鍵的極性與分子的極性

1、第三節(jié) 分子的性質(zhì),—鍵的極性與分子的極性,非極性鍵:,共用電子對無偏向（電荷分布均勻）,如:H2(H-H),Cl2(Cl-Cl),極性鍵：,共用電子對有偏向（電荷分布不均勻）,,如:HCl(H-Cl) H2O(H-O-H),復(fù)習(xí)：,2、共用電子對不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢?,這是由于原子對共用電子對的吸引力不同造成的（元素的電負(fù)性不同）。,1、鍵的極性的判斷依據(jù)是什么？,共用電子對是否有偏向,判斷方法：,同種非金

2、屬元素原子間形成的共價鍵是非極性鍵 不同種非金屬元素原子間形成的共價鍵是極性鍵,指出下列物質(zhì)中的共價鍵類型,1、O22 、CH43 、CO24、 H2O25 、Na2O26 、NaOH,非極性鍵,,,極性鍵,,極性鍵,,(H-O-O-H),極性鍵 非極性鍵,,非極性鍵,極性鍵,,根據(jù)電荷分布是否均勻，共價鍵有極性、非極性之分，以共價鍵結(jié)合的分子是否也有極性、非極性之分呢？,分子的極性又是根據(jù)什么來判定呢？,一、鍵的極性

3、和分子的極性,非極性分子：,電荷分布均勻?qū)ΨQ的分子（正電中心與負(fù)電中心重合）,極性分子：,電荷分布不均勻不對稱的分子（正電中心與負(fù)電中心不重合）,,,,Cl2分子中，共用電子對不偏向，Cl原子都不顯電性，為非極性分子,∴以非極性鍵結(jié)合的雙原子分子均為非極性分子,,,HCl分子中，共用電子對偏向Cl原子，∴Cl原子一端相對地顯負(fù)電性，H原子一端相對地顯正電性，整個分子的電荷分布不均勻，∴為極性分子,δ+,δ-,∴以極性鍵結(jié)合的雙原子分

4、子為極性分子,含有極性鍵的分子一定是極性分子嗎？,分析方法：物理模型法 （從力的角度分析）,在ABn分子中，A-B鍵看作AB原子間的相互作用力，根據(jù)中心原子A所受合力是否為零來判斷，F(xiàn)合=0，為非極性分子（極性抵消）， F合≠0，為極性分子（極性不抵消）,思考,C=O鍵是極性鍵，但從分子總體而言CO2是直線型分子，兩個C=O鍵是對稱排列的，兩鍵的極性互相抵消（ F合=0），∴整個分子沒有極性，電荷分布均勻，是非極性分子,

5、,,,180º,,,F1,F2,F合=0,,,,104º30＇,,,,F1,F2,F合≠0,O-H鍵是極性鍵，共用電子對偏O原子，由于分子是V型，兩個O-H鍵的極性不能抵消（ F合≠0），∴整個分子電荷分布不均勻，是極性分子,,BF3：,,NH3：,,,120º,,107º18',,三角錐型, 不對稱，鍵的極性不能抵消，是極性分子,,,,F1,F2,F3,,,,F’,平面三角形，對稱，鍵的

6、極性互相抵消，是非極性分子,,,,,F合,,,109º28',正四面體型 ，對稱結(jié)構(gòu)，C-H鍵的極性互相抵消（ F合=0） ，是非極性分子,2、ABn型分子極性的判斷方法①物理模型法：從受力的角度分析②根據(jù)含鍵的類型和分子的空間構(gòu)型判斷：當(dāng)ABn型分子的空間構(gòu)型是空間對稱結(jié)構(gòu)時，由于分子的正負(fù)電荷中心重合，故為非極性分子，如：CO2、BF3、CH4，當(dāng)分子的空間構(gòu)型不是空間對稱結(jié)構(gòu)時，一般為極性分子，如：H2O、N

7、H3。,③化合價法：中心原子的化合價的絕對值等于該元素的價電子數(shù)時，該分子為非極性分子，此時分子的空間結(jié)構(gòu)對稱；若中心原子的化合價的絕對值不等于其價電子數(shù)，則分子的空間結(jié)構(gòu)不對稱，其分子為極性分子。,3、常見分子的構(gòu)型及分子的極性,雙原子分子,H2、Cl2 非極性 無 直線型 非極性,HCl 極性 無 直線型 極性,H2O 極性

