第四讲分子的性质及分子间作用力
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第四讲分子的性质及分子间作用力
【考点归纳】
【考点一:键的极性和分子极性】
1.极性共价键与非极性共价键
2.分子的极性
类型非极性分子极性分子
形成原因正电中心和负电中心重合的分子正电中心和负电中心不重合的分子
存在的共价键非极性键或极性键非极性键或极性键
分子内原子排列对称不对称
实例H2、N2、CO2HCl、NO、H2O
【方法引领】多原子分子(化合物)极性判断常用方法
①化合价法:若中心原子的化合价绝对值等于其所在主族序数,是非极性分子。反之则是极性分子。
②孤电子对法:若中心原子有孤电子对时,是极性分子,反之则是非极性分子。
【例1】1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。臭氧分子的结构如图,呈V型,两个O-O键的夹角为116.5º,三个原子以一个O原子为中心,与另外两个氧原子分别构成共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子各提供一个电子,构成一个特殊的化学健―三个O原子均等地享有这三个电子。请回答:
(1)臭氧与氧气的关系是______________。
(2)写出下列分子与O3分子的结构最相似的是( )
A.H2O B.CO2C.SO2D.BeCl2
(3)O3是分子(极性或非极性)
【针对训练】用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流,现象如下图所示,据此分析,A、B 两种液体分子的极性正确的是
A.A是极性分子,B是非极性分子
B.A是非极性分子,B是极性分子
C.A、B都是极性分子
D.A、B都是非极性分子
【考点二:范德华力】
1.范德华力含义:分子间普遍存在的相互作用力(把分子聚集在一起),称为分子间作用力,又称为范德华力。
2.影响范德华力的因素:其大小主要由分子的相对分子质量的大小和分子极性的强弱决定。一般,相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力越大。
3.范德华力对物质性质的影响
(1)熔沸点:范德华力越大,由分子构成的物质熔沸点就越高。
(2)溶解性:溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越大其溶解度越大
【考点三:氢键】
1.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(N、O、F)形成强极性共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间产生的作用力。
2.氢键的表示方法及形成条件
(1)表示法:A -H…B -
(2)形成条件:一般只考虑N 、O 、F 三种元素与H 形成的化合物。
3. 氢键的类型:分子间氢键与分子内氢键
4. 氢键对物质性质的影响
(1)熔沸点:形成分子间氢键使得物质熔沸点升高;形成分子内氢键使物质熔沸点降低。
如NH 3、H 2O 、HF 的熔、沸点升高,使其在同族氢化物中熔、沸点高,更易液化。
(2)密度:水结冰体积膨胀,密度减小就是由于形成了分子间氢键。
(3)溶解性:若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。如NH 3极易溶于水;
C 2H 5OH 与水任意比互溶。
5. 氢键的特点:氢键既有方向性又有饱和性。
【例2】下列现象与氢键有关的是:
①H 2O 的熔、沸点比ⅥA 族其他元素氢化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④科学家测得氟化氢真实组成为(HF)n ⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑥水分子是很稳定的分子
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④⑤
C.①②③④
D.①②③
【针对训练1】下列化合物的沸点比较,前者低于后者的是( )
A .乙醇与氯乙烷
B .邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸
C .对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛
D .H 2O 与H 2Te
【针对训练2】若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶
段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是 ( )
A .氢键;分子间作用力;极性键
B .氢键;氢键;非极性键
C .氢键;极性键;分子间作用力
D .分子间作用力;氢键;非极性键
【考点四:相似相溶原理】 ①“相似相溶”的规律: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。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。
②随着溶质分子中憎水基的增大,溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而
戊醇在水中的溶解度明显减小。
【考点五:手性分子】
1. 定义: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,这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。
连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子(如图中黑色球)。
具有手性关系的分子互称为手性异构体,又叫对映异构体、光学异构体。
2. 手性分子的应用:生产手性药物;生产手性催化剂
【例3】当一个碳原子连有四个不同原子或原子团时,该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含
有2个手性碳原子的是 ( )
A .
B .
C .
D .
NH 2 H H 3C HOOC H 2N H CH 3 COOH CHO CHOH CH 2OH CHO CH 2 H -C -Br Cl COOH CHOH CH 2 CHClBr OH CHCl CH 3-C - CH 3