第二章第三节《分子结构与物质的性质》 下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三节分子结构与物质的性质新人教版选择性必修二第二章 分子的结构与性质分子结构与物质的性质 第第1 1课时课时微波炉的加热原理微波炉的加热原理未通电微波炉的加热原理+通电众多的水分子随电磁场定向转动因频繁相互间摩擦损耗，使电磁能转化为热能电场磁场方向偶极矩微波炉的加热原理水分子的表面静电势图电子云密度大电子云密度小颜色表示静电势的数值越接近红色，代表电子云密度越大越接近蓝色，代表电子云密度越小 水分子的正电中心和负电中心不重合,在电场作用下可以定向转动。极性分子金属片金属片微波炉的加热原理分子的极性极性分子：分子内正电中心和负电中心不重合。非极性分子：分子内正电中心和负电中心重合。思考 为什么水分子内部正电中心和负电中心不重合？H2HF电子式结构式认识分子的极性活动1 写出H2、HF 的电子式、结构式H2HF电子式结构式认识分子的极性活动1 写出H2、HF 的电子式、结构式HHHFH FH H：-+由不同原子形成的共价键非极性共价键由同种原子形成的共价键极性共价键电子对发生偏移电子对不发生偏移HHHF认识分子的极性 共价键的极性和分子的极性之间有必然的联系吗？H2O极性共价键极性共价键-+认识分子的极性CO2-+-H2O极性共价键正电中心和负电中心不重合极性分子极性共价键正电中心和负电中心重合非极性分子-+认识分子的极性CO2-+-共价键的极性和分子的极性的关系分子的极性分子的空间结构共价键的极性正负电荷中心是否重合决定决定判断分子的极性的方法-+-直线形2个C=O的极性的向量和为零，是非极性分子CO2H2Cl2HFHCl判断分子的极性的方法CCl4NH3CH4BF3H2Cl2HFHCl判断分子的极性的方法CCl4NH3CH4BF3同种原子构成的双原子分子是非极性分子H2Cl2HFHCl判断分子的极性的方法CCl4NH3CH4BF3不同原子构成的双原子分子是极性分子H2Cl2HFHCl判断分子的极性的方法CCl4NH3CH4BF3相同原子构成的多原子分子大多是非极性分子H2Cl2HFHCl判断分子的极性的方法CCl4NH3CH4BF3NH3 3个N-H的极性的向量和不等于零，是极性分子三角锥形判断分子的极性的方法BF3 平面三角形3个B-F的极性的向量和等于零,是非极性分子判断分子的极性的方法CH4正四面体形4个C-H的极性的向量和等于零,是非极性分子判断分子的极性的方法CCl4正四面体形4个C-Cl的极性的向量和等于零,是非极性分子判断分子的极性的方法CClClClCl小结分子共价键的极性分子中正电中心和负电中心结论举例同种元素的双原子分子非极性键重合非极性分子O2不同种元素的双原子分子极性键不重合极性分子CO多原子分子分子中共价键的极性的向量和等于零重合非极性分子CH4分子中共价键的极性的向量和不等于零不重合极性分子CH3Cl键的极性对化学性质的影响2Na2H2O=2NaOHH22Na2CH3CH2OH 2CH3CH2ONaH2钠和水的反应钠和乙醇的反应为什么钠和水的反应比钠和乙醇的反应剧烈？HOHC2H5OH+-+-乙醇分子中的C2H5是推电子基团，使得乙醇分子中的电子云向着远离乙基的方向偏移，羟基的极性比水分子中的小，因而钠和乙醇 的反应不如钠和水的剧烈键的极性对化学性质的影响分子结构化学键的极性物质的化学性质键的极性对化学性质的影响CH3COOHCH3COO-+H+Ka c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)pKa -lgKa pKa 越小，酸性越强键的极性对化学性质的影响活动3 分析表格中pKa数据的变化规律及原因酸性增强键的极性对化学性质的影响CH3OH+-OCC2H5OH+-OCHOH+-OC键的极性对化学性质的影响活动3 分析表格中pKa数据的变化规律及原因 烃基是推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。酸性增强键的极性对化学性质的影响活动3 分析表格中pKa数据的变化规律及原因酸性增强键的极性对化学性质的影响CH2OH+-OCClCH3OH+-OC键的极性对化学性质的影响CH3OH+-OCCHOH+-OCClCl键的极性对化学性质的影响CH3OH+-OCCOH+-OCClClCl键的极性对化学性质的影响活动3 分析表格中pKa数据的变化规律及原因酸性增强由于氯的电负性较大，极性：Cl3C Cl2CH ClCH2 导致三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出氢离子键的极性对化学性质的影响活动3 预测三氟乙酸和三氯乙酸的酸性相对强弱酸性增强由于氟的电负性大于氯的电负性，极性：F3C Cl3C 导致三氟乙酸中的羧基的极性更大，更易电离出氢离子键的极性对化学性质的影响分子结构修饰三氯蔗糖 不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到新的分子，分子被修饰后，其性质也可以发生显著的变化 分子结构与物质的性质 第第2 2课时课时H2O(l)H2O(g)水的沸腾活动1 观察水的沸腾过程，思考以下问题是否为化学变化?有没有破坏化学键？是否需要吸收能量？结论：水分子间存在分子间的作用力水的沸腾分子间的作用力医用酒精消毒分子间普遍存在相互作用力，这类分子间的作用力称为范德华力。范德华(1837-1923)荷兰物理学家，提出了范德华方程，研究了毛细作用，对附着力进行了计算，推导出物体气、液、固三相相互转化条件下的临界点计算公式。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。范德华力分析表中数据，范德华力的大小有什么特点？结论：范德华力很弱，比化学键的键能小12个数量级 分子HClHBrHI431.8366298.721.1423.1126.00共价键键能（kJ mol 1）（kJ mol 1）范德华力的大小分析表中数据，思考范德华力的大小有什么特点？分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大分子HClHBrHI431.8366298.721.1423.1126.00共价键键能（kJ mol 1）（kJ mol 1）范德华力的大小的影响因素分析表中数据，思考范德华力的大小有什么特点？范德华力的大小的影响因素 相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大分子HClHBrHIArCO431.8366298.7无74521.1423.1126.008.508.75共价键键能（kJ mol 1）（kJ mol 1）活动2 分析表中数据，思考范德华力的大小有什么特点？