【高中化学】分子间的作用力 分子的手性课件2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、分子间的作用力分子的手性课课程标准要程标准要求求1.结合合实例初步例初步认识分子的手性分子的手性对其性其性质的影响。的影响。2.能能说明明分分子子间作作用用力力(含含氢键)对物物质熔熔、沸沸点点等等性性质的的影影响响，能能列列举含含有有氢键的物的物质及其性及其性质特点。特点。一、分子间作用力1.范德华力及其对物质性质的影响范德华力及其对物质性质的影响(1)概念：物质的分子之间存在着_，把这类分子间作用力称为范德华力。(2)影响因素：结构和组成相似的分子，相对分子质量越大范德华力_；分子的极性越大，范德华力也_。(3)对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的物理性质，范德华力越强，物质的熔点、沸

2、点_。相互作用力越大越大越高2.氢键及其对物质性质的氢键及其对物质性质的影响影响(1)概念：氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的_原子(如水分子中的氢)与另一个_很大的原子(如水分子中的氧)之间形成的_。(2)表示方法：氢键通常用XHY表示，“”表示_，“”表示形成的_。氢电负性作用力共价键氢键分子内分子间低于特征：氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，比化学键的键能小12个数量级。氢键具有方向性和饱和性。(4)对物质性质的影响：氢键主要影响物质的熔、沸点。分子间氢键使物质熔、沸点_，分子内氢键使物质熔、沸点_。升高降低3.溶解性溶解性(1)“相似相溶”规律规律：非极性溶质一般能溶于_

3、溶剂，极性溶质一般能溶于_溶剂。实例：蔗糖和氨_溶于水，难溶于四氯化碳。萘和碘_溶于四氯化碳，_溶于水(填“难”或“易”)。(2)影响物质溶解性的因素外界因素：主要有温度、压强等。氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越_(填“好”或“差”)。分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性_。如乙醇与水_，而戊醇在水中的溶解度明显_。非极性极性易易难好越大互溶较小自测自测1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)CO和N2的相对分子质量相等，范德华力相同，熔沸点相同()(2)HI易溶于水，难溶于CCl4()(3)氢键是一种特殊的化学键，只是键能小一些()(4)NH3

4、易溶于水的原因是NH3分子与水分子之间能形成氢键()二、分子的手性1.手性异构体手性异构体具有完全相同的_和_的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。组成原子排列2.手性分子手性分子有手性异构体的分子叫做手性分子。3.手性分子的应用手性分子的应用(1)医药：现今使用的药物中手性药物超过50%。对于手性药物，一个异构体可能_，而另一个异构体可能是无效，甚至是有害的。(2)手性合成：2001年，诺贝尔化学奖授予三位用_生产手性药物的化学家。用他们的合成方法，可以只得到或者主要得到一种_，这种独特的合成方法称为手性合成。(3)手性催化剂：手性催

5、化剂只催化或者主要_一种手性分子的合成，可以比喻成握手手性催化剂像迎宾的主人伸出右手，被催化合成的手性分子像客人，总是伸出右手去握手。有效手性催化剂手性分子催化自测自测 一、氢键对物质性质的影响总结一、氢键对物质性质的影响总结1.水分子间存在一种叫氢键的作用(介于范德华力与化学键之间)使彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过氢键相互连接成庞大的分子，其结构如图1所示：2.氧族元素包括氧、硫、硒、碲等元素，它们的氢化物分别是H2O、H2S、H2Se、H2Te，其沸点如图2所示：1.氢键的键能远大于范德华力，氢键属于化学键吗？依据图1判断1 mol冰中

6、有多少mol氢键？2.根据氢键的相关知识分析为什么冰浮在水面上？提提示示：冰冰中中水水分分子子之之间以以氢键结合合成成规则的的晶晶体体，由由于于氢键有有方方向向性性，导致致冰冰的的结构中有空隙，造成体构中有空隙，造成体积膨膨胀，密度，密度变小，故冰浮在水面上。小，故冰浮在水面上。3.图2中表示的是氧族元素四种氢化物的沸点的变化，试解释水的沸点反常的原因是什么？提提示示：由由于于水水分分子子之之间能能形形成成氢键，在在使使水水分分子子汽汽化化的的过程程中中需需要要更更多多的的能能量量来破坏分子来破坏分子间氢键，故水的沸点出，故水的沸点出现了反常了反常。氢键对物质性质的影响总结氢键对物质性质的影响

7、总结对物质熔、沸点的影响(1)含有分子间氢键的物质，熔、沸点往往比同系列氢化物的熔、沸点高，如A、A、A三个主族中，NH3、H2O和HF的熔、沸点反常高。(2)含有分子内氢键的物质，熔、沸点一般会有所降低，如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点(45)比有分子间氢键的间硝基苯酚熔点(96)和对硝基苯酚熔点(114)都要低。对溶解度的影响在极性溶剂中，如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大，如HF和NH3在水中溶解度比较大。而溶质分子内如果能够形成氢键，它在极性溶剂中的溶解度则会有所降低。对物质密度的影响(以水为例)在水中，一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子是沿该氧原子的一个s

