【高中化學】分子間的作用力 2022-2023學年高二化學同步課件（人教版2019選擇性必修2）

1、認識分子間存在相互作用，知道范德華力是常見的分子間作用力。2、能說明范德華力對物質(zhì)熔點、沸點等性質(zhì)的影響，形成“結構決定性質(zhì)”的基本概念。3、知道氫鍵是常見的分子間作用力。4、能說明氫鍵對物質(zhì)熔點、沸點等性質(zhì)的影響，能舉例說明氫鍵對于生命的重大意義。21本節(jié)重點本節(jié)難點分子間作用力、氫鍵分子間作用力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響壁虎與范德華力為什么氣體在降溫加壓時會液化，液體在降溫時會凝固？氣態(tài)水液態(tài)水固態(tài)水荷蘭物理學家，提出了范德華方程，研究了毛細作用，對附著力進行了計算，推導出物體氣、液、固三相相互轉化條件下的臨界點計算公式。1910年因研究氣態(tài)和液態(tài)方程獲諾貝爾物理學獎。范德華分子間普遍存在相互作用力，范德華是最早研究分子間普遍存在作用力的科學家，因而把這類分子間的作用力稱為范德華力。范德華力使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。一、范德華力1、概念：把分子聚集在一起的作用力，稱為范德華力。2、實質(zhì)：分子間的一種靜電作用。分子HClHBrHI共價鍵鍵能(kJ?mol?1)

431.8366298.7范德華力(kJ?mol?1)

21.1423.1126.00某些分子的鍵能和范德華力一、范德華力3、特征：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。②范德華力無方向性和飽和性。①范德華力很弱，約比化學鍵鍵能小1~2個數(shù)量級。為什么范德華力：HI＞HBr＞HCl?組成結構相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。為什么范德華力：CO＞Ar?CO是極性分子，Ar是非極性分子，極性越大，范德華力越大。一、范德華力分子ArCOHIHBrHCl相對分子質(zhì)量4028128.581.536.5范德華力(kJ/mol)8.508.7526.0023.1121.14某些分子間的范德華力鹵素單質(zhì)的熔點和沸點單質(zhì)熔點/℃沸點/℃F2－219.6－188.1Cl2－101－34.6Br2－7.258.78I2113.5184.4思考與討論怎樣解釋鹵素單質(zhì)從F2～I2的熔、沸點越來越高？Cl2、Br2、I2的相對分子質(zhì)量依次增大范德華力依次增大熔、沸點依次增大分子正戊烷異戊烷新戊烷相對分子質(zhì)量727272沸點/℃36.1259某些分子的沸點一、范德華力相對分子質(zhì)量相同，支鏈越多范德華力越小熔、沸點依次減小戊烷的沸點有什么變化規(guī)律？一、范德華力分子鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯相對分子質(zhì)量106106106沸點/℃144.42139.10138.35相對分子質(zhì)量相同，空間位阻越小范德華力越小熔、沸點依次減小二甲苯的沸點有什么變化規(guī)律？某些分子的沸點一、范德華力4、范德華力對物質(zhì)熔、沸點的影響：①組成結構相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高。②相對分子質(zhì)量相近，分子極性越大，范德華力越大，熔、沸點越高。③同分異構體，支鏈越多(空間位阻越小)，范德華力越小，熔、沸點越高。例1、下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與分子間作用力無關的是()A、CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸點逐漸降低B、HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C、F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點逐漸升高D、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點逐漸升高B思考與討論分子CH4SiH4GeH4SnH4相對分子質(zhì)量163276.6122.7沸點/℃第ⅣA族氫化物的相對分子質(zhì)量請大家預測第ⅣA族氫化物隨著相對分子質(zhì)量的增大，它們的沸點如何變化？那第ⅥA族呢？–161.5–112–88–52思考與討論為什么第ⅥA族元素的氫化物的沸點中，水的沸點出現(xiàn)“反?！?，水的沸點是最高的。這是為什么？除范德華力之外的另一種特殊的分子間作用力——氫鍵。二、氫鍵1、概念：什么樣的原子可以形成氫鍵？由已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子(如水分子中氫)與另一分子中電負性很強的原子(如水分子中氧)之間的作用力。δ+δ-δ+δ-δ+δ+???二、氫鍵電負性大，半徑小無內(nèi)層電子，幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，有空軌道H—O鍵極性很強氫鍵①部分裸露的氫原子核。

