《分子的特征》課件

分子的特征什么是分子？水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成。二氧化碳分子由一個(gè)碳原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成。糖分子由碳、氫和氧原子構(gòu)成，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。分子的定義原子結(jié)合由兩個(gè)或多個(gè)原子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)單元。化學(xué)鍵原子之間相互作用力，使原子保持在一起形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)性質(zhì)分子具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)，決定了物質(zhì)的特征。分子的組成原子分子由原子組成，原子是化學(xué)物質(zhì)的基本單位?；瘜W(xué)鍵原子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合在一起形成分子，化學(xué)鍵是原子之間的一種吸引力?；瘜W(xué)式化學(xué)式表示分子的組成，例如H2O表示水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成。原子的結(jié)構(gòu)原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子。原子由原子核和核外電子組成。原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電荷。核外電子帶負(fù)電荷，繞著原子核運(yùn)動(dòng)。原子的鍵合1共價(jià)鍵通過(guò)共用電子形成的鍵2離子鍵通過(guò)電子轉(zhuǎn)移形成的鍵3氫鍵分子間相互作用力4范德華力弱的分子間相互作用力共價(jià)鍵1共享電子原子之間通過(guò)共享電子對(duì)形成共價(jià)鍵。2非金屬元素共價(jià)鍵通常存在于非金屬元素之間。3分子共價(jià)鍵形成的結(jié)構(gòu)被稱為分子。離子鍵電子轉(zhuǎn)移離子鍵形成于金屬和非金屬原子之間。金屬原子失去電子，形成帶正電的陽(yáng)離子，而非金屬原子得到電子，形成帶負(fù)電的陰離子。靜電吸引帶相反電荷的離子通過(guò)靜電吸引力相互結(jié)合，形成離子化合物。氫鍵氫鍵的形成氫鍵是由一個(gè)電負(fù)性強(qiáng)的原子（例如氧、氮或氟）與另一個(gè)氫原子之間的靜電吸引力形成的。氫鍵在生物學(xué)中的作用氫鍵在維持蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)以及水分子之間的相互作用中起著至關(guān)重要的作用。范德華力弱相互作用范德華力是一種弱的、非共價(jià)的相互作用，存在于所有分子之間。瞬間偶極由于電子云的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，非極性分子會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)偶極，導(dǎo)致分子間吸引力。誘導(dǎo)偶極極性分子可以誘導(dǎo)非極性分子產(chǎn)生偶極，進(jìn)一步增強(qiáng)分子間吸引力。分子的形狀分子的形狀由原子在空間中的排列方式?jīng)Q定。它對(duì)分子的物理和化學(xué)性質(zhì)有重要影響，例如極性、溶解度和反應(yīng)性。VSEPR理論價(jià)層電子對(duì)互斥理論VSEPR理論描述了分子形狀是由中心原子周圍的電子對(duì)之間的排斥力決定的。該理論預(yù)測(cè)了電子對(duì)之間的排斥力順序?yàn)椋汗聦?duì)電子>孤對(duì)電子-成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)-成鍵電子對(duì)。分子形狀預(yù)測(cè)利用VSEPR理論，我們可以預(yù)測(cè)分子的形狀。例如，甲烷分子（CH4）具有四面體形狀，因?yàn)橹行奶荚又車兴膫€(gè)成鍵電子對(duì)。分子極性正極帶正電荷的一側(cè)負(fù)極帶負(fù)電荷的一側(cè)極性分子不對(duì)稱結(jié)構(gòu)極性分子具有不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致分子兩端電荷分布不均。永久偶極矩由于電荷分布不均，極性分子具有永久的偶極矩，這意味著它們具有正負(fù)極。吸引力極性分子之間存在較強(qiáng)的吸引力，因?yàn)樗鼈兛梢孕纬蓺滏I或偶極-偶極相互作用。非極性分子對(duì)稱結(jié)構(gòu)非極性分子通常具有對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電荷分布均勻。弱的分子間力非極性分子之間沒(méi)有明顯的電荷差異，因此它們之間的吸引力較弱。較低的沸點(diǎn)由于分子間力較弱，非極性分子通常具有較低的沸點(diǎn)。分子間作用力范德華力弱的吸引力，存在于所有分子之間。氫鍵較強(qiáng)的吸引力，存在于含有氫鍵的分子之間。