202X_202X学年高中化学第2章第4节分子间作用力与物质性质课件鲁科版选修3

1、第2章 化学键与分子间作用力1.了解分子间作用力的广泛存在及对物质性质的影响。2.了解氢键的形成条件、类型和特点。3.列举含有氢键的物质，知道氢键对物质性质的影响。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引1.分子间作用力(1)概念：分子之间存在的多种统称分子间作用力。(2)分类：最常见的分子间作用力是 和 。2.范德华力(1)概念：范德华力是 之间普遍存在的一种相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。(2)实质：范德华力实质也是一种 。一、范德华力与物质性质 基础知识导学答案相互作用范德华力氢键分子电性作用答案(3)特征：范德华力的作用通常比化学键的键能小得多

2、，化学键的键能一般为kJmol1，而范德华力的作用一般只有 kJmol1。范德华力没有。(4)影响因素：相对分子质量一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐。分子的极性一般来说，分子的极性越大，范德华力越 。100600 220方向性和饱和性增大大答案(5)对物质性质的影响：主要影响物质的物理性质。范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。议一议1.为什么F2、Cl2、Br2、I2的化学性质相似，但状态却分别为气态、液态、固态？答案答案因为F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点通常越高。答案2.CCl4、SiCl4、

3、SnCl4的稳定性为什么逐渐减弱，而它们的沸点逐渐升高？答案答案分子稳定性取决于键长和键能，CCl4、SiCl4、SnCl4中的键长逐渐变长，键能逐渐减小，分子稳定性逐渐减弱；由分子构成的物质的沸点取决于分子间作用力的大小，CCl4、SiCl4、SnCl4的组成和结构相似，随相对分子质量的增加，它们分子间的作用力逐渐增大，沸点逐渐升高。二、氢键与物质性质1.氢键(1)概念：当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，H原子与另一个电负性大的原子Y之间的静电作用。(2)表示形式通常用XHY表示氢键，其中XH表示H原子和 原子以共价键相结合，与 原子形成氢键。X、Y为N、O、F。氢键的键长是指X和Y

4、的距离；氢键的键能是指XHY 分解为XH和Y所需要的能量。答案XY答案(3)类型 氢键，如： 。 氢键，如(对羟基苯甲醛)。(4)特征氢键的作用能比范德华力的作用能 ，比化学键的键能。氢键具有一定的 性和 性。分子内分子间大一些小的多方向饱和答案2.氢键对物质性质的影响(1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将 。(2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将 。(3)氢键也影响物质的 、 等过程。氢键的存在使物质的溶解度。(4)氢键与水的性质水结成冰时，体积膨胀，密度。升高降低电离溶解增大减小答案议一议1.甲烷与甲烷、甲醛与甲醛分子间能形成氢键吗？答案答案不能。不具备形成氢键的条件。2.在A、A

5、、A族元素的氢化物中，为什么NH3、H2O、HF三者的相对分子质量分别小于同主族其他元素的氢化物，但熔点、沸点却比其他元素的氢化物高？答案答案因为NH3、H2O、HF三者的分子间能形成氢键，同族其他元素的氢化物中不能形成氢键，所以它们的熔点和沸点高于同族其他元素的氢化物。答案3.有机物多数难溶于水，为什么乙醇和乙酸能与水互溶？答案答案乙醇与乙酸都易与水分子之间互相形成氢键。4.甲醇的沸点明显高于甲醛，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是什么？答案答案甲醇分子间、乙酸分子间能形成氢键，而甲醛分子间、乙醛分子间不能形成氢键。5.在测定HF的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是什么

6、？答案答案部分HF分子以氢键结合成(HF)n，使测得的相对分子质量偏大。返回答案6.从氨合成塔的气体中分离出NH3，采用什么分离方法？答案答案加压使NH3液化，因为NH3分子间易形成氢键，沸点高。一、范德华力与氢键 重点难点探究范德华力、氢键、共价键的比较 范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种作用力已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的静电作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用分类 分子内氢键、分子间氢键极性共价键非极性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组成和结构相

