2020-2021学年化学高中人教版选修3课件：2.3.1键的极性和分子的极性
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人教版选修3 第2章第3节分子的性质 键的极性和分子的极性、范德华力、氢键、溶解性和手性
雾凇是由过冷水滴凝结而成。 这些过冷水滴不是天上掉下来 的，而是浮在气流中由风携带 来的。当它们撞击物体表面后， 会迅速冻结。由于雾滴与雾滴 间空隙很多，因此呈完全不透 明白色。雾凇轻盈洁白，附着 物体上，宛如琼树银花，清秀 雅致，这就是树挂(又称雪挂)。
知识点三、氢键
概念解读
1、概念 一种特殊的分子间作用力 电负性很强的原子 如：F 、O、N
交流讨论
学习小结
1.判断分子极性的方法
2.范德华力、氢键对物质性质影响的 规律
(一1)定 由是 非非 极极 性性 键分 构子 成， 的如双H原2、 子O分2 等 子。(物1)理 范性 德质 华； 力组 ：成 影和 响结 物构 质相 的似 熔的 、物 沸质 点， 等
(2)由极性键构成的分子可能是极 随相对分子质量的增大，物质的熔、
范德华力。
把分子聚集在一起的作用力
知识点二、范德华力
数据解读
1、含义：分子间的普遍存在作用力，使物质能以凝聚态存在。 2、特征：①很弱，约比化学键能小1-2数量级； ②无方向性，无饱和性。 3、影响因素： ① M 相同或相近时，分子极性越大，范德华力越大；
②结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大。
2、分子内氢键
如：苯酚邻位上有-CHO -COOH、-OH和-NO2时，由氢键组成环的特殊结构
知识点三、氢键 氢键性质及应用
现象分析
1. 氢键的强弱 X—H ... Y—
X和Y的电负性越大，吸引电子能力越强，则氢键越强 如：F 电负性最大，得电子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键
氢键强弱顺序： F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N
Na2O2
NaOH
高二化学人教版选修3课件：2.3.1分子的极性 范德华力与氢键
自主预习
一 二 知识精要 典题例解
合作探究
迁移应用
【例1】 某化学科研小组对范德华力提出了以下几种观点,你认 为正确的是 。 A.范德华力存在于所有物质中 B.范德华力是影响所有物质物理性质的因素 C.Cl2相对于其他气体来说,是易液化的气体,由此可以得出结论, 范德华力属于一种强作用 D.范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用 E.范德华力是普遍存在的一种分子间作用力,属于电性作用 F.范德华力比较弱,但范德华力越强,物质的熔点和沸点越高
自主预习
目标导航 预习导引 一 二 三
合作探究
三、氢键 1.定义:氢键是一种分子间作用力,它是由已经与电负性很大的原 子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另外一个电负性很大 的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 2.对水的影响:氢键的存在,大大加强了水分子之间的作用力,使 水的熔、沸点较高。 3.存在: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。 4.类型:氢键不仅存在于分子间,还能存在于分子内,如邻羟基苯 甲醛可形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键。 5.表示方式:A—H…B—,A、B为N、O、F,“—”表示共价键,“…” 表示形成的氢键。
自主预习
目标导航 预习导引 一 二 三
合作探究
二、范德华力 1.降温加压时气体会液化,降温时液体会凝固,这是由于分子间存 在范德华力。该力很弱,约比化学键的能量小1~2数量级。 2.范德华力的影响因素:范德华力的大小主要取决于相对分子质 量和分子的极性。相对分子质量越大、分子的极性越大,范德华力 也越大。 Cl2、Br2、I2均为第ⅦA族元素的单质,它们的组成和化学性质相 似,你能解释常温下它们的状态分别为气体、液体、固体的原因吗? 答案:Cl2、Br2、I2的组成和结构相似,由于相对分子质量逐渐增 大,所以范德华力逐渐增大,故熔、沸点升高,状态由气体变为液体、 固体。
人教版选修3 化学：2.3 分子的性质 课件(共25张PPT)
非极性共价键
非极性键: 共用电子对无偏向 （电荷分布均匀）
如:H2(H-H) Cl2(Cl-Cl) N2(N N)
极性键： 共用电子对有偏向 （电荷分布不均匀）
如:HCl(H-Cl) H2O(H-O-H)
思考
1、 共价键有极性和非极性；分子是否也 有极性和非极性？
2、由非极性键形成的分子中，正电荷的 中心和负电荷的中心怎样分布？是否重合 ？
3、由极性键形成的分子中，怎样找正电 荷的中心和负电荷的中心？
Cl
Cl
HH
H Cl
δ+
δ-
H Cl
CO2:
δ- δ+ δ- F1
δ-
F合=0
F2
F3
δBF3：
δ+
δ-
δ-
δ-
F1
F2
F合
δ+
δ- δ+ δ+
δ+
δ+
H2O
δ-
δ+
δ+ δ+ δ+
NH3
δ-
δ+
δ+
