【高中化学】分子间的作用力 2022-2023学年高二化学同步课件（人教版2019选择性必修2）

1、认识分子间存在相互作用，知道范德华力是常见的分子间作用力。2、能说明范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响，形成“结构决定性质”的基本概念。3、知道氢键是常见的分子间作用力。4、能说明氢键对物质熔点、沸点等性质的影响，能举例说明氢键对于生命的重大意义。21本节重点本节难点分子间作用力、氢键分子间作用力和氢键对物质性质的影响壁虎与范德华力为什么气体在降温加压时会液化，液体在降温时会凝固？气态水液态水固态水荷兰物理学家，提出了范德华方程，研究了毛细作用，对附着力进行了计算，推导出物体气、液、固三相相互转化条件下的临界点计算公式。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。范德华分子间普遍存在相互作用力，范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间的作用力称为范德华力。范德华力使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。一、范德华力1、概念：把分子聚集在一起的作用力，称为范德华力。2、实质：分子间的一种静电作用。分子HClHBrHI共价键键能(kJ∙mol−1)

431.8366298.7范德华力(kJ∙mol−1)

21.1423.1126.00某些分子的键能和范德华力一、范德华力3、特征：只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。②范德华力无方向性和饱和性。①范德华力很弱，约比化学键键能小1~2个数量级。为什么范德华力：HI＞HBr＞HCl?组成结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大。为什么范德华力：CO＞Ar?CO是极性分子，Ar是非极性分子，极性越大，范德华力越大。一、范德华力分子ArCOHIHBrHCl相对分子质量4028128.581.536.5范德华力(kJ/mol)8.508.7526.0023.1121.14某些分子间的范德华力卤素单质的熔点和沸点单质熔点/℃沸点/℃F2－219.6－188.1Cl2－101－34.6Br2－7.258.78I2113.5184.4思考与讨论怎样解释卤素单质从F2～I2的熔、沸点越来越高？Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大范德华力依次增大熔、沸点依次增大分子正戊烷异戊烷新戊烷相对分子质量727272沸点/℃36.1259某些分子的沸点一、范德华力相对分子质量相同，支链越多范德华力越小熔、沸点依次减小戊烷的沸点有什么变化规律？一、范德华力分子邻二甲苯间二甲苯对二甲苯相对分子质量106106106沸点/℃144.42139.10138.35相对分子质量相同，空间位阻越小范德华力越小熔、沸点依次减小二甲苯的沸点有什么变化规律？某些分子的沸点一、范德华力4、范德华力对物质熔、沸点的影响：①组成结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。②相对分子质量相近，分子极性越大，范德华力越大，熔、沸点越高。③同分异构体，支链越多(空间位阻越小)，范德华力越小，熔、沸点越高。例1、下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是()A、CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低B、HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C、F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高B思考与讨论分子CH4SiH4GeH4SnH4相对分子质量163276.6122.7沸点/℃第ⅣA族氢化物的相对分子质量请大家预测第ⅣA族氢化物随着相对分子质量的增大，它们的沸点如何变化？那第ⅥA族呢？–161.5–112–88–52思考与讨论为什么第ⅥA族元素的氢化物的沸点中，水的沸点出现“反常”，水的沸点是最高的。这是为什么？除范德华力之外的另一种特殊的分子间作用力——氢键。二、氢键1、概念：什么样的原子可以形成氢键？由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中氢)与另一分子中电负性很强的原子(如水分子中氧)之间的作用力。δ+δ-δ+δ-δ+δ+∙∙∙二、氢键电负性大，半径小无内层电子，几乎成为“裸露”的质子，有空轨道H—O键极性很强氢键①部分裸露的氢原子核。

②电负性很大且半径小的原子提供孤电子对。2、实质：分子间的一种静电作用。3、构成条件：哪些分子之间可以形成氢键？H2OHFNH3H2OHFNH3思考与讨论二、氢键类型氢键范德华力化学键键能或范德华力强度一般不超过40kJ/mol一般是2～20kJ/mol一般是100～600kJ/mol氢键、范德华力、化学键的比较4、特征：①介于化学键与范德华力间，不属于化学键。二、氢键4、特征：②具有方向性和饱和性。∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙180°冰的结构a、方向性b、饱和性X—H‧‧‧Y三个原子尽可能在同一条直线上。每个裸露的氢原子核只能形成一个氢键。每个孤电子对也只能形成一个氢键。二、氢键③有键长、键能。氢键X—H···Y键能/（kJ·mol-1）键长/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某些氢键的键能和键长**氢键键长一般定义为A—H···B的长度，而不是H···B的长度。4、特征：思考与讨论名称熔点/℃沸点/℃邻羟基苯甲醛2196.5对羟基苯甲醛115250邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛的熔点和沸点为什么两者的熔点和沸点不同？分子内氢键分子间氢键生物大分子中的氢键科学∙技术∙社会二、氢键5、表达式：N—H‧‧‧

OX—H‧‧‧YN—H‧‧‧

NF—H‧‧‧

OF—H‧‧‧

FX、Y分别代表N、O、F化学键氢键水的特殊物理性质熔点/℃沸点/℃ρ(0℃)ρ(4℃)ρ(20℃)ρ(100℃)0.00100.000.9998411.0000000.9982030.958354①氢键对熔沸点的影响在水蒸气中，水以单个的H2O分子形式存在；无氢键。在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成(H2O)n。在固态水(冰)中，水分子大范围地以氢键互相联结(也存在范德华力)。二、氢键6、氢键对物质性质的影响②氢键对水分子性质的影响例2、下列关于氢键X—H‧‧‧

Y的说法中，错误的是（

）A、氢键是共价键的一种B、同一分子内也可能形成氢键C、X、Y元素具有很大的电负性，是氢键形成的基本条件D、氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高A范德华力氢键分子间的作用力

概念、本质、特征

范德华力对物质熔、沸点的影响

概念、实质构成条件、特征

表示方法

氢键对物质性质的影响1、

下列说法中正确的是()A、分子间作用力越大，分子越稳定B、分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高C、相对分子质量越大，其分子间作用力越大D、分子间只存在范德华力B2、下列与氢键有关的说法中错误的是()A、卤化氢中HF沸点较高，是由于HF分子间存在氢键B、邻羟基苯甲醛()的熔、沸点比对羟基苯甲醛()的熔、沸点低C、氨水中存在分子间氢键D、形成氢键A—H‧‧‧B—的三个原子总在一条直线上D3、正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。①乙醇分子和水分子间只存在范德华力。（

）②氢键（X—H∙∙∙Y）中三原子在一条直线上时，作用力最强。（

）③“X—H∙∙∙Y”三原子不在一条直线上时，也能形成氢键。（

）④H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。（

）⑤可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子间形成了氢键。（

）⑥卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物（即

CX4）的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高。（

）4、氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为()A、

B、

C、

D、B5、下列事实可用氢键解释的是(