2.4 分子間作用力-高二化學(xué)同步課堂（魯科版2019選擇性必修2）

魯科版選擇性必修2

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)同學(xué)們好歡迎來(lái)到化學(xué)課堂meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

水有三態(tài)的變化，你對(duì)水中微粒間的相互作用有什么新的思考?氣態(tài)水液態(tài)水固態(tài)水氣體降溫加壓會(huì)液化液體降溫會(huì)凝固meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

通常情況下，水加熱至100℃時(shí)可以變?yōu)樗魵猓患訜嶂?000℃或通電時(shí)才能解離成氫氣和氧氣。這說(shuō)明了什么？H2O(l)100℃H2O(g)2000℃H2(g)+O2(g)結(jié)論：H2O內(nèi)H和O之間的相互作用遠(yuǎn)大于H2O之間的作用。物理變化（H2O之間存在著相互作用）化學(xué)變化（H2O內(nèi)H、O存在著相互作用）分子間作用力

第二章

微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)第4節(jié)

分子間作用力

教材分析本節(jié)內(nèi)容以學(xué)生熟悉的水的性質(zhì)為線索展開，通過(guò)水的三態(tài)變化和通電分解的實(shí)質(zhì)，引出分子間作用力的存在;通過(guò)不同物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的比較，初步建立分子間作用力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響;由對(duì)水分子間氫鍵的重點(diǎn)分析，介紹氫鍵的形成條件、特點(diǎn)，再一次加深學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，并引導(dǎo)他們將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、應(yīng)用于生活。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

水中微粒間的相互作用電解水2H2O===2H2↑+

O2↑

通電破壞化學(xué)鍵H-O-Hmeiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

水中微粒間的相互作用固態(tài)水液態(tài)水氣態(tài)水水的三態(tài)變化伴隨著能量變化。這說(shuō)明：分子間存在著相互作用力。分子間作用力：分子間存在的一類弱的相互作用。最常見(jiàn)的分子間作用力：范德華力和氫鍵。01

范德華力與物質(zhì)性質(zhì)meiyangyang8602交流研討meiyangyang8602meiyangyang8602探究范德華力的形成共價(jià)鍵分子間作用力范德華力meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602探究范德華力的形成范德華力概念的提出荷蘭物理學(xué)家約翰內(nèi)斯·迪德里·范·德·瓦耳斯meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602探究范德華力的形成范德華力分子之間普遍存在的一種相互作用力，使物質(zhì)能以聚集態(tài)（固態(tài)和液態(tài)）存在。范德華力存在于分子間，且分子充分接近時(shí)有相互作用力，如：固態(tài)，液態(tài)時(shí)。（氣體分子之間的距離很大，分子之間的范德華力相當(dāng)微?。﹎eiyangyang8602范德華力產(chǎn)生的原因極性分子相互靠近時(shí)，一個(gè)分子的正電荷端與另一個(gè)分子的負(fù)電荷端相互吸引，這種靜電吸引力稱為取向力。分子極性越強(qiáng)，取向力就越大。一個(gè)分子受到極性分子的誘導(dǎo)作用，導(dǎo)致正電荷重心與負(fù)電荷重心不重合或距離加大，進(jìn)而使兩種分子之間產(chǎn)生吸引力或使吸引力增強(qiáng)，這種吸引力稱為誘導(dǎo)力。meiyangyang8602范德華力產(chǎn)生的原因原子核和電子總是在不停地運(yùn)動(dòng)，因此即使是非極性分子，其正電荷重心與負(fù)電荷重心也會(huì)發(fā)生瞬間不重合；當(dāng)分子相互靠近時(shí)，分子之間會(huì)產(chǎn)生靜電吸引力，這種靜電吸引力叫作色散力。非極性分子與非極性分子分子越大，分子內(nèi)的電子越多，分子越容易變形，色散力就越大。除了極性特別強(qiáng)的極性分子間的范德華力以取向力為主以外，其他分子之間的范德華力往往以色散力為主。meiyangyang8602范德華力產(chǎn)生的原因分子的極性與變形性，是產(chǎn)生范德華力的原因范德華力的實(shí)質(zhì)：電性作用特征：沒(méi)有方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許,當(dāng)氣體分子凝聚時(shí),它總是盡可能多地吸引其他分子.meiyangyang8602范德華力與物質(zhì)性質(zhì)

范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高。物質(zhì)F2Cl2Br2I2相對(duì)分子量3871160254熔點(diǎn)（℃）-219.6-101-7.2113.5沸點(diǎn)（℃）-188.1-34.658.78184.4熔沸點(diǎn)變化趨勢(shì)熔沸點(diǎn)逐漸升高范德華力逐漸增強(qiáng)meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

觀察鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)變化，思考范德華力與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系分子組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)熔、沸點(diǎn)越高。meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

CO2和CH3CHO的分子量相同，但CH3CHO常溫下為液態(tài)？原因是什么？分子的極性越大，范德華力越大CO2為非極性分子CH3CHO為極性分子meiyangyang8602meiyangyang8602范德華力的影響因素1.分子構(gòu)型2.相對(duì)分子質(zhì)量meiyangyang8602練習(xí)石油的分餾低沸點(diǎn)高沸點(diǎn)烷烴的沸點(diǎn)隨M的增大而增大meiyangyang8602練習(xí)比較H2O、H2S、H2Se、H2Te中范德華力的強(qiáng)弱、熔沸點(diǎn)的高低范德華力：H2O＜H2S＜H2Se＜H2Te按照一般規(guī)律，水的沸點(diǎn)應(yīng)該低于硫化氫的沸點(diǎn)，但事實(shí)卻相反。這是為什么？meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)，通常是體積變小，但水結(jié)冰后體積卻變大，原因是什么？水分子之間除了范德華力以外還存在其他作用力，正是這種作用力，使得水分子之間的相互吸引作用變得更強(qiáng)，造成水的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的反常升高。科學(xué)家提出了氫鍵的概念02氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)meiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)另一種常見(jiàn)的分子間作用力——?dú)滏IH2OO-H中共用電子對(duì)強(qiáng)烈偏向OH幾乎成為“裸露”的質(zhì)子顯正電性能與另一個(gè)水分子中顯負(fù)電性的O的孤電子對(duì)產(chǎn)生靜電作用H??????H??HOHOmeiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)