δ+ABm的空间构型，判断中心原子和平衡，如果受力 平衡，则ABm型分子为非极性分子，否则为极性分子。 (3) 根据所含键的类型及分子的空间构型判断 当ABm型分子的空间构型是对称结构时，由于分子中正 负电荷重心可以重合，故为非极性分子，
如CO2是直线型，BF3是平面正三角型，CH4是正四面体 形等均为非极性分子。
当ABm型分子的空间构型不是空间对称结构时，一般为 极性分子，
如H2O为V型，NH3为三角锥形，它们均为极性分子。
(4)根据中心原子最外层电子是否全部成 键判断
课件6：2.3.1 键的极性、分子极性、范德华力
1 新知识·预习探索 目标定位
1．掌握化学键和分子间作用力的区别。 2．知道范德华力对物质物理性质的影响。 3．知道氢键的存在对物质性质的影响。 本节课在选修3中的地位非常突出，它起到了承上启下的作用， 上连必修2化学键，下连原子晶体、分子晶体，特别是分子晶体中熔 沸点比较。本节课在选修3中的难度不大，但其中的分子间作用力是 高考的热点。
个原子
原子电 性
一个呈δ＋，另一个呈δ－
不显电性
举例
HCl、H2O、NH3
H2、O2、Cl2
特别提醒：极性键和非极性键的判断方法 a．看成键元素种类：同种元素的原子间形成的共价键为非极性 键；不同种元素的原子间形成的共价键为极性键。 b．看成键元素的电负性：形成化学键时，一般地，两元素原子 的电负性之差Δx＝0时为非极性共价键；Δx<1.7时为极性共价键(注 意：Δx>1.7时为离子键) c．位于短周期的四种元素
第1课时 键的极性、分子极性、 范德华力
你知道图中是什么物质的形状吗？在它的内部存在什么作用力？
在必修2我们学习了极性键和非极性键的概念，知道由不同原子形成 的共价键是极性健，由同种原子形成的共价键是非极性键，那么由这 两种共价键形成的分子是否有极性呢？请让我们一起走进教材第三 节：分子的性质，探索其中的奥妙吧！
典例精析
例1 2015·福建厦门高二检测 下列化学键中，键的极性最小的是
()
A．C—N
B．C—F
C．C—O
D．C—C
解析：形成共用电子对的两元素的非金属性强弱相差越大，形成 的共价键的极性越强。四个选项中，都含有碳原子，其他元素的非金 属性大小关系为：F>O>N>C，所以极性键的极性大小关系为： C—F>C—O>C—N>C—C。
2020高中化学人教版选修三教学课件：2-3-1 键的极性和分子的极性 范德华力及氢键(共78张)
AB2
CO2、CS2
(或 A2B) H2O、SO2
极性键 极性键
非极性分子 直线形 极性分子 V 形
类型
实例 键的极性 分子的极性 立体构型
BF3 AB3
NH3
AB2C (或 ABC2) AB4
CH2O、 COCl2
CH4、SiCl4
AB2C2 (或
ABC3)
CH2Cl2、 CHCl3
极性键 极性键 极性键 极性键 极性键
非极性分子 平面三角形 极性分子 三角锥形 极性分子 平面三角形
非极性分子 正四面体形 极性分子 四面体形
(1)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。
(2)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如 H2O2 结构 式为 H－O－O－H，立体结构如图，不是对称结构，是含有非 极性键的极性分子。
2．范德华力及其对物质性质的影响
3．氢键及其对物质性质的影响 (1)氢键的概念 氢键是除范德华力外的另一种 分子间作用力 。它是由已经 与 电负性 很强的原子(如 N、F、O)形成共价键的 氢原子 与另一 个分子中或同一分子中 电负性很强的原子之间的作用力。 (2)氢键的表示方法 氢键通常用 A－H…B 表示，其中 A、B 为 N 、 O 、 F 中的一种，“－”表示 共价键 ，“…”表示形成的 氢键 。 (3)氢键的实质：氢键不是化学键，属分子间作用力的范畴。
知识点二 范德华力对物质性质的影响
1．分子间作用力 分子和分子之间存在着一种把分子聚集在一起的相互作用 称为分子间作用力。 范德华力 和 氢键 是两种常见的分子间 作用力，是比化学键弱得多的作用力。
2．范德华力及特点 (1)范德华力的存在 由气体在降低温度、增大压强时能够凝结成液态或固态(在 这个过程中，气体分子间的距离不断缩小，并由不规则运动的混 乱状态转变成为有规则的排列状态)的事实可以证明分子间存在 着相互作用，即分子间存在范德华力。
2020-2021学年化学人教版选修3课件：课时作业 2-3-1 键的极性和分子的极性
解析：由给定的信息可知，由极性键构成的非极性分子中的 中心原子无孤电子对，即中心原子的所有价电子都参与成键。
6．下列说法正确的是( D )
A．非极性分子中的原子上一定不含孤电子对 B．平面三角形分子一定是非极性分子 C．二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取 sp3 杂化，键角均 为 109°28′ D．ABn 型分子的中心原子最外层满足 8 电子结构，则 ABn 不一定是非极性分子
课时作业9 键的极性和分子的极性
时间：45 分钟 满分：100 分 一、选择题(每小题 4 分，共 44 分)
1．下列叙述正确的是( C )
A．含有非极性键的分子一定是非极性分子 B．非极性分子中一定含有非极性键 C．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子 D．键的极性与分子的极性有关
