(共31张PPT)
分子结构与物质的性质（第三课时）
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/g
∞
∞
∞
0.11
0.030
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1.01×105
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1.01×105
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1.01×105
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1.01×105
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1.01×105
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1.01×105
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
在该表中，氨气溶解度最高。
气体的溶解度（气体的压强为1.01×105
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
NH3是极性分子，NH3和H2O发生反应，
且NH3分子和H2O分子间能形成氢键
1.分子的极性
4.形成氢键
3.发生化学反应
2.分子结构的相似性
物质在水中的溶解性的影响因素
请利用物质的溶解性的影响因素解释实验现象
资料
想一想
请利用物质的溶解性的影响因素解释实验现象
想一想
碘水溶液
向碘水溶液中加入CCl4后
资料
请利用物质的溶解性的影响因素解释实验现象
想一想
请利用物质的溶解性的影响因素解释实验现象
想一想
I2
+
I-
I3-
认识手性分子
活动1
尝试着将这两个分子叠合，它们能叠合吗？
两个分子互为镜像，但不能相互叠合，
认识手性分子
左手和右手互为镜像，但不能相互叠合，
认识手性分子
像这样具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体（或对映异构体）。
有手性异构体的分子叫做手性分子
认识手性分子
活动2
搭建CH2ClBr和CHFClBr的分子模型，并制作其
镜像分子模型，并思考二者是否是同种分子？
手性分子形成的条件
CH2ClBr
绕轴旋转
能叠合
手性分子形成的条件
互为镜像关系的分子能叠合，是同种分子
CHFClBr
互为镜像关系的分子不能叠合，不是同种分子
绕轴旋转
不能叠合
手性分子形成的条件
同一个碳原子上连有四个不同的原子（基团）
互为镜像的分子在三维空间里不能叠合
互为手性异构体
手性分子形成的条件
2001年，诺贝尔化学奖授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的手性异构分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性合成的药物生产造福人类并带来巨大的经济效益。
手性分子的应用
2001年，诺贝尔化学奖授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的手性异构分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性合成的药物生产造福人类并带来巨大的经济效益。
手性分子的应用
2001年，诺贝尔化学奖授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的手性异构分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性合成为药物生产造福人类并带来巨大的经济效益。
手性分子的应用(共29张PPT)
分子结构与物质的性质（第二课时）
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1～2个数量级
分子
HCl
HBr
HI
431.8
366
298.7
21.14
23.11
26.00
力
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
HCl
HBr
HI
431.8
366
298.7
21.14
23.11
26.00
力
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
HCl
HBr
HI
Ar
CO
431.8
366
298.7
无
745
21.14
23.11
26.00
8.50
8.75
力
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
HCl
HBr
HI
Ar
CO
21.14
23.11
26.00
8.50
8.75
熔点/℃
-114.2
-86
-50.8
-189.2
-205
沸点/℃
-85
-67
-35.1
-185.9
-191.5
力
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
Br2
I2
气态
液态
固态
熔、沸点依次升高
常温下
范德华力依次增大
Cl2
Cl2、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
O—H
…
O
N—H
…
N
F—H
…
F
沸点/℃
周期
氢键的形成条件
X—H
Y—
…
共价键
氢键
氢键的大小
467
11
18.8
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。
力
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1～2个数量级
比化学键的键能小1～2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（
）
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
B
练一练
一个水分子最多能形成几个氢键？(共39张PPT)
分子结构与物质的性质（第一课时）
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？
H2
HF
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
H2
HF
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
H—H
H—F
H
F
H
H
：
：
：
：
：
δ-
δ+
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
H—H
H—F
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
δ-
δ+
认识分子的极性
CO2
δ-
δ+
δ-
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
δ-
δ+
认识分子的极性
CO2
δ-
δ+
δ-
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
δ-
δ+
δ-
直线形
2个C=O的极性的向量和为零，是非极性分子
CO2
H2
Cl2
HF
HCl
判断分子的极性的方法
CCl4
NH3
CH4
BF3
H2
Cl2
HF
HCl
判断分子的极性的方法
CCl4
NH3
CH4
BF3
同种原子构成的双原子分子是非极性分子
H2
Cl2
HF
HCl
判断分子的极性的方法
CCl4
NH3
CH4
BF3
不同原子构成的双原子分子是极性分子
H2
Cl2
HF
HCl
判断分子的极性的方法
CCl4
NH3
CH4
BF3
相同原子构成的多原子分子大多是非极性分子
H2
Cl2
HF
HCl
判断分子的极性的方法
CCl4
NH3
CH4
BF3
NH3
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
C
Cl
Cl
Cl
Cl
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
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2Na＋2CH3CH2OH
2CH3CH2ONa＋H2↑
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？
H
O
H
C2H5
O
H
δ+
δ-
δ+
δ-
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
CH3COOH
CH3COO-
+
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
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
C2H5
O
H
δ+
δ-
O
C
H
O
H
δ+
δ-
O
C
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
CH2
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
键的极性对化学性质的影响
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
CH
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
Cl
键的极性对化学性质的影响
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
C
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
Cl
Cl
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
?
