第三節分子的性質第1課時鍵的極性、分子極性、范德華力目標定位1.知道極性分子、非極性分子的概念，理清鍵的極性與分子極性的關系，學會判斷分子極性的方法。2.知道分子間較弱的作用力范德華力，會分析影響范德華力的因素以及其對物質性質的影響。一、分子的極性1分析討論下列分子中的電荷分布情況，填寫下表：共價分子hfn2h2oco2鍵的極性極性鍵非極性鍵極性鍵極性鍵整個分子電荷分布不對稱對稱不對稱對稱正電荷與負電荷中心不重合重合不重合重合分子極性有極性無極性有極性無極性2.由上述分析可知(1)極性分子是電荷分布不對稱，正電荷中心和負電荷中心不重合的分子；非極性分子是電荷分布對稱，正電荷中心和負電荷中心重合的分子。(2)分子的極性是分子中化學鍵的極性的向量和。當分子中各個鍵的極性的向量和為零時，該分子是非極性分子，否則是極性分子。(3)只含非極性鍵的分子一定是非極性分子。只含極性鍵的分子不一定是極性分子。3分子極性的判斷方法分子的極性是由分子中所含共價鍵的極性與分子的立體構型兩方面共同決定的。判斷分子極性時，可根據以下原則進行：(1)只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多是非極性分子，如o2、h2、p4、c60。(2)含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子，如hcl、hf、hbr。(3)含有極性鍵的多原子分子，立體構型對稱的是非極性分子；立體構型不對稱的是極性分子。(4)常見abn型分子的極性分子類型分子空間構型鍵角鍵的極性分子極性常見物質a2直線形(對稱)非極性鍵非極性分子h2、o2、n2等ab直線形(非對稱)極性鍵極性分子hx(x為鹵素)、co、no等ab2直線形(對稱)180極性鍵非極性分子co2、cs2等a2b折線形(不對稱)極性鍵極性分子h2o、h2s等ab3正三角形(對稱)120極性鍵非極性分子bf3、so3等ab3三角錐形(不對稱)極性鍵極性分子nh3、pcl3等ab4正四面體形(對稱)10928極性鍵非極性分子ch4、ccl4等4.分子的極性對物質溶解性的影響(1)極性分子(如hcl)易溶于水等極性溶劑，非極性分子(如i2)易溶于苯、四氯化碳等非極性溶劑。(2)一般來說，同是非極性分子，相對分子質量越大，溶解度越大。 1.判斷分子極性的一般思路2鍵的極性和分子極性的關系1下列電子式表示的物質中，屬于極性分子的是()答案c解析a項為離子化合物，不存在分子；b項為非極性分子；d項為陽離子。2下列各組分子中，都屬于含極性鍵的非極性分子的是()aco2、h2s bc2h4、ch4ccl2、c2h2 dnh3、hcl答案b解析a項中co2和h2s都含極性鍵，但前者是非極性分子(直線形)，后者是極性分子(v形)；b項中c2h4是平面形分子，ch4為正四面體形，均含極性鍵且均為非極性分子；c項中cl2不含極性鍵；d項中nh3、hcl均為極性分子。二、分子間作用力范德華力1分析討論，回答下列問題(1)液態苯、汽油等發生汽化時，為何需要加熱？答案液態苯、汽油等發生汽化是物理變化，需要吸收能量克服其分子間的相互作用力。(2)降低氯氣的溫度，為什么能使氯氣轉化為液態或固態？答案降低氯氣的溫度時，氯氣分子的平均動能逐漸減小。隨著溫度降低，當分子靠自身的動能不足以克服分子間相互作用力時，分子就會凝聚在一起，形成液體或固體。(3)鹵素單質f2、cl2、br2、i2，按其相對分子質量增大的順序，物理性質(如顏色、狀態、熔點、沸點)有何變化規律？答案顏色逐漸加深；由氣態到液態、固態；熔、沸點逐漸升高。(4)上述事實能夠說明：物質的分子之間存在一種相互作用力叫分子間作用力，又叫范德華力。影響范德華力的因素：一般來說，相對分子質量越大，范德華力越大；分子的極性越大，范德華力越大。2范德華力對物質性質的影響(1)組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，范德華力越大，物質的熔、沸點就越高，如熔、沸點：cf4ccl4cbr4n2。(3)在同分異構體中，一般來說，支鏈數越多，熔、沸點就越低，如沸點：正戊烷異戊烷新戊烷。 范德華力的正確理解范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小得多，分子間作用力的實質是電性引力，其主要特征有以下幾個方面：(1)廣泛存在于分子之間。(2)只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力，如固體和液體物質中。(3)范德華力主要影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質。