8、104º30’ V型 極性,CO2 極性 180º 直線型 非極性,三原子分子,四原子分子,NH3 極性 107º18' 三角錐型 極性,BF3 極性 120º 平面三角形 非極性,CH4 極性 109º28

9、 ' 正四面體型 非極性,五原子,共價鍵,,極性鍵,非極性鍵,,空間不對稱,,極性分子,,雙原子分子：HCl、NO、IBrV型分子：H2O、H2S、SO2三角錐形分子：NH3、PH3非正四面體：CHCl3,非極性分子,,單質(zhì)分子：Cl2、N2、P4、O2直線形分子：CO2、CS2、C2H2正四面體：CH4、CCl4、CF4,,空間對稱,課外自學(xué)46頁科學(xué)視野,思考與交流: 判斷下列分子中，哪些是極性分子，哪

10、些是非極性分子?H2、O2、P4、CO2、H2O、CH4、Cl2、HCl、C60、HCN、BF3、CH3Cl、NH3,我們知道：分子內(nèi)部原子間存在相互作用——化學(xué)鍵，形成或破壞化學(xué)鍵都伴隨著能量變化。 物質(zhì)三相之間的轉(zhuǎn)化也伴隨著能量變化。這說明：分子間也存在著相互作用力。,二、范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響,1、范德華力：分子之間的相互作用力，很弱，比化學(xué)鍵小1~2個數(shù)量級。只能在很小的范圍內(nèi)存在。不屬于化學(xué)鍵,2、影響范德華力大

11、小的因素,①結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大。如鹵素單質(zhì),②分子極性越強(qiáng)，范德華力越大,化學(xué)鍵影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（主）和物理性質(zhì),范德華力影響物質(zhì)的物理性質(zhì)（熔、沸點及溶解度等） 分子間范德華力越大，熔沸點越高,3、范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響,,壁虎為什么能在天花板土爬行自如?這曾是一個困擾科學(xué)家一百多年的謎。用電子顯微鏡可觀察到，壁虎的四足覆蓋著幾十萬條纖細(xì)的由角蛋白構(gòu)成的納米級尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力?實驗證明

12、，如果在一個分幣的面積土布滿100萬條壁虎足的細(xì)毛，可以吊起20kg重的物體。近年來，有人用計算機(jī)模擬，證明壁虎的足與墻體之間的作用力在本質(zhì)上是它的細(xì)毛與墻體之間的范德華力。,思考？夏天經(jīng)常見到許多壁虎在墻壁或天花板上爬行，卻掉不下來，為什么？,將干冰氣化，破壞了CO2分子晶體的—————,將CO2氣體溶于水，破壞了CO2分子的————,分子間作用力,共價鍵,思考：,練習(xí)：下列變化過程只是克服了范德華力的是（ ）A、食鹽的

13、熔化 B、水的分解 C、碘單質(zhì)的升華 D、金屬鈉的熔化,C,１.定義：當(dāng)氫原子與電負(fù)性大的X原子以共價鍵結(jié)合時，它們之間的共用電子對強(qiáng)烈地偏向X，使H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，這樣相對顯正電性的H與另一分子中相對顯負(fù)電性的X(或Y)中的孤對電子接近并產(chǎn)生相互作用，這種相互作用稱氫鍵。,四、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響,２.表示：氫鍵可以用X—H…Y表示。X和Y可以是同種原子，也可以是不同種原子，但都是電負(fù)性較大、半徑極小

14、的非金屬原子（一般就是Ｎ、Ｏ、Ｆ）。表示式中的實線表示共價鍵，虛線表示氫鍵。,３.氫鍵的鍵能一般小于40kJ/mol，強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和分子間作用力之間．因此氫鍵不屬于化學(xué)鍵，而屬于分子間作用力的范疇。,鄰羥基苯甲醛(熔點:-7℃),對羥基苯甲醛(熔點:115-117℃),４.氫鍵的存在(1)分子間氫鍵(2)分子內(nèi)氫鍵,,,5.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：①對物質(zhì)熔沸點的影響分子間氫鍵使物質(zhì)熔點升高分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔點降低,討論：尿