8、p3杂化轨道的方向形成氢键，因此当所有水分子全部缔合结冰后，所有的水分子按一定的方向全部形成了氢键，成为晶体，因此在冰的结构中形成许多空隙，造成体积膨胀，密度减小。故冰的体积大于等质量的水的体积，冰的密度小于水的密度。(1)氢键不不属属于于化化学学键，它它是是一一种种较强的的分分子子间作作用用力力，其其强度度：共共价价键氢键范德范德华力。力。(2)在在一一定定条条件件下下测定定HF、H2O的的相相对分分子子质量量时，测定定结果果偏偏大大的的原原因因是是HF分子分子间及及H2O分子分子间通通过氢键形成了形成了(HF)n、(H2O)n等等缔合分子。合分子。1.下列物质的性质与氢键无关的是()A.冰

9、的密度比液态水的密度小B.NH3易液化C.NH3分子比PH3分子稳定D.相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高C2.下列说法中错误的是()A.卤化氢中HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B.H2O的沸点比HF的高，可能与氢键有关C.氨水中含有分子间氢键D.氢键XHY的三个原子总在一条直线上D3.有关氢键的下列说法正确的是()A.氢键比范德华力强，是氢元素与其他元素形成的一种特殊的化学键B.氢键是乙醇熔、沸点比乙烷高的原因之一C.只有分子之间才可能形成氢键D.HF是一种非常稳定的化合物，这是由于氟化氢分子之间氢键的键能大所致B二、手性分子的成因与判断二、手性分子的成因与判断1.手性分子的成因

10、手性分子的成因当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。例如，CHBrClF的手性结构如图1所示。又如丙氨酸分子(手性碳原子上连接H、CH3、NH2、COOH)的手性结构如图2所示。2.手性碳原子的判断手性碳原子的判断4.下列有机物分子具有手性异构体的是()CB6.当一个碳原子连接四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是()C范德华力、氢键和共价键的比较范德华力、氢键和共价键的比较微专微专题题三种作用力的比较三种作用力的比较概念

11、范德华力氢键共价键含义物质分子之间普遍存在的一种作用力已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大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作用微粒分子H与N、O、F原子概念范德华力氢键共价键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共价键氢键范德华力影响强度的因素随分子极性的增大而增大分子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 XHY，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，作用越强成键原子半径和共用电子对数目。键长越小，键能越大，共价键越稳定概念范德华力氢键共价键对物质性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的

12、物质，随相对分子质量的增大，物质熔、沸点升高，如熔、沸点：F2Cl2Br2I2，CF4CCl4CBr4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：H2OH2S，HFHCl，NH3PH3共价键键能越大，含有该共价键分子的热稳定性越强(1)氢键与与范范德德华力力主主要要影影响响物物质的的物物理理性性质，如如熔熔点点、沸沸点点等等；化化学学键主主要要影影响物响物质的化学性的化学性质。(2)范范德德华力力只只存存在在于于分分子子之之间，但但金金刚石石、SiO2等等由由共共价价键形形成成的的晶晶体体的的微微粒粒之之间不存在范德不存在范德华力。力。1.下列现象与化学键有关的是(

13、)A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高 B.H2O的沸点高于H2S的沸点C.H2O在高温下难分解 D.干冰升华 C2.下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是()A.水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键B.分子间作用力包括氢键和范德华力C.水、冰中都含氢键D.分子间一定存在分子间作用力 A3.下列两组命题中，组中命题正确，且能用组中的命题加以解释的是()D选项组组A相对分子质量：HClHF沸点：HCl高于HFB键能：HOHS沸点：H2O高于H2SC分子间的作用力：H2OH2S稳定性：H2O强于H2SD相对分子质量：HIHCl沸点：HI高于HCl物质熔、沸点高低的比较物质熔、沸点

14、高低的比较 (1)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低的顺序为。(2)NH3的 沸 点 比 PH3的，原 因 是_。(3)OF2的熔、沸点(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是_。H2OH2SCH4高NH3存在分子间氢键低于OF2和Cl2O结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高方方法技法技巧巧由分子构成物质的熔、沸点高低的判断由分子构成物质的熔、沸点高低的判断(1)利用范德华力判断物质熔、沸点高低的前提是物质的组成和结构要相似。其测定方法一般有两种，一是同一主族同一类别物质的结构相似，如H2S和H2Se。二是分子空间构型相同的物质结构相似。只有结构相似的物质，其相对分子质量

15、越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。(2)比较由分子构成物质的熔、沸点时，一定要注意氢键的存在，分子间形成氢键使熔、沸点升高，分子内形成氢键使熔、沸点降低。同时还要注意形成氢键数目的多少对物质熔、沸点的影响。如水的沸点高于乙醇的原因是水分子形成的氢键数目多于乙醇。1.比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是()B2.CO2 3H2=CH3OH H2O反 应 所 涉 及 的 4种 物 质 中，沸 点 从 高 到 低 的 顺 序 为 ，原因是_。答答案案H2OCH3OHCO2H2H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；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