(4)范德華力無方向性和飽合性。只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。3在化學上，常用一條短線表示一個化學鍵，如圖所示的有關結構中，虛線不表示化學鍵或分子間作用力的是()答案c解析c項，氯原子和氯原子之間無化學鍵和分子間作用力，只表示其相對位置；a項，實線表示共價鍵，虛線表示分子間作用力；b、d項，實線和虛線均表示共價鍵。4下列物質的變化，破壞的主要是分子間作用力的是()ana2co310h2o失水變為na2co3bkcl溶于水c將液溴加熱變為氣態dnh4cl受熱分解答案c解析na2co310h2o失水破壞的是化學鍵；kcl溶于水，會破壞離子鍵；液溴由液態變為氣態，破壞的是分子間作用力；nh4cl受熱分解，破壞的是化學鍵。1下列敘述中正確的是()a極性分子中不可能含有非極性鍵b離子化合物中不可能含有非極性鍵c非極性分子中不可能含有極性鍵d共價化合物中不可能含有離子鍵答案d解析a項，如h2o2中含非極性鍵，b項，如na2o2中含非極性鍵，c項，如ccl4是極性鍵構成的非極性分子。2下列分子中共價鍵的極性強弱順序正確的是()ach4nh3h2ohfbhfh2onh3ch4ch2ohfch4nh3dhfh2och4nh3答案b解析比較共價鍵的極性，可比較成鍵的兩個原子吸引電子能力的大小。如果兩原子吸引電子的能力相差越大，共用電子對偏移的程度越大，則鍵的極性越強。題中共價鍵的極性按hf、ho、hn、hc的順序依次減弱，答案為b。3下列說法中正確的是()a分子間作用力越大，分子越穩定b分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高c相對分子質量越大，其分子間作用力越大d分子間只存在范德華力答案b解析分子間作用力主要影響物質的物理性質，化學鍵主要影響物質的化學性質，分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高，b正確，a不正確；分子的組成和結構相似時，相對分子質量越大，其分子間作用力越大，c不正確；分子間不只有范德華力，d不正確。4在hf、h2o、nh3、cs2、ch4、n2分子中：(1)以非極性鍵結合的非極性分子是_。(2)以極性鍵相結合，具有直線形結構的非極性分子是_。(3)以極性鍵相結合，具有正四面體結構的非極性分子是_。(4)以極性鍵相結合，具有三角錐形結構的極性分子是_。(5)以極性鍵相結合，具有v形結構的極性分子是_。(6)以極性鍵相結合，且分子極性最強的是_。答案(1)n2(2)cs2(3)ch4(4)nh3(5)h2o(6)hf解析極性鍵是由電負性不同的元素的原子形成的共價鍵，且兩元素的電負性相差越大，形成的鍵的極性越強；分子立體構型由中心原子的雜化方式決定。5已知cs2與co2分子結構相似。(1)cs2的電子式是_。(2)cs2熔點高于co2，其原因是_。(3)cs2是否易溶于水_(填“是”或“否”)，為什么？_。答案(1)(2)cs2和co2都是非極性分子，結構相似，cs2相對分子質量大，分子間作用力大(3)否cs2是非極性分子，h2o為極性分子，cs2在水中溶解性不大解析根據8電子穩定結構可得出：cs2的電子式類似于co2的電子式，cs2的電子式是，cs2和co2都屬于非極性分子，結構相似，其熔點取決于分子間作用力，即相對分子質量大小，cs2的相對分子質量大于co2，范德華力大，熔點高。基礎過關題組一鍵的極性與分子極性的關系1下列敘述正確的是()a含有非極性鍵的分子一定是非極性分子b非極性分子中一定含有非極性鍵c由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子d鍵的極性與分子的極性有關答案c解析含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子，如h2o2；非極性分子中不一定含有非極性鍵，如ch4、co2均是非極性分子，卻都只含有極性鍵；鍵的極性只與成鍵原子是否相同有關，與分子的極性無關，分子的極性除與鍵的極性有關外，還與分子的立體構型有關。2下列化合物中，化學鍵的類型和分子的極性(極性或非極性)皆相同的是()aco2和so2 bch4和ph3cbf3和nh3 dhcl和hi答案d解析題目所給各物質分子中均為極性鍵。co2、ch4、bf3為非極性分子，so2、ph3、nh3、hcl、hi為極性分子。題組二分子極性的判斷方法3x、y為兩種不同元素，由它們組成的下列物質的分子中，肯定有極性的是()axy4 bxy3cxy2 dxy答案d解析xy為直線形分子，不同種元素對電子對吸引能力不同，分子必有極性。