O原子電負(fù)性大，吸引共用電子偏向自己，使自身帶負(fù)電荷，H原子帶正電荷。

帶正電荷的H原子允許另一水分子帶負(fù)電荷的O原子充分接近，并產(chǎn)生靜電作用形成氫鍵。氫鍵是由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子X(jué)形成共價(jià)鍵的氫原子，與另一個(gè)電負(fù)性大的原子Y之間的靜電作用。X——H·

·

·Ymeiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)X——H·

·

·Y化學(xué)鍵氫鍵

強(qiáng)烈、距離近微弱、距離遠(yuǎn)氫鍵的作用能:指X—H…Y分解為X—H和Y所需要的能量。

F—H---FO—H---ON—H---N氫鍵作用能(kJ/mol)28.118.820.9共價(jià)鍵鍵能(kJ/mol)568462.8390.8

結(jié)論：氫鍵介于范德華力和化學(xué)鍵之間,是一種較弱的作用力。氫鍵Ｘ、Ｙ兩原子可以相同,也可以不同meiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵的特征具有方向性和飽和性meiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵的特征具有方向性和飽和性一個(gè)水分子最多能形成幾個(gè)氫鍵？meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)，通常是體積變小，但水結(jié)冰后體積卻變大，原因是什么？一個(gè)H2O的O-H鍵與另一水分子中O原子的孤電子對(duì)所在軌道的軸在一條直線上。水分子中O采用____雜化，兩個(gè)O-H鍵及O的兩對(duì)孤對(duì)電子分別指向___________________正四面體的四個(gè)頂角每個(gè)水分子最多與___個(gè)水分子形成氫鍵。41moL冰中有——moL氫鍵.2sp3meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)，通常是體積變小，但水結(jié)冰后體積卻變大，原因是什么？meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

熔沸點(diǎn)反常的原因？活動(dòng)探究氫鍵形成的條件如何?meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵形成的條件在X—H…Y中，氫原子兩邊的X原子和Y原子所屬元素通常具有較大的電負(fù)性和較小的原子半徑，或者說(shuō)，氫原子位于X原子和Y原子之間且X原子和Y原子具有強(qiáng)烈吸引電子的作用，氫鍵才能形成。主要是N、O、F。meiyangyang8602meiyangyang8602活動(dòng)探究meiyangyang8602氫鍵形成的條件O—

H

…O

N—

H

…N

F—

H

…F

meiyangyang8602meiyangyang8602活動(dòng)探究meiyangyang8602氫鍵形成的條件DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的氫鍵meiyangyang8602meiyangyang8602活動(dòng)探究請(qǐng)你解釋！

熔沸點(diǎn)反常的原因？HF分子間還有氫鍵（F-H…F）NH3分子間還有氫鍵（N-H…N）meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1.氫鍵對(duì)熔沸點(diǎn)的影響(1)當(dāng)形成分子間氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將升高。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1.氫鍵對(duì)熔沸點(diǎn)的影響(2)當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)降低。meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

為什么NH3極易溶于水？活動(dòng)探究（2）氫鍵對(duì)溶解度的影響

b.由于溶質(zhì)分子NH3與溶劑分子H2O間可以形成氫鍵，使溶質(zhì)的溶解度增大。（主）a.NH3和H2O都是極性分子，相似相溶c.NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)如果溶質(zhì)分子與溶劑分子間可以生成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。思考：為什么乙醇與水任意比互溶？meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

為什么冰的密度比液態(tài)水小？在固態(tài)水（冰）中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(jié)。形成相當(dāng)疏松晶體，結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰能浮在水面上。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602請(qǐng)你思考！

為什么HF是弱酸？對(duì)物質(zhì)電離的影響H+難被電離meiyangyang8602練習(xí)meiyangyang8602meiyangyang8602追根尋源請(qǐng)你思考！為什么水呈現(xiàn)出獨(dú)特的物理性質(zhì)meiyangyang8602meiyangyang8602追根尋源請(qǐng)你思考！羊毛織品水洗后為什么會(huì)變形？大家知道，羊毛織品水洗后會(huì)變形，這是什么原因呢?羊毛纖維是蛋白質(zhì)構(gòu)成的，蛋白質(zhì)上的氨基和羰基可能會(huì)形成氫鍵。羊毛在浸水和干燥的過(guò)程中，會(huì)在這些氫鍵處納入水和去除水，而且其變化往往是不可逆的，從而改變了原先蛋白質(zhì)的構(gòu)造，即原先的氫鍵部位可能發(fā)生移動(dòng)，由此引起羊毛織品變形。meiyangyang8602練習(xí)1.下列說(shuō)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(diǎn)越高C.相對(duì)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.下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與分子間作用力無(wú)關(guān)的是()A.CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸點(diǎn)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(diǎn)逐漸升高D.CH3—CH3、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點(diǎn)

逐漸升高Bmeiyangyang8602練習(xí)3.下列與氫鍵有關(guān)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.鹵化氫中HF沸點(diǎn)較高，是由于HF分子間存在氫鍵B.鄰羥基苯甲醛()的熔、沸點(diǎn)比對(duì)