1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质归归 纳纳 总总 结结1.共价键的分类共价键的分类 定义：由同种原子形成的共价键。定义：由同种原子形成的共价键。一、一、键的极性和分子的极性键的极性和分子的极性（1）非极性键）非极性键（2）极性键）极性键特征：特征：共用电子对不发生偏移，共用电子对不发生偏移，成键原子不显电性。成键原子不显电性。原因：不同原子的电负性不同。原因：不同原子的电负性不同。原子的电负性差别越大，键的原子的电负性差别越大，键的极性越强。极性越强。原因：原因：相同原子的相同原子的电负性相同。电负性相同。定义：由不同种原子形成的共价键。定义：由不同种原子形成的共价键。特征：特征：共
2、用电子对发生偏移，共用电子对发生偏移，成键原子显正电性和负电性。成键原子显正电性和负电性。2.分子的极性分子的极性 （2 2）极性分子）极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子。正电中心和负电中心不重合的分子。（1 1）非极性分子）非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子。正电中心和负电中心重合的分子。3.键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系分子的极性是分子中化学键的极性的向量总和。分子的极性是分子中化学键的极性的向量总和。键的极性向量简介键的极性向量简介 键的极性是一种向量，不但有大小，还有方向。它的大小键的极性是一种向量，不但有大小，还有方向。它的大小可以由成键原子的电负性的差
3、值来判断：电负性差值为零，则可以由成键原子的电负性的差值来判断：电负性差值为零，则键无极性；差值不无零，则键有极性。键无极性；差值不无零，则键有极性。差值越大则键的极性越差值越大则键的极性越大。键的方向是有正极到负极的方向表示。大。键的方向是有正极到负极的方向表示。看键的极性的向量和是否等于零看键的极性的向量和是否等于零 正电中心和负电正电中心和负电 中心是否重合中心是否重合 4.分子极性的判断方法分子极性的判断方法分析键的极性和分子的空间构型分析键的极性和分子的空间构型 1.只由非极性键构成的只由非极性键构成的双原子双原子分子一定是非极性分子。分子一定是非极性分子。2.由极性键形成的由极性键
4、形成的双原子双原子分子一定为极性分子。分子一定为极性分子。3.极性键形成的极性键形成的多原子多原子分子，可能是非极性分子，也可能分子，可能是非极性分子，也可能 是极性分子。与化学键极性的向量和有关是极性分子。与化学键极性的向量和有关。如：如：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4等为非极性分子。等为非极性分子。如：如：H2O、SO2、NH3、CHCl3等为极性分子。等为极性分子。1.定义定义 把把分子聚集分子聚集在一起的作用力叫做在一起的作用力叫做分子间作用力分子间作用力（也叫（也叫范德范德华力华力）。）。（1）范德华力比化学键弱得多。它主要影响物质的熔点和）范德华力比化学键弱得多。它主要影
5、响物质的熔点和沸点等沸点等物理性质物理性质,而化学键影响稳定性等而化学键影响稳定性等化学性质。化学性质。（2）范德华力存在于由）范德华力存在于由分子分子构成的物质中。离子化合物，金构成的物质中。离子化合物，金属单质，原子晶体中不存在。属单质，原子晶体中不存在。（3）范德华力范围很小）范德华力范围很小,只有分子间的距离很小时才有。只有分子间的距离很小时才有。2.特点特点二、范德华力及其对物质性质的影响二、范德华力及其对物质性质的影响3.范德华力对物质性质的影响范德华力对物质性质的影响 范德华力与相对分子质量的关系范德华力与相对分子质量的关系（1）组成和结构相似的分子，）组成和结构相似的分子，范德
6、华力一般随着范德华力一般随着相对分子质相对分子质量的增大而增大，物质的熔点和沸点也量的增大而增大，物质的熔点和沸点也越高。越高。卤族单质的熔点和沸点卤族单质的熔点和沸点熔沸点逐渐升高熔沸点逐渐升高 （2）相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德范德华力华力越大，物质的熔点和沸点越高。如：越大，物质的熔点和沸点越高。如：范德华力与分子极性的关系范德华力与分子极性的关系三、氢键及其对物质性质的影响三、氢键及其对物质性质的影响1.氢键：氢键：除范德华力外的另一种分子间作用力。除范德华力外的另一种分子间作用力。2.氢键的特点：氢键的特点：不属于化学键不属
7、于化学键，比化学键弱得多，比分，比化学键弱得多，比分子间作用力子间作用力稍强稍强，也属于分子间作用力的范畴。，也属于分子间作用力的范畴。3.形成条件形成条件 它是它是由由已经与电负性很强的原子（已经与电负性很强的原子（N、O、F）形成共价键）形成共价键的的氢原子氢原子与与另一分子中电负性很强的原子另一分子中电负性很强的原子（N、O、F）之间之间的形成的作用力的形成的作用力。如如HF、H2O、NH3等分子间易形成氢键。等分子间易形成氢键。（2）分子内氢键）分子内氢键一般表示为一般表示为 AH-B 4.氢键的表示方法氢键的表示方法“-”表示氢表示氢键键 5.氢键的类型氢键的类型 氢键既存在于分子之
8、间，有时也存在于分子内部。氢键既存在于分子之间，有时也存在于分子内部。（1）分子间氢键）分子间氢键分子间有氢键的会使物质的熔、沸点大大升高。分子间有氢键的会使物质的熔、沸点大大升高。6.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响分子内有氢键，使物质的熔、沸点降低。分子内有氢键，使物质的熔、沸点降低。（1）影响物质的熔点和沸点）影响物质的熔点和沸点如：如：NH3极易溶于水。极易溶于水。水结成冰时，体积膨胀，密度减小。水结成冰时，体积膨胀，密度减小。（2）影响物质的溶解性）影响物质的溶解性如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键将使溶质溶解度增大。如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键将使溶质溶解度增大。
