人教版高中化学选修3课件：2.3.2-范德华力和氢键

组织建设化学·选修3《物质结构与性质》范德华力和氢键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。思考？夏天经常见到许多壁虎在墙壁或天花板上爬行，却掉不下来，为什么？科学视野二、范德华力及其对物质性质的影响1、定义：分子之间的相互作用力，很弱，比化学键小1~2个数量级。只能在很小的范围内存在。不属于化学键分子HClHBrHICOAr范德华力（kj/mol）21.1423.1126.008.758.50共价键键能(kj/mol)431.8366298.7745无归纳探究将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的思考探究Cl2、Br2、I2三者的组成和化学性质均相似，但状态却为气、液、固的原因是什么？Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，由于相对分子质量逐渐增大，所以范德华力逐渐增大，故熔、沸点升高，状态由气体变为液体、固体。分子间作用力共价键影响范德华力大小的因素相对分子质量还有其它因素吗？分子极性2、影响范德华力大小的因素（1）结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。如卤素单质（2）分子极性越强，范德华力越大3、范德华力对物质性质的影响范德华力影响物质的物理性质（熔、沸点及溶解度等）分子间范德华力越大，熔沸点越高化学键主要影响物质的什么性质？化学性质（主）和物理性质归纳探究-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物沸点水的沸点最高，为什么？氢键图表解读三、氢键及其对物质性质的影响１.定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对显正电性的H与另一分子中相对显负电性的X(或Y)中的孤对电子接近并产生相互作用，这种相互作用称氢键。

2.特点：氢键的键能一般小于40kJ/mol，强度介于化学键和分子间作用力之间。因此氢键不属于化学键，而属于分子间作用力的范畴。归纳探究3.表示：氢键可以用X—H…Y表示。X和Y可以是同种原子，也可以是不同种原子，但都是电负性较大、半径极小的非金属原子（一般就是N、O、F）。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。4.分类：(1)分子间氢键(2)分子内氢键邻羟基苯甲醛(熔点:-7℃)对羟基苯甲醛(熔点:115-117℃)归纳探究5.氢键的特征：（1）饱和性（2）方向性一个氢原子只能形成一个氢键，中心原子有几对孤对电子就可以形成几条氢键

分子间氢键为直线型

，分子内氢键成一定角度

6.氢键对物质性质的影响：

(1)对物质熔沸点的影响:分子间氢键使物质熔点升高分子内氢键使物质熔点降低(2)对物质的溶解性的影响溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小。归纳探究问题探究NH3为什么极易溶于水？NH3溶于水是形成N-H…Ｏ,还是形成O-H…N?NH3溶于水形成氢键示意图如右,正是这样，NH3溶于水溶液呈碱性在学习化学的过程中还有什么地方能用氢键的知识来解释的？(1)水的特殊物理性质(2)蛋白质结构中存在氢键(3)核酸DNA中也存在氢键(4)甲醇易溶于水(5)乙醇与水互溶…………分子间氢键水的物理性质:水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)水在20℃时密度(g/ml)水在100℃时密度(g/ml)0.00100.000.9998411.0000000.9982030.958354(1)水的熔沸点比较高？(2)为什么水结冰后体积膨胀？(3)为什么水在4℃时密度最大？讨论水的特殊性：问题探究液态水中的氢键图片解读水的特殊性范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用分类分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性范德华力、氢键及共价键的比较课时小结范德华力、氢键及共价键的比较范德华力氢键共价键强度比较共价键>氢键>范德华力影响强度的因素①随着分子极性的增大而增大②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定范德华力氢键共价键对物质性质的影响①影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3①影响分子的稳定性②共价键键能越大，分子稳定性越强范德华力、氢键及共价键的比较1、下列现象与化学键有关的是(

)A．F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高B．H2O的沸点远高于H2S的沸点C．H2O在高温下也难分解D．干冰汽化相对分子质量越大，分子间作用力越强，单质的熔点也就越高。×分子间作用力不是化学键H2O分子间存在氢键，使分子间作用力增强氢键不是化学键×H—O键键能很大，在较高温度时也难打开√克服的是范德华力×C当堂巩固2、下列关于氢键的说法中正确的是()A.

每个水分子内含有两个氢键B.

在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键C.

分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高D.HF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键分子间×水蒸气中不含氢键

×有分子间氢键，例如：熔沸点：H2O>H2S√稳定性是化学键（H—F共价键强）决定的

×C当堂巩固7、不苦不累，高中无味，即拼又累，一生无悔。8、沉寂了许久，颓废了许久，感叹了许久，悲伤了许久。5、我们必须接受失望，因为它是有限的。但千万不能失去希望，因为它是无限的。1、准备努力，收获明天，收获明天，准备今天收获明天。15、财富、幸福是活着不懈的追求，执着和坚持是永久的信仰。17、自己不能胜任的事情，切莫轻易答应别人，一旦答应了别人，就必须实践自己的诺言。19、事在人为，路在脚下，财富在心中。6、当所有人都低调的时候，你可以高调，但不能跑调。7、许多人企求着生活的完美结局，殊不知美根本不在结局，而在于追求的过程。7、投身农村，在家乡的热土中燃烧青春，挥洒汗水，带领乡亲创业致富。1、顺境为成功者铺设轨道，逆境为杰出者打造天梯。20、事实也