化学：《分子的性质》(二课时)(新人教版选修)

1、 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 复习回顾 思考与交流: 判断下列分子中，哪些是极 性分子，哪些是非极性分子? H2、O2、P4、CO2、H2O、 CH4、Cl2、HCl、C60、HCN、 BF3、CH3Cl、NH3 自学: 科学视野表面活性剂和细胞膜 我们知道：分子内部原子间存在 相互作用化学键，形成或破坏 化学键都伴随着能量变化。 物质三相之间的转化也伴随着能 量变化。这说明：分子间也存在着 相互作用力。 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 分子HClHBrHICOAr 范德华力（ kj/mol） 21.1423.1126.008.758.50 共价键键能 (kj/mol) 431.8366298.7745无 2

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 化学键影响物质的化学性质（主）和 物理性质 范德华力影响物质的物理性质（熔、沸 点及溶解度等） 分子间范德华力越大，熔沸点越高 3、范德华力对物质性质的影响 壁虎为什么能在天花板土爬行自如?这曾是一个困扰 科学家一百多年的谜。用电子显微镜可观察到，壁虎 的四足覆盖着几十万条纤细的由角蛋白构成的纳米级 尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力?实验证明，如果在一 个分币的面积土布满100万条壁虎足的细毛，可以吊起 20kg重的物体。近年来，有人用计算机模拟，证明壁 虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙 体之间的范德华力。 思考？夏天经常见到许多壁虎在墙壁或天花板上爬行 ，却掉不下来，为什么？ 将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的 将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的 分子间 作用力 共价键 思考： 练习： 下列变化过程只是克服了范德华力 的是（ ） A、食盐的熔化 B、水的分解 C、碘单质的升华 D、金属钠的熔化 C -150 -125 -100 -75 -50 -25 0

3、25 50 75 100 23 45 CH4 SiH4 GeH4 SnH4 NH3 PH3 AsH3 SbH3 HF HCl HBr HI H2O H2S H2Se H2Te 沸点/ 周期 一些氢化物的沸点 .定义：当氢原子与电负性大的X 原子以共价键结合时，它们之间的 共用电子对强烈地偏向X，使H几乎 成为“裸露”的质子，这样相对显 正电性的H与另一分子中相对显负电 性的X(或Y)中的孤对电子接近并产 生相互作用，这种相互作用称氢键 。 四、氢键及其对物质性质的影响 .表示：氢键可以用XHY表示。X和Y 可以是同种原子，也可以是不同种原子， 但都是电负性较大、半径极小的非金属原 子（一般就是、）。表示式中的 实线表示共价键，虚线表示氢键。 .氢键的键能一般小于40kJ/mol，强 度介于化学键和分子间作用力之间因 此氢键不属于化学键，而属于分子间作 用力的范畴。 邻羟基苯甲醛(熔点:-7) 对羟基苯甲醛 (熔点:115-117) .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 讨论：

4、尿素、醋酸、硝酸是相对分子质量相近 的三种分子，但这三种物质的熔点和沸点相差 比较大尿素常温下是固体，熔点在200以上 ；醋酸的熔点为16.6，在温度低于16.6时即 凝结成冰状的固体；常温下硝酸是一种具有挥 发性的液体,熔点为-41.6 .根据上述三种物质 熔、沸点差异较大的事实，分析它们可能含有 的氢键，画出示意图 对物质的溶解性的影响 讨论:我们在学习化学的过程中还有什么地方能 用氢键的知识来解释的？ (1)水的特殊物理性质 (2)蛋白质结构中存在氢键 (3)核酸DNA中也存在氢键 (4)甲醇易溶于水 (5)乙醇与水互溶 水的物理性质: 水的 熔点 () 水的 沸点 () 水在0 时密度 (g/ml) 水在4 时密度 (g/ml) 水在20 时密 度 (g/ml) 水在100 时密 度 (g/ml) 0.00100.000.9998411.0000000.9982030.958354 讨论水的特殊性： (1)水的熔沸点比较高？ (2)为什么水结冰后体积膨胀？ (3)为什么水在4时密度最大？ 液态水中的氢键 在水蒸气中水以单个的H20分子形式存在 ；在液态水中，经常是几个水分子通过