解析：本题的易错之处是混淆键的极性与分子极性的关系。 含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如 H2O2；非极性分 子中不一定含有非极性键，如 CH4、CO2 均是非极性分子，但都 只含极性键；键的极性只与成键原子是否相同有关，与分子的极 性无关，分子的极性除与键的极性有关外，还与分子的立体构型 有关。
解析：A 项，CCl4 是非极性分子，氯原子上含有孤电子对， 错误；B 项，HCHO 分子的中心原子 C 上无孤电子对，价层电 子对数为 3，空间构型为平面三角形，C 原子位于三角形内部， HCHO 分子的结构不对称，为极性分子，错误；C 项，甲烷分 子的空间构型是正四面体形，键角均为 109°28′，二氯甲烷分子 的空间构Байду номын сангаас是四面体形，键角发生了变化，不等于 109°28′，错 误；D 项，CH4 的中心原子 C 最外层满足 8 电子结构，CH4 是非 极性分子，NH3 的中心原子 N 最外层满足 8 电子结构，但 NH3 为极性分子，正确。
2020年高中化学第2章第三节第1课时键的极性和分子的极性范德华力和氢键讲义精练(含解析)新人教版选修3
第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键[知 识 梳 理]一、键的极性和分子的极性 1.键的极性2.分子的极性3.键的极性和分子极性的关系(1)只含非极性键的分子一般是非极性分子。
(2)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向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。
【自主思考】1.乙烯分子中共价键极性如何？乙烯是极性分子还是非极性分子？提示 乙烯分子中C —H 是极性共价键，C===C 是非极性共价键，乙烯分子空间对称，是非极性分子。
二、范德华力及其对物质性质的影响 1.概念分子之间普遍存在的相互作用力。
2.特征范德华力很弱，约比化学键的键能小1～2数量级。
3.影响因素(1)组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。
(2)分子的极性越大，范德华力越大。
4.对物质性质的影响范德华力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点。
范德华力越大，物质的熔、沸点越高。
【自主思考】2.Cl2、Br2、I2三者的组成和化学性质均相似，但状态却为气、液、固的原因是什么？提示Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，由于相对分子质量逐渐增大，所以范德华力逐渐增大，故熔、沸点升高，状态由气体变为液体、固体。
三、氢键及其对物质性质的影响1.概念已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个分子电负性很大的原子之间的作用力。
2.表示方法氢键通常用A—H…B—表示，其中A、B为N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。
3.分类氢键可分为分子内氢键和分子间氢键两类。
存在分子内氢键，存在分子间氢键。
前者的沸点低于后者。
4.特征氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，比化学键弱，但比范德华力强。
5.氢键对物质性质的影响氢键主要影响物质的熔、沸点，分子间氢键使物质熔、沸点升高。
【自主思考】3.卤族元素的氢化物的熔、沸点大小顺序是HF>HI>HBr>HCl，试分析其原因。
人教版高中化学选修3课件：2.3.1 键的极性、分子极性
2、分子的极性
知识探究
不重合 不为零
重合 等于零
动画演示
Cl Cl
Cl
Cl
共用电子对
Cl2分子中，共用电子对不偏向，Cl原子都不显电性，为非极性分子 结论：以非极性键结合的分子均为非极性分子
H Cl
δ+
δ-
H Cl
动画演示
共用电子对 HCl分子中，共用电子对偏向Cl原子，所以Cl原子一端相对地显 负电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均 匀，所以为极性分子 结论：以极性键结合的双原子分子为极性分子
成键原子 一个原子呈正电性(δ＋)， 的电性 一个原子呈负电性(δ－)
电中性
问题导学
如何判断键的极性？
同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键
如:H2(H-H)
Cl2(Cl-Cl)
N2(N N)
不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键
如:HCl(H-Cl)
H2O(H-O-H)
根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分， 以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？
当堂巩固
1、 下列叙述中正确的是( A )
