化學(xué)選修 分子的性質(zhì)PPT課件

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1、非極性鍵: 共用電子對(duì)無(wú)偏向(電荷分布均勻)如:H2(H-H) Cl2(Cl-Cl)N2(N N)極性鍵:共用電子對(duì)有偏向(電荷分布不均勻)共用電子對(duì)不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢?如:HCl(H-Cl)H2O(H-O-H)復(fù)習(xí)由于元素的電負(fù)性。同種元素,電負(fù)性相同非極性鍵不同元素,電負(fù)性不同極性鍵第1頁(yè)/共67頁(yè)極性向量拓展極性的表示方法電負(fù)性: 2.1 3.0HCl極性向量可形象地描述極性鍵的電荷分布情況,極性向量指向的一端,說(shuō)明該處負(fù)電荷更為集中。非極性鍵無(wú)極性向量,說(shuō)明在非極性鍵里,正負(fù)電荷的中心是重合的。第2頁(yè)/共67頁(yè)以共價(jià)鍵結(jié)合的分子也有極性、非極性之分。分子的極性又是根據(jù)什

2、么來(lái)判定呢?分子的極性要對(duì)分子極性進(jìn)行判斷,也可用極性向量。極性向量的矢量和指向的一端,說(shuō)明該處負(fù)電荷更為集中,為極性分子。若矢量和為零,為非極性分子。非極性分子電荷分布均勻、對(duì)稱的分子或者:正電荷中心與負(fù)電荷中心重合極性分子電荷分布不均勻、不對(duì)稱的分子或者:正電荷中心與負(fù)電荷中心不重合第3頁(yè)/共67頁(yè)HCl共用電子對(duì)HClHCl 分子中,共用電子對(duì)偏向Cl原子,為極性鍵 Cl原子一端相對(duì)地顯負(fù)電性,H原子一端相對(duì)地顯正電性,極性向量矢量和指向Cl原子,使整個(gè)分子的電荷分布不均勻 HCl 為極性分子+-以極性鍵結(jié)合的雙原子分子為極性分子第4頁(yè)/共67頁(yè)共用電子對(duì)Cl2 分子中,共用電子對(duì)不偏向

3、,為非極性鍵極性向量矢量和為零,電荷分布均勻,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ClClClCl第5頁(yè)/共67頁(yè) 以非極性鍵結(jié)合的雙原子分子為非極性分子 如:H2、O2、N2等等。小結(jié) 以極性鍵結(jié)合的雙原子分子為極性分子 如:HCl、CO等等。p 以極性鍵結(jié)合的多原子分子呢?第6頁(yè)/共67頁(yè)CO2C=O鍵是極性鍵,C呈正電性,O呈負(fù)電性根據(jù)VSEPR理論,可得出CO2是直線型分子,兩個(gè)C=O鍵對(duì)稱排列,兩鍵的極性向量的矢量和為零,意味著鍵的極性互相抵消 整個(gè)分子沒(méi)有極性,電荷分布均勻,因此CO2是非極性分子180OOC+-第7頁(yè)/共67頁(yè)HOH104.5H2OO-H鍵是極性鍵

4、,H呈正電性,O呈負(fù)電性由VSEPR理論可推知,水分子是V型,兩個(gè)O-H鍵的極性向量矢量和不為零,說(shuō)明鍵的極性不能抵消。分子中氧原子是負(fù)電荷中心所在,兩個(gè)氫原子的連線中點(diǎn)是正電荷中心所在。 整個(gè)分子電荷分布不均勻,水是極性分子-+第8頁(yè)/共67頁(yè)BF3NH3NH鍵為極性鍵,N呈負(fù)電性NH3為三角錐形分子,鍵的極性不能抵消,氮原子為分子的負(fù)電荷中心所在,三個(gè)氫原子的三角形中心是分子的正電荷中心所在。 整個(gè)分子電荷分布不均勻,NH3是極性分子120BF鍵為極性鍵,F(xiàn)呈負(fù)電性BF3為平面三角形分子,是高度對(duì)稱的結(jié)構(gòu),鍵的極性可相互抵消。 整個(gè)分子電荷分布均勻,BF3是非極性分子10718 F合合+-