15、素、醋酸、硝酸是相對分子質(zhì)量相近的三種分子，但這三種物質(zhì)的熔點和沸點相差比較大．尿素常溫下是固體，熔點在200℃以上；醋酸的熔點為16.6℃，在溫度低于16.6℃時即凝結(jié)成冰狀的固體；常溫下硝酸是一種具有揮發(fā)性的液體,熔點為-41.6 ℃.根據(jù)上述三種物質(zhì)熔、沸點差異較大的事實，分析它們可能含有的氫鍵，畫出示意圖．,●●●,②對物質(zhì)的溶解性的影響,討論:我們在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中還有什么地方能用氫鍵的知識來解釋的？,(1)水的特殊物理性質(zhì)

16、(2)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在氫鍵(3)核酸DNA中也存在氫鍵(4)甲醇易溶于水(5)乙醇與水互溶…………,,1、過于急躁，急于快速完成，導(dǎo)致正確率不高， 細(xì)節(jié)出錯措施：練習(xí)集中精力、提高效率、抓住細(xì)節(jié)、快中求穩(wěn)、靈活掌握知識、舉一反三、多做題、多思考。,2、看不仔細(xì)題目的要求就急于回答問題，自以為是。,3、只是遺忘-----掌握知識不牢固。 措施：平時多重復(fù)多聯(lián)系。,4、時間運用不合理。---,5、粗心-----就是平

17、常作業(yè)中認(rèn)為的小錯或小聰明 措施：練習(xí)、作業(yè)中必須細(xì)心對待每一個題,第一課時答案1、D 2、B 3、B 4、A 5、A 6、BD 7、A 8、D 9、D 10、D 11、（1）B（2）A12(1)水分子與乙醇分子通過氫鍵相互結(jié)合形成 乙醇的水合物（2）氨分子和氨分子之間形成了分子間氫鍵13、非極性分子：2、7 極性分子：1、3、4、5、614：乙醇和二甲醚的化學(xué)組成相通，兩者

18、的相對分子質(zhì)量也相同，但乙醇分子之間能形成氫鍵，使分子間產(chǎn)生了較強(qiáng)的結(jié)合力，沸騰時需要提供更多的能量去破壞分子間氫鍵，而二甲醚分子間沒有氫鍵，所以乙醇的沸點比二甲醚的高。,15AB 16B 17C 18(1)B D(2)同主族元素的氣態(tài)氫化物組成和結(jié)構(gòu)相似，隨相對分子質(zhì)量增大，范德華力增大第二周期元素的氫化物NH3、H2O、HF分子間形成了氫鍵，通過氫鍵相互結(jié)合，使分子間力顯著增大故沸點高于

19、第三周期。,水的物理性質(zhì):,討論水的特殊性：(1)水的熔沸點比較高？(2)為什么水結(jié)冰后體積膨脹？(3)為什么水在4℃時密度最大？,液態(tài)水中的氫鍵,在水蒸氣中水以單個的H20分子形式存在；在液態(tài)水中，經(jīng)常是幾個水分子通過氫鍵結(jié)合起來，形成（H20）n(如上圖）；在固態(tài)水（冰）中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(jié)，形成相當(dāng)疏松的晶體，從而在結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰能浮在水面上．,,隨溫度升高，同時發(fā)生兩種相反的過

20、程：一是冰晶結(jié)構(gòu)小集體受熱不斷崩潰，締合分子減少；另一是水分子間距因熱運動不斷增大．0～4℃間，前者占主導(dǎo)優(yōu)勢， 4℃以上，后者占主導(dǎo)優(yōu)勢， 4℃時，兩者互不相讓，導(dǎo)致水的密度最大．,,相似相溶──水和甲醇的相互溶解（深藍(lán)色虛線為氫鍵）,,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的氫鍵,二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈借助于氫鍵沿一維方向排列成具有周期性的結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，是多肽鏈局部的空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象），主要有α－螺旋、β－折疊、β－轉(zhuǎn)角等幾種形式，它們是構(gòu)成蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的基本要素

