1、第三节 分子的性质,(第一课时),知识回顾,问题1、写出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式和结构式。并指出其中共价键的类型,问题2、共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同?即共用电子对是否偏移?,电子式,结构式,电子式,结构式,知识回顾,问题1、写出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式和结构式。,问题2、共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同?即共用电子对是否偏移?,电子式,结构式,电子式,结构式,极性共价键 非极性共价键,一、键的极性和分子的极性,(一)键的极性,HCl,Cl2,2、共用电子对是否有偏向或偏离是由什么因素引起的呢?,这是由于原子对共用电子对的吸引
2、力不同造成的。即键合原子的电负性不同造成的。,1、键的极性的判断依据是什么?,共用电子对是否有偏向或偏离,共用电子对有偏向(电荷分布不均匀),共用电子对无偏向(电荷分布均匀),非极性键,极性键,3、判断方法:,(1)同种非金属元素的原子间形成的共价键是非极性键。,(2)不同种非金属元素的原子间形成的共价键是极性键。,练习: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,(H-O-O-H),极性键 非极性键,非极性键,极性键,问题:共价键有极性和非极性,分子是否也有极性和非极性呢?请看下面演示实验。观察现象
3、,说明什么问题?,现象:水流方向有变化,而CCl4流的方向没有变化。,说明H2O分子与CCl4分子不同, H2O分子受静电作用, CCl4分子不受静电作用。这是由于H2O分子中正电荷的中心和负电荷的中心不重合,而CCl4分子的正电荷中心和负电荷中心重合。,极性分子:正电中心和负电中心不重合,非极性分子:正电中心和负电中心重合,看正电中心和负电中心 是否重合,(2)化学键的极性的向量和是否等于零,(1)看键的极性,也看分子的空间构型,2、判断方法:,1、概念,(二)分子的极性,第一类:全部由非极性键组成的分子 是非极性分子。,如:P4、C60、S8 C70、B12,第二类:对于ABn型分子极性判
4、别方法,由极性键组成的双原子分子 一定是极性分子。,如:HX、CO、NO、,、键的极性与分子的极性,ABn型分子极性的判断方法: 物理模型法:当分子中各个键的极性的向量和等于0时为非极性分子,否则为极性分子。分子的空间结构对称时各个键的极性的向量和等于0,为非极性分子。,F1,F2,F合=0,共价键,极性键,非极性键,空间不对称,极性分子,双原子分子:HCl、NO、IBr V型分子:H2O、H2S、SO2 三角锥形分子:NH3、PH3 非正四面体:CHCl3,非极性分子,单质分子:Cl2、N2、P4、O2 直线形分子:CO2、CS2、C2H2 正四面体:CH4、CCl4、CF4,空间对称,分子
5、的空间构型,化合价法:中心原子的化合价的绝对值等于其价电子数时,空间结构对称,为非极性分子;反之为极性分子。,其他特殊分子的构型,C2H4平面型分子 C2H2直线形分子 C6H6平面正六边形 C8H8立方体 上述分子即含极性键又含非极性键,结构对称,为非极性分子。 常见含非极性键的化合物: H2O2 Na2O2 CaC2,在ABn分子中,A-B键看作AB原子间的相互作用力,根据中心原子A所受合力是否为零来判断,F合=0,为非极性分子(极性抵消), F合0,为极性分子(极性不抵消),思考,从力学的角度分析:分子中各键的极性向量和,C=O键是极性键,但从分子总体而言CO2是直线型分子,两个C=O键
6、是对称排列的,两键的极性互相抵消( F合=0),整个分子没有极性,电荷分布均匀,是非极性分子,180,F1,F2,F合=0,10430,F1,F2,F合0,O-H键是极性键,共用电子对偏O原子,由于分子是折线型构型,两个O-H键的极性不能抵消( F合0),整个分子电荷分布不均匀,是极性分子,BF3,NH3,120,10718,三角锥型, 不对称,键的极性不能抵消,是极性分子,F1,F2,F3,F,平面三角形,对称,键的极性互相抵消( F合=0) ,是非极性分子,10928,正四面体型 ,对称结构,C-H键的极性互相抵消( F合=0) ,是非极性分子,F合,1、带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细
7、流,细流会发生偏转的是 ( )A.苯 B.二硫化碳 C. 溴水 D四氯化碳,结论:由同种元素组成的非金属单质分子不一定 是非性分子。,C,大,极性,极性分子,练习:,二、范德华力及其对物质性质的影响,1、范德华力:分子之间的相互作用力,很弱,比化学键小12个数量级。只能在很小的范围内存在。不属于化学键。 2、影响范德华力大小的因素 结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大。如卤素单质 分子极性越强,范德华力越大。 3、范德华力对物质性质的影响 范德华力影响物理性质(熔、沸点及溶解度等) 分子间范德华力越大,熔沸点越高,三、氢键及其对物质性质的影响,1、定义: .表示:氢键可以用XHY表示
8、。X和Y都是电负性较大、半径极小的非金属原子(一般就是、)可相同或不同。实线表示共价键,虚线表示氢键。 .氢键的键能一般小于40kJ/mol,介于化学键和分子间作用力之间氢键不属于化学键,属于分子间作用力的范畴。 4、特征:具有饱合性和方向性,邻羟基苯甲醛(熔点:-7),对羟基苯甲醛 (熔点:115-117),5.氢键的存在 (1)分子间氢键 (2)分子内氢键,5.氢键对物质性质的影响: 对物质熔沸点的影响 分子间氢键使物质熔点升高 分子内氢键使物质熔点降低 对物质的溶解性的影响 若分子能与水分子间形成氢键,溶解度增大。,范德华力、氢键和共价键的对比,四、溶解性 1影响物质溶解性的因素 影响固
9、体溶解度的主要因素是_。 影响气体溶解度的主要因素是_和_。,温度,温度 压强,好,小,相似性,增大,2相似相溶原理:_ _。 如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越_。相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较_。 “相似相溶”还适用于分子结构的_。,3.如果溶质与水发生化学反应可_其溶解度。,五、手性 1具有完全相同的 和 的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体(对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。 2手性碳原子:连有四个不同的原子或原子团的碳原子叫做手性碳原子。,判断分子是否手性的依据: 凡具有
10、对称 面、对称中心的分子,都是非手性分子。 有无对称轴,对分子是否有手性无决定作用。,一般: 当分子中只有一个C* ,分子一定有手性。 当分子中有多个手性中心时,要借助对称因素。无对称面,又无对称中心的分子,必是手性分子。,HNO3、H2SO4并不是由H+和NO3、H+和SO42-组成的。实际上在它们的分子结构中,氢离子是和酸根上的一个氧相连的,含同种非金属元素的含氧酸的酸性: H2SO3H2SO4 HNO2 HNO3 HClO HClO2 HClO3 HClO4,结论:对于同一种元素的含氧酸,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强,无机含氧酸可以写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性高,导致ROH中的O的电子向R偏移,因而在水分子的作用下,也就越容易电离出H+,即酸性越强。含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大,即(HO)mROn中,n值越大,酸性越强。,六、无机含氧酸分子的酸性 1对于同种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。 2、含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大 3同主族或同周期元素最高价含氧酸的酸性根据非金属性强弱去比较。 同一主族,自上而下,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱; 同一周期,从左向右,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强。,练习:,