5、+-第9頁(yè)/共67頁(yè)小結(jié)以極性鍵結(jié)合的多原子分子,判斷分子的極性,一定要結(jié)合分子的立體構(gòu)型來(lái)看。方法之一:在分子的立體模型上做“受力分析”,看“合力”是否為零。方法之二:對(duì)于ABn型分子,當(dāng)其空間構(gòu)型是高度對(duì)稱的結(jié)構(gòu)時(shí),分子的正負(fù)電荷中心能夠重合,故為非極性分子(如CO2、BF3、CH4等等);當(dāng)分子的空間構(gòu)型不是高度對(duì)稱結(jié)構(gòu),例如只有對(duì)稱軸而無(wú)對(duì)稱中心時(shí),為極性分子(如H2O、SO2、NH3等等)。第10頁(yè)/共67頁(yè)共價(jià)鍵極性鍵非極性鍵空間不對(duì)稱極性分子雙原子分子:HCl、NO、COV型分子:H2O、H2S、SO2三角錐形分子:NH3、PH3非正四面體:CHCl3 特別地:H2O2、O3非極

6、性分子單質(zhì)分子:Cl2、N2、P4、O2直線形分子:CO2、CS2、C2H2正三角形:SO3、BF3平面形:苯、乙烯正四面體:CH4、CCl4、SiF4空間對(duì)稱第11頁(yè)/共67頁(yè)如圖所示:讓蒸餾水通過(guò)酸式滴定管如線狀慢慢流下,把摩擦帶電的玻璃棒靠近水流,發(fā)現(xiàn)水流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。問(wèn):這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了水分子的什么性質(zhì)?第12頁(yè)/共67頁(yè)因?yàn)樗肿泳哂袠O性,當(dāng)水分子處于一種高頻變換的磁場(chǎng)中的時(shí)候,水分子的兩極(正、負(fù)電荷中心)就會(huì)相應(yīng)快速改變方向和變換位置微波爐就是根據(jù)這一道理而誕生的新一代烹飪家用電器。微波爐原理是由一種電子真空管-磁控管,產(chǎn)生2450MHz 的超短波電磁波,被食物吸收,引起食物內(nèi)的

7、極性分子(如水、脂肪、蛋白質(zhì)、糖等)以每秒 24.5 億次的極高速振動(dòng)。并由振動(dòng)所引起的摩擦使食物內(nèi)部產(chǎn)生高熱將食物烹熟。第13頁(yè)/共67頁(yè)第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第14頁(yè)/共67頁(yè)復(fù)習(xí)構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間有什么作用力呢?1. 共價(jià)化合物:由兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同元素的原子構(gòu)成,原子之間有共價(jià)鍵相互連接;如果原子按一定的結(jié)合方式形成分子,則分子之間有分子間作用力;而有些共價(jià)化合物不形成分子,例如SiO2,只有SiO鍵,沒(méi)有分子間作用力第15頁(yè)/共67頁(yè)復(fù)習(xí)構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間有什么作用力呢?2. 離子化合物:由陽(yáng)離子與陰離子構(gòu)成,離子之間有離子鍵,沒(méi)有分子這一概念,因此不存在分子間

8、作用力。NaClCaF2第16頁(yè)/共67頁(yè)復(fù)習(xí)構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間有什么作用力呢?3. 金屬單質(zhì):由金屬陽(yáng)離子與自由電子構(gòu)成,有金屬鍵進(jìn)行聯(lián)系,無(wú)分子的概念,因此也不存在分子間作用力第17頁(yè)/共67頁(yè)復(fù)習(xí)構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間有什么作用力呢?4. 非金屬單質(zhì):有的非金屬單質(zhì),內(nèi)部只有共價(jià)鍵,不存在分子,例如金剛石(C);有的非金屬單質(zhì),原子之間靠共價(jià)鍵連接,并形成分子,分子之間有分子間作用力,如C60。第18頁(yè)/共67頁(yè)分子間作用力哪些物質(zhì)的微粒存在分子間作用力呢? 大多數(shù)共價(jià)化合物,例如: CO2、H2SO4、AlCl3、各種有機(jī)化合物等等; 大多數(shù)非金屬單質(zhì),例如: H2、P4、S8、C60、各