相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大范德华力的大小的影响因素相对分子质量相同或相近时，分子极性越大，范德华力越大分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大范德华力的大小的影响因素观看加热过程中物质的状态变化的微观模拟过程资料范德华力对物质性质的影响观看加热过程中物质的状态变化的微观模拟过程范德华力对物质性质的影响加热加热分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高 思考 范德华力与物质性质之间的关系分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高分子HClHBrHIArCO21.1423.1126.008.508.75熔点/-114.2-86-50.8-189.2-205沸点/-85-67-35.1-185.9-191.5（kJ mol 1）范德华力对物质性质的影响小结：分子的极性越大相对分子质量越大范德华力越大物质的熔、沸点越高范德华力对物质性质的影响Br2I2气态液态固态熔、沸点依次升高常温下范德华力依次增大Cl2Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大，想一想第IVA族：与预测结果相符预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小应用 为什么H2O的相对分子质量比H2S的小，而沸点比H2S的高得多预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小应用 在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使得H几乎成为“裸露”的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用，这种静电作用就是氢键。-氢键沸点/周期氢键的形成条件OH ONH NFH F沸点/周期氢键的形成条件XHXHYY共价键氢键氢键的大小 4671118.8氢键比化学键的键能小，不属于化学键，是除范德华力外的另一种分子间的作用力。共价键的键能（kJ mol 1）（kJ mol 1）氢键（kJ mol 1）以冰晶体为例：想一想邻羟基苯甲醛（熔点-7）对羟基苯甲醛（熔点115）解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明。想一想邻羟基苯甲醛（熔点-7）对羟基苯甲醛（熔点115）分子内氢键分子间氢键 解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明总结化学键范德华力氢键存在范围分子内，原子间分子之间分子之间作用力强弱较强比化学键的键能小12个数量级比化学键的键能小12个数量级对物质性质的影响主要影响化学性质主要影响物理性质（如熔、沸点）主要影响物理性质（如熔、沸点）氢键对物质性质的影响蛋白质中的氢键DNA中的氢键氢键对物质性质的影响练一练下列事实可用氢键解释的是（）A.氯气易液化 B.氨气极易溶于水C.HF的酸性比HI的弱 D.水加热到很高的温度都难以分解 练一练下列事实可用氢键解释的是（）A.氯气易液化 B.氨气极易溶于水C.HF的酸性比HI的弱 D.水加热到很高的温度都难以分解 B练一练关于氢键的说法正确的是()A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰、水中都存在氢键C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高练一练关于氢键的说法正确的是()A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰、水中都存在氢键C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高B练一练一个水分子最多能形成几个氢键？分子结构与物质的性质 第第3 3课时课时水是一种常见的溶剂思考 物质在水中的溶解性与哪些因素有关？物质在水中的溶解性的影响因素活动1 探究蔗糖、硼酸、萘、I2分别在水和四氯化碳中的溶解性 蔗糖和硼酸易溶于H2O，难溶于CCl4；萘和碘却易溶于CCl4，难溶于H2O。蔗糖硼酸I2萘蔗糖硼酸I2萘水CCl4物质在水中的溶解性的影响因素“相似相溶”规律（分子的极性）非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而极性溶质一般能溶于极性溶剂。极性分子蔗糖硼酸H2O萘碘CCl4非极性分子溶质溶剂活动2 分析表中数据，解释溶解度变化规律名称甲醇乙醇1-丙醇1-丁醇1-戊醇溶解度/g0.110.030 随分子中的碳原子数增加，饱和一元醇在水中的溶解度逐渐减小。某些物质在293 K,100 g水中的溶解度物质在水中的溶解性的影响因素 C2H5OH中的OH和H2O中的OH相近，因而乙醇易溶于水。戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中烃基较大，其中的OH跟水分子中的OH相似性差异较大，因此它在水中溶解度明显减小。“相似相溶”规律（分子的结构）分子的极性相似相溶 分子的结构“相似相溶”规律活动3 分析下表，你能得到哪些规律，并加以解释气体的溶解度（气体的压强为1.01105 Pa，温度为293K，在100 g水中的溶解度）物质在水中的溶解性的影响因素 水是极性溶剂，根据“相似相溶”，非极性溶质在水中的溶解度不大。非极性分子气体的溶解度（气体的压强为1.01105 Pa，温度为293K，在100 g水中的溶解度）物质在水中的溶解性的影响因素气体的溶解度（气体的压强为1.01105 Pa，温度为293K，在100 g水中的溶解度）物质在水中的溶解性的影响因素异常数据：CO2、Cl2是非极性分子，但在水中具有较好的溶解度。气体的溶解度（气体的压强为1.01105 Pa，温度为293K，在100 g水中的溶解度）物质在水中的溶解性的影响因素 化学反应：如果溶质与水发生化学反应,可增大其溶解度。气体的溶解度（气体的压强为1.01105 Pa，温度为293K，在100 g水中的溶解度）物质在水中的溶解性的影响因素SO2是极性分子，且SO2能与水反应气体的溶解度（气体的压强为1.01105 Pa，温度为29