分子结构与物质的性质 课件【备课精研+高效课堂】 高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章分子结构与性质益阳市一中高二化学备课组

二O二二年下期第三节分子结构与物质的性质

（共4课时）气体在加压或降温时为什么会变为液体、固体？固态水气态水液态水【新课导入】冰雪融化成水，需要吸热；把水变成水蒸气仍然需要吸热。这说明水分子之间存在着相互作用力。二、分子间的作用力1、范德华力对物质性质的影响下雪不冷，化雪冷。

①.概念：

范德华（vanderWaals）是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间作用力称为范德华力。②.存在：

只存在于由分子构成的单质和化合物中，包括单原子分子，只有分子充分接近（300-500pm）时才有范德华力。

J.D.VanderWaals,1837-19231.非金属单质：

有的非金属单质，内部只有共价键，不存在分子，例如金刚石(C)单质硅(Si)。例外：2.共价化合物：原子间以共价键相互连接；如果原子按一定结合方式形成分子，则分子之间有分子间作用力；例如CO2,NO,N2O3,SO2等。有的非金属单质，原子之间靠共价键连接，并形成分子，分子间有范德华力，如C60、P4、H2、O2。③特征a.范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级，无方向性和饱和性。b.

一般规律，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。

如范德华力：如HCl<HBr<HI。

c.分子的极性越大，范德华力越大。如CO>N2。d.对于M相同、极性相似的分子，分子间接触面积越大，范德华力越大。

如：正丁烷>异丁烷共价键键能(kJ·mol-1)298.7366431.8分子HIHBrHCl相对分子质量1288136.5范德华力(kJ·mol-1)26.0023.1121.14单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238﹣219.6﹣188.1Cl271﹣101﹣34.6Br2160﹣7.258.78I2254113.5184.4请解释物质熔沸点规律性变化的原因？Cl2气态Br2液态I2固态

组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2。观看加热过程中物质的状态变化的微观模拟过程加热加热

分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高。猜想1、第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点【2018·全国卷Ⅱ，35(3)】如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因是________________________________________。S8相对分子质量大，分子间范德华力强猜想2、四卤化硅SiX4的沸点科学•技术•社会【阅读P56】【壁虎与范德华力】

壁虎为什么能在天花板土爬行自如？这曾是一个困扰科学家一百多年的谜。用电子显微镜可观察到，壁虎的四足覆盖着几十万条纤细的由角蛋白构成的纳米级尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力？实验证明，如果在一个分币的面积土布满100万条壁虎足的细毛，可以吊起20kg重的物体。近年来，有人用计算机模拟，证明壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。*下列物质的变化中,破坏的主要是范德华力的是(

)A.碘单质的升华B.NaCl溶于水C.将冰加热变为液态D.NH4Cl受热分解A【课堂练习】

水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000为什么冰的密度比液态水小？2、氢键对物质性质的影响H2O分子间存在——氢键。①.定义：它是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很大的原子(如N、F、O)之间的作用力。-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物的沸点一般：同一主族非金属氢化物，从上到下，Mr逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．

在HF、H2O、NH3分子间还存在除范德华力之外的其他分子间作用力—氢键。HF、H2O、NH3出现反常，为什么？

在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使得H几乎成为“裸露”的质子，

其显正电性，它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用，这种静电作用就是氢键。---②表示：氢键通常用X—H…Y—表示,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键（X、Y为N、O、F）HFHFHFHFH—O键极性很强无内层电子，几乎成为“裸露”的质子电负性大，半径小氢键OHHOHHδ＋δ－δ－…δ＋③本质、特征：

a.氢键不属于化学键，是一种特殊的分子间作用力。

b.氢键具有方向性和饱和性。1个H只能形成1个氢键A—H与B形成分子间氢键时，3个原子总是尽可能沿直线分布，使A，B尽量远离，这样电子云排斥作用最小，体系能量最低，氢键最强，最稳定。O—H…ON—H…NF—H…F④氢键的形成条件4671118.8

氢键不属于化学键，但有键长、键能，氢键键能较小，但比范德华力强。

氢键键长是X—H•••Y的长度，而不是H•••Y的长度。氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。a.分子间氢键

如：HF、H2O、NH3

相互之间C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间⑤、氢键的分类b.分子内氢键

某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构。对羟基苯甲醛（熔点115℃）邻羟基苯甲醛（熔点-7℃）a.存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点。b.存在分子内氢键使物质熔、沸点降低。邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛？a.熔、沸点：如HCl<HBr<HI<HF（标况为液体）⑥、氢键影响物质物理性质b.水溶性：增大，如氨气及易溶于水c.密度：如冰的密度<水的密度水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000

氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。作用力类型范德华力氢键共价键作用微粒分子H与N、O、F原子强度比较共价键＞氢键＞范德华力影响因素组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大形成氢键元素的电负性原子半径对性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大键能越大，稳定性越强【归纳】1.在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分子，水分子间含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大。【课堂练习】

①.氢键的形成都会使物质的熔、沸点升高。(

)②.氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于自然界中的物质中。(

)③.HF的沸点较高,是因为H—F键的键能很大。(

)2.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)×××3.HOOC—COOH与正丁酸(CH3CH2CH2COOH)的相对分子质量相差2，二者的熔点分别为101℃、－7.9℃，导致这种差异的最主要原因可能是

___________________________。草酸分子间能形成