2022-2023學(xué)年新教材高中化學(xué) 第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第3節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)（第2課時）課件 新人教版選擇性必修2

1、第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)第2課時分子間的作用力分子的手性學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1了解范德華力的實(shí)質(zhì)及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。2了解氫鍵的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、形成條件及其對物質(zhì)性的影響。課堂素能探究名師博客呈現(xiàn)課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收課前素能奠基新課情境呈現(xiàn)新課情境呈現(xiàn)為了研究氣體分子的運(yùn)動規(guī)律，科學(xué)家們提出一種理想氣體的假設(shè)，認(rèn)為氣體分子不具有體積，并且氣體分子之間不存在相互作用。根據(jù)這種假設(shè)提出的理想氣體方程對氣體分子運(yùn)動規(guī)律的描述與實(shí)驗(yàn)事實(shí)出現(xiàn)偏差。荷蘭物理學(xué)家范德華(J. van der Waals)修正了關(guān)于氣體分子運(yùn)動的以上假設(shè)，指出氣體分子本身具有體積，并且分子間存在引力。由此，范德華提出了

2、描述實(shí)際氣體行為的范德華氣態(tài)方程，根據(jù)這個方程計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)事實(shí)十分吻合。由于是范德華首次將分子間作用力概念引入氣態(tài)方程，人們將這種相互作用力稱為范德華力。課前素能奠基一、分子間作用力1范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)概念：范德華力是_之間普遍存在的相互作用力，它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。(2)特征：很_(約比化學(xué)鍵的鍵能小12個數(shù)量級)，無方向性和飽和性。分子新知預(yù)習(xí)弱(3)影響因素：結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越_；分子的極性越大，范德華力越_。(4)對物質(zhì)性質(zhì)的影響：范德華力主要影響物質(zhì)的_性質(zhì)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越_。大大物

3、理高2氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)概念：已經(jīng)與_很大的原子(如N、F、O)形成共價鍵的_與另一個_很大的原子之間的作用力。(2)表示方法：氫鍵通常用_ 表示，其中X、Y為_、_、_，“”表示_，“”表示形成的_。電負(fù)性氫原子電負(fù)性XHYNOF共價鍵氫鍵分子間分子內(nèi)分子內(nèi)分子間低于升高二、溶解性 1相似相溶規(guī)律非極性溶質(zhì)一般能溶于_溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于_溶劑。如蔗糖和氨_溶于水，_溶于四氯化碳。萘和碘_溶于四氯化碳， _溶于水。非極性極性易難易難2影響物質(zhì)溶解性的因素(1)外界因素：主要有_、_等。(2)氫鍵：溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越_(填“好”或“差”)。(3)分子結(jié)構(gòu)的

4、相似性：溶質(zhì)和溶劑的分子結(jié)構(gòu)相似程度越大，其溶解性越_。如乙醇與水_，而戊醇在水中的溶解度明顯較小。(4)溶質(zhì)是否與水反應(yīng)：溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)，溶質(zhì)的溶解度會_。如SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度_。溫度壓強(qiáng)好好互溶增大增大三、分子的手性 1手性異構(gòu)體具有完全相同的_和_的一對分子，如同左手和右手一樣互為_，卻在三維空間里不能_，互稱手性異構(gòu)體。2手性分子有_的分子。組成原子排列鏡像疊合手性異構(gòu)體1思考辨析：(1)分子間的作用力是分子間相互作用力的總稱。()(2)分子間氫鍵的形成使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。()(3)氫鍵屬于分子間作用力。()(4)氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛

5、存在于自然界中。()(5)HF的沸點(diǎn)較高，是因?yàn)镠F鍵的鍵能很大。()預(yù)習(xí)自測2下列關(guān)于范德華力的敘述中，正確的是()A范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵B范德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱問題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范德華力非常微弱，故破壞分子間的范德華力不需要消耗能量B解析：范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，但范德華力是分子間較弱的作用力，不是化學(xué)鍵，A項(xiàng)錯誤；化學(xué)鍵是微粒間的強(qiáng)烈的相互作用，范德華力是分子間較弱的作用力，B項(xiàng)正確；范德華力是一種分子間作用力，因此范德華力不會影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，只影響物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，C項(xiàng)錯誤；雖然范德華力

