分子间作用力-高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、分子间作用力分子间作用力1.能根据教师的展示及教材信息，准确说出范德华力的特征、本质、影响因素及其对物质性质的影响；2.通过对比氢化物熔沸点的反常，能说明氢键的特征、类型及其对物质性质的影响；3.通过对生产、生活、科学研究中简单案例的分析，能举例说明分子间作用力的重大意义。相同：均破坏微粒间相互作用不同：破坏的作用并不相同【资料】水的沸腾与热分解3000：水会发生分解产生氧气和氢气100：水会剧烈沸腾化学变化分子内共价键破坏分子间某种作用打破物理变化两个变化有何异同?(1)(1)定义：定义：把分子聚集在一起的作用力把分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力，又叫范德华力。称为分子间作用力，又叫范

2、德华力。(2)(2)特特征：征：范德华力很弱，范德华力很弱，约比化学键约比化学键键键能小能小 1-2 1-2 个个数量级。数量级。无方向性，无饱和性无方向性，无饱和性思考讨论思考讨论单质单质相对分子质量相对分子质量熔点熔点/沸点沸点/F238219.6188.1Cl271101.034.6Br21607.258.78I2254113.5184.4(1)(1)分析上表，总结卤素单质熔点、沸点有什么变化规律？分析上表，总结卤素单质熔点、沸点有什么变化规律？卤素单质的熔点、沸点随着相对分子质量的增大而升高。卤素单质的熔点、沸点随着相对分子质量的增大而升高。（2）在某些物质如）在某些物质如Br2、I2

3、的熔化沸腾过程中，克服了什么作用力？的熔化沸腾过程中，克服了什么作用力？那么这些物质的熔沸点和什么有关？那么这些物质的熔沸点和什么有关？Br2、I2的的熔化沸腾过程中，破坏了范德华力；熔化沸腾过程中，破坏了范德华力；它们的熔它们的熔沸点取决于沸点取决于范德华力范德华力的大小，的大小，范德华力越大，熔沸点越高范德华力越大，熔沸点越高。对比下表，范德华力可能还和什么因素有关？对比下表，范德华力可能还和什么因素有关？物质物质相对分子质量相对分子质量沸点沸点/正戊烷正戊烷7236新戊烷新戊烷729.5分子的极性越大，分子的极性越大，范德华力越大范德华力越大。分子分子HIHBrHCl相对分子相对分子质量

4、质量1298136.5范德华力范德华力（kJ/mol）26.0023.1121.14组成结构相似的分子，组成结构相似的分子，相对分子质量越大，相对分子质量越大，范德华力越大。范德华力越大。思考讨论思考讨论请同学们预测一下卤化氢的熔沸点变化规律。请同学们预测一下卤化氢的熔沸点变化规律。卤化氢卤化氢相对分子质量相对分子质量HF20HCl36.5HBr81HI128为什么为什么HF的的沸点反常呢？可能是什么原因？沸点反常呢？可能是什么原因？HF分子之间存在特别强的相互作用，这种作用力叫做氢键。分子之间存在特别强的相互作用，这种作用力叫做氢键。050-50-100-150HFHClHBrHI水分子间氢

5、键实物模型氢键的形成原理：氢键的形成原理：当当H原子与原子与电负性很大的电负性很大的原子（如原子（如N、O、F）形成共价键时，由于）形成共价键时，由于N、O、F的电负性很大，将共用电子对强烈地吸引过来，而使的电负性很大，将共用电子对强烈地吸引过来，而使H原子带有较原子带有较高的正电性（高的正电性（+）。此时，）。此时，H原子与另一分子中的原子与另一分子中的N、O、F（-）便存在便存在了一种强烈的静电作用。这就是氢键。了一种强烈的静电作用。这就是氢键。(1)(1)含义及表示方法含义及表示方法+XH一个分子中一个分子中电负性很大的原子电负性很大的原子 共价键共价键-氢键氢键Y另一个分子中另一个分子

6、中电负性很大的原子电负性很大的原子-孤电子对孤电子对*氢键氢键键长一般定义为键长一般定义为XHY的长度，而不是的长度，而不是HY的长度的长度。常见形成氢键的元素有：常见形成氢键的元素有：N、O、F根据氢键的形成原理，你认为最强的氢键是什么根据氢键的形成原理，你认为最强的氢键是什么？氢键类型F-HF-HF FO-HO-HOO28.118.8思考讨论思考讨论XHY强弱强弱与与X和和Y的电负性有关的电负性有关。电负性越大，则氢键越强电负性越大，则氢键越强，如如F原子电负性最大，因而原子电负性最大，因而F-HF是最强的氢键是最强的氢键。已知已知F-HF是最强的氢键，是最强的氢键，为什么为什么H2O的沸

