(2014最新修订)高二选修3第二章分子结构与性质第三节分子的性质修订

D
O
CH2OH
—COOH或—COO —
分析：CH3—C—O—* CH—CHO A．与银氨溶液反应 —CHO→ B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应
O
—CH2OH → -CH2O— CH
C．与金属钠发生反应 D．与H2发生加成反应
—CH2OH → —CHO →
—CH2ONa —CH2OH
4．分子式为C4H10O的有机物中含“手性” 碳原子的结构简式为_____________。
左手和右手不能重叠
左右手互为镜像
阅读：什么是手性？
具有完全相同的组成和原子排列的一 对分子，如同左手与右手一样互为镜像， 却在三维空间里不能重叠，互称手性异 构体。有手性异构体的分子叫做手性分
子。
五、手性
1、手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)
（1）具有完全相同的组成和原子排列。 （一般即分子式相同，结构简式也相同） （2）结构互为镜像 （3）在三维空间里不能重叠
100 75 50 25 0 -25 -50 -75 -100 -125 -150 CH4 NH3 HF
H2O
H2Te SbH3 H2S HCl PH3 SiH4 ×
H2Se
AsH3 HBr
HI
×
SnH4
×
GeH4
×
2
3
4
5
周期
一些氢化物的沸点
液 态 水 中 的 氢 键
固态水中的氢键
水的密度比较特殊。在0℃～ 4℃之间随着温度的升高密度不是 减小而是增大，0℃时为0.999841g ／cm3，到4℃时达到最大值为 1.000000g／cm3 .
思
考
在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5mL蒸 馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘 水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水 溶液中加入约1mL四氯化碳(CCl4)，振荡试管，观察 碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液 。再向试管里加入1mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试 管，溶液紫色变浅，这是由于在水溶液里可发生如下 反应：I2+I-＝I3-。实验表明碘在纯水还是在四氯化碳 中溶解性较好?为什么?
溶质分子与溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易。 溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力越相似，越易 互溶。
练习：
1．比较NH3和CH4在水中的溶解度。 怎样用相似相溶规律理解它们的溶解 度不同？
因为CH4是非极性分子，而NH3是极性分子，根 据相似相溶规律，NH3易溶于极性溶剂H2O 中，且NH3 与H2O之间还可形成氢键，也促进了NH3的溶解。
H
107º 18'
H H
C
正四面体型 ，对称结构，C-H键 的极性互相抵消（ F合=0） ，是非 极性分子
H
H
109º 28'
H
H
1、常见分子的构型及分子的极性
常见分子 键的极 性 键角 分子构型 分子类型
双原 H2、Cl2 无 子分 HCl 有 子 三原 CO 有 2 子分 H2O 有 子 四原 子分 子 五原 子 NH3
H * CH3—C—CH2—CH3 OH
5、葡萄糖分子中含有____个“手性”碳原子，
其加氢后“手性”碳原子数为______个。
因为高碳醇中的烃基较大，烃基是非极性 基团，是疏水亲油基团，所以高碳醇在水中 的溶解度很小。
练习
5 ．根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规 律，说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶 解度大，下列说法正确的是( C ) A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素 B．溴、碘是单质，四氯化碳是化合物 C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分 子，而水是极性分子 D．以上说法都不对
分析方法：从力的角度分析
在ABn分子中，A-B键看作AB原 子间的相互作用力，根据中心原子A 所受合力是否为零来判断，F合=0， 为非极性分子（极性抵消）， F合≠0， 为极性分子（极性不抵消）
O
C
O
C=O键是极性键， 但从分子总体而言CO2 是直线型分子，两个 C=O键是对称排列的， 两键的极性互相抵消 （ F合=0），∴整个分 子没有极性，电荷分布 均匀，是非极性分子
若中心原子A的化合价的绝对值等 于该元素原子的最外层电子数，则为 非极性分子，若不等则为极性分子。
[练习] 判断下列分子是极性分子还是 非极性分子： PCl3、CCl4、CS2、SO2 非极性分子