偶極-偶極力存在于極性分子之間，由永久偶極矩的相互作用產(chǎn)生。溶解度溶解度一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)中溶解的能力極性溶劑水是極性溶劑，它可以很好地溶解極性物質(zhì)，例如糖。非極性溶劑油是非極性溶劑，它可以很好地溶解非極性物質(zhì)，例如脂肪。水的特性水是地球上最重要的物質(zhì)之一，它具有許多獨(dú)特的特性，使其成為生命不可或缺的一部分。水的特性包括高比熱容、高表面張力、高沸點(diǎn)、良好的溶解性等等。水的極性極性分子水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成，氧原子比氫原子具有更強(qiáng)的電負(fù)性，使其具有部分負(fù)電荷，而氫原子具有部分正電荷。極性鍵由于氧原子和氫原子之間的電負(fù)性差異，它們之間形成的鍵稱為極性共價(jià)鍵，導(dǎo)致水分子具有極性。水的氫鍵氫鍵是一種較強(qiáng)的分子間作用力，比范德華力強(qiáng)。水分子之間形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)，使水具有獨(dú)特的性質(zhì)。水結(jié)冰時(shí)，氫鍵網(wǎng)絡(luò)變得更穩(wěn)定，因此冰的密度比水小。等電點(diǎn)和pH值1等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)是蛋白質(zhì)凈電荷為零時(shí)的pH值。在等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)的溶解度最低，最容易沉淀。2pH值pH值表示溶液的酸堿性，范圍從0到14。pH值低于7表示酸性，pH值高于7表示堿性，pH值等于7表示中性。3等電點(diǎn)和pH值蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)和溶液的pH值密切相關(guān)。當(dāng)溶液的pH值等于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)的凈電荷為零，溶解度最低。酸和堿酸酸性物質(zhì)通常具有酸味，例如檸檬汁。堿堿性物質(zhì)通常具有滑膩感，例如肥皂。pH值pH值用于衡量溶液的酸堿性。化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。生成物反應(yīng)中產(chǎn)生的新物質(zhì)?；瘜W(xué)方程式用化學(xué)符號(hào)表示反應(yīng)物和生成物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系?；瘜W(xué)反應(yīng)的平衡可逆反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)可以是雙向的，既可以從反應(yīng)物生成產(chǎn)物，也可以從產(chǎn)物生成反應(yīng)物。平衡狀態(tài)當(dāng)正向反應(yīng)速率等于逆向反應(yīng)速率時(shí)，反應(yīng)體系處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度不再發(fā)生變化。平衡常數(shù)平衡常數(shù)（K）表示反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，產(chǎn)物濃度與反應(yīng)物濃度的比值，反映了反應(yīng)進(jìn)行的程度。反應(yīng)速率1濃度反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快。2溫度溫度升高，反應(yīng)速率加快。3催化劑催化劑可以降低活化能，加快反應(yīng)速率。4表面積固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越快?；罨芑瘜W(xué)反應(yīng)為了發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物必須克服能量障礙，才能變成產(chǎn)物。活化能活化能指的是反應(yīng)物分子從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)渡態(tài)所需的最低能量。催化劑作用催化劑通過(guò)降低反應(yīng)的活化能來(lái)加快化學(xué)反應(yīng)的速度，但本身并不參與反應(yīng)。類型催化劑可以分為兩類：酶（生物催化劑）和非酶催化劑。生物大分子碳水化合物生物大分子，為生命提供能量和結(jié)構(gòu)支撐脂類儲(chǔ)存能量，構(gòu)成細(xì)胞膜的重要組成部分蛋白質(zhì)參與多種生理功能，如催化、運(yùn)輸、免疫核酸遺傳信息的攜帶者，控制著細(xì)胞的生命活動(dòng)蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的。蛋白質(zhì)折疊氨基酸鏈通過(guò)肽鍵連接，形成復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)執(zhí)行許多生物功能，例如酶、抗體和激素。核酸遺傳信息的載體核酸是生物體重要的遺傳物質(zhì)，負(fù)責(zé)儲(chǔ)存、復(fù)制和傳遞