202X_202X學(xué)年高中化學(xué)第2章第4節(jié)分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)課件魯科版選修3

1、第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力1.了解分子間作用力的廣泛存在及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。2.了解氫鍵的形成條件、類型和特點。3.列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)重點難點探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測欄目索引1.分子間作用力(1)概念：分子之間存在的多種統(tǒng)稱分子間作用力。(2)分類：最常見的分子間作用力是 和 。2.范德華力(1)概念：范德華力是 之間普遍存在的一種相互作用力，它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。(2)實質(zhì)：范德華力實質(zhì)也是一種 。一、范德華力與物質(zhì)性質(zhì) 基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)答案相互作用范德華力氫鍵分子電性作用答案(3)特征：范德華力的作用通常比化學(xué)鍵的鍵能小得多

2、，化學(xué)鍵的鍵能一般為kJmol1，而范德華力的作用一般只有 kJmol1。范德華力沒有。(4)影響因素：相對分子質(zhì)量一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸。分子的極性一般來說，分子的極性越大，范德華力越 。100600 220方向性和飽和性增大大答案(5)對物質(zhì)性質(zhì)的影響：主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。范德華力越大，物質(zhì)的熔點、沸點越高。議一議1.為什么F2、Cl2、Br2、I2的化學(xué)性質(zhì)相似，但狀態(tài)卻分別為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)？答案答案因為F2、Cl2、Br2、I2的組成和結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點通常越高。答案2.CCl4、SiCl4、

3、SnCl4的穩(wěn)定性為什么逐漸減弱，而它們的沸點逐漸升高？答案答案分子穩(wěn)定性取決于鍵長和鍵能，CCl4、SiCl4、SnCl4中的鍵長逐漸變長，鍵能逐漸減小，分子穩(wěn)定性逐漸減弱；由分子構(gòu)成的物質(zhì)的沸點取決于分子間作用力的大小，CCl4、SiCl4、SnCl4的組成和結(jié)構(gòu)相似，隨相對分子質(zhì)量的增加，它們分子間的作用力逐漸增大，沸點逐漸升高。二、氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)1.氫鍵(1)概念：當(dāng)氫原子與電負(fù)性大的原子X以共價鍵結(jié)合時，H原子與另一個電負(fù)性大的原子Y之間的靜電作用。(2)表示形式通常用XHY表示氫鍵，其中XH表示H原子和 原子以共價鍵相結(jié)合，與 原子形成氫鍵。X、Y為N、O、F。氫鍵的鍵長是指X和Y

4、的距離；氫鍵的鍵能是指XHY 分解為XH和Y所需要的能量。答案XY答案(3)類型 氫鍵，如： 。 氫鍵，如(對羥基苯甲醛)。(4)特征氫鍵的作用能比范德華力的作用能 ，比化學(xué)鍵的鍵能。氫鍵具有一定的 性和 性。分子內(nèi)分子間大一些小的多方向飽和答案2.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)當(dāng)形成分子間氫鍵時，物質(zhì)的熔、沸點將 。(2)當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵時，物質(zhì)的熔、沸點將 。(3)氫鍵也影響物質(zhì)的 、 等過程。氫鍵的存在使物質(zhì)的溶解度。(4)氫鍵與水的性質(zhì)水結(jié)成冰時，體積膨脹，密度。升高降低電離溶解增大減小答案議一議1.甲烷與甲烷、甲醛與甲醛分子間能形成氫鍵嗎？答案答案不能。不具備形成氫鍵的條件。2.在A、A

5、、A族元素的氫化物中，為什么NH3、H2O、HF三者的相對分子質(zhì)量分別小于同主族其他元素的氫化物，但熔點、沸點卻比其他元素的氫化物高？答案答案因為NH3、H2O、HF三者的分子間能形成氫鍵，同族其他元素的氫化物中不能形成氫鍵，所以它們的熔點和沸點高于同族其他元素的氫化物。答案3.有機(jī)物多數(shù)難溶于水，為什么乙醇和乙酸能與水互溶？答案答案乙醇與乙酸都易與水分子之間互相形成氫鍵。4.甲醇的沸點明顯高于甲醛，乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是什么？答案答案甲醇分子間、乙酸分子間能形成氫鍵，而甲醛分子間、乙醛分子間不能形成氫鍵。5.在測定HF的相對分子質(zhì)量時，實驗測得值一般高于理論值，其主要原因是什么

6、？答案答案部分HF分子以氫鍵結(jié)合成(HF)n，使測得的相對分子質(zhì)量偏大。返回答案6.從氨合成塔的氣體中分離出NH3，采用什么分離方法？答案答案加壓使NH3液化，因為NH3分子間易形成氫鍵，沸點高。一、范德華力與氫鍵 重點難點探究范德華力、氫鍵、共價鍵的比較 范德華力氫鍵共價鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種作用力已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的靜電作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類 分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價鍵非極性共價鍵特征無方向性和飽和性有方向性和飽和性 有方向性和飽和性強(qiáng)度共價鍵氫鍵范德華力影響強(qiáng)度的因素隨分子極性的增大而增大組成和結(jié)構(gòu)相