②電負性很大且半徑小的原子提供孤電子對。2、實質(zhì)：分子間的一種靜電作用。3、構成條件：哪些分子之間可以形成氫鍵？H2OHFNH3H2OHFNH3思考與討論二、氫鍵類型氫鍵范德華力化學鍵鍵能或范德華力強度一般不超過40kJ/mol一般是2～20kJ/mol一般是100～600kJ/mol氫鍵、范德華力、化學鍵的比較4、特征：①介于化學鍵與范德華力間，不屬于化學鍵。二、氫鍵4、特征：②具有方向性和飽和性。????????????180°冰的結構a、方向性b、飽和性X—H???Y三個原子盡可能在同一條直線上。每個裸露的氫原子核只能形成一個氫鍵。每個孤電子對也只能形成一個氫鍵。二、氫鍵③有鍵長、鍵能。氫鍵X—H···Y鍵能/（kJ·mol-1）鍵長/pm代表性例子F—H···F28.1255（HF）nO—H···O18.8276冰O—H···O25.9266甲醇、乙醇N—H···F20.9268NH4FN—H···O20.9286CH3CONH2N—H···N5.4338NH3表2-9某些氫鍵的鍵能和鍵長**氫鍵鍵長一般定義為A—H···B的長度，而不是H···B的長度。4、特征：思考與討論名稱熔點/℃沸點/℃鄰羥基苯甲醛2196.5對羥基苯甲醛115250鄰羥基苯甲醛和對羥基苯甲醛的熔點和沸點為什么兩者的熔點和沸點不同？分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵生物大分子中的氫鍵科學?技術?社會二、氫鍵5、表達式：N—H???

OX—H???YN—H???

NF—H???

OF—H???

FX、Y分別代表N、O、F化學鍵氫鍵水的特殊物理性質(zhì)熔點/℃沸點/℃ρ(0℃)ρ(4℃)ρ(20℃)ρ(100℃)0.00100.000.9998411.0000000.9982030.958354①氫鍵對熔沸點的影響在水蒸氣中，水以單個的H2O分子形式存在；無氫鍵。在液態(tài)水中，經(jīng)常是幾個水分子通過氫鍵結合起來，形成(H2O)n。在固態(tài)水(冰)中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(也存在范德華力)。二、氫鍵6、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響②氫鍵對水分子性質(zhì)的影響例2、下列關于氫鍵X—H???

Y的說法中，錯誤的是（

）A、氫鍵是共價鍵的一種B、同一分子內(nèi)也可能形成氫鍵C、X、Y元素具有很大的電負性，是氫鍵形成的基本條件D、氫鍵能增大很多物質(zhì)分子之間的作用力，導致沸點升高A范德華力氫鍵分子間的作用力

概念、本質(zhì)、特征

范德華力對物質(zhì)熔、沸點的影響

概念、實質(zhì)構成條件、特征

表示方法

氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響1、

下列說法中正確的是()A、分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B、分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高C、相對分子質(zhì)量越大，其分子間作用力越大D、分子間只存在范德華力B2、下列與氫鍵有關的說法中錯誤的是()A、鹵化氫中HF沸點較高，是由于HF分子間存在氫鍵B、鄰羥基苯甲醛()的熔、沸點比對羥基苯甲醛()的熔、沸點低C、氨水中存在分子間氫鍵D、形成氫鍵A—H???B—的三個原子總在一條直線上D3、正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。①乙醇分子和水分子間只存在范德華力。（

）②氫鍵（X—H???Y）中三原子在一條直線上時，作用力最強。（

）③“X—H???Y”三原子不在一條直線上時，也能形成氫鍵。（

）④H2O比H2S穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵。（

）⑤可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵。（

）⑥鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物（即

CX4）的熔、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而升高。（

）4、氨氣溶于水中，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結合形成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NH3·H2O的結構式為()A、

B、

C、

D、B5、下列事實可用氫鍵解釋的是(