2.3 課時(shí)3 分子間作用力（范德華力 氫鍵） 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

分子間作用力（范德華力氫鍵）第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、認(rèn)識(shí)分子間存在相互作用，知道范德華力是常見(jiàn)的分子間作用力。2、能說(shuō)明范德華力對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等性質(zhì)的影響，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本概念。3、知道氫鍵是常見(jiàn)的分子間作用力，能說(shuō)明氫鍵對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等性質(zhì)的影響，能舉例說(shuō)明氫鍵對(duì)于生命的重大意義。為什么下雪不冷，化雪冷呢？雪融化現(xiàn)象是物理變化還是化學(xué)變化？雪過(guò)程中有沒(méi)有破壞其中的化學(xué)鍵？冰雪水水蒸氣（固）（液）（氣）分子間距離增大雪融化需要吸收熱量；水變成水蒸氣仍然需要吸收熱量。吸收的熱量用于破壞某種分子間作用力，這說(shuō)明水分子之間存在著相互作用力。思考：吸收的熱量去哪里了呢？H2O(l)H2O(g)一、分子間作用力（范德華力）（1）概念：分子間普遍存在作用力，這類(lèi)分子間作用力稱(chēng)為范德華力（2）本質(zhì)：分子之間的靜電作用它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚力（固態(tài)和液態(tài)）存在（3）特征：①只存在于分子之間，分子充分接近（300~500pm）時(shí)才有范德華力②范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1-2個(gè)數(shù)量級(jí)③范德華力無(wú)方向性和飽和性。只要分子周?chē)臻g允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。1.范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響（4）存在單質(zhì)分子之間、稀有氣體原子之間、共價(jià)分子之間；石墨片層之間。金剛石(C)單質(zhì)硅(Si)內(nèi)部只有共價(jià)鍵，不存在分子大多數(shù)共價(jià)化合物，例如：1.CO2、H2SO4、HF,H2O,AlCl3、各種有機(jī)化合物等；2.大多數(shù)非金屬單質(zhì)，例如：H2、P4、S8、C60、3.各種稀有氣體（例如Ar、Kr）等（5）范德華力的大小及影響因素

對(duì)比范德華力的大小和鍵能的大小，你發(fā)現(xiàn)了什么？范德華力是一種比化學(xué)鍵小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)的作用力。（5）范德華力的大小及影響因素

對(duì)比表2-7中不同分子的范德華力，你又發(fā)現(xiàn)了什么？

分子的極性會(huì)影響范德華力組成結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。結(jié)論：一般，組成和性質(zhì)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。單質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F2－219.6－188.1Cl2－101－34.6Br2－7.258.78I2113.5184.4【思考】怎樣解釋鹵素單質(zhì)從F2～I(xiàn)2的熔、沸點(diǎn)越來(lái)越高？Cl2、Br2、I2的相對(duì)分子質(zhì)量依次增大范德華力依次增大熔、沸點(diǎn)依次增大范德華力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔沸點(diǎn)【思考】CO和N2相對(duì)分子質(zhì)量相同，為什么CO的范德華力大呢？范德華力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔沸點(diǎn)結(jié)論：相對(duì)分子質(zhì)量相同或相近時(shí)，分子的極性越大，范德華力越大。如CO為極性分子，N2為非極性分子，范德華力：CO>N2。分子相對(duì)分子質(zhì)量分子的極性范德華力(kJ·mol-1)CO28極性8.75N228非極性8.50【思考】正戊烷、異戊烷、新戊烷的相對(duì)分子質(zhì)量相同，為什么熔沸點(diǎn)不同呢？范德華力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔沸點(diǎn)結(jié)論：互為同分異構(gòu)體的分子，支鏈越多、越分散，分子間范德華力越弱，熔、沸點(diǎn)就越低單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)/℃正戊烷7236.1異戊烷7228新戊烷7210物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高分子的極性越大相對(duì)分子質(zhì)量越大范德華力越大決定決定鍵能大小影響分子的熱穩(wěn)定性,范德華力的大小影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)1．范德華力是一種較弱的化學(xué)鍵（

）

2．范德華力是分子間存在的較強(qiáng)的相互作用（

）3．范德華力直接影響所有物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)（

）4．稀有氣體的分子間存在范德華力（

）5．冰融化時(shí)，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂（

）6．由于H—O鍵比H—S鍵牢固，所以H2O的熔沸點(diǎn)比H2S的高（

）7．在由分子構(gòu)成的物質(zhì)中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定（

）-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點(diǎn)/℃周期對(duì)于同一主族非金屬元素氫化物而言，從上到下，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，范德華力逐漸增大，熔沸點(diǎn)逐漸升高。而HF、H2O、NH3卻出現(xiàn)反常，為什么？說(shuō)明在HF、H2O、NH3分子間還存在除范德華力之外的其他作用。這種作用力就是氫鍵。一些氫化物的沸點(diǎn)二、分子間作用力（氫鍵）在水分子的O—H中，共用電子對(duì)強(qiáng)烈的偏向O，使H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，其顯正電性，它能與另一個(gè)水分子中電負(fù)性很大的O的孤電子對(duì)產(chǎn)生靜電作用，這種靜電作用就是氫鍵。靜電吸引氫鍵電負(fù)性大半徑小幾乎成為“裸露”的質(zhì)子二、分子間作用力（氫鍵）2.表示方法：氫鍵通常用