6、非常微弱，但破壞它時也要消耗能量，D項(xiàng)錯誤。3下列各物質(zhì)的酸性強(qiáng)弱關(guān)系正確的是()ACH2ClCOOHCHCl2COOHBCCl3COOHCHF2COOHDC17H35COOHC4H9COOHB4中科院國家納米科學(xué)中心科研人員在國際上首次“拍”到氫鍵的“照片”，實(shí)現(xiàn)了氫鍵的實(shí)空間成像，為“氫鍵的本質(zhì)”這一化學(xué)界爭論了80多年的問題提供了直觀證據(jù)。下列有關(guān)氫鍵說法中不正確的是()A由于氫鍵的存在，HF的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2SB由于氫鍵的存在，乙醇比甲醚(CH3OCH3)更易溶于水C由于氫鍵的存在，沸點(diǎn)：HFHI HBrHClD由于氫鍵的存在，冰能浮在水面上A解析：HF的氫鍵存在于分子之間，與穩(wěn)定性沒有

7、關(guān)系，HF的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2S是因?yàn)镕的非金屬性強(qiáng)于S，故A錯誤；乙醇分子可以與水分子形成氫鍵，所以乙醇比甲醚(CH3OCH3)更易溶于水，故B正確；組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高，HF分子間容易形成氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)：HFHIHBrHCl，故C正確；由于氫鍵的存在，使得冰中的水分子間空隙變大，密度小于液態(tài)水，所以冰能浮在水面上，故D正確。5下列說法不正確的是()AHCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高與分子間作用力大小有關(guān)BH2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S的熔、沸點(diǎn)是因?yàn)镠2O分子間存在氫鍵C甲烷分子與水分子間可形成氫鍵D白酒中，乙醇分子和水分子間存在范德華力和氫鍵C解析：HCl、H

8、Br、HI的組成和結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高，A項(xiàng)正確；由于O原子的電負(fù)性大、半徑小，所以H2O分子之間存在氫鍵，融化和汽化都需要克服氫鍵，所以氫鍵的存在使H2O的熔、沸點(diǎn)比H2S的高，B項(xiàng)正確；氫鍵是由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的H原子與另一個電負(fù)性很大的原子之間的作用力，由于甲烷分子中C原子的電負(fù)性較小，所以甲烷分子和水分子間不能形成氫鍵，C項(xiàng)錯誤；乙醇分子和水分子間存在氫鍵和范德華力，D項(xiàng)正確。課堂素能探究知識點(diǎn)范德華力、氫鍵、化學(xué)鍵的比較(1)工業(yè)上用水蒸氣蒸餾法將A和B進(jìn)行分離，首先被蒸出的成分是哪一種？為什么？(2)在第VA、A、A族元素的氫化

9、物中，NH3、H2O、HF三者的相對分子質(zhì)量分別小于同主族其他元素的氫化物，為什么其熔、沸點(diǎn)卻比其他元素的氫化物高？探究提示：(1)提示：首先被蒸出的物質(zhì)為A。因?yàn)锳易形成分子內(nèi)氫鍵，B易形成分子間氫鍵，B的沸點(diǎn)比A的高。(2)提示：因?yàn)镹H3、H2O、HF分子間分別能形成氫鍵，同主族其他元素的氫化物分子間不能形成氫鍵，所以NH3、H2O、HF的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高于同主族其他元素的氫化物。知識歸納總結(jié)：1范德華力、氫鍵、化學(xué)鍵的比較概念范德華力氫鍵 共價鍵定義物質(zhì)分子之間普遍存在的一種作用力已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負(fù)性很大的原子之間的靜電作用原子間通過共用電子對所形成的相互

10、作用作用微粒分子H與N、O、F原子特征無方向性和飽和性有方向性和飽和性有方向性和飽和性強(qiáng)度共價鍵氫鍵范德華力影響強(qiáng)度的因素隨分子極性的增大而增大分子組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大對于XHY，X、Y的電負(fù)性越大，Y原子的半徑越小，作用越強(qiáng)成鍵原子半徑和共用電子對數(shù)目。鍵長越小，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定對物質(zhì)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)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，如CF4CCl4H2S分子內(nèi)氫鍵降低物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)2.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響。某些氫化物分子間可以形成氫鍵，