9、種稀有氣體(例如Ar、Kr),等等 離子化合物,例如: NH4Cl、Al2O3、KF,等等; 金屬單質(zhì),例如: Cu、Fe、Na,等等; 某些共價(jià)化合物,如SiO2; 某些非金屬單質(zhì),如金剛石、晶體硅,等等第19頁(yè)/共67頁(yè)分子間作用力范德華力1. 屬于分子間作用力的一種,本質(zhì)是一種分子之間的靜電作用。它等同于狹義上的分子間作用力。2. 廣泛存在于各種分子之間。3. 它的力量比化學(xué)鍵的鍵能要小很多!因此它不能影響分子的化學(xué)性質(zhì),只能影響物質(zhì)的物理性質(zhì)(如熔沸點(diǎn)等)。4. 相對(duì)分子質(zhì)量越大,或分子的極性越大,均可使F范越大第20頁(yè)/共67頁(yè)分子間作用力第21頁(yè)/共67頁(yè)分子間作用力范德華力是怎樣

10、影響分子的物理性質(zhì)(如熔沸點(diǎn))的?1. 固體液體氣體的過(guò)程,熵值增大,分子間的距離不斷被拉開,這個(gè)過(guò)程是分子吸收外界能量,克服范德華力2. 某分子的范德華力如果越大,克服它就需要吸收外界更多的能量,因此只有外界溫度較高時(shí),分子才能順利克服范德華力,實(shí)現(xiàn)固體液體氣體的三態(tài)變化3. 范德華力越大,則分子的熔沸點(diǎn)越高(與化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān))第22頁(yè)/共67頁(yè)總結(jié)判斷分子的熔沸點(diǎn)高低的方法相對(duì)分子質(zhì)量(越大)范德華力(越大)熔沸點(diǎn)(越高)如果兩物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量相近,則看分子的極性。分子的極性(越大)范德華力(越大)熔沸點(diǎn)(越高) 例:將下列物質(zhì)按熔沸點(diǎn)由高到低的順序排列:D2O_H2O I2_Br2 CO

11、_N2CH4_SiH4硫酸H2SO4磷酸H3PO4從分子的結(jié)構(gòu)上看,酸性與什么因素有關(guān)?非羥基氧的個(gè)數(shù)第63頁(yè)/共67頁(yè)分子的性質(zhì)無(wú)機(jī)含氧酸的酸性非羥基氧的個(gè)數(shù)越多,含氧酸的酸性越強(qiáng)。這是因?yàn)榉橇u基氧的個(gè)數(shù)越多,就越能弱化分子中OH鍵的結(jié)合程度,使OH鍵容易電離出氫離子。酸性也就越強(qiáng)。例:按酸性由小到大排序:HClO2、HClO4、HClO、HClO3高氯酸HClO4氯酸HClO3亞氯酸HClO2次氯酸HClOH第64頁(yè)/共67頁(yè)分子的性質(zhì)無(wú)機(jī)含氧酸的酸性非羥基氧的個(gè)數(shù)怎么計(jì)算?把含氧酸的化學(xué)式寫成(HO)mROn,就能根據(jù)n值判斷常見含氧酸的強(qiáng)弱。甚至可以從化學(xué)式中O的角標(biāo)減去H的角標(biāo),就能

12、得出n值。例如:n0,極弱酸,如硼酸 H3BO3(HO)3BO0n1,弱酸,如亞硫酸 H2SO3(HO)2SO1n2,強(qiáng)酸,如硫酸H2SO4(HO)2SO2、硝酸HNO3(HO)NO2n3,極強(qiáng)酸,如高氯酸 HClO4(HO)ClO3第65頁(yè)/共67頁(yè)分子的性質(zhì)無(wú)機(jī)含氧酸的酸性又掌握了一種判斷酸性強(qiáng)弱的方法:1.利用元素周期律,只能判斷最高價(jià)含氧酸的強(qiáng)弱;2.利用非羥基氧的個(gè)數(shù),可粗略判斷各種含氧酸的強(qiáng)弱;3.利用強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng),可判斷兩種酸的強(qiáng)弱;4.最精確的判斷方法,是比較酸的電離常數(shù)Ka大小。例如:磷酸H3PO4、碳酸H2CO3的酸性誰(shuí)更強(qiáng)?磷酸H3PO4碳酸H2CO3原因:磷酸Ka1=7.610-3,碳酸Ka1=4.1710-7第66頁(yè)/共67頁(yè)感謝您的觀看。第67頁(yè)/共67頁(yè)

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