1、第二章 分子结构与性质 第三节 分子的性质 第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键 目标与素养：1.了解键的极性和分子极性及形成原因。(微观探析与科学探究)2.了解范德华力和氢键对物质性质的影响。(宏观辨识与科学精神)3.了解氢键的实质，形成条件和类型。(微观探析与模型认知)自 主 预 习 探 新 知 一、键的极性与分子的极性1键的极性发生偏移不发生2分子的极性不重合重合3(1)常见的非极性分子非金属单质，如 H2、O2、Cl2、P4、C60 等。常见化合物，如 CO2、BF3、CH4、C2H4 等。(2)常见的极性分子双原子分子，如 HCl、HBr 等。三原子分子，如 H2O，HCN
2、 等。四原子分子，如 NH3、NCl3 等。五原子分子，如 CH3Cl、CH2Cl2 等。(3)键的极性和分子极性的关系只含非极性键的分子一定是 分子。含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的 是否等于零而定，等于零时是 分子。(4)空间对称的结构有 、等。非极性向量和非极性直线对称正三角形正四面体 H2O2 分子中含有非极性键吗，是非极性分子吗？答案 H2O2 含有非极性键；不是因对称结构，故为极性分子。二、分子间作用力和氢键及其对物质性质的影响1范德华力及其对物质性质的影响分子相互作用力弱越大相同越大物理越高2氢键及其对物质性质的影响(1)概念：由已经与 很大的原子(如 N
3、、F、O)形成共价键的 与另一个 很大的原子之间的作用力。(2)表示方法：氢键通常用 表示，其中 A、B 为 ，“”表示 ，“”表示形成的 。电负性氢原子电负性AHBN、O、F共价键氢键(3)分类：氢键可分为 氢键和 氢键两类。存在 氢键，存在 氢键。前者的沸点 后者。(4)氢键对物质性质的影响：氢键主要影响物质的熔、沸点，使物质熔、沸点 。分子内分子间分子内分子间低于升高1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)含有极性键的分子为极性分子()(2)极性分子中一定不含非极性键()(3)氢键是一种分子间形成的化学键()(4)H2O 很稳定的原因是因为 H2O 分子间形成氢键()答案(1)(2
4、)(3)(4)2下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是()A二氧化硫 B四氯化碳C双氧水D乙烯答案 D3对于下列分子：SO2 NH3 CH3CH2OHH2O2 HCHO BF3，能形成分子间氢键的有_(填序号)。答案 核 心 突 破 攻 重 难 1.键的极性的判断方法(1)从组成元素同种元素AA型为非极性键不同种元素AB型为极性键(2)从电子对偏移有偏移为极性键无偏移为非极性键键的极性与分子的极性判断2分子的极性判断(1)化合价法：ABm 型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，
5、则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，如C4O2 为非极性分子，S4O2 为极性分子。(2)根据组成和空间结构判断(3)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断。中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键不存在孤电子对，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，存在孤电子对，此分子一般为极性分子。如 CH4、BF3、CO2 等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子；H2O、NH3、NF3 等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。1下列关于粒子结构的描述不正确的是()AH2S 和 NH3 均是价电子总
6、数为 8 的极性分子BHS和 HCl 均是含 1 个极性键的 18 电子粒子CCH2Cl2 和 CCl4 均是四面体构型的非极性分子DSO2 和 SO3 的杂化轨道类型均为 sp2，立体构型分别为 V 形、平面三角形，分别为极性分子和非极性分子C A.H2S 中氢、硫元素间形成极性键，且立体构型不对称，属于极性分子；NH3 中含有极性键，立体构型为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，正确；B.HS和 HCl 都只含一个极性键，都具有 18个电子，正确；C.CH2Cl2 正负电荷的中心不重合，是极性分子，错误；D.SO2 中硫原子形成两个 键，孤电子对数为 1/2(622)1，价层电子
7、对数为 3，为 sp2 杂化，分子立体构型为 V 形，三氧化硫分子中，中心原子硫原子最外层有 6 个电子，外围有三个原子，所以不含孤电子对，价层电子对数为 键个数孤电子对数31/2(632)3，为 sp2 杂化，三氧化硫分子为平面三角形结构，正确。2已知 H2O2 的分子空间结构在二面角中的表示如图所示，则有关H2O2 结构的说法中正确的是()A分子的正、负电荷中心重合B分子中只有极性键C它是极性分子D它是非极性分子C 由 H2O2 的结构式可以看出，该分子中存在 HO 极性键和 OO非极性键；由分子空间结构可以看出，其分子正、负电荷中心不重合，故为极性分子。对键的极性和分子极性的认识误区(1
8、)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。(2)极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如 CH4 是非极性分子，只有极性键。(3)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如 H2O2 是含有非极性键的极性分子。1.范德华力、氢键与共价键的比较范德华力氢键共价键 分类分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键 特征无方向性、饱和性 有方向性、饱和性 有方向性、饱和性 强度比较共价键氢键范德华力 范德华力、氢键对物质性质的影响影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于 AHB，A、B