21、。 蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性和理化性質(zhì)主要決定于空間結(jié)構(gòu)的完整,變性作用是蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素 的影響，改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作 用。一般認(rèn)為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié) 構(gòu)有了改變或遭到破壞，都是變性的結(jié)果。 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使蛋白質(zhì)變性，是因為強(qiáng)酸、 強(qiáng)堿可以使蛋白質(zhì)中的氫鍵斷裂,從而使蛋 白質(zhì)發(fā)生變性.,,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)(堿基配對),,水孕育生命，水養(yǎng)育人類。人體內(nèi)水的重量約占70%。人們平常喝的天然水

22、是由許多水分子締合成的簇團(tuán)，參與體內(nèi)生物化學(xué)作用差。人體動脈內(nèi)的脂質(zhì)沉積隨著年齡增長逐漸增多，血流阻力增大，同時動脈管腔變窄，血流量減少。中老年人可能患動脈粥樣硬化癥、高脂血癥和高血壓癥，有的人還伴發(fā)血粘度高、血糖高、血尿酸高，產(chǎn)生微循環(huán)障礙，這些病變，形成心腦血管病、糖尿病等，促使人體器官功能提前衰減，縮短了人應(yīng)享的自然壽命。只有認(rèn)識水的結(jié)構(gòu)及其變化，了解有關(guān)的醫(yī)學(xué)研究成果，才能領(lǐng)悟喝天然水是產(chǎn)生上述老年病的重要原因，人類應(yīng)企盼飲用小

23、分子水，以祛疾養(yǎng)生，益壽延年。,拓展視野：,昆蟲靠漩渦在水上行走,水中的氫鍵很脆弱,破壞的快,形成的也快.總的結(jié)果是水分子總是以不穩(wěn)定的氫鍵連在一片.水的這一特性使水有了較強(qiáng)的內(nèi)聚力和表面能力.由于具有較高的表面能力,所以昆蟲能在水面上行走.當(dāng)然也和昆蟲本身所具有的結(jié)構(gòu)有關(guān)系.,吉林霧凇,,霧凇是一種附著于地面物體(如樹枝、電線)迎風(fēng)面上的白色或乳白色不透明冰層。它也是由過冷水滴凝結(jié)而成。不過，這些過冷水滴不是從天上掉下來的，而是浮在氣

24、流中由風(fēng)攜帶來的。這種水滴要比形成雨凇的雨滴小許多，稱為霧滴，實際上，也就是組成云的水滴。當(dāng)它們撞擊物體表面后，會迅速凍結(jié)。由于霧凇中霧滴與霧滴間空隙很多，因此霧凇呈完全不透明的白色。霧凇輕盈潔白，附著在樹木物體上，宛如瓊樹銀花，清秀雅致，這就是樹掛(又稱雪掛)。,冰霜、雪花中的水的氫鍵結(jié)構(gòu),范德華力、氫鍵和共價鍵的對比,,分子間普遍存在的作用力,分子之間,微弱,熔沸點,已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原

25、子之間的作用力,,三、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響,氫鍵：是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。,分子間氫鍵：使物質(zhì)的熔、沸點升高。,氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間。,,分子間內(nèi)氫鍵：使物質(zhì)的熔、沸點降低。,,氫鍵表示方法：X—H…Y。,回顧：范德華力、氫鍵和共價鍵的對比,第三節(jié)

26、 分子的性質(zhì),（第三課時）,高淳縣湖濱高級中學(xué)高二化學(xué)備課組 徐金娣,思考：,A與C互不相溶B在A中的溶解度大于在C中的溶解度A與B不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),A,四、溶解性1．影響物質(zhì)溶解性的因素⑴影響固體溶解度的主要因素是___________。⑵影響氣體溶解度的主要因素是_________和_________。,溫度,溫度 壓強(qiáng),好,小,相似性,增大,2．相似相溶原理：_______________

