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1、第二章 分子结构与性质第三节 分子结构与物质的性质课时二 分子间的作用力学习目标01.认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力02.了解分子内氢键和分子内氢键在自然界中的广泛存在及重要作用范德华力及其对物质性质的影响01范德华力及其对物质性质的影响创意菜中干冰除了制造烟雾效果外还可以保持低温，为什么？干冰汽化吸热。干冰汽化有没有破坏化学键？为什么会吸热呢？说明干冰分子之间存在着相互作用力。01范德华力及其对物质性质的影响分子间普遍存在相互作用力，这类分子间的作用力称为范德华力。它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间
2、允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子n范德华力01范德华力及其对物质性质的影响荷兰物理学家，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算公式。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。约翰尼斯迪德里克范德瓦耳斯(JohannesDiderikvanderWaals)范德华01范德华力及其对物质性质的影响结论1范德华力很弱，比化学键的键能小12个数量级分子HClHBrHI共价键键能(kJmol1)431.8366298.7范德华力(kJmol1)21.1423.1126.00n范德华力的大小及其影响因素分析表中数据，范德华力的大小
3、有什么特点？分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大结论2ArCO无7458.508.75(实质是电性引力)01范德华力及其对物质性质的影响相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大结论3相对分子质量、极性相似的分子，分子的对称性越强，范德华力越弱，如正丁烷异丁烷，邻二甲苯间二甲苯对二甲苯分子HClHBrHI共价键键能(kJmol1)431.8366298.7范德华力(kJmol1)21.1423.1126.00ArCO无7458.508.75n范德华力的大小及其影响因素分析表中数据，范德华力的大小有什么特点？01范德华力及其对物质性质的影响分子HClHBrHIArCO共价键键
4、能(kJmol1)431.8366298.7无745范德华力(kJmol1)21.1423.1126.008.508.75熔点/-114.2-86-50.8-189.2-205沸点/-85-67-35.1-185.9-191.5分析表中数据并思考：范德华力与物质性质之间的关系？n范德华力的大小及其影响因素对物质性质的影响分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高结论4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！01范德华力及其对物质性质的影响思考讨论1、HI、HBr、HCl都是由分子构成的物质，分子之间范德华力有什么变化规律，与什么因素有关？分子HIHBrHCl相对分子质量12
5、88136.5范德华力(kJmol-1)26.0023.1121.14一般地，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。大。如范德华力：HClHBrHIHClHBrNN2 2。分子相对分子质量分子的极性范德华力(kJmol-1)CO28极性8.75N228非极性8.5001范德华力及其对物质性质的影响思考讨论单质相对分子质量熔点/沸点/F238219.6188.1Cl27110134.6Br21607.258.78I2254113.5184.43、F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点越来越高，状态由气态到液态、固态慢慢转变，这种变化与什么因素有关？01范德华力及其对物质性质的影响思考
6、讨论3、F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点越来越高，状态由气态到液态、固态慢慢转变，这种变化与什么因素有关？01范德华力及其对物质性质的影响思考讨论3、F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点越来越高，状态由气态到液态、固态慢慢转变，这种变化与什么因素有关？加热加热气态液态固态分子在固、液、气三态时均存在范德华力，但是气态时分子间距很大，常忽略气体分子间的范德华力组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高01范德华力及其对物质性质的影响思考讨论4、正戊烷、异戊烷、新戊烷的相对分子质量相同，为什么熔沸点不同呢？单质相对分子质量沸点/正戊烷7236.1异戊烷7228新戊烷7210互
7、为同分异构体的分子，支链越多、越分散，分子间范德华力越弱，熔、沸点就越低01范德华力及其对物质性质的影响【总结】范德华力对物质熔、沸点的影响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。3互为同分异构体的分子，支链越多、越分散，分子间范德华力越弱,熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷。2.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)，范德华力越大其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CON2。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：CF4CCl4CBr4CI4。【注意】氢键及其对物质性质的影响02氢键及其对物质性质的影
8、响观察第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小，思考：为什么H2O的相对分子质量比H2S的小，而沸点比H2S的高得多？l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，大大加强了水分子之间的作用力，使水的熔、沸点较高。02氢键及其对物质性质的影响氢键通常用表示，其中A、B为，“”表示，“”表示形成的。表示方法n氢键由已经与_很大的原子形成共价键的_(如水分子中的氢)与另一个很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。概念电负性氢原子电负性AHB共价键氢键N、O、F02氢键及其对物质性质的影响思考：一个水分
9、子最多能形成几个氢键？l水分子间形成以一个水分子为中心的正四面体结构，故每个水分子与相邻四个水分子形成四个氢键，而二个水分子共一个氢键，故一个水分子可形成二个氢键。02氢键及其对物质性质的影响氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，不属于化学键，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。例如：冰晶体氢键的大小共价键的键能(kJmol1)范德华力(kJmol1)氢键(kJmol1)4671118.8氢键具有方向性和饱和性，但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。n氢键的本质和性质02氢键及其对物质性质的影响氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，不属于化学键，通常把氢键看作是一种比较强的分