表示，其中X、Y為

，“—”表示

，“┅”表示形成的

。1.概念：由已經(jīng)與_很大的原子形成共價(jià)鍵的_______(如水分子中的氫)與另一個(gè)

很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。電負(fù)性氫原子電負(fù)性X－H┅Y－共價(jià)鍵氫鍵N、O、F①氫鍵不屬于化學(xué)鍵：化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力。②分子有氫鍵就一定有范德華力，有范德華力不一定有氫鍵。③與氫原子形成氫鍵時(shí)，電負(fù)性越大，氫鍵越強(qiáng)。④分子間氫鍵會(huì)使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)大大增加。⑤氫鍵具有一定的方向性和飽和性。3.氫鍵特征：飽和性：每一個(gè)X—H只能與一個(gè)Y原子形成氫鍵，原因是H原子半徑很小，再有一個(gè)原子接近時(shí)，會(huì)受到X、Y原子電子云的排斥。方向性：X—H···Y—三個(gè)原子一般在同一方向上。原因是在這樣的方向上成鍵兩原子電子云之間的排斥力最小，形成的氫鍵最強(qiáng)，體系最穩(wěn)定。氫鍵有鍵長(zhǎng)、鍵能*氫鍵鍵長(zhǎng)一般定義為A—H···B的長(zhǎng)度，而不是H···B的長(zhǎng)度。氫鍵比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，但比范德華力強(qiáng)。強(qiáng)度：化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力4.氫鍵分類(lèi)②分子內(nèi)氫鍵(不屬于分子間作用力)①分子間氫鍵(屬于分子間作用力)鄰羥基苯甲醛對(duì)羥基苯甲醛如：H2O、NH3、HF、C2H5OH、CH3COOH相互之間。沸點(diǎn)：分子間氫鍵>分子內(nèi)氫鍵如:當(dāng)苯酚在鄰位上有—CHO、—COOH、—NO2和—OH時(shí)，可形成分子內(nèi)的氫鍵。分子內(nèi)氫鍵可以使分子更穩(wěn)定。且分子內(nèi)氫鍵會(huì)削弱分子間氫鍵形成，故一般熔沸點(diǎn)較低。熔點(diǎn)115℃沸點(diǎn)246.6℃熔點(diǎn)2℃沸點(diǎn)196.5℃5.氫鍵的對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)氫鍵對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響

VA~VIA族元素的氫化物中，NH3、H2O和HF的熔沸點(diǎn)比同主族相鄰元素氫化物的熔、沸點(diǎn)高，這種反常現(xiàn)象是由于它們各自的分子間形成了氫鍵。名稱(chēng)相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)/℃甲醇3265乙烷30-89乙醇4678丙烷44-42正丙醇6097正丁烷58-0.5(2)氫鍵對(duì)物質(zhì)密度的影響水的熔點(diǎn)(℃)水的沸點(diǎn)(℃)水在0℃時(shí)密度(g/ml)水在4℃時(shí)密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000冰的密度比液體水?。勘幸粋€(gè)水分子周?chē)?個(gè)水分子冰的結(jié)構(gòu)冰融化，分子間空隙減小在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體一個(gè)水分子可形成二個(gè)氫鍵。因此1mol冰中有2mol氫鍵

常溫下液態(tài)水中除了含有簡(jiǎn)單H2O外，還含有通過(guò)氫鍵聯(lián)系在一起的締合分子(H2O)2、(H2O)3……(H2O)n等。一個(gè)水分子的氧原子與另一個(gè)水分子的氫原子沿該氧原子的一個(gè)sp3雜化軌道的方向形成氫鍵，因此當(dāng)所有H2O全部締合——結(jié)冰后，所有的H2O按一定的方向全部形成了氫鍵，成為晶體，因此在冰的結(jié)構(gòu)中形成許多空隙，體積膨脹，密度減小。故冰的體積大于等質(zhì)量的水的體積，冰的密度小于水的密度。思考與討論H2O、HF、NH3沸點(diǎn)依次降低的原因已知固態(tài)H2O、HF、NH3的氫鍵鍵能和結(jié)構(gòu)如下：?jiǎn)蝹€(gè)氫鍵的鍵能是(HF)n＞冰＞(NH3)n，而平均每個(gè)分子含氫鍵數(shù)：冰中2個(gè)，(HF)n和(NH3)n只有1個(gè)，氣化要克服的氫鍵的總鍵能是冰＞(HF)n＞(NH3)n注意：氫鍵的鍵長(zhǎng)一般定義為A—H…B的長(zhǎng)度，而不是H…B的長(zhǎng)度科學(xué)技術(shù)社會(huì)

DNA分子有兩條鏈，鏈內(nèi)原子之間以很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合，鏈之間則是兩條鏈上的堿基以氫鍵配對(duì)，許許多多的氫鍵將兩條鏈連成獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這是遺傳基因復(fù)制機(jī)理的化學(xué)基礎(chǔ)。生物大分子中的氫鍵科學(xué)技術(shù)社會(huì)生物大分子中的氫鍵作用力類(lèi)型范德華力氫鍵共價(jià)鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵＞氫鍵＞范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對(duì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強(qiáng)（主要影響化學(xué)性質(zhì)）1.正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)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(shí)，作用力最強(qiáng)。（

）③“X—H???Y”三原子不在一條直線上時(shí)，也能形成氫鍵。（

）④H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)樗肿娱g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(diǎn)均隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高。（

）2.下列事實(shí)與氫鍵有關(guān)的是()①NH3的熔、沸點(diǎn)比PH3的高②乙醇、醋酸可以和