二、范德华力及其对物质性质的影响
分子间的相互作用力又称范德华力
作用微粒 作用力强弱 相邻原子 作用力强烈 之间 意义
F1
F合=0
F2
180º
O-H键是极性键，共用电 子对偏O原子，由于分子是 折线型构型，两个O-H键的 F1 极性不能抵消（ F合≠0）， ∴整个分子电荷分布不均匀， 是极性分子
H
H
O F合≠0
F2
104º 30＇
NH3： N
三角锥型, 键的极性不能抵 消，是极性分子
BF3： F1
F3 平面三角形，对 120º 称，键的极性互相抵 消（ F =0 ） ，是非 合 F 2 ’ F 极性分子
影响物质的 化学性质和 物理性质
化学键
影响物质的 范德华力 分子之间 作用力微弱 物理性质
（熔、沸点及 溶解度等）
干
冰
分子间 干冰气化，破坏了CO2分子晶体的作用力 ————— CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的共价键 ————
思考：
相对分子质量越大、分子的极性越大、 分子间作用力越大。
沸点/℃
选修3 物质结构与性质
第二章 分子结构与性质
第三节
分子的性质
一、键的极性和分子的极性
二、范德华力及其对物质性质的影响 三、氢键及其对物质性质的影响 四、溶解性 五、手性 六、无机含氧酸分子的酸性
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
氢键并不限于在同类分子之间形成．不 同类分子之间亦可形成氢键， 如醇、醚、酮、胺等相混时，都能生成 类似O一H…O状的氢键。例如，醇与胺相 混合即形成下列形式的氢键：
7、氢键对物质性质的影响
（1）对熔点和沸点的影响 • 分子间氢键使物质熔、沸点升高。 • 分子内氢键使物质熔、沸点降低。 （2）对溶解度的影响 • 溶质分子与溶剂分子之间形成氢键使溶质 溶解度增大。
++
– –
+
–
正负电荷中心重合
正负电荷中心不重合
非极性分子
极性分子
判断分子极性的方法（二）：
数学方法
分子是否关于中心原子呈空间
Z
对称（通过观察分子是否关于中心原子在三轴
方向上完全对称来判断）； Z
O
C
O
Y
H
O
H
Y
X 三轴完全对称 非极性分子
X 三轴不完全对称 极性分子
判断分子极性的方法（三）：
物理方法 中心原子所受合力是否为零（我们 把ABn型分子中,Ａ－Ｂ键看成是Ａ、Ｂ原子间的 相互作用力，从力的角度分析，根据中心原子Ａ所 受合力是否为零来判断）。
3、形成氢键的两个条件: 1. 与电负性大且 r 小的原子(F, O, N)相 连的
H;
2. 在附近有电负性大, r 小的原子(F, O, N).
4、氢键的存在 （1）分子间氢键 如：HF、H2O、NH3 相互之间 C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间 （2）分子内氢键 某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯 酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和— NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环” 的特殊结构
BF3 CH4
无 直线型 无 直线型 180º 直线型
104º 30‘ 折线型 107º 18' 三角锥型 120º
非极性 极性 非极性
极性 极性
有
有
有
平面三角形 非极性 非极性
109º 28 ' 正四面体型
键的极性
决定 分子的空 键角 决定
间结构
分子的 极性
2、判断ABn型分子极性的经验规律：
水和甲醇相 互溶解，氢键 的存在增大了 溶解度。
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。
分子内氢键：使物质的熔、沸点降低。
四、溶解性
相似相溶：非极性溶质一般能溶于非极性溶
剂, 极性溶质一般能溶于极性溶剂
4℃以后和一般物质一样随温度 升高而逐渐减小(20℃为0.998203g ／cm3 ,100℃时为0.958354g／cm3)。 水结冰体积膨胀 .
三、氢键及其对物质性质的影响
1、氢键概念 是一种特殊的分子间作用力，它是由已 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.(不属于化学键) 2、表示方法： 一般表示为 X—H- - -Y （其中X、Y为F、O、N）
O
C
O
Ｆ1
Ｆ2
合力为0，为非极性分子 O
H H
Ｆ1
Ｆ2
合力不为0，为极性分子
δ+
H Cl H
δCl
共用电子对 HCl分子中，共用电子对偏向Cl原 子，∴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，∴为极性分子
∴以极性键结合的双原子分子为极性分子
含有极性键的分子一定是极性分子吗？
2、手性分子——有手性异构体的分子
3、判断一种有机物是否具有手性异构体，可 四 个不同的 以看其含有的碳原子是否连有_____ 原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手 性碳原子。用※表示。