9、的电负性越大，B原子的半径越小，作用力越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定2.氢键的影响因素氢键虽然称“键”，但它不属于化学键，而是一种较强的分子间作用力。氢键键长一般定义为“XHY”的长度，显然氢键键长与 XH键的键长和 Y 的原子半径有关。即 XH 键长越短，Y 的原子半径越小，氢键键长越短，氢键越稳定。3氢键对物质性质的影响(1)氢键对物质熔、沸点的影响分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除破坏普通的分子间作用力外，还需破坏分子间的氢键，消耗更多的能量，所以存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间
10、氢键的物质的低。如熔沸点：。(2)氢键对物质溶解度的影响如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。由于氨分子与水分子间能形成氢键，且都是极性分子，所以 NH3 极易溶于水。低级的醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水分子形成氢键有关。(3)氢键的存在引起密度的变化由于水分子之间存在氢键，水结冰时，体积变大，密度变小。冰融化成水时，体积减小，密度变大。在接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成“缔合分子”，这种水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式 H2O 计算出来的相对分子质量大。3下列物质的性质或数据与氢键无关的是()A氨气极易溶于水B邻羟基苯甲酸()的熔点为
11、159，对羟基苯甲酸()的熔点为 213 C乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比互溶DHF 分解时吸收的热量比 HCl 分解时吸收的热量多D NH3 与 H2O 分子之间可以形成氢键，增大了 NH3 在水中的溶解度；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高；乙醇分子结构中含有羟基，可以与水分子形成分子间氢键，从而增大了乙醇在水中的溶解度，使其能与水以任意比互溶，而乙醚分子结构中无羟基，不能与水分子形成氢键，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解时吸收的热量比 HCl 分解时吸收的热量多的原因是 HF 键的键能
12、比HCl 键的大，与氢键无关。4以下说法正确的是()A乙醇分子跟水分子间可形成氢键B每个水分子中含有 2 个氢键CHF 分子间可形成氢键，而 HI 分子间不能形成氢键，故稳定性HFHID冰和水蒸气中都含有氢键A 乙醇分子中的OH 可与 H2O 形成氢键，A 正确；水分子中只有共价键而无氢键，B 错误；影响物质稳定性的是化学键的强弱，氢键主要影响物质的物理性质，C 错误；在水蒸气中分子间的距离太大，不能形成氢键，D 错误。5写出 HF 的水溶液中存在的氢键表达式_。答案 FHF，FHO，OHF，OHO当 堂 达 标 提 素 养 1实验测得 BeCl2 为共价化合物，两个 BeCl 键间的夹角为
13、180，由此可判断 BeCl2 是()A由极性键形成的极性分子B由极性键形成的非极性分子C由非极性键形成的极性分子D由非极性键形成的非极性分子B BeCl2 中 BeCl 键是不同元素形成的共价键，为极性键；两个BeCl 键间的夹角为 180，说明分子是对称的，分子的正电中心与负电中心重合，故 BeCl2 是由极性键形成的非极性分子，B 项正确。2下列叙述中正确的是()ANH3、CO、CO2 都是极性分子BCH4、CCl4 都是含有极性键的非极性分子CHF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次增强DCS2、H2O、C2H2 都是直线形分子B CO2 是非极性分子，A 项错误。非金属性：F Cl
14、Br I，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故 HF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次减弱，C 项错误。由价层电子对互斥理论可知，H2O 分子的立体构型为 V 形，D 项错误。3NCl3 是一种淡黄色油状液体，测定其分子具有三角锥形结构，下列对 NCl3 的有关描述正确的是()A它是一种非极性分子B分子中存在非极性共价键C它的沸点比 PCl3 的低D因 NCl 键的键能大，所以 NCl3 沸点高C NCl3 分子具有三角锥形结构，结构不对称，它是由 NCl 极性键构成的极性分子。NCl3 与 PCl3 组成、结构相似，因相对分子质量 NCl3PCl3，故 NCl3 的沸点比 PCl3
15、的低。由分子构成的物质，键能的大小影响分子的稳定性，而分子间作用力的大小影响其熔、沸点的高低。4下列物质中，分子内和分子间均可形成氢键的是()ANH3 BCHOOHCH2O DB 形成氢键的分子中含有 NH、HO 或 HF 键，NH3、H2O、CH3CH2OH 可以形成氢键，但只存在于分子间。B 项，中OH间可在分子间形成氢键，OH 与可在分子内形成氢键。5已知 N、P 同属于元素周期表的第 VA 族元素，N 在第二周期，P在第三周期。NH3 分子呈三角锥形，N 原子位于锥顶，3 个 H 原子位于锥底，NH 键间的夹角是 107。(1)PH3 分子与 NH3 分子的构型关系是_(填“相同”“相
16、似”或“不相似”)，PH 键_极性(填“有”或“无”)，PH3 分子_极性(填“有”或“无”)。(2)NH3 与 PH3 相比，热稳定性更强的是_。(3)NH3 与 PH3 在常温、常压下都是气体，但 NH3 比 PH3 易液化，其主要原因是_。A键的极性 NH 比 PH 强B分子的极性 NH3 比 PH3 强C相对分子质量 PH3 比 NH3 大DNH3 分子之间存在特殊的分子间作用力解析(1)N 原子与 P 原子结构相似，NH3 分子与 PH3 分子的结构也相似，PH 键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键。(2)由 N、P 在元素周期表中的位置关系和元素周期律知，N 比 P 的非金属性强。由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知，NH3 比PH3 的热稳定性强。(3)“易液化”属于物质的物理性质，NH3 与 PH3 都是通过共价键形成的分子，物理性质与化学键无关。按照范德华力与物质的物理性质的关系分析，应该是 PH3 比 NH3 的沸点高，PH3 比 NH3 易液化。但由于 NH3存在分子间氢键，故 NH3 比 PH3 易液化。答案(1)相似 有 有(2)NH3(3)D课 时 分 层 作 业 点击右图进入 Thank you for watching!
