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1、专题专题(zhunt)3(zhunt)3 第四单元第四单元分子间作用力分子间作用力 第一页，共19页。分子间作用力分子间作用力化化学学键键 存在于何存在于何种微粒之间种微粒之间 相互作用的相互作用的强弱强弱分子分子(fnz)与与分子分子(fnz)间间相邻相邻(xinln)原子间原子间弱（几到几十弱（几到几十kJ/mol）强（强（120800kJ/mol）HClHCl分子分子(fnz)(fnz)中，中，H HCl Cl 键能为键能为 431kJ/mol,431kJ/mol,HClHCl分子间，分子间，分子间的作用力为分子间的作用力为 21kJ/mol 21kJ/mol。分子间作用力是化学键吗？分
2、子间作用力是化学键吗？区别区别:不是不是第二页，共19页。范德华力范德华力范德华范德华(VanDerWaals18371923)荷兰物理学家。提出了范德华荷兰物理学家。提出了范德华方程。研究了毛细作用，对附着力方程。研究了毛细作用，对附着力进行了计算。推导出物体气、液、进行了计算。推导出物体气、液、固三相相互转化条件下的临界点计固三相相互转化条件下的临界点计算公式。算公式。1910年因研究气态和液年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。原子间态方程获诺贝尔物理学奖。原子间和分子和分子(fnz)间的吸引力被命名为范德华力。间的吸引力被命名为范德华力。第三页，共19页。1、范德华力的本质、范德华力
3、的本质(bnzh)静电静电(jngdin)作作用力用力2、范德华力的存在、范德华力的存在(cnzi)范围范围分子与分子分子与分子之间之间3、范德华力的特征、范德华力的特征饱和性饱和性 方向方向性性？无无无无一、范德华力一、范德华力第四页，共19页。物质物质F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2相对分子量相对分子量38387171160160254254熔点（熔点（）-219.6-219.6-101-101-7.2-7.2113.5113.5沸点（沸点（）-188.1-188.1-34.6-34.658.7858.78184.4184.4熔沸点变化熔沸点变化趋势趋势卤族元素单质的熔
4、、沸点卤族元素单质的熔、沸点(fidin)与相对分与相对分子质量子质量熔沸点逐渐升高熔沸点逐渐升高4.影响影响(yngxing)范德华力范德华力大小的因素大小的因素第五页，共19页。（1）分分子子的的大大小小（相相对对分分子子质质量量(zhling)的的大大小）小）对对于于组组成成和和结结构构相相似似的的分分子子，范范德德华华力力一一般般随随相相对对分分子子质质量量(zhling)的的增增大大而而增增大大（如如卤卤素素单单质质）。4.影响影响(yngxing)范德华力范德华力大小的因素大小的因素（2）分子的空间构型）分子的空间构型（3）分子的电荷分布是否均匀）分子的电荷分布是否均匀对对于于(d
5、uy)相相对对分分子子质质量量相相同同的的分分子子，分分子子间间表表面面积积越越大大，范德华力越大（如正戊烷与新戊烷），熔沸点越高。范德华力越大（如正戊烷与新戊烷），熔沸点越高。对对于于相相对对分分子子质质量量相相同同的的分分子子，分分子子中中的的电电荷荷分分布布越越不不均匀，范德华力越大（如均匀，范德华力越大（如N2和和CO）。第六页，共19页。思考与讨论：思考与讨论：（1）干冰）干冰(gnbng)易升华为二氧化碳易升华为二氧化碳气体，而二氧化碳气体即使加热也不易气体，而二氧化碳气体即使加热也不易分解，为什么分解，为什么?（2）下列两组物质的沸点高低顺序如何）下列两组物质的沸点高低顺序如何？
6、a.甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷b.正戊烷、异戊烷、新戊烷正戊烷、异戊烷、新戊烷（3）为什么氧气在水中的溶解度比氮气）为什么氧气在水中的溶解度比氮气大？大？范德华力对哪类物质的性质产生范德华力对哪类物质的性质产生(chnshng)影响？对物影响？对物质的哪类性质产生质的哪类性质产生(chnshng)影响？影响？5.范德华力对物质性质范德华力对物质性质(xngzh)的影响的影响影响由分子组成物质的一些物理性质：影响由分子组成物质的一些物理性质：如熔点、沸点、如熔点、沸点、溶解度等。溶解度等。第七页，共19页。预测下列各组物质预测下列各组物质(wzh)(wzh)沸点高沸点高低低