√A．以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子
×B．以极性键结合的分子一定是极性分子
不一定是极性分子，若分子构型对 称，正负电荷中心重合，就是非极
×C．非非极极性性分分子子也只可能能是是某双些原结子构单对质称的分子 性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2
课时小结
共价键
极性键 空间不对称 极性分子 空间对称
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
高中化学 2.3.1键的极性与分子的极性 范德华力和氢键及其对物质性质的影响练习 新人教版选修3
第三节分子的性质第一课时键的极性与分子的极性1.下列叙述中正确的是( )A.极性分子中不可能含有非极性键B.离子化合物中不可能含有非极性键C.非极性分子中不可能含有极性键D.共价化合物中不可能含有离子键解析:A项,如H2O2中含非极性键,B项,如Na2O2中含非极性键,C项,如CCl4是极性键形成的非极性分子。
答案:D2.下列关于氢键的说法正确的是( )A.由于氢键的作用,使NH3、H2O、HF的沸点反常,且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3B.氢键只能存在于分子间,不能存在于分子内C.没有氢键,就没有生命D.相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键,且氢键的数目依次增多解析:A项,“反常”是指它们在与其同族氢化物沸点排序中的现象,它们的沸点顺序可由氢化物的状态所得,水常温下是液体,沸点最高。
B项,氢键存在于不直接相连但相邻的H、O原子间,所以,分子内可以存在氢键。
C项正确,因为氢键造成了常温、常压下水是液态,而液态的水是生物体营养传递的基础。
D项,在气态时,分子间距离大,分子之间没有氢键。
答案:C3.下列叙述中正确的是( )A.卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越大,稳定性也越强B.以极性键结合的分子,一定是极性分子C.判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是看分子中是否具有极性键D.非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合解析:对比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X极性键的强弱,卤素中非金属性越强,键的极性越大,A项正确。
以极性键结合的双原子分子,一定是极性分子,但以极性键结合形成的多原子分子,也可能是非极性分子,如CO2,B项错误。
A2B型如H2O、H2S等,AB2型如CO2、CS2等,判断其是否是极性分子的依据是看分子中是否有极性键及分子的立体构型是否对称,如CO2、CS2为直线形,分子的立体构型对称,为非极性分子;如H2O,有极性键,分子的立体构型不对称,为极性分子,C项错误。
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【合作探究】 (1)含有极性键的分子一定是极性分子吗?含有非极性键的分子一定是非极性分 子吗? 提示:键的极性是由形成化学键的两种元素的电负性决定,而分子的极性既与键 的极性有关,也与分子结构有关。含有极性键的分子如果空间结构对称,属于非 极性分子,如甲烷、二氧化碳等;含有非极性键的分子如果空间结构不对称,属于 极性分子,如N2H4等。
第三节 分子的性质 第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键及其对物质 性质的影响
必备知识·自主学习
一、键的极性和分子的极性 1.共价键的分类及其判断:
分类 极性共价键 共价键 非极性共价键
特点 共用电子对发生偏移 共用电子对不发生偏移
组成元素 _不__同__元素的原子 _相__同__元素的原子
【自主探索】 (1)HCHO分子的立体构型为_平__面__三__角__形,它与H2加成后,产物的熔、沸点比CH4的 熔、沸点高,其主要原因是(须指明加成产物是何物质)_加__成__产__物__C_H_3O_H_分__子__之__ _间__能__形__成__氢__键__。 (2)S位于周期表中第_Ⅵ__A_族,该族元素氢化物中,H2O比H2Te沸点高的原因是 _H_2O_分__子__之__间__存__在__氢__键__。
【解题指南】解答本题注意以下两点: (1)非金属单质全部为非极性分子。 (2)分子的极性与键的极性、分子的立体构型的关系。
【解析】HF是含有极性键、直线形的极性分子(极性最大,因F的电负性最大); H2S和SO2都含有极性键、都是V形结构的极性分子;NH3是含有极性键、三角锥形 结构的极性分子;CO2是含有极性键、直线形的非极性分子;CCl4是含有极性键、 正四面体形的非极性分子;N2、C60都是由非极性键结合的非极性分子。 答案:(1)N2、C60 (2)CO2 (3)CCl4 (4)NH3 (5)H2S、SO2 (6)HF
(2)已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图所示:
。
①分析H2O2分子中共价键的种类有哪些?