10、子间作用力。氢键具有方向性和饱和性，但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。n氢键的本质和性质方向性AHB三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最小，形成的氢键最强，体系最稳定饱和性每一个AH只能与一个B原子形成氢键，原因是H原子半径很小，再有一个原子接近时，会受到A、B原子电子云的排斥02氢键及其对物质性质的影响前者的沸点后者低于分子间氢键01分子内氢键02n氢键的分类02氢键及其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。升高降低邻羟基苯甲醛(熔点-7)对羟基苯甲醛(熔点115)n氢键对物质性质的影响02
11、氢键及其对物质性质的影响n归纳总结化学键范德华力氢键存在范围分子内，原子间分子之间分子之间作用力强弱较强比化学键的键能小12个数量级比化学键的键能小12个数量级对物质性质的影响主要影响化学性质主要影响物理性质(如熔、沸点)主要影响物理性质(如熔、沸点)02氢键及其对物质性质的影响思考讨论1molH2O最多可以形成多少氢键？1molHF?1molNH3?氢键的形成需要电负性大的原子有一对孤电子对，需要另一个分子提供一个H，所以氢键的个数取决于电负性大的原子含有的孤电子对数，和分子中所含的H原子的个数。1molH2O中最多可以形成2mol氢键；1molHF最多可以形成1mol氢键；1molNH3最
12、多可以形成1mol氢键02氢键及其对物质性质的影响接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量的测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大？接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子(H2O)n思考讨论02氢键及其对物质性质的影响煎蛋时，蛋白会由透明变成白色的缘由蛋清中含有大量叫做白蛋白的蛋白质，由于蛋白质中不同氨基酸之间形成的化学键(氢键)，白蛋白通常有特定的3D形状。而煎蛋时的加热会导致这些键断裂，暴露出通常只保留在蛋白质内部的憎水性氨基酸。这些憎水性氨基酸为了“躲避”蛋清里的水，相互粘连，形成一个蛋白质网络，这使蛋清结构化，让蛋清变成不透明的白色。02氢键及其
13、对物质性质的影响生命体中许多大分子内也存在氢键，没有氢键，就没有生命！课堂总结03课堂总结分子间的作用力氢键及其对物质性质的影响概念表示方法范德华力及其对物质性质的影响范德华力很弱，比化学键的键能小12个数量级分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大题分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高氢键的本质和性质氢键的分类氢键对物质性质的影响课堂练习04课堂练习1、下列有关范德华力的叙述正确的是（）A范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键B范德华力比化学键强度弱C任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D范德华力非常微弱
14、，故破坏范德华力不需要消耗能量B04课堂练习2、下列现象与氢键有关的是()HF的熔、沸点比A族其他元素氢化物的高乙醇可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小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ABCDB04课堂练习3、下列说法不正确的是（）A由于H-O键比H-S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高BHF的沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子间存在氢键CF2、Cl2、Br2、I2熔沸点逐渐升高，是因为它们的组成结构相似，分子间的范德华力增大D氯化铵固体受热分解既破坏了离子键又破坏了共价键04课堂练习【答案】A【详解】A.H2O和H2S的熔沸点与化学键无关，水的
15、熔沸点比H2S高，因为水中存在氢键，故A错误；B.因为HF分子间存在氢键，导致HF的沸点是同族元素的氢化物中最高的，故B正确；C.卤素单质的熔沸点与分子间作用力有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，所以卤素单质从上到下熔沸点升高，是因为它们的组成结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大，故C正确；D.氯化铵为离子化合物，加热分解破坏离子键和共价键，故D正确；答案选A。04课堂练习4、下列说法中正确的是A分子间作用力越大，分子越稳定B分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高C相对分子质量越大，其分子间作用力越大D分子间只存在范德华力04课堂练习【答案】B【详解】A.分子间作用力越大
16、，分子晶体的熔沸点越高，分子稳定性与分子间作用力无关，故A错误；B.影响分子晶体熔沸点高低的因素为分子间作用力，分子间作用力越大，分子晶体的熔沸点越高，故B正确；C.不含有氢键的分子晶体，相对分子质量越大，其分子间作用力越大，故C错误；D.分子间存在范德华力，也可能存在氢键，如水中分子间存在范德华力和氢键，故D错误。故选：B。04课堂练习5、下列关于范德华力的叙述正确的是A是一种较弱的化学键B分子间存在的较强的相互作用C直接影响所有物质的熔、沸点D稀有气体的分子间存在范德华力04课堂练习【答案】D【详解】A范德华力是分子间存在的较弱的相互作用力，它不是化学键，A错误；B范德华力是分子间存在的较
17、弱的相互作用力，B错误；C范德华力只能影响由分子构成的物质的熔、沸点，但不是所有物质，C错误；D稀有气体为单原子分子，分子间存在范德华力，D正确；故选D。04课堂练习6、下列说法错误的是A非极性分子中可能含有极性键B共价键既有饱和性，又有方向性C范德华力既没有方向性又没有饱和性D双原子分子的化合物不一定是极性分子04课堂练习【答案】D【详解】A非极性分子中可能含有极性键，如CO2为非极性分子，但CO2中只含极性键，故A正确；B共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故B正确；C范德华力是分子间作用力，没有方向性和饱和性，故C正确；D双原子分子的化合物分子中的原子不同，只
18、含有极性键，正负电荷中心不重合，一定为极性分子，故D错误；故选：D。04课堂练习7、下列说法不正确的是A分子间作用力是分子间相互作用力的总称，包括氢键与范德华力B分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外，对物质的溶解、电离等也都有影响C范德华力与氢键可同时存在于分子之间D氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中04课堂练习【答案】D【详解】A分子间作用力是分子间相互作用力的总称，包括范德华力、氢键等，选项A正确；B分子间氢键的形成对物质的熔沸点以及对物质的溶解、电离等都有影响，选项正确；分子间作用力包括氢键和范德华力，可同时存在于分子之间，选项正确；氢键的作用弱于化学键，但不属于化学键，其存在也有一定要求，选项不正确；答案选。