27、______________________________________________。⑴如果存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越_______。相反，無氫鍵相互作用的溶質(zhì)在有氫鍵的水中的溶解度就比較_______。⑵“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的_________。,3.如果溶質(zhì)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可_________其溶解度。,練習(xí)1．比較NH3和CH4在水中的溶解度。怎樣用相似相溶規(guī)律理解它們的溶解度不同

28、？2．為什么在日常生活中用有機(jī)溶劑(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水？(油漆的主要成分是非極性或極性非常小的有機(jī)分子)3．怎樣理解汽油在水中的溶解度很?。?．怎樣理解低碳醇與水互溶，而高碳醇在水中的溶解度卻很?。?練習(xí) 5、根據(jù)物質(zhì)的溶解性“相似相溶”的一般規(guī)律，說明溴、碘單質(zhì)在四氯化碳中比在水中溶解度大，下列說法正確的是( )A．溴、碘單質(zhì)和四氯化碳中都含有鹵素B．溴、碘是單質(zhì)，四氯化碳是化合物C．Br2、I2是非

29、極性分子，CCl4也是非極性分子，而水是極性分子D．以上說法都不對,C,左手和右手不能重疊 左右手互為鏡像,五、手性1．具有完全相同的 和 的一對分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體（對映異構(gòu)體、光學(xué)異構(gòu)體)。含有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。2．手性碳原子：連有四個不同的原子或原子團(tuán)的碳原子叫做手性碳原子。,,判斷分子是否手性的依

30、據(jù)：※ 凡具有對稱 面、對稱中心的分子，都是非手性分子。※ 有無對稱軸，對分子是否有手性無決定作用。,一般：※ 當(dāng)分子中只有一個C* ，分子一定有手性?！?當(dāng)分子中有多個手性中心時，要借助對稱因素。無對稱面，又無對稱中心的分子，必是手性分子。,1．下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OH D.CH—OH,練習(xí)：,1．

31、下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OH D.CH—OH,練習(xí)：,4．分子式為C4H10O的有機(jī)物中含“手性”碳原子的結(jié)構(gòu)簡式為_____________，葡萄糖分子中含有____個“手性”碳原子，其加氫后“手性”碳原子數(shù)為______個。,手性分子在生命科學(xué)和生產(chǎn)手性藥物方面有廣泛的應(yīng)用。由德國一家制藥廠在1957年10月

32、1日上市的高效鎮(zhèn)靜劑，學(xué)名肽氨哌啶酮就是典型的手性藥物。其中的一種手性異構(gòu)體（右旋）是有效的鎮(zhèn)靜劑，而另一種異構(gòu)體（左旋）則對胚胎有很強(qiáng)的致畸作用。這種藥物曾被用做孕婦的鎮(zhèn)靜劑，僅4年的時間就導(dǎo)致全世界誕生了1.2萬多名形似海豹的畸形兒。所以有選擇的生成手性異構(gòu)體，以及分離出單一的異構(gòu)體，將對人類的健康生活具有重要的意義。,HNO3、H2SO4并不是由H+和NO3¯、H+和SO42-組成的。實際上在它們的分子結(jié)構(gòu)中，氫離子是和

33、酸根上的一個氧相連的,含同種非金屬元素的含氧酸的酸性：H2SO3＜H2SO4HNO2 ＜HNO3HClO ＜ HClO2＜ HClO3＜ HClO4,結(jié)論：對于同一種元素的含氧酸，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng),無機(jī)含氧酸可以寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性高，導(dǎo)致R—O—H中的O的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H+，即酸性越強(qiáng)。 含氧酸的強(qiáng)度隨著分子中連接在中心

34、原子上的非羥基氧的個數(shù)增大而增大，即(HO)mROn中，n值越大，酸性越強(qiáng)。,六、無機(jī)含氧酸分子的酸性1．對于同種元素的含氧酸來說，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。2、含氧酸的強(qiáng)度隨著分子中連接在中心原子上的非羥基氧的個數(shù)增大而增大3．同主族或同周期元素最高價含氧酸的酸性根據(jù)非金屬性強(qiáng)弱去比較。⑴同一主族，自上而下，非金屬元素最高價含氧酸酸性逐漸減弱；⑵同一周期，從左向右，非金屬元素最高價含氧酸酸性逐漸增強(qiáng)。,科學(xué)視野