探究導(dǎo)引4

H2O與H2S的結(jié)構(gòu)相似，且相對(duì)分子質(zhì)量H2O＜H2S，為什么沸點(diǎn)H2O＞H2S?提示：液態(tài)水分子之間存在氫鍵。編輯ppt要點(diǎn)歸納范德華力、氫鍵和共價(jià)鍵的比較分子間作用力共價(jià)鍵范德華力氫鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用編輯ppt分子間作用力共價(jià)鍵范德華力氫鍵分類________分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵特征無(wú)方向性、無(wú)飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強(qiáng)度比較共價(jià)鍵＞氫鍵＞范德華力影響強(qiáng)度的因素①隨著分子極性的增大而增大②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大對(duì)于AH…B，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定編輯ppt分子間作用力共價(jià)鍵范德華力氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，溶解度等物理性質(zhì)。組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，溶解度等物理性質(zhì)。①分子間氫鍵的存在,使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，如NH3、H2O、HF等沸點(diǎn)高于同主族氫化物的沸點(diǎn)。分子內(nèi)氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低，如鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)。②溶質(zhì)和溶劑之間存在氫鍵，則溶解度增大，如NH3極易溶于水，甲醇、乙醇等與水混溶。③分子間氫鍵的存在，使某些物質(zhì)的密度出現(xiàn)反常，如液態(tài)水變?yōu)楸?，密度?huì)變小影響分子的化學(xué)性質(zhì)，如分子的穩(wěn)定性：共價(jià)鍵鍵能越大,分子穩(wěn)定性越強(qiáng)編輯ppt即時(shí)應(yīng)用2.(2012·濟(jì)南高二質(zhì)檢)下列現(xiàn)象與化學(xué)鍵有關(guān)的是(

)A．F2、Cl2、Br2、I2單質(zhì)的熔點(diǎn)依次升高B．H2O的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于H2S的沸點(diǎn)C．H2O在高溫下也難分解D．干冰汽化編輯ppt解析：選C。A項(xiàng)，鹵素單質(zhì)分子間存在著范德華力，且相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越強(qiáng),單質(zhì)的熔點(diǎn)也就越高。D項(xiàng)，干冰中，CO2分子間通過(guò)范德華力結(jié)合在一起,在汽化時(shí)需要克服范德華力，而CO2分子內(nèi)的化學(xué)鍵并沒有斷裂。B項(xiàng)，由于H2O分子間存在氫鍵，所以H2O的沸點(diǎn)要比H2S的高。C項(xiàng)，由于H—O鍵鍵能很大，在較高溫度時(shí)也難打開，所以H2O分子很穩(wěn)定，與共價(jià)鍵有關(guān)。編輯ppt要點(diǎn)3無(wú)機(jī)含氧酸的酸性探究導(dǎo)引5如何判斷酸性HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4?提示：可根據(jù)氯元素的化合價(jià)。氯元素的化合價(jià)越高，則酸性越強(qiáng)。編輯ppt要點(diǎn)歸納無(wú)機(jī)含氧酸分子酸性強(qiáng)弱的一般規(guī)律：1.對(duì)于同一種元素的含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。如酸性HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。2.含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，若成酸元素R相同，則n值越大，酸性越強(qiáng)。如酸性H2SO3＜H2SO4。編輯ppt3.同主族或同周期元素最高價(jià)含氧酸的酸性可根據(jù)元素非金屬性的強(qiáng)弱比較。(1)同主族自上而下，非金屬元素最高價(jià)含氧酸的酸性逐漸減弱；(2)同周期自左而右，非金屬元素最高價(jià)含氧酸的酸性逐漸增強(qiáng)。4.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷：相對(duì)強(qiáng)的酸可以制備相對(duì)弱的酸。如：H2SO4＋Na2SO3====Na2SO4＋H2O＋SO2↑，說(shuō)明酸性：H2SO4＞H2SO3。編輯ppt即時(shí)應(yīng)用3.下列無(wú)機(jī)含氧酸分子中酸性最強(qiáng)的是(

)A．HNO2

B．H2SO3C．HClO3D．HClO4編輯ppt編輯ppt題型探究技法歸納題型1共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系