7、似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大对于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。键长越短，键能越大，共价键越稳定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物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如F2Cl2Br2I2；CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强(1)氢键和范德华力都属于分子间作用力，不能把氢键当成是化学键。(2)分子间氢键和范德华力可以同时存在。(3)分子间作用力主要影响由分子构成的物质的物理性质，而化学键决定分子的稳定性。(4)只有分子间距

8、离接近到一定程度时才有分子间作用力(包括范德华力和氢键)。(5)某些分子间作用力包括范德华力和氢键，所以分子间作用力不等价于范德华力。关键提醒解析答案例1 下列说法不正确的是( )A.分子间作用力是分子间相互作用的总称B.分子间氢键的形成对物质的溶解度、熔沸点有影响C.范德华力和氢键可同时存在于分子之间D.氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自然界中解析解析分子间存在多种相互作用，这些作用统称为分子间作用力，A正确；分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度也有影响，B正确；范德华力和氢键均属分子间的作用力，两者有可能同时存在于分子之间，C正确；氢键属于分子间作用力，而不是化学

9、键。D解题反思氢键不是化学键，而是一种分子间作用力。变式训练1 关于氢键的下列说法中正确的是()A.每个水分子内含有两个氢键B.冰、液态水、水蒸气中都存在氢键C.1个水分子最多可形成4个氢键D.HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键解析答案解析解析水分子内只有共价键而无氢键，A不正确；水蒸气分子间距离过大，不能形成氢键，B不正确；每个水分子最多能形成4个氢键，C正确；氢键与化学性质如稳定性等无关，HF的稳定性与其共价键有关，与氢键无关，D不正确。C解题反思分子的稳定性与分子间氢键无关，而与共价键有关。二、范德华力和氢键对物质性质的影响1.范德华力对物质性质的影响(1)一般来说，组成和结构相

10、似的分子构成的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。例如，熔、沸点：F2Cl2Br2I2。(2)分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越好，范德华力越小，物质的熔、沸点越低。例如，熔、沸点：新戊烷异戊烷正戊烷；沸点：对二甲苯间二甲苯邻二甲苯。(3)相对分子质量相近的物质，分子的极性越小，范德华力越小，物质的熔、沸点通常越低。例如，熔、沸点：N2PH3；同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如邻羟基苯甲酸adb。解析答案6.回答下列问题：(1)下列几种氢键由强到弱的顺序为_。a.OHO b.NHN c.FHF d.OHNcadb(2)

11、硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示，呈现这种变化关系的原因是_。解析答案解析解析硅烷是由分子通过范德华力形成的晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高。硅烷的结构和组成相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高(3)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_。的沸点比 的沸点低，原因_。解析答案答案答案OH键氢键范德华力 形成的是分子内的氢键，而 可形成分子间的氢键，分子间氢键使分子间的作用力增大解析解析化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用；分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴，但氢键强于范德华力，所以它们从强到弱

12、的顺序依次为OH键、氢键、范德华力。对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺N(CH3)3均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是_。解析答案解析解析乙二胺分子中存在NH键，故乙二胺分子间存在氢键，三甲胺中不能形成氢键，所以乙二胺的沸点高于三甲胺。乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键解析答案H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因它们是极性分子外，还因为_，H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_。解析解析H2O与乙醇可以形成分子间

13、氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键H2O分子和乙醇分子之间形成氢键，而H2S分子和乙醇分子之间不形成氢键解析答案(4)如图所示每条折线表示周期表AA族中某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是_，b点代表的是_。解析解析第2周期AA族元素分别是C、N、O、F，其氢化物的沸点由高到低的顺序为H2OHFNH3CH4，因此，由上至下4条折线分别代表A、A、A、A族元素的氢化物的沸点变化。则b点代表的物质是H2Se，a点代表的物质是SiH4。SiH4H2Se解析答案(5)关于化合物 ，下列叙述正确的有 _(填字母序号)。a.分子间可形成氢键b.分子中既有极性