归纳与整理名师教学设计

2.3 分子的性质

【学习目标】

1．了解极性共价键和非极性共价键、极性分子和非极性分子，并能够加以判断。

2．了解范德华力及其对物质性质的影响。

3．能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质，并预测物质的有关性质，体验科学的魅力，进一步形成科学的价值观。

【重点和难点：】

1．极性分子和非极性分子的判断. 2．范德华力及其对物质性质的影响。

3. 手性分子。

4. 无机含氧酸分子的酸性。

【教学方法】自学

、讨论、讲解

【教学设计】

一、情境引入：

问题1.写出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式和结构式。

问题2.共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同？即共用电子对是否偏移?

由上节课内容的回复，引出本节课的内容。开始本节授课。

二、预习检测：

1.极性键：由 原子形成的 键，电子对会发生 。吸引电子能力弱的一方呈正电性(δ+)，吸引电子能力强的一方呈负电性(δ-)。

2．非极性键：由 元素的原子形成的 键是非极性共价键，电子对不发生 。

3.极性分子 含有极性键， 含有非极性键；含有极性键的分子 是极性分子；只含非极性键的分子， 是非极性分子。

三、新知新解：

键的极性

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教师提问：键的极性的判断依据是什么？

教师指出：共用电子对是否有偏向或偏离，共用电子对无偏向（电荷分布均匀）是非极性键，共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）是极性键。

思考问题：共用电子对是否有偏向或偏离是由什么因素引起的呢? 教师指出：原子对共用电子对的吸引力不同。即键合原子的电负性不同造成共用电子对有偏向或偏离。

同种非金属元素的原子间形成的共价键是非极性键。不同种非金属元素的原子间形成的共价键是极性键。

教师举出例子：O2-非极性键；CH4-极性键；CO2-极性键；H2O2-极性键、非极性键。

分子的极性

给出概念：

极性分子:正电中心和负电中心不重合。

非极性分子:正电中心和负电中心重合。

判断方法：看正电中心和负电中心是否重合

。

（1）看键的极性，也看分子的空间构型。 （2）化学键的极性的向量和是否等于零。

教师举例：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。

思考问题：从力学的角度分析：分子中各键的极性向量和。

教师指出：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）。

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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。

三角锥型, 不对称，键的极性不能抵消，是极性分子。

平面三角形，对称，键的极性互相抵消（ F合=0）

，是非极性分子。

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。

范德华力及其对物质性质的影响

给出概念：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。

教师指出：范德华力小于共价键键能，约比化学键能大。 教师提问：影响范德华力大小的因素有哪些？

教师指出：（1）结构大的分子，相对分子质量越大，范德华力越

高，熔、沸越大。

（2）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，熔、沸越高。

范德华力的特征

（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。

教师举例：四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系。

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教师提问：非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体，其熔沸点与其分子量有关．对于同一主族非金属元素而言，从上到下，分子量逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？

教师指出：说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除分子间作力之外的其他作用。这种作用就是氢键。

氢键

氢键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。

教师举例：在HF中 F 的电负性相当大, 电子对强烈地偏向 F, 而 H 几乎成了质子(H+), 这种 H 与另一个HF分子中电负性相当大、r 小的F相互接近时, 产生一种特殊的分子间力

——

氢键。

氢键可以表示为

···· ,如: F－H····F－H 教师指出：氢键不属于化学键；一般表示为: X—H----Y（其中X、Y为F、O、N）表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。

形成的两个条件: 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)。

氢键的存在

教师引导学生思考氢键在什么情况下存在？

教师指出：（1）分子间氢键 氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。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。

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教师举例：

(1)分子间氢键：

(2)分子内氢键：

氢键的大小

氢键键能大小范围：氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。

氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关，即与X和Y的电负性有关。它们的吸引电子能力越强(即电负性越大)，则氢键越强，如F原子得电子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键；

原子吸引电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序为：F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N；C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。

氢键物质性质的影响

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

溶解性

给出概念：

（1）

“相似相溶”规律：

非极性物质一般易溶于非极性溶剂，极性溶质一般易溶于极性溶剂。

（2）

若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

（3）

若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度。

（4）“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。

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教师举例：（1） NH3是极性分子，CH4为非极性分子，而水是极性分子，根据“相似相溶”规律， NH3易溶于水，而CH4不易溶于水。并且NH3与水分子之间还可以形成氢键，使得NH3更易溶于水。

（2）油漆是非极性分子，有机溶剂如（乙酸乙酯）也是非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据“相似相溶”规律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。

（3）

实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是因为碘和四氯化碳都是非极性分子，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而水是极性分子。

手性

教师提问：每个人的手都是完全对称的吗？

教师指出：（1）手性：镜像对称，在三维空间里不能重叠。

（2）

手性异构体：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。

（3）手性分子：有手性异构体的分子叫做手性分子。

教师引导学生思考：如何判断分子是否手性的？

教师指出：（1）

凡具有对称面、对称中心的分子，都是非手性分子。

（2）有无对称轴，对分子是否有手性无决定作用。

（3）一般：当分子中只有一个C* ，分子一定有手性。当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。无对称面，又无对称中心的分子，必是手性分子。

四、随堂练习：

1.下列各组物质中，都是有极性键构成极性分子的一组是（

）

A．CH4

和 Br2 B．NH3

和 H2O C．H2S 和 CCl4 D．CO2

和 HCl 2. 下列有关性质判断正确且可以由范德华力来解释的是（ ）

A．沸点：HBr > HCl B．沸点：CH3CH2Br < C2H5OH C．稳定性：HF > HCl D．－OH上氢原子的活泼性：H－O－H > C2H5－O－H 3. 下列化合物的分子间氢键最强的是（ ）

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A．CH3OH B．HF C．H2O D．NH3

4. 下列各组物质中沸点符合由高到低顺序的是（ ）

A．HI>HBr>HCl>HF B．H2Te>H2Se>H2S>H2O C． NH3>AsH3>PH3 D．CH4>GeH4>SiH4

5. 下列现象的原因与氢键的存在无关的是（ ）

A．水的熔沸点较高 B．HCl的熔沸点比HF低

C．NH3极易溶于水 D．CH4的沸点比SiH4低

五、课堂小结：本节是在学习了共价键和分子的立体结构的基础上，进一步来认识分子的一些性质。利用学生已有的生活体验和知识经验，创设教学情景，在此情景中提出问题，通过模型拼装、实验探究、交流讨论等活动来认识分子的性质。通过设置台阶，增加知识及其运用的梯度，培养学生分析推理、联想类比、归纳总结、模仿创造的学习能力。

【板书设计】

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参考答案

预习检测：

1、不同、共价、偏移。

2、相同、共价、偏移。

3、一定、可能、不一定、一定。

随堂练习：

1 、B 2、 A 3、B 4、C 5、D 第8页