②H2O2分子中正电、负电中心是否重合?H2O2属于极性分子还是非极性分子?
提示:①H2O2分子中H—O键为极性共价键,O—O键为非极性共价键。
②不重合。H2O2属于极性分子。
【典例示范】 【典例】(2019·长沙高二检测)在HF、H2S、NH3、CO2、CCl4、N2、C60、SO2分子 中: (1)以非极性键结合的非极性分子是________; (2)以极性键相结合,具有直线形结构的非极性分子是______________; (3)以极性键相结合,具有正四面体结构的非极性分子是______________; (4)以极性键相结合,具有三角锥形结构的极性分子是______________; (5)以极性键相结合,具有V形结构的极性分子是________; (6)以极性键相结合,而且分子极性最大的是________。
关键能力·合作学习
知识点一 键的极性和分子的极性判断 1.极性键、非极性键的比较:
概念 原子吸引电子能力
共用电子对
成键原子电性 成键元素 举例
极性键 不同种元素原子形成的共价键 不同 共用电子对偏向吸引电子能力 强的原子 显电性 一般是不同种非金属元素 H—Cl、N—H
非极性键 同种元素原子形成的共价键 相同
2.键的极性与分子极性的关系:
【自主探索】 (1)同种非金属原子间形成的共价键一定是非极性键。 ( ) 提示:√。同种非金属原子形成的共价键,原子对共用电子对的作用力相同,共用 电子对不发生偏移,一定是非极性键。 (2)以极性键结合形成的分子一定是极性分子。 ( ) 提示:×。以极性键结合形成的分子,若分子的空间结构是对称的,则为非极性分 子,如CH4、CO2等。 (3)极性分子中一定不含非极性键。 ( ) 提示:×。在极性分子H2O2中存在非极性键。
(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。 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。
He、Ne —
H2
非极性键
HCl
极性键
H2O CO2 BF3 NH3 CH4 CH3Cl
极性键 极性键 极性键 极性键 极性键 极性键
键角
立体构型
—
—
—
直线形
—
直线形
105°
V形
180°
直线形
120°
平面三角形
107°
三角锥形
109°28′ 正四面体形
—
四面体形
分子极性 非极性分子 非极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 非极性分子 极性分子 非极性分子 极性分子
共用电子对不发生偏移
电中性 同种非金属元素 Cl—Cl、H—H
2.键的极性的判断方法:
3.分子极性的判断方法: (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,则分子的空间结构不对称,其分子为极性分子,具体实 例如下:
二、分子间作用力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: (1)范德华力:
(2)范德华力对物质性质的影响:范德华力主要影响物质的物理性质,如熔、沸 点,范德华力越大,熔、沸点_越__高__。
2.氢键及其对物质性质的影响: (1)氢键:
(2)氢键对物质性质的影响。 ①当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将_升__高__。 ②当形成分子内氢键时,物质的熔、沸点将_降__低__。 ③水结冰时,体积膨胀,密度_减__小__;接近沸点时形成“缔合分子”。
分子
中心原子 化合价绝 对值
中心原子 价电子数
分子极性
BF3
CO2
PCl5
SO3
H2O NH3 SO2
3
4
5
6
234
3
4
5
6
656
非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性
(2)根据分子所含键的类型及分子立体构型判断。
单原子分子
双原子 分子
三原子 分子
四原子 分子
五原子 分子
分子 键的极性