高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第4節(jié) 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)學(xué)案 魯科版選修3

1、第4節(jié)分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)1.了解分子間作用力的廣泛存在及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。2.了解氫鍵的形成條件、類型和特點(diǎn)。3.列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。(重難點(diǎn))范 德 華 力 與 物 質(zhì) 性 質(zhì)基礎(chǔ)·初探教材整理1分子間作用力1.概念,分子間存在的一類弱的相互作用力。2.分類任何物質(zhì)的分子之間都一定存在作用力嗎？【提示】一定存在。教材整理2范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1概念及實(shí)質(zhì)：范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力，其實(shí)質(zhì)是分子之間的電性作用。2特征(1)范德華力的作用能比化學(xué)鍵的鍵能小得多。(2)范德華力無方向性，無飽和性。3影響因素(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)

2、，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間的范德華力越大。(2)分子的極性越大，分子間的范德華力越大。4對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。(1)范德華力的實(shí)質(zhì)是電性作用，有一定的方向性和飽和性。(×)(2)分子間作用力就是范德華力。(×)(3)范德華力存在于任何物質(zhì)中。(×)(4)范德華力比化學(xué)鍵弱得多。()(5)hf、hcl、hbr、hi的穩(wěn)定性依次減弱，是因?yàn)榉肿娱g作用力依次減弱。(×)核心·突破1化學(xué)鍵與范德華力的比較化學(xué)鍵范德華力概念分子內(nèi)相鄰的原子間強(qiáng)烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力存在分子內(nèi)原子

3、間分子間(近距離)強(qiáng)弱較強(qiáng)比化學(xué)鍵弱得多對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響主要影響化學(xué)性質(zhì)主要影響物理性質(zhì)2.對(duì)范德華力存在的理解(1)離子化合物中只存在化學(xué)鍵，不存在范德華力。(2)范德華力只存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物和絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)分子之間及稀有氣體分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)的微粒之間不存在范德華力。3范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的影響：一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)通常越高。如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)：i2>br2>cl2>f2，rn>xe>kr>ar>ne>he。

4、(2)對(duì)物質(zhì)溶解性的影響：如在273 k、101 kpa時(shí)，氧氣在水中的溶解度比氮?dú)庠谒械娜芙舛却?，就是因?yàn)閛2與水分子之間的作用力比n2與水分子之間的作用力大所導(dǎo)致的。(3)相似相溶原理：極性分子易溶于極性溶劑中(如hcl易溶于水中)，非極性分子易溶于非極性溶劑中(如i2易溶于ccl4中，s易溶于cs2中)。題組·沖關(guān)1共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質(zhì)：na2o2、sio2、石墨、金剛石、cacl2、干冰，其中含有兩種不同類型的作用力的是()abcd【解析】na2o2中存在離子鍵和非極性鍵，sio2中只存在極性鍵，石墨中存在共價(jià)鍵和范德華力，金剛石中

5、只存在共價(jià)鍵，cacl2中只存在離子鍵，干冰中存在共價(jià)鍵和范德華力?！敬鸢浮縝2下列物質(zhì)的變化，破壞的主要是范德華力的是()a碘單質(zhì)的升華bnacl溶于水c將水加熱變?yōu)闅鈶B(tài)dnh4cl受熱分解【解析】碘的升華，只是狀態(tài)發(fā)生了變化，破壞的是范德華力，沒有破壞化學(xué)鍵；nacl溶于水，會(huì)破壞離子鍵；水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，破壞的是氫鍵和范德華力；nh4cl受熱分解，破壞的是化學(xué)鍵(包括共價(jià)鍵和離子鍵)。【答案】a3下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中，正確的是()a范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低的唯一因素b范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系c范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)d范德華

6、力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素【解析】范德華力不能影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，僅能影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)及溶解性，并且不是唯一的影響因素?！敬鸢浮縟4有下列物質(zhì)及它們各自的沸點(diǎn)：cl2：239 ko2：90.1 kn2：75.1 kh2：20.3 ki2：454.3 kbr2：331.9 k(1)據(jù)此判斷，它們分子間的范德華力由大到小的順序是_。(2)這一順序與相對(duì)分子質(zhì)量的大小有何關(guān)系？_?！敬鸢浮?1)i2br2cl2o2n2h2(2)相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越大，沸點(diǎn)越高。按上述順序相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，分子間范德華力逐漸減小，物質(zhì)沸點(diǎn)逐漸減小氫 鍵 及

7、其 對(duì) 物 質(zhì) 性 質(zhì) 的 影 響基礎(chǔ)·初探教材整理1氫鍵1概念：當(dāng)氫原子與電負(fù)性大的原子x以共價(jià)鍵結(jié)合時(shí)，氫原子與另一個(gè)電負(fù)性大的原子y之間的靜電相互作用和一定程度的軌道重疊作用。2表示形式(1)通常用xhy表示氫鍵，其中xh表示氫原子和x原子以共價(jià)鍵相結(jié)合。(2)氫鍵的鍵長(zhǎng)是指x和y間的距離，氫鍵的鍵能是指xhy分解為xh和y所需要的能量。3形成條件(1)氫原子位于x原子和y原子之間。(2)x、y原子所屬元素具有很強(qiáng)的電負(fù)性和很小的原子半徑，主要是n、o、f。4分類：分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵。5特征(1)氫鍵的作用能比范德華力的作用能大一些，但比化學(xué)鍵的鍵能小得多。(2)氫鍵具有一