9、（3）影响水的密度）影响水的密度（4）如果溶质与水发生化学反应可增大其溶解度。）如果溶质与水发生化学反应可增大其溶解度。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。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。四、溶解性四、溶解性1.影响物质溶解性的外部因素影响物质溶解性的外部因素（1）影响固体溶解度的主要因素是）影响固体溶解度的主要因素是温度温度。（2）影响气体溶解度的主要因素是）影响气体溶解度的主要因素是温度温度和压和压强强。（1）相似相溶规律）相似相溶规律 如果溶质和溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，而且氢如果溶质和溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，而且氢键
10、作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键相互作用的溶质在键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。有氢键的水中的溶解度就比较小。（3）“相似相溶相似相溶”还适用于分子结构的相似性。还适用于分子结构的相似性。2.影响物质溶解度的其它因素影响物质溶解度的其它因素（2）氢键对溶解性的影响）氢键对溶解性的影响五、手性五、手性左手和右手不能重叠左手和右手不能重叠左右手互为镜像左右手互为镜像 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与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，右手一样互为镜像，却在三维空间里不能
11、重叠，互称手性异构互称手性异构体。体。有手性异构体的分子叫做手性分子。有手性异构体的分子叫做手性分子。左右手关系左右手关系1.手性分子手性分子一些手性异构体一些手性异构体手性分子中的中心原子称为手性原子手性分子中的中心原子称为手性原子2.具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子造成的。具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子造成的。如果一个碳原子所联结的如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团各不相同四个原子或原子团各不相同。手性碳原子手性碳原子手性碳原子一般记作手性碳原子一般记作*C OHCCHCH2OHOH*3.手性分子的应用手性分子的应用（1）生产手性药物生产手性药物（2）生产手性催化剂生产手
12、性催化剂 手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。由德国一家制药厂在由德国一家制药厂在19571957年年1010月月1 1日上市的高效镇静剂，学名肽日上市的高效镇静剂，学名肽氨哌啶酮就是典型的手性药物。其中的一种手性异构体（右旋）氨哌啶酮就是典型的手性药物。其中的一种手性异构体（右旋）是有效的镇静剂，而另一种异构体（左旋）则对胚胎有很强的是有效的镇静剂，而另一种异构体（左旋）则对胚胎有很强的致畸作用。这种药物曾被用做孕妇的镇静剂，仅致畸作用。这种药物曾被用做孕妇的镇静剂，仅4 4年的时间就导年的时间就导致全世界诞生了致全世界诞生了1
13、.21.2万多名形似海豹的畸形儿。所以有选择的生万多名形似海豹的畸形儿。所以有选择的生成手性异构体，以及分离出单一的异构体，将对人类的健康生成手性异构体，以及分离出单一的异构体，将对人类的健康生活具有重要的意义。活具有重要的意义。六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性1.含氧酸的结构含氧酸的结构实际在含氧酸中，氢离子是和酸根上的一个氧相连接的。实际在含氧酸中，氢离子是和酸根上的一个氧相连接的。2.比较含氧酸的酸性强弱规律比较含氧酸的酸性强弱规律 （1）无机含氧酸可以写成无机含氧酸可以写成(HO)mROn，则则n值越大值越大，R的正的正电性越高，电性越高，导致导致ROH中的中的O的电子
14、向的电子向R偏移，偏移，因而在水分子因而在水分子的作用下，也就越容易电离出的作用下，也就越容易电离出H+，即酸性越强。即酸性越强。无机含氧酸通常都看成是由氢离子和酸根组成的。无机含氧酸通常都看成是由氢离子和酸根组成的。所以，含氧酸的酸性随着分子中连接在中心原子上的非羟基所以，含氧酸的酸性随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增多而增强，即氧的个数增多而增强，即(HO)mROn中，中，n值越大，酸性越强。值越大，酸性越强。n0 弱酸、弱酸、n1 中强酸、中强酸、n2 强酸、强酸、n3 极强酸极强酸如：如：HClO HClO2 HClO3 HClO4HNO2 HNO3H2SO3 H2CO3酸性的强弱于酸性的强弱于OH数目，即数目，即m数值大小无关。数值大小无关。如：如：HNO3 H3PO4 （2）同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸）同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱；性逐渐减弱；（3）同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧酸酸性）同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强。逐渐增强。对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强含氧酸的酸性越强。