5、氢键结 合起来，形成（H20）n(如上图）；在固态水 （冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结， 形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空 隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在 水面上 随温度升高，同时发生两种相反的过程：一是 冰晶结构小集体受热不断崩溃，缔合分子减少； 另一是水分子间距因热运动不断增大04间 ，前者占主导优势， 4以上，后者占主导优势 ， 4时，两者互不相让，导致水的密度最大 相似相溶水和 甲醇的相互溶解（ 深蓝色虚线为氢键 ） 蛋白质结构中的氢键 二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有 周期性的结构的构象，是多肽链局部的空间结构（构象）， 主要有螺旋、折叠、转角等几种形式，它们是构 成蛋白质高级结构的基本要素。 蛋白质的生物学活性和理 化性质主要决定于空间结构的完整 变性作用是蛋白质受物理或化学因素 的影响，改变其分子内部结构和性质的作 用。一般认为蛋白质的二级结构和三级结 构有了改变或遭到破坏，都是变性的结果。 强酸、强碱使蛋白质变性，是因为强酸、 强碱可以使蛋白质中的氢键断裂,从而使蛋 白质发生变性. DNA的双螺旋结构(碱基配对) 水孕育生命，水养

6、育人类。人体内水的重量约占 70%。人们平常喝的天然水是由许多水分子缔合成的簇 团，参与体内生物化学作用差。人体动脉内的脂质沉积 随着年龄增长逐渐增多，血流阻力增大，同时动脉管腔 变窄，血流量减少。中老年人可能患动脉粥样硬化症、 高脂血症和高血压症，有的人还伴发血粘度高、血糖高 、血尿酸高，产生微循环障碍，这些病变，形成心脑血 管病、糖尿病等，促使人体器官功能提前衰减，缩短了 人应享的自然寿命。只有认识水的结构及其变化，了解 有关的医学研究成果，才能领悟喝天然水是产生上述老 年病的重要原因，人类应企盼饮用小分子水，以祛疾养 生，益寿延年。 拓展视野： 昆虫靠漩涡在水上行走 水中的氢键很脆弱,破坏的快,形成的也快.总的结 果是水分子总是以不稳定的氢键连在一片.水的这一特 性使水有了较强的内聚力和表面能力.由于具有较高的 表面能力,所以昆虫能在水面上行走.当然也和昆虫本身 所具有的结构有关系. 吉林雾凇 雾凇是一种附着于地面物体(如树枝 、电线)迎风面上的白色或乳白色不透明冰 层。它也是由过冷水滴凝结而成。不过， 这些过冷水滴不是从天上掉下来的，而是 浮在气流中由风携带来的。这种水滴要比

7、形成雨凇的雨滴小许多，称为雾滴，实际 上，也就是组成云的水滴。当它们撞击物 体表面后，会迅速冻结。由于雾凇中雾滴 与雾滴间空隙很多，因此雾凇呈完全不透 明的白色。雾凇轻盈洁白，附着在树木物 体上，宛如琼树银花，清秀雅致，这就是 树挂(又称雪挂)。 冰霜、雪花中的水的 氢键结构 范德华力、氢键和共价键的对比 范德华 力 氢键共价键 概念 分子间 普遍存 在的作 用力 已经与电负性很强的原子 形成共价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原 子之间的作用力 原子之间通 过共用电子 对形成的化 学键 存在 范围 分子之 间 分子间或分子内氢原子与 电负性很强的N、O、F之间 相邻原子之 间 强度微弱较弱很强 对物 质的 影响 熔沸点溶解性、熔沸点主要影响化 学性质 三、氢键及其对物质性质的影响 氢键：是由已经与电负性很强的原子形成共价键的 氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很 强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 分子间氢键：使物质的熔、沸点升高。 氢键普遍存在于已经与N、O、F等电负性很大的 原子形成共价键的氢原子与另外的N、O、F等电 负性很大的原子之间。 分子间内氢键：使物质的熔、沸点降低。 氢键表示方 法： XHY。

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