8、定的方向性和飽和性。(1)氫鍵只存在于分子之間。(×)(2)液態(tài)水分子間的作用力只有氫鍵。(×)(3)形成氫鍵的分子中不一定有h原子。(×)(4)氫鍵只有方向性沒有飽和性。(×)教材整理2氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)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。2當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將降低。3氫鍵也影響物質(zhì)的電離、溶解等過程。一個(gè)h2o分子最多可以形成幾個(gè)氫鍵？【提示】一個(gè)h2o分子有兩個(gè)h原子。o原子上有兩個(gè)孤對(duì)電子，易與其他h2o分子中的h原子形成氫鍵，故一個(gè)h2o分子最多可形成四個(gè)氫鍵。合作·探究探究背景一般情況下，結(jié)構(gòu)和組成相似的物

9、質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加，熔沸點(diǎn)逐漸升高?；瘜W(xué)課外小組同學(xué)查閱資料得a族元素氫化物熔沸點(diǎn)關(guān)系圖示：氧族元素的氫化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)探究問題1四種物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量大小順序：h2oh2sh2seh2te。2理論上四種物質(zhì)沸點(diǎn)由低到高順序是h2oh2sh2seh2te。3解釋h2o沸點(diǎn)最高的原因？【提示】o元素電負(fù)性較大，水分子中的o原子與其他h2o分子中的h原子形成了氫鍵，使h2o的沸點(diǎn)升高，而另外三種物質(zhì)分子間無氫鍵，故沸點(diǎn)h2oh2s。核心·突破1氫鍵的性質(zhì)(1)氫鍵具有飽和性和方向性。(2)粒子間作用強(qiáng)弱關(guān)系：化學(xué)鍵氫鍵范德華力。(3)與h原子結(jié)合的x原子的電負(fù)性越強(qiáng)，形成氫鍵時(shí)氫鍵的

10、作用能越大。2氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的影響：某些氫化物分子間存在氫鍵，如h2o、nh3、hf等，會(huì)使同族氫化物沸點(diǎn)反常，如h2o>h2te>h2se>h2s。氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵，對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵大于分子內(nèi)氫鍵。如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)：。(2)對(duì)物質(zhì)密度的影響：氫鍵的存在，會(huì)使某物質(zhì)的密度出現(xiàn)反常，如液態(tài)水變?yōu)楸芏葧?huì)變小。(3)對(duì)物質(zhì)溶解度的影響：溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好，溶質(zhì)分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就相對(duì)小，如nh3極易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸等能與水以任意比混溶，就是因?yàn)樗鼈兣c水形成了分子間氫鍵。(4)氫鍵對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)

11、的影響：氫鍵的存在使一些物質(zhì)具有一些特殊結(jié)構(gòu)，如冰晶體的孔穴結(jié)構(gòu)使體積膨脹。題組·沖關(guān)1關(guān)于氫鍵的下列說法中正確的是()a每個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵b在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵c分子間能形成氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高dhf的穩(wěn)定性很強(qiáng)，是因?yàn)槠浞肿娱g能形成氫鍵【解析】水分子間存在氫鍵，水分子內(nèi)不存在氫鍵，a錯(cuò)誤；水蒸氣中水分子距離較大，不形成氫鍵，b錯(cuò)誤；氫鍵較一般的分子間作用力強(qiáng)，含有氫鍵的物質(zhì)具有較高的熔、沸點(diǎn)，c正確；hf的穩(wěn)定性很強(qiáng)，是由于hf鍵鍵能較大的原因，與氫鍵無關(guān)，d錯(cuò)誤?！敬鸢浮縞2下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與氫鍵有關(guān)的是()a乙醇可與水以任意比互溶bh2o的熱穩(wěn)定性比h2s強(qiáng)c

12、hf能與sio2反應(yīng)生成sif4，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中dnh3能與hcl反應(yīng)【解析】a選項(xiàng)中乙醇易溶于水是由于乙醇中oh鍵與水中的氧原子形成oho氫鍵，從而增大了溶解度；b選項(xiàng)中由于ho鍵的鍵長(zhǎng)比hs鍵的鍵長(zhǎng)短，鍵能大，故h2o分子穩(wěn)定；c選項(xiàng)中由于hf能與sio2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故hf不能用玻璃瓶盛放；d選項(xiàng)是nh3的化學(xué)性質(zhì)?！敬鸢浮縜3下列說法不正確的是()a分子間作用力是分子間相互作用力的總稱b分子間氫鍵的形成對(duì)物質(zhì)的溶解度有影響c范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間d氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛地存在于自然界中【解析】分子間作用力是分子間相互作用力的總稱，a正確；分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高外，對(duì)物質(zhì)的溶解度等也有影響，b正確；范德華力是分子與分子間的相互作用力，而氫鍵是分子間比范德華力稍強(qiáng)的作用力，它們可以同時(shí)存在于分子之間，c正確；氫鍵不是化學(xué)鍵，化學(xué)鍵是原子與原子間強(qiáng)烈的相互作用，d錯(cuò)誤。【答案】d4比較下列熔、沸點(diǎn)高低并且說明原因?！緦?dǎo)學(xué)號(hào)：66240020】(1)h2o_h2s原因_。(2)hf_hcl原因_。(3)br2_i2原因_。(4)ch4_ccl4原因_?！敬鸢浮?1)h2o分子之間存在氫鍵而h2s分子之間沒有氫鍵(2)hf分子之間存在氫鍵而hcl分子之間沒有氫鍵(3)br2的相對(duì)分子質(zhì)量沒有i2的大(4)ch4的相對(duì)