第1课时____键的极性和分子的极性、范德华力、氢键及其对物质性质的影响
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
第二章 第三节 第1课时 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键
[课时作业]一、选择题1．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于()A．由极性键形成的极性分子B．由极性键形成的非极性分子C．由非极性键形成的极性分子D．由非极性键形成的非极性分子解析：键角为180°说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合，是非极性分子。
答案：B2．下列叙述中正确的是()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C．非极性分子只能是双原子单质分子D．非极性分子中，一定含有非极性共价键解析：A是正确的，如O2、H2、N2等；B错误，以极性键结合的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，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C错误，非极性分子也可能是某些结构对称的含极性键的化合物，如CH4、CO2等；D错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。
答案：A3．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是含极性键的非极性分子。
根据上述实例可推出AB n型分子是非极性分子的经验规律是()A．分子中不能含有氢原子B．在AB n分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量C．在AB n分子中A原子没有孤电子对D．分子中每个共价键的键长应相等解析：题中五种分子的电子式分别为：，其中NH3、H2S分子的中心原子有孤电子对，导致正电中心和负电中心不重合，使分子具有极性。
而CO2、BF3、CCl4分子的中心原子没有孤电子对，正电中心和负电中心重合，分子无极性。
答案：C4．有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。
下列关于该分子的空间结构和极性的说法，正确的是()A．假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子B．假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子C．假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子D．假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子解析：若AB2C2为平面结构，可能为对称结构，也可能是不对称结构，若为四面体结构，则一定是不对称结构。
【同步测控 优化设计】2018-2019学年高二人教版化学选修三练习：2.3.1 键的极性与分子的极性
第三节分子的性质第一课时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…A组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。
原创1：2.3.2 范德华力和氢键
有方向性、有饱 和性
范德华力和氢键 范德华力、氢键及共价键的比较
第 键
共价键>氢键>范德华力
共价键
影响强 度的因
素
①随着分子极性的增 大而增大
②组成和结构相似的 物质，相对分子质量 越大，范德华力越大
对于A— H…B—，A、 成键原子半径 B的电负性越 越小，键长越 大，B原子的 短，键能越大， 半径越小，键 共价键越稳定
分子间氢键
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
…………
范德华力和氢键 水的物理性质:
问题探究第 12 页
的
水的熔 水的沸 水在0 ℃时 水在4 ℃时 水在20 水在100 点(℃) 点(℃) 密度(g/ml) 密度(g/ml) ℃时密度 ℃时密度
①影响分子 的稳定性② 共价键键能 越大，分子 稳定性越强
范德华力和氢键 1、下列现象与化学键有关的是( C )
当堂巩第固17 页
的
×A．分F子2间、作C用l2、力B不r是2、化I学2单键质的熔点依次升高
相对分子质量越大，分子间作用力越强，单质的熔点也就越高。
×√BC．．HHHH2—O22OOO分键的在子键沸高间能存点温很在远下大氢高也，键于难在，较H分使2高解分S温的子度沸间时作点也用氢难力键打增不开强是化学键 ×D．克干服冰的汽是范化德华力
当堂巩第固18 页
的
范德华力和氢键
2、下列关于氢键的说法中正确的是( C )
×A.
每个水分子内含有两个氢键
分子间
×B.
分子的性质课时1、2
经验规律:在ABn型分子中，当A 的化合价数 值等于其族序数时，该分子为非极性分子.
思考与交流
答案
极性分子：HCl 非极性分子：H2 O2 Cl2 2. 都是非极性分子 3. 极性分子：HCN H2O NH3 CH3Cl 非极性分子：CO2 BF3 CH4
1.
自学: 科学视野—表面活性剂和细胞膜
O
C
O
F1
F合=0
F2
180º
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
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。
4. 分子间的范德华力有以下几个特征：
（1）作用力的范围很小 （2）很弱，约比化学键能小1～2个数量级， 大约只有几到几十 KJ·mol-1。 （3）一般无方向性和饱和性 （4）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
思考： （1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶 体的 分子间作用力 。 （2）将CO2气体溶于水，破坏了CO2 分子 共价键 。
（2）化学键的极性的向量和是否等于零
第一类：全部由非极性键组成的分子 是非极性分子。
如：P4、C60、S8
C70、B12
第二类：对于ABn型分子极性判别方法
由极性键组成的双原子分子 一定是极性分子。
如：HX、CO、NO、
思考
从力学的角度分析： 分子中各键的极性向量和
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）
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
5.范德华力与氢键可同时存在于分子之间吗?