11、如H2O、NH3、HF等，氫鍵會使這些氫化物沸點(diǎn)較高，如H2OH2TeH2SeH2S。分子內(nèi)氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響與分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)產(chǎn)生的影響是不同的。鄰羥基苯甲醛可以形成分子內(nèi)氫鍵，對羥基苯甲醛可以形成分子間氫鍵，因此對羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)分別比鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高。(2)對物質(zhì)密度的影響：氫鍵的存在，會使某些物質(zhì)的密度出現(xiàn)反常，如液態(tài)水變?yōu)楸?，密度會變小?3)對物質(zhì)溶解度的影響：若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶解性好；若溶質(zhì)分子不能與水分子形成氫鍵，則在水中溶解度就相對較小。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

12、對物質(zhì)結(jié)構(gòu)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)使其體積膨脹。下列說法錯誤的是()A鹵化氫中，以HF沸點(diǎn)最高，是由于HF分子間可以形成氫鍵B鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)低CH2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，是由于水分子間形成的氫鍵鍵能大D氨氣極易溶于水與氨氣分子和水分子之間可以形成氫鍵有關(guān)典例1C解析：因HF分子間可以形成氫鍵，所以沸點(diǎn)：HFHIHBrHCl，A正確；鄰羥基苯甲醛可以形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛的氫鍵只存在于分子間，所以對羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高，B正確；根據(jù)F原子半徑小于O原子半徑，可知(HF)n中氫鍵鍵長比水中氫鍵鍵長短、鍵能大，但由于

13、一個HF分子只能與兩個相鄰的HF分子形成氫鍵，而一個H2O分子可與四個相鄰的H2O分子形成氫鍵，故H2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，C錯誤；氨氣在水中的溶解性與NH3分子和H2O分子之間形成氫鍵有關(guān)，D正確。變式訓(xùn)練1下列物質(zhì)的變化中，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將冰加熱變?yōu)橐簯B(tài)DNH4Cl受熱分解解析：碘升華只是狀態(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，會破壞離子鍵；冰由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，破壞的主要是氫鍵；NH4Cl受熱分解，破壞的是化學(xué)鍵(包括共價鍵和離子鍵)。A變式訓(xùn)練2關(guān)于氫鍵的下列說法正確的是()A每個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B在水蒸氣、水和

14、冰中都含有氫鍵C分子間形成氫鍵能使物質(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：氫鍵不屬于化學(xué)鍵，它主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。水分子內(nèi)只有共價鍵而無氫鍵，A項(xiàng)不正確；水蒸氣分子間距離太大，不能形成氫鍵，B項(xiàng)不正確；HF穩(wěn)定性很強(qiáng)與氫鍵無關(guān)，是因?yàn)镠F鍵鍵能大，D項(xiàng)不正確。C問題探究：知識點(diǎn)分子的手性知識歸納總結(jié)：手性分子的判斷方法(1)觀察實(shí)物分子與其鏡像能否疊合，如果不能疊合，說明是手性分子，兩種分子互稱手性異構(gòu)體(或?qū)τ钞悩?gòu)體)。如圖：(2)觀察有機(jī)物分子中是否有手性碳原子，如果有一個手性碳原子，則該有機(jī)物分子就是手性分子，具有手性異構(gòu)體。含有兩個手性碳原子的有機(jī)物分

15、子不一定是手性分子。規(guī)律總結(jié)：判斷手性分子，一般是先找到手性碳原子，故分析目標(biāo)分子中是否存在手性碳原子是解這類題的關(guān)鍵。若是連在同一個碳原子上的四個原子或原子團(tuán)是互不相同的，則該碳原子就是手性碳原子。典例2D變式訓(xùn)練3莽草酸的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示(分子中只有C、H、O三種原子)。其分子中手性碳原子的個數(shù)為()A1B2C3D4解析：莽草酸分子中六元環(huán)上與羥基相連的碳原子都是手性碳原子。CB解析：有機(jī)分子中連接四個不同原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子。A、C、D選項(xiàng)的分子中，處于中間位置的碳原子均連有一個氫原子和三個不同的其他原子團(tuán)，該碳原子是手性碳原子，不符合題意；B項(xiàng)分子中間的碳原子上連有兩個氫

16、原子，不是手性碳原子。名師博客呈現(xiàn)高考考點(diǎn)易錯點(diǎn)拋磚引玉(老師教你如何整理)1鍵的極性和分子的極性1含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子，如H2O2等，只含非極性鍵的分子一定是非極性分子，非極性分子中不一定含有非極性鍵，如CCl4等2常見的極性分子：HCl、NO、H2O、H2S、SO2、NH3、PH3、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等；常見的非極性分子：Cl2、N2、P4、I2、CO2、CS2、C2H2、SO3、BF3、CH4、CCl4等高考考點(diǎn)易錯點(diǎn)2范德華力、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響3形成化學(xué)鍵時，一般兩種元素的電負(fù)性之差x0時，為非極性共價鍵；x1.7時，為離子鍵4組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)