7、似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對于XHY，X、Y的電負(fù)性越大，Y原子的半徑越小，作用越強(qiáng)成鍵原子半徑和共用電子對數(shù)目。鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定對物質(zhì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點升高。如F2Cl2Br2I2；CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影響分子的穩(wěn)定性共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)(1)氫鍵和范德華力都屬于分子間作用力，不能把氫鍵當(dāng)成是化學(xué)鍵。(2)分子間氫鍵和范德華力可以同時存在。(3)分子間作用力主要影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理性質(zhì)，而化學(xué)鍵決定分子的穩(wěn)定性。(4)只有分子間距

8、離接近到一定程度時才有分子間作用力(包括范德華力和氫鍵)。(5)某些分子間作用力包括范德華力和氫鍵，所以分子間作用力不等價于范德華力。關(guān)鍵提醒解析答案例1 下列說法不正確的是( )A.分子間作用力是分子間相互作用的總稱B.分子間氫鍵的形成對物質(zhì)的溶解度、熔沸點有影響C.范德華力和氫鍵可同時存在于分子之間D.氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛地存在于自然界中解析解析分子間存在多種相互作用，這些作用統(tǒng)稱為分子間作用力，A正確；分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔、沸點升高外，對物質(zhì)的溶解度也有影響，B正確；范德華力和氫鍵均屬分子間的作用力，兩者有可能同時存在于分子之間，C正確；氫鍵屬于分子間作用力，而不是化學(xué)

9、鍵。D解題反思?xì)滏I不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力。變式訓(xùn)練1 關(guān)于氫鍵的下列說法中正確的是()A.每個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B.冰、液態(tài)水、水蒸氣中都存在氫鍵C.1個水分子最多可形成4個氫鍵D.HF的穩(wěn)定性很強(qiáng)，是因為其分子間能形成氫鍵解析答案解析解析水分子內(nèi)只有共價鍵而無氫鍵，A不正確；水蒸氣分子間距離過大，不能形成氫鍵，B不正確；每個水分子最多能形成4個氫鍵，C正確；氫鍵與化學(xué)性質(zhì)如穩(wěn)定性等無關(guān)，HF的穩(wěn)定性與其共價鍵有關(guān)，與氫鍵無關(guān)，D不正確。C解題反思分子的穩(wěn)定性與分子間氫鍵無關(guān)，而與共價鍵有關(guān)。二、范德華力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響1.范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相

10、似的分子構(gòu)成的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高。例如，熔、沸點：F2Cl2Br2I2。(2)分子組成相同的物質(zhì)(即互為同分異構(gòu)體)，分子對稱性越好，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點越低。例如，熔、沸點：新戊烷異戊烷正戊烷；沸點：對二甲苯間二甲苯鄰二甲苯。(3)相對分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的極性越小，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點通常越低。例如，熔、沸點：N2PH3；同分異構(gòu)體分子間形成氫鍵的物質(zhì)比分子內(nèi)形成氫鍵的物質(zhì)熔、沸點高，如鄰羥基苯甲酸adb。解析答案6.回答下列問題：(1)下列幾種氫鍵由強(qiáng)到弱的順序為_。a.OHO b.NHN c.FHF d.OHNcadb(2)

11、硅烷(SinH2n2)的沸點與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如右圖所示，呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是_。解析答案解析解析硅烷是由分子通過范德華力形成的晶體，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，沸點越高。硅烷的結(jié)構(gòu)和組成相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高(3)H2O分子內(nèi)的OH鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為_。的沸點比 的沸點低，原因_。解析答案答案答案OH鍵氫鍵范德華力 形成的是分子內(nèi)的氫鍵，而 可形成分子間的氫鍵，分子間氫鍵使分子間的作用力增大解析解析化學(xué)鍵是相鄰兩個或多個原子之間強(qiáng)烈的相互作用；分子間的范德華力和氫鍵均屬于分子間作用力的范疇，但氫鍵強(qiáng)于范德華力，所以它們從強(qiáng)到弱

12、的順序依次為OH鍵、氫鍵、范德華力。對羥基苯甲醛易形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大，所以對羥基苯甲醛的沸點比鄰羥基苯甲醛的高。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺N(CH3)3均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高的多，原因是_。解析答案解析解析乙二胺分子中存在NH鍵，故乙二胺分子間存在氫鍵，三甲胺中不能形成氫鍵，所以乙二胺的沸點高于三甲胺。乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵解析答案H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因它們是極性分子外，還因為_，H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_。解析解析H2O與乙醇可以形成分子間

13、氫鍵，使得水與乙醇互溶；而H2S與乙醇不能形成分子間氫鍵，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。H2O與CH3CH2OH分子間可以形成氫鍵H2O分子和乙醇分子之間形成氫鍵，而H2S分子和乙醇分子之間不形成氫鍵解析答案(4)如圖所示每條折線表示周期表AA族中某一族元素氫化物的沸點變化，每個小黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是_，b點代表的是_。解析解析第2周期AA族元素分別是C、N、O、F，其氫化物的沸點由高到低的順序為H2OHFNH3CH4，因此，由上至下4條折線分別代表A、A、A、A族元素的氫化物的沸點變化。則b點代表的物質(zhì)是H2Se，a點代表的物質(zhì)是SiH4。SiH4H2Se解析答案(5)關(guān)于化合物 ，下列敘述正確的有 _(填字母序號)。a.分子間可形成氫鍵b.分子中既有極性