提示:可以。范德华力是分子与分子间的相互作用力,而氢键是分子间
比范德华力稍强的作用力,它们可以同时存在于分子之间。
【归纳总结】 范德华力、氢键及共价键的比较
范德华力
概念 物质分子之间 普遍存在的一 种相互作用力
氢 键
由已经与电负性很大的原 子形成共价键的氢原子与 另一个电负性很大的原子 之间的作用力 分子内氢键、分子间氢键
①影响物质的熔、沸点, 溶解度等物理性质②组 成和结构相似的物质,随 着相对分子质量的增大, 物质的熔、沸点升高。 如F2<Cl2<Br2<I2, CF4<CCl4<CBr4
对于A—H…B—,A、B 的电负性越大,B原子 的半径越小,键能越大
对物 质性 质的 影响
分子间氢键的存在,使 物质的熔、沸点升高, 在水中的溶解度增大, 如熔、沸点:H2O>H2S, HF>HCl,NH3>PH3
不发生 偏移 共用电子对_______
极性键
非极性键 电中性 同种 非金属元素 _____
成键原 子电性
成键元素
显电性 不同种 非金属元素 一般是_______
H—Cl、 举例
Cl—Cl、H—H
2.分子的极性: (1)极性分子与非极性分子。
不重合 不为零 重合 为零
(2)共价键的极性与分子极性的关系。
2.对溶解度的影响:在极性溶剂里,如果溶质分子与溶剂分子间可以形
成氢键,则溶质的溶解性增大。例如,乙醇和水能以任意比例互溶。
3.对水密度的影响:绝大多数物质固态时的密度大于液态时的密度,但
是在0℃附近水的密度却是液态的大于固态的。水的这一反常现象也
范德华力
注意：C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。
露脸 互动面板
区域
知识点三、氢键性质及应用 1. 氢键的强弱
氢键是一种静电作用，是除范德华力外的另一种分子间作用力 氢键的大小介于化学键与范德华力间，不属于化学键，但有键 长、键能，氢键具有饱和性、方向性。
如： C2H5OH、CH3COOH、H2O 、HF、NH3 相互之间
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
露脸 互动面板
区域
知识点三、氢键性质及应用
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
区域
2．二氯化硫(Cl—S—S—Cl，直线形)是一种琥珀色液体，
是不合同成原硫子化间染极料性的键重要原同料原。子间非极性键
:: :: :: ::
(1)写出它的电子式__:_C_l_:_S__:_S_:__C_l_:
露脸
互动面板
(2)指出它分子内的键型__S-_S_键__非_极__性_共__价_键__，_S_-_C_l键__极_性__共_价__键________ 区域
电负性相差越大，分子极性越强
露脸 互动面板
区域
2. 有五种ABn型分子：①SO2、②CH4、③H2O、④CO 2⑤NH3。
孤电子对数 1
0
2
0
0
价层电子对数 3
4
4
2
4
(1)判断五种分子的空间构型 根据价层电子对互斥理论
课时作业20：2.3.1 键的极性和分子的极性 范德华力和氢键
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基础题组1.关于丙醇（CH3CH2CH2OH）分子的说法正确的是（）A.分子中共含有11个极性键B.分子中含有配位键C.分子中只含σ键D.分子中含有1个π键解析丙醇（CH3CH2CH2OH）分子中共含有9个极性键，A项错误；分子中不含有配位键，B项错误；分子中只有单键，所以只有σ键，C项正确，D项错误。
答案 C2.实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于（）A.由极性键形成的极性分子B.由极性键形成的非极性分子C.由非极性键形成的极性分子D.由非极性键形成的非极性分子解析BeCl2中Be—Cl键是不同元素形成的共价键，为极性键，两个Be—Cl键的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合，BeCl2属于非极性分子，故BeCl2是由极性键形成的非极性分子。
答案 B3．下列说法正确的是()A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂B．随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4(X为卤素原子)分子间作用力逐渐增大，所以它们的熔、沸点也逐渐升高C．由于H—O键比H—S键牢固，所以水的熔、沸点比H2S的高D．在由分子构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定解析冰融化时发生物理变化，只破坏H2O分子间的分子间作用力而不破坏化学键，A项错误；结构相似的分子中，物质的熔、沸点与其相对分子质量成正比，所以随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4的分子间作用力逐渐增大，所以它们相应的熔、沸点也逐渐升高，B项正确；物质的熔、沸点与化学键无关，水的熔、沸点比H2S的高是因为水分子间存在氢键，C项错误；物质的稳定性与化学键有关，与范德华力无关，D项错误。