(2012·北京朝陽(yáng)區(qū)高二檢測(cè))下列物質(zhì)中既有極性鍵，又有非極性鍵的非極性分子是(

)A．CH2==CH2

B．CCl4C．H2O2D．HCN例1編輯ppt【思路點(diǎn)撥】解答此題注意以下兩點(diǎn)：(1)判斷極性鍵和非極性鍵的方法。(2)判斷極性分子和非極性分子的方法?！窘馕觥?/p>

H2O2和HCN是極性分子，CH2==CH2和CCl4是非極性分子；CCl4只含C—Cl極性鍵，CH2==CH2含C—H極性鍵和C—C非極性鍵。故CH2==CH2符合題意?！敬鸢浮?/p>

A編輯ppt【規(guī)律方法】(1)判斷共價(jià)鍵有無(wú)極性，關(guān)鍵看成鍵元素是否相同。若成鍵元素相同，則是非極性鍵；若成鍵元素不相同，則是極性鍵。(2)判斷分子有無(wú)極性，關(guān)鍵看分子的空間構(gòu)型。若分子的空間構(gòu)型對(duì)稱即能使正負(fù)電荷中心重合,則為非極性分子；否則為極性分子。(3)形成極性鍵的兩個(gè)鍵合原子的電負(fù)性相差越大，鍵的極性就越強(qiáng)。編輯ppt題型2范德華力和氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響下圖中A、B、C、D四條曲線表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)，其中表示ⅥA族元素氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)的是曲線________，表示ⅣA族元素氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)的是曲線________；同一族中第三、四、五周期元素的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)依次升高，其原因是________________________________________________________________________。例2編輯ppt曲線A、B、C中第二周期元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)顯著高于第三周期元素氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)，其原因是________________________________________________________________________。編輯ppt編輯ppt【思路點(diǎn)撥】解答此題注意以下兩點(diǎn)：(1)H2O、NH3、HF分子間存在氫鍵，氫鍵的強(qiáng)度大于范德華力。(2)對(duì)于分子間不存在氫鍵的同一主族氣態(tài)氫化物，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，范德華力增大。編輯ppt【解析】

H2O分子之間存在氫鍵，常溫下呈液態(tài)，沸點(diǎn)最高，故A表示ⅥA族氫化物沸點(diǎn)曲線；ⅣA族元素的氫化物都為非極性分子，且第二周期ⅣA族元素的氫化物間也不存在氫鍵，沸點(diǎn)較低，故D表示ⅣA族元素氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)曲線。由于同一主族中第三、四、五周期元素的氣態(tài)氫化物間不存在氫鍵，且結(jié)構(gòu)相似，所以它們的沸點(diǎn)與范德華力有關(guān)，編輯ppt故隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大,范德華力增大,沸點(diǎn)隨之升高。曲線A、B、C中第二周期元素的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)顯著高于第三周期元素氣態(tài)氫化物，原因是第二周期元素氫化物(H2O、NH3、HF)分子間存在氫鍵。【答案】

A

D結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量增大，范德華力增大，沸點(diǎn)升高分子間存在氫鍵編輯ppt【規(guī)律方法】

(1)范德華力和氫鍵是兩種常見的分子間作用力，是較弱的相互作用，只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)；分子間作用力的作用范圍較小，只有當(dāng)分子與分子充分接近時(shí)才有明顯作用。編輯ppt(2)利用范德華力判斷物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高低的前提是物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)要相似。判斷結(jié)構(gòu)相似的方法有二：一是同主族同類別物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似；二是運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的立體構(gòu)型。編輯ppt題型3無(wú)機(jī)含氧酸酸性強(qiáng)弱的判斷已知含氧酸可用通式ROm(OH)n表示，如R是S，m＝2，n＝2，則化學(xué)式為H2SO4。一般而言，該式中m大的是強(qiáng)酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強(qiáng)的是(

)A．HClO3B．H2SeO3C．H3BO3D．HMnO4例3編輯ppt【思路點(diǎn)撥】解答此題的關(guān)鍵是理解信息，并將各選項(xiàng)中的化學(xué)式改寫成ROm(OH)n?！窘馕觥?/p>

HClO3