2.3.3分子间的作用力课件高二化学人教版选择性必修2

第二章

分子结构与性质第三节

分子结构与物质的性质第3课时

分子间的作用力

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。壁虎与范德华力引入新课一、分子间作用力1、范德华力

范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间作用力称为范德华力。J.D.VanderWaals,1837-1923分子间的力分子间作用力（范德华力）比较强的分子间作用力（氢键）

范德华力只存在于由分子构成的单质和化合物，包括单原子分子，只有分子充分接近（300-500pm）时才能相互作用。一、分子间作用力1、范德华力【思考与讨论】对比下表，你对范德华力的大小有怎样的认识？结论1、范德华力不是化学键，是一种分子间的力范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。结论2、分子的极性越大，范德华力越大。结论3、组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。分子相对分子质量分子的极性范德华力kJ/molCO28极性8.75Ar40非极性8.50HClHBrHI相对分子质量36.581128范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.0一、分子间作用力1、范德华力表2−8卤素单质的熔点和沸点单质F2Cl2Br2I2熔点/℃−219.6−101−7.2113.5沸点/℃−188.1−34.658.78184.4教材56页思考与讨论：怎样解释卤素单质从F2~I2的熔点和沸点越来越高？组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。键能大小影响分子的热稳定性，范德华力的大小影响物质的熔、沸点。1．组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点就越高，如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4<CI4。2．组成相似且相对分子质量相近的物质，分子极性越大(电荷分布越不均匀)，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。3．在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。归纳总结氢键及其对物质性质的影响常见物质中，水是熔、沸点较高的液体之一；冰的密度比液态水的小；液态水在4℃下密度最大为1.0g/cm³而冰在0℃下密度为0.92g/cm³昆虫能在水上行走。水分子间有一种特殊作用力——氢键一、分子间作用力一、分子间作用力2、氢键

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。---电负性大，半径小2.氢键及其对物质性质的影响(1)概念由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的H)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的O)之间形成的作用力。(2)表示方法F—HO—HN—H.........FONX—H…Y—X和Y表示F、O、N氢键共价键★

X和Y的电负性越大，则氢键越强，F—H…F是最强氢键。一、分子间作用力X、Y可以相同，也可以不同

一、分子间作用力2、氢键（3）①氢键的本质：是静电吸引作用，不是化学键，而是特色的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强。键能：共价键>氢键>范德华力②具有一定的方向性和饱和性。H的体积小，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一、分子间作用力思考：HF、H2O、NH3的沸点为什么反常？分子之间存在特别强的相互作用→氢键思考：什么样的原子间可形成氢键？N、O、F→电负性大2、氢键一、分子间作用力2、氢键思考讨论：实验证实，氢键不仅存在于分子之间，也存在于分子内。观察以下两种氢键，推测这两种物质的熔沸点高低。分子内氢键邻羟基苯甲醛分子间氢键对羟基苯甲醛结论：(1)分子内存在氢键时，物质的熔、沸点将下降。(2)分子间存在氢键时，物质的熔、沸点将升高。一、分子间作用力2、氢键（4）分类类型存在影响分子间氢键分子内氢键

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。如HF、H2O、NH3

相互之间，C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间。物质的熔、沸点将升高。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。物质的熔、沸点将降低。2.氢键对物质性质的影响①对物质熔、沸点的影响a.分子间氢键使其熔、沸点反常的高；b.同分异构体熔、沸点：分子间氢键>分子内氢键对羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸

>一、分子间作用力2.氢键对物质性质的影响②对物质溶解度的影响溶质分子与溶剂分子间能形成氢键，氢键使溶质的溶解度增大如氨、甲醇、甲醛、甲酸等易溶于水③对物质密度的影响NH3极易溶于水：甲醇和水互溶：冰的结构：冰中水分子间氢键，形成疏松晶体，体积膨胀，密度减小。一、分子间作用力资料卡片氢键的牢固程度也可以用键能来表示，指断开单位物质的量的H···Y键所需要的能量。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（主要影响化学性质）归纳小结高考链接[2021全国甲卷]甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是

。[2021全国乙卷]NH3的沸点比PH3的

，原因是

。[2021山东卷]OF2的熔沸点

(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是

。[2021广东卷]H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为

。甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇可形成分子间氢键，且水比甲醇的氢键多。高NH3分子间有氢键

低于二者组成和结构相似，Cl2O相对分子质量更大，范德华力大，熔沸点更高。H2O>H2S>CH41.[2020·浙江7月选考，26(3)]常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______________________________________________。乙醇与水形成分子间氢键而氯乙烷不能与水形成氢键2.[2020·浙江1月选考，26(3)]在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(－19℃)高。主要原因是

___________________。甲醇分子间存在氢键高考链接3.[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，主要原因为________________________________。S8相对分子质量大，分子间范德华力强4.[2017·全国卷Ⅲ，35(3)]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，范德华力较大高考链接5.[2019·全国卷Ⅱ，35(1)]元素As与N同族。预测As的氢化物分子的空间结构为__________，其沸点比NH3的____(填“高”或“低”)，其判断理由是____