4nh3、h2s為極性分子，co2、bf3、ccl4等為非極性分子，據上述事實可推出abn型分子是非極性分子的經驗規律為()a分子中不能含有氫原子b在abn分子中a原子的所有價電子都參與成鍵c在abn分子中每個共價鍵相同d在abn分子中a的相對原子質量應小于b的答案b5下列敘述正確的是()anh3是極性分子，分子中氮原子處在3個氫原子所組成的三角形的中心bccl4是非極性分子，分子中碳原子處在4個氯原子所組成的正方形的中心ch2o是極性分子，分子中氧原子不處在2個氫原子所連成的直線的中央dco2是非極性分子，分子中碳原子不處在2個氧原子所連成的直線的中央答案c解析nh3的氮原子以sp3雜化，形成三角錐形結構，電荷分布不對稱，是極性分子；ccl4分子中ccl鍵為極性鍵，碳原子采取sp3雜化，且無孤電子對，分子構型為正四面體形，碳原子位于正四面體的中心；h2o分子中ho鍵為極性鍵，氧采取sp3雜化，且有兩對孤電子對，分子構型為v形，整個分子電荷分布不對稱，為極性分子；co2分子中碳采取sp雜化，分子構型為直線形，分子為非極性分子，碳原子位于2個氧原子所連成的直線的中央。6有一種ab2c2型分子，在該分子中a為中心原子。下列關于該分子的立體構型和極性的說法中，正確的是()a假設為平面四邊形，則該分子一定為非極性分子b假設為四面體，則該分子一定為非極性分子c假設為平面四邊形，則該分子可能為非極性分子d假設為四面體，則該分子可能為非極性分子答案c解析7常溫下三氯化氮(ncl3)是一種淡黃色液體，其分子結構呈三角錐形。以下關于三氯化氮的說法中正確的是()a分子中ncl鍵是非極性鍵b分子中不存在孤電子對cncl3分子是極性分子d因ncl鍵的鍵能大，所以它的沸點高答案c解析ncl3電子式為，n原子上還有一對孤電子對；ncl3分子為極性分子，結構不對稱，為三角錐形；ncl鍵為極性鍵，其鍵能大說明分子穩定，而物質熔、沸點的高低應受分子間作用力影響，與共價鍵強弱無關。題組三范德華力8下列關于范德華力的敘述正確的是()a是一種較弱的化學鍵b分子間存在的較強的電性作用c直接影響物質的熔、沸點d稀有氣體的原子間存在范德華力答案d解析范德華力是分子間存在的較弱的相互作用，它不是化學鍵且比化學鍵弱得多，只能影響由分子構成的物質的熔、沸點；稀有氣體為單原子分子，分子之間靠范德華力相結合。9下列敘述與范德華力無關的是()a氣體物質加壓或降溫時能凝結或凝固b熔、沸點高低：ch3ch3ch3(ch2)2ch3c干冰易升華，so2固體不易升華d氯化鈉的熔點較高答案d解析能力提升10將下列粒子的符號填入相應的空格內：co2、(nh4)2so4、sicl4、h2s、c2h4、cl2、nh3、h2o2、naoh。(1)只含非極性鍵的非極性分子：_；(2)含極性鍵的非極性分子：_；(3)既含極性鍵，又含非極性鍵的非極性分子：_；(4)含非極性鍵的極性分子：_；(5)含極性鍵的極性分子：_；(6)既含極性鍵，又含非極性鍵的極性分子：_；(7)全部由非金屬元素組成的離子化合物：_。答案(1)cl2(2)co2、sicl4、c2h4(3)c2h4(4)h2o2(5)h2s、nh3、h2o2(6)h2o2(7)(nh4)2so411二氯化硫(clsscl，直線形)是一種琥珀色液體，是合成硫化染料的重要原料。(1)寫出它的電子式：_。(2)指出它分子內的鍵型：_。(3)估計它能不能易溶于水：_。(4)指出硫元素的化合價為_。答案(1)(2)ss鍵是非極性共價鍵，scl鍵是極性共價鍵(3)不能(4)1價解析二氯化硫是直線形分子，其正負電荷中心重合，屬非極性分子。h2o是極性溶劑，其不易溶于水。在該分子中由于cl的電負性比s元素的強，且原子間以單鍵相結合，故氯元素呈1價，因此s呈1價。12今有三種物質ac2、b2c2、ad4，且ac2為氣體，元素a的最高正價和最低負價絕對值相等，元素b的單質能在c的氣態單質中劇烈燃燒，火焰呈黃色，并生成淡黃色固體b2c2；元素d的負一價陰離子電子層結構與氬原子相同，則：(1)a、b、c、d的元素符號分別為_、_、_、_。(2)ac2分子內含_(填“極性”或“非極性”，下同)鍵，屬于_分子；ad4分子內含_鍵，屬_分子。(3)b2c2的電子式為_，屬于_(填“離子”或“共價”)化合物。答案(1)cnaocl(2)極性非極性極性非極性(3)離子13已知n、p同屬于元素周期表的第a族元素，n在第二周期，p在第三周期。nh3分子呈三角錐形，n原子位于錐頂，3個h原子位于錐底，nh鍵間的夾角是107。(1)ph3分子與nh3分子的構型關系是_(填“相同”“相似”或“不相似”)，ph鍵_(填“有”或“無”)極性，ph3分子_(填“有”或“無”)極性。(2)nh3與ph3相比，熱穩定性更強的是_。(3)ncl3是一種淡黃色