7、点会高于的沸点会高于HF？物质物质的的沸点与氢键的强弱和数目有关。沸点与氢键的强弱和数目有关。饱和性：饱和性：X-HX-H只能和一个只能和一个Y Y原子结合原子结合。方向性：方向性：AHAHBB尽可能在同一直线上。尽可能在同一直线上。氢键具有一定的方向性和饱和性氢键具有一定的方向性和饱和性。对比下表，你对氢键的强度有怎样的认识？对比下表，你对氢键的强度有怎样的认识？氢键不是化学键氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，而是特殊的分子间作用力，其键能其键能比化学键比化学键弱弱，比范德华力，比范德华力强强。(2)(2)分类分类观察以下两种氢键，推测这两种物质的熔沸点高低？观察以下两种氢键，推测这两

8、种物质的熔沸点高低？熔点：熔点：2沸点：沸点：115熔点：熔点：196.5沸点：沸点：246.6邻羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛对羟基苯甲醛当形成当形成分子内分子内氢键时，物质的熔、沸点将氢键时，物质的熔、沸点将下降下降。当形成当形成分子间分子间氢键时，物质的熔、沸点将氢键时，物质的熔、沸点将升高升高。拓展视野拓展视野 水中的氢键对水的性质的影响(1)水分子间形成氢键，了水分子间的作用力，使水的熔、沸点比同主族元素中H2S的熔、沸点 。(2)氢键与水分子的性质水结冰时，体积 ，密度 。接近沸点时形成“缔合”分子水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量 。增大高增大减小偏大

9、2.2.氢键对硬度的影响：氢键对硬度的影响：1.为什么4时水的密度最大？氢键具有一定的方向性，形成疏松结构氢键具有一定的方向性，形成疏松结构氢键具有一定的方向性和饱和性，形氢键具有一定的方向性和饱和性，形成无限延伸空间网状结构成无限延伸空间网状结构总结：范德华力、氢键、共价键的对比总结：范德华力、氢键、共价键的对比范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键作用微粒作用微粒分子H与N、O、F原子特征特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性有方向性和饱和性强度强度共价键氢键范德华力影响因素影响因素相对分子质量分子的极性XHY强弱与X和Y的电负性有关成键原子半径和共用电子对数目。键长越小,键能越大,共价键越稳

10、定课堂练习课堂练习1 1、下列现象与氢键有关的是、下列现象与氢键有关的是 ()HFHF的熔、沸点比的熔、沸点比AA族其他元素氢化物的高族其他元素氢化物的高乙醇可以和水以任意比互溶乙醇可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小冰的密度比液态水的密度小 水分子高温下也很稳定水分子高温下也很稳定 邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低A A B B C C D DB2.下列说法错误的是()A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF分子间可以形成氢键B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低C.H2O的沸点比HF的沸点高,是由于水分子间形成的氢键键能

11、大D.氨气极易溶于水与氨气分子和水分子之间可以形成氢键有关C解析:因HF分子间可以形成氢键,所以沸点:HFHIHBrHCl,A正确;邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间,所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高,B正确;根据F原子半径小于O原子半径,可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长小、键能大,但由于一个HF分子只能与两个相邻的HF分子形成氢键,而一个H2O分子可与四个相邻的H2O分子形成氢键,故H2O的沸点比HF的沸点高,C错误;氨气在水中的溶解性与NH3分子和H2O分子之间形成氢键有关,D正确。(1)对物质熔、沸点的影响。某些氢化物分子间可以形成氢键,如H2O、NH3

12、、HF等,氢键会使这些氢化物沸点较高,如H2OH2TeH2SeH2S。分子内氢键对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键,因此对羟基苯甲醛的熔、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔、沸点高。(2)对物质密度的影响:氢键的存在,会使某些物质的密度出现反常,如液态水变为冰,密度会变小。(3)对物质溶解度的影响:若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶解性好;若溶质分子不能与水分子形成氢键,则在水中溶解度就相对较小。如NH3极易溶于水,甲醇、乙醇、乙酸等能与水以任意比混溶,就是因为它们与水形成了分子间氢键。(4)氢键对物质结构的影响:氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构,如冰晶体的孔穴结构使其体积膨胀。氢键对物质性质的影响A A解析C C解析