答案 B4．下列说法正确的是()A．分子间作用力越大，分子越稳定B．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高C．相对分子质量越大，其范德华力越大D．分子间只存在范德华力解析分子间作用力主要影响物质的物理性质，化学键主要影响物质的化学性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，B项正确，A项不正确；分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其范德华力越大，C项不正确；有些物质的分子间除存在范德华力外，还存在其他作用力，D项不正确。
【化学】：2.3《分子的性质》极性非极性
第一类：全部由非极性键组成的分子 是非极性分子。
如：P4、C60、S8
C70、B12
第二类：对于ABn型分子极性判别方法
由极性键组成的双原子分子 一定是极性分子。
如：HX、CO、NO、
O
C
O
180º
H
H
O F合≠0
104º 30＇
NH3
N
BF3
120º
’
H
水的物理性质十分特殊。水的熔沸点高，水的比热 容较大，水结成冰后密度变小……
4。化学键与分子间作用力的比较
存在 化学键 范德华力 氢键 强弱 强烈 较弱 影响范围 化学性质
原子间 离子间
分子间 固态、液态 水分子间
熔沸点
物理性质 熔沸点、粘度、 较强 硬度、溶解性 物理性质
练习：
（04广东）下列关于氢键的说法中正确的是( C )
5. 氢键对物质物理性质的影响：
（1）分子间氢键使物质熔沸点升高 （2）分子内氢键使物质熔沸点降低 （3）物质的溶解性
思考：NH3为什么极易溶于水？NH3溶于水是形成NH…Ｏ还是形成O-H…N?
NH3溶于水形成氢 键示意图如右,正 是这样，NH3溶于 水溶液呈碱性
氢键的大小稍大于分子间力，比键要弱得多。 氢键的形成对化合物的物理和化学性质具有重要影 响，在生命物质的形成及生命过程中都扮演着重要 角色。 在水蒸气中水以单个H2O分子形式存在；在液 态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形 成(H2O)n；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，密度减少，因此冰 能浮在水面上。
练习：指出下列微粒中的共价键类型
高中化学第二章分子结构与性质3_2范德华力氢键及其对物质性质的影响课件新人教版选修3
解析：由题意知 A 是 H 元素，B 是 O 元素，C 是 Na 元素，D 是 S 元素，E 是 Cl 元素。(1)O2 中含 O===O 键，既有 σ 键又有 π 键； H2O 中 O 采取 sp3 杂化，有 2 个孤电子对。(2)H2O 与 H2S 结构相似， 但水分子间能形成氢键，故 H2O 的沸点高于 H2S。(3)Cl 原子的电子 排布式是 1s22s22p63s23p5 或[Ne]3s23p5。(4)两种物质均由 H、O、Na、 S 组成，由 Na 的存在想到可能是碱或者盐，但碱最多由三种元素组 成，所以只能是盐，而且只能是酸式盐——NaHSO4 和 NaHSO3。
10．下列事实与氢键有关的是( B ) A．水加热到很高的温度都难以分解 B．水结成冰体积膨胀，密度变小 C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4 熔点随相对分子质量增大而升 高 D．HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱
解析：形成氢键的条件是一方有“裸露”的氢原子，另一方 有半径较小且吸引电子能力较强的活泼非金属原子。A 表示水的 稳定性，C 与分子间作用力有关，D 与共价键的键能有关，只有 B 是由于形成氢键。
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 ， “—”表示 共价键 ，“…”表示形成的 氢键 。
3．氢键的类型 氢键可分为 分子间氢键 和 分子内氢键 两大类。 4．键能大小 氢键不属于化学键，是分子间一种较弱的作用力。氢键键能 较小，但氢键比 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 物理性质 ，如熔点、沸点等，氢键的 存在会引起沸点的反常变化，如图：
9．下列说法错误的是( C ) A．卤素元素的非金属氢化物中 HF 的沸点最高，是由于 HF 分子间存在氢键 B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低 C．H2O 的沸点比 HF 的沸点高，是由于水中氢键的键能大 D．氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关