2.3.2分子間的作用力課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)第2課時(shí)分子間作用力新課導(dǎo)入氣體在加壓或降溫時(shí)為什么會(huì)液化,降溫時(shí)液體為什么會(huì)凝固？固態(tài)水氣態(tài)水液態(tài)水分子間的作用力范德華力降溫加壓時(shí)氣體會(huì)液化，降溫時(shí)液體會(huì)凝固，這些事實(shí)表明，分子之間存在著相互作用力

范德華（vanderWaals）是最早研究

分子間普遍存在作用力的科學(xué)家，因而

把這類分子間作用力稱為范德華力范德華范德華力的特征

①范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間充分接近時(shí)才

有分子間的相互作用力

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范德華力沒有飽和性和方向性

分子HIHBrHCl范德華(kJ·mol-1)26.0023.1121.14共價(jià)鍵鍵能(kJ·mol-1)298.7366431.8結(jié)論：一般地，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，

范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高。影響范德華力的因素單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F238-2190.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4影響范德華力的因素相對(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。，熔沸點(diǎn)越高。如，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)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃CO28極性8.75-205.05-191.49N228非極性8.50-210.00-195.81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結(jié)論：在同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔、沸點(diǎn)就越低，如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷。【思考】范德華力影響分子的什么物理性質(zhì)？1、主要影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)2、可以影響物質(zhì)的溶解度3、物質(zhì)氣體→液體→固體的三態(tài)變化

壁虎為什么能在天花板土爬行自如？這曾是一個(gè)困擾科學(xué)家一百多年的謎。用電子顯微鏡可觀察到，壁虎的四足覆蓋著幾十萬條纖細(xì)的由角蛋白構(gòu)成的納米級(jí)尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力？實(shí)驗(yàn)證明，如果在一個(gè)分幣的面積土布滿100萬條壁虎足的細(xì)毛，可以吊起20kg重的物體。近年來，有人用計(jì)算機(jī)模擬，證明壁虎的足與墻體之間的作用力在本質(zhì)上是它的細(xì)毛與墻體之間的范德華力。

科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)—壁虎與范德華力板書范德華力定義：分子間普遍存在的作用力。特征：范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)

影響因素一般地，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。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>N2。應(yīng)用：主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，如熔沸點(diǎn)、溶解度同分異構(gòu)體，支鏈越多，范德華力越小?；瘜W(xué)鍵范德華力概念存在范圍作用力強(qiáng)弱影響的性質(zhì)使原子（離子）結(jié)合的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子內(nèi)、原子間分子間強(qiáng)烈微弱影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)影響物質(zhì)的物理性質(zhì)(熔、沸點(diǎn)及溶解度等)化學(xué)鍵與范德華力的比較⑴將干冰氣化，破壞了CO2分子晶體的

。⑵將CO2氣體溶于水，破壞了CO2分子

。范德華力共價(jià)鍵⑶解釋CCl4（液體）CH4及CF4是氣體，CI4是固體的原因。

它們均是正四面體結(jié)構(gòu)，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。克服分子間引力使物質(zhì)熔化和氣化就需要更多的能量，熔、沸點(diǎn)越高。范德華力大小:CI4>CCl4>CF4>CH42、根據(jù)范德華力判斷下列各組物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低

⑴CH4SiH4GeH4⑵H2O2Cl2⑶HClHBrHI⑷H2SH2SeH2Te-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點(diǎn)/℃周期一些氫化物的沸點(diǎn)

同一主族從上到下，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，熔沸點(diǎn)應(yīng)逐漸升高,而HF、H2O、NH3卻出現(xiàn)反常，為什么？

說明在HF、H2O、NH3分子間還存在除范德華力之外的其他作用．這種作用就是氫鍵．分子間的作用力氫鍵

在水分子的O-H中，共用電子對(duì)強(qiáng)烈的偏向O，使得H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，其顯正電性，它能與另一個(gè)水分子中相對(duì)顯負(fù)電性的O的孤電子對(duì)產(chǎn)生靜電作用，這種靜電作用就是氫鍵。------板書氫鍵定義：由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另

一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間形成的作用力。表示方法:X-H…Y-（其中X、Y為N、O、F）

“—”表示共價(jià)鍵，“…

”表示氫鍵氫鍵的本質(zhì)是靜電吸引作用，它比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。是一種比范德華力強(qiáng)的分子間作用力。氫鍵的特征方向性(X－H…Y盡可能在同一條直線上)飽和性(一個(gè)X－H只能和一個(gè)Y原子結(jié)合)有鍵長(zhǎng)和鍵能氫鍵X—H···Y鍵能/（kJ·mol-1）鍵長(zhǎng)/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(zhǎng)**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。板書氫鍵定義：由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另

一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間形成的作用力。表示方法:X-H…Y-（其中X、Y為N、O、F）

“—”表示共價(jià)鍵，“…

”表示氫鍵本質(zhì):靜電吸引，比范德華力稍強(qiáng)