17、，分子的相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，其熔、沸點(diǎn)越高5分子間氫鍵的存在使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，分子內(nèi)氫鍵的存在使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低，氫鍵有方向性和飽和性大顯身手(請結(jié)合你的學(xué)習(xí)實(shí)際進(jìn)行補(bǔ)充整理)即時訓(xùn)練1(2021長沙高二檢測)下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是()乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶NH3的熔沸點(diǎn)比PH3的熔沸點(diǎn)高穩(wěn)定性：HFHCl冰的密度比液態(tài)水的密度小水分子高溫下也很穩(wěn)定ABCDC解析：乙醇、乙酸與水分子之間能形成氫鍵，則可以和水以任意比互溶，故選；氨氣和磷化氫的結(jié)構(gòu)相似，但氨分子間存在氫鍵，磷化氫中只含分子間作用力，氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，故選；HF、HCl的熱穩(wěn)定性依次減弱，是

18、因?yàn)镠X共價鍵穩(wěn)定性依次減弱，與氫鍵無關(guān)，故不選；冰中存在氫鍵，其體積變大，則相同質(zhì)量時冰的密度比液態(tài)水的密度小，故選；水分子高溫下也很穩(wěn)定，其穩(wěn)定性與化學(xué)鍵有關(guān)，而與氫鍵無關(guān)，故不選。B解析：一個手性碳有一對旋光異構(gòu)體，該分子有1個手性碳，故有2個旋光異構(gòu)體；根據(jù)等效氫可知，頭尾碳均各是一種氫，中間碳因?yàn)槭鞘中蕴?，故是兩種結(jié)構(gòu)，兩種氫，所以一共四種氫，a4；當(dāng)氯原子取代頭碳上的氫原子時，因?yàn)榉肿哟嬖谑中蕴?，故?種結(jié)構(gòu)；當(dāng)氯原子取代中間碳上的氫原子時，因?yàn)榉肿哟嬖谑中蕴迹视?種結(jié)構(gòu)；當(dāng)氯原子取代尾碳上的氫原子時，因?yàn)榉肿哟嬖趦蓚€手性碳，故有4種結(jié)構(gòu)；故一氯代物一共有八種，b8。課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收

19、1下列說法不正確的是()A分子間作用力是分子間靜電作用的總稱B分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高外，對物質(zhì)的溶解、電離等也都有影響C范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間D氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛存在于自然界中解析：分子間作用力是分子間靜電作用的總稱，它包括氫鍵與范德華力，它的作用弱于化學(xué)鍵，不屬于化學(xué)鍵，它對物質(zhì)熔、沸點(diǎn)，物質(zhì)的溶解和電離等均有影響。D2若不斷地升高溫度：實(shí)現(xiàn)“雪花水水蒸氣氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的微粒間的主要相互作用依次是()A氫鍵；氫鍵和范德華力；極性鍵B氫鍵；氫鍵；非極性鍵C氫鍵；極性鍵；分子間作用力D分子間作用力；氫鍵；非極性鍵AB4下列敘述與范

20、德華力無關(guān)的是 ()A氣體物質(zhì)加壓或降溫時能凝結(jié)或凝固B通常狀況下氯化氫為氣體C氟、氯、溴、碘單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高D氟、氯、溴、碘的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越弱D解析：分子間作用力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。A項(xiàng)，氣體物質(zhì)加壓時，范德華力增大，降溫時，氣體分子的平均動能減小，兩種情況下，分子靠自身的動能不足以克服分子間作用力，從而聚集在一起形成液體甚至固體；B項(xiàng)，HCl分子之間的作用力是很弱的范德華力，因此通常狀況下氯化氫為氣體；C項(xiàng)，一般來說組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增強(qiáng)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高；D項(xiàng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性受分子中化學(xué)鍵強(qiáng)弱的影響，與范德華力無關(guān)。5(2020廣州高二檢測)分析、推理和類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思維方法。下列分析、推理或類比正確的是 ()ACO2是直線形分子，推測SiO2也是直線形分子BSiH4的沸點(diǎn)高于CH4，則H2Se的沸點(diǎn)高于H2SC酚酞遇酸性溶液不