7、（1 1）CH4CH4、SiH4SiH4、GeH4GeH4、SnH4SnH4（2 2）H2OH2O、H2S H2S、H2SeH2Se、H2Te H2Te第八页，共19页。H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一一些些(yxi)氢氢化化物物的的沸沸点点第九页，共19页。二、氢键二、氢键(qnjin)水中氢键水中氢键(qnjin)的形成的形成第十页，共19页。2、氢键的形成、氢键的形成(xngchng)条条件件(1)分子中有几乎将质子裸露在外、显正电性的分子中有几乎将质子裸露在外、显正电性的H原子，通常原子，通常(tngchng)
8、就是就是FH、OH、NH上的上的H原子。原子。(2)分子中有半径小、电负性大且带孤对电子分子中有半径小、电负性大且带孤对电子(dudinz)的非金属原子，通常就是的非金属原子，通常就是F、O、N原子。原子。思考与讨论思考与讨论下列各组分子间能否形成氢键：下列各组分子间能否形成氢键：（1）NH3与与H2O（2）HCl与与HCl（3）CH3OH与与CH3OH（4）CH4与与CH41、氢键的本质、氢键的本质静电作用力静电作用力第十一页，共19页。XHY氢键氢键(qnjin)3、氢键的表示、氢键的表示(biosh)方法方法思考与讨论思考与讨论CH3COOH分子分子(fnz)间能否形成氢键？间能否形成氢
9、键？已知已知CH3COOH分子可通过氢键双聚形成八元环，画出分子可通过氢键双聚形成八元环，画出其结构示意图。其结构示意图。第十二页，共19页。4、氢键、氢键(qn jin)的特征的特征（1）方向性）方向性XHY尽可能在同一条直线尽可能在同一条直线(zhxin)上上（2）饱和性）饱和性XH上的上的H只能和一个只能和一个Y原子结合原子结合5、氢键、氢键(qn jin)的强弱的强弱一般一般X、Y元素的电负性越大、半径越小，形成的氢元素的电负性越大、半径越小，形成的氢键越强。例如：键越强。例如：F-HF O-HO N-HNFHF(HF中中)OHO（H2O中）中）NHN（NH3中）中）氢氢 键键 键键
10、能能(kJ/mol)281917共共价价键键键键能能(kJ/mol)568462.8390.8第十三页，共19页。6、氢键对物质、氢键对物质(wzh)性质性质的影响的影响思考与讨论思考与讨论(toln)（1）为什么甲醇、乙醇等低级醇能与水任意比互溶？）为什么甲醇、乙醇等低级醇能与水任意比互溶？（2）对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛是同分异构体，但邻羟）对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛是同分异构体，但邻羟基苯甲醛的熔沸点比对羟基苯甲醛低。已知邻羟基苯甲醛可基苯甲醛的熔沸点比对羟基苯甲醛低。已知邻羟基苯甲醛可形成如下图的分子内氢键形成如下图的分子内氢键(qnjin)，分析对羟基苯甲醛可，分析对羟基苯甲醛可否形
11、成分子内氢键否形成分子内氢键(qnjin)，并解释二者熔沸点差异的原，并解释二者熔沸点差异的原因。因。第十四页，共19页。分子(fnz)间氢键 分子(fnz)内氢键 氢键(qn jin)的类型 第十五页，共19页。6、氢键对物质性质、氢键对物质性质(xngzh)的影响的影响思考与讨论思考与讨论（3）醋酸与硝酸是相对分子质量相近的两种分子，但醋酸）醋酸与硝酸是相对分子质量相近的两种分子，但醋酸熔沸点明显高于硝酸，分析它们可能含有熔沸点明显高于硝酸，分析它们可能含有(hnyu)的氢键的氢键类型。类型。（4）解释）解释(jish)水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。第
12、十六页，共19页。6、氢键对物质性质、氢键对物质性质(xngzh)的影响的影响思考思考(sko)与讨论与讨论（5）试设想一下，如果没有氢键，地球会是一幅什么样的）试设想一下，如果没有氢键，地球会是一幅什么样的景象？景象？1.1.下列事实下列事实(shsh)(shsh)与氢键有关的是与氢键有关的是 （）A.A.水加热到很高的温度都难以分解水加热到很高的温度都难以分解B.B.水结成冰体积膨胀，密度变小水结成冰体积膨胀，密度变小C.CH4C.CH4、SiH4SiH4、GeH4 GeH4、SnH4 SnH4的熔点随相对分子质量的的熔点随相对分子质量的增大而升高增大而升高D.HFD.HF、HClHCl、
13、HBrHBr、HIHI的热稳定性依次减弱的热稳定性依次减弱B课堂练习课堂练习第十七页，共19页。2.固体冰中不存在固体冰中不存在(cnzi)的作用力的作用力是是 ()A.离子键离子键 B.极性键极性键 C.氢键氢键 D.范德华力范德华力 课堂练习课堂练习A 第十八页，共19页。3.3.氨气溶于水时，大部分氨气溶于水时，大部分NHNH3 3 与与H H2 2O O以氢键（用以氢键（用表示）表示）结合成结合成NHNH3 3 H H2 2O O分子。则分子。则NHNH3 3 H H2 2O O最可能的结构式最可能的结构式为（为（）B.H NH HO H HA.H NH OH H HC.H HNOH H HD.H HNHO H HD第十九页，共19页。