特征:飽和性、方向性

分類分子間氫鍵如：HF、H2O、NH3、C2H5OH、CH3COOH分子內(nèi)氫鍵如：當(dāng)苯酚在鄰位上有-CHO、-COOH、-OH和-NO2時(shí)，可形成分子內(nèi)的氫鍵。①分子間氫鍵

②分子內(nèi)氫鍵對(duì)羥基苯甲醛對(duì)羥基苯甲酸鄰羥基苯甲醛鄰羥基苯甲酸鄰硝基苯酚氫鍵氫鍵氫鍵氫鍵氫鍵氫鍵的類別【思考與討論】1molH2O最多可以形成多少氫鍵？1固態(tài)molHF?氫鍵的形成需要電負(fù)性大的原子有一對(duì)孤電子對(duì)，需要另一個(gè)分子提供一個(gè)H，所以氫鍵的個(gè)數(shù)取決于電負(fù)性大的原子含有的孤電子對(duì)數(shù)，和分子中所含的H原子的個(gè)數(shù)。1molH2O中最多可以形成2mol氫鍵；1molHF最多可以形成1mol氫鍵；氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響---熔沸點(diǎn)-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點(diǎn)/℃周期一些氫化物的沸點(diǎn)同周期元素的簡(jiǎn)單氫化物H2O的相對(duì)分子質(zhì)量最小，沸點(diǎn)卻是最高的？H2O可以形成分子間氫鍵。

一個(gè)H2O分子可以和另外4個(gè)水分子形成氫鍵，而HF只能與另外2個(gè)分子形成氫鍵都含有氫鍵，為什么H2O的沸點(diǎn)高于HF？名稱熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃鄰羥基苯甲醛2196.5對(duì)羥基苯甲醛115250鄰羥基苯甲醛和對(duì)羥基苯甲醛的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)為什么兩者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)不同？分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵分子內(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。氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響---水的密度在水蒸氣中，水以單個(gè)H2O分子形式存在；在液態(tài)水中，幾個(gè)水分子通過氫鍵結(jié)合形成(H2O)n締合分子；在固態(tài)水(冰)中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(jié)，因此在冰的結(jié)構(gòu)中形成許多空隙，體積膨脹，密度減小。液態(tài)水中的氫鍵【思考與討論】接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定值比按化學(xué)式H2O計(jì)算出來的相對(duì)分子質(zhì)量大?

用氫鍵解釋這種異常性：接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中存在相當(dāng)量的水分子因氫鍵而相互締合，形成所謂的締合分子?！舅伎寂c討論】NH3為什么極易溶于水？NH3溶于水是形成N-H…Ｏ-還是形成O-H…N-?NH3溶于水形成氫鍵示意圖如右,正是這樣，NH3溶于水溶液呈堿性板書氫鍵定義：由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另

一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間形成的作用力。表示方法本質(zhì):靜電作用，比范德華力稍強(qiáng)

特征:飽和性、方向性

分類對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響熔、沸點(diǎn)分子間氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)升高分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)降低冰的密度比水?。滏I具有方向性）異?，F(xiàn)象締合分子的存在使接近沸點(diǎn)的水蒸氣相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定值稍大科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)—生物大分子中的氫鍵范德華力氫鍵共價(jià)鍵定義作用微粒強(qiáng)弱對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響把分子聚集在一起的相互作用力氫原子與電負(fù)性大的原子X以共價(jià)鍵結(jié)合時(shí)，H原子還能夠跟另外一個(gè)電負(fù)性大的原子Y之間產(chǎn)生靜電作用相鄰原子之間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵相鄰原子之間分子間或分子內(nèi)H與N、O、F分子之間弱較強(qiáng)很強(qiáng)影響物質(zhì)的物理性質(zhì)(熔、沸點(diǎn)及溶解度)影響某些物質(zhì)(如水、氨氣)的物理性質(zhì)(熔、沸點(diǎn)及溶解度)影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(主)和物理性質(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、下列關(guān)于氫鍵的說法中正確的是(

)A.每個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵B.在所有的水蒸氣、水、冰中都含有氫鍵C.分子間能形成氫鍵，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高D.HF穩(wěn)定性很強(qiáng)，是因?yàn)槠浞肿娱g能形成氫鍵C3、下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是(

)①HF的熔、沸點(diǎn)比ⅦA族其他元素氫化物的高②乙醇可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度?、芩肿痈邷叵乱埠芊€(wěn)定⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低A．②③④⑤B．①②③⑤C．①②③④D．①②③④⑤B4、下列說法不正確的是（

）A．由于H-O鍵比H--S鍵牢固，所以水的熔沸點(diǎn)比H2S高B．HF的沸點(diǎn)在同族元素的氫化物中出現(xiàn)反常，是因?yàn)镠F分子間存在氫鍵C．F2、Cl2、Br2、I2熔沸點(diǎn)逐漸升高，是因?yàn)樗鼈兊慕M成結(jié)構(gòu)相似，分子間的范德華力增大D．氯化銨固體受熱分解既破壞了離子鍵又破壞了共價(jià)鍵A5、下列關(guān)于范德華力的敘述正確的是()A．是一種較弱的化學(xué)鍵

B