2.3分子的结构与物质的性质（第2课时分子间的作用力）高二化学课件（人教版2019选择性必修2）

第三节分子的结构与物质的性质

第2课时

分子间的作用力

人教版选择性必修2学习目标1.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。2.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。学习目标通过学习化学作用力对物质性质的影响，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。素养目标情境引入情境引入壁虎与分子间作用力教学过程下雪不冷，化雪冷思考：冰山融化过程中有没有破坏其中的化学键？冰雪融化成水，需要吸热；把水变成水蒸气仍然需要吸热。这说明水分子之间存在着相互作用力。冰雪水水蒸气破坏分子间作用力，需要吸收能量（固）（液）（气）分子间距离增大教学过程概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。

分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。

一、分子间作用力教学过程1.范德华力(1)概念：对气体加压降温，可使其液化；对液体降温时，可使其凝固，这表明分子之间存在着相互作用力。范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因此把这类分子间作用力称为范德华力。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。教学过程1.范德华力(2)特征①范德华力广泛存在于分子之间。②范德华力作用很弱，约比化学键的键能小1~2个数量级。③范德华力的实质也是电性作用，故它没有方向性和饱和性。微粒间作用力能量kJ·mol-1化学键100-600范德华力2-20【资料】水的沸腾与热分解破坏分子间作用力物理变化3000℃：

水会发生分解产生氧气和氢气100℃：水会剧烈沸腾两个变化有何异同?化学变化分子内共价键被破坏教学过程1、HI、HBr、HCl都是由分子构成的物质，分析图中数据，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1288136.5范德华力(kJ·mol-1)26.0023.1121.14结论：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。如范德华力：HCl<HBr<HI思考与讨论1教学过程2、CO和N2相对分子质量相同，为什么CO的范德华力大呢？结论：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。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO>N2。思考与讨论2分子相对分子质量分子的极性范德华力(kJ·mol-1)CO28极性8.75N228非极性8.50教学过程3、怎样解释卤素单质从F2到I2的熔点和沸点越来越高？结论：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高思考与讨论3单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-219.6﹣188.1Cl271﹣101﹣34.6Br2160﹣7.258.78I2254113.5184.4教学过程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？结论：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、沸点就越低思考与讨论4单质相对分子质量沸点/℃正戊烷7236.1异戊烷7228新戊烷7210教学过程物质的熔、沸点越高分子的极性越大相对分子质量越大范德华力越大决定决定思维建模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。教学过程思考与讨论55.第ⅣA的氢化物熔沸点如图所示，第ⅤA、ⅥA的氢化物熔沸点变化规律律为何不同？

说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除范德华力之外的其他作用这种作用就是氢键！教学过程2.氢键氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。

当氢原子与电负性很大且含有孤电子对的原子A(N、O、F)以共价键结合成分子时，氢原子的电子云强烈地偏向于A原子，使氢原子几乎成为“裸露”的质子而带部分正电荷，因而这个氢原子还能与另一电负性很大且含有孤电子对的原子B(N、O、F)相互吸引，这种静电吸引作用就是氢键(A、B可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子)。教学过程

①形成条件：从氢键的形成过程可以看出，形成氢键的条件为①要有与电负性很大的原子A以共价键结合的氢原子；②要有电负性很大且含有孤电子对的原子B；③A与B的原子半径要小。综上所述，能够形成氢键的元素一般是F、O和N。②表示方法：通常用“A—H•••B”表示氢键，其中“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。

2.氢键(1)氢键的形成条件和表示方法教学过程

氢键的本质是静电吸引作用，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。

(2)氢键的本质(3)氢键的特征

②

氢键既有方向性(A—H•••B尽可能在同一条直线上)，又有饱和性(一个A—H只能和一个B原子结合)。共价键的键能(kJ∙mol−1)

范德华力(kJ∙mol−1)

氢键(kJ∙mol−1)

4671118.8强弱：化学键>>氢键>范德华力①氢键不属于化学键，比化学键的键能小1～2个数量级，但比范德华力强。水分子中教学过程(4)氢键的分类对羟基苯甲醛对羟基苯甲酸邻羟基苯甲醛邻羟基苯甲酸邻硝基苯酚氢键氢键氢键氢键氢键①分子间氢键②分子内氢键注：分子内氢键可以使分子更稳定。且分子内氢键会削弱分子间氢键形成，故一般熔沸点较低。教学过程(5)氢键的强弱A—H•••B—中A、B的电负性越强，氢键越强。如F—H•••F>O—H•••O>N—H•••N。教学过程(6)氢键对物质性质的影响

分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除需破坏范德华力外，还需破坏分子间氢键，消耗更多的能量，所以存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点。NH3、HF和H2O的沸点反常是由于它们各自的分子间形成了氢键。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，故破坏范德华力不需要消耗能量

典例1．【答案】B

课堂练习典例2．【答案】B

课堂练习下列现象与氢键有关的是()①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的高②小分子的醇和羧酸易溶于水③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑥水分子高温下也很稳定A．①②③④⑤⑥

B．①②③④⑤C．①②③④

D．①②③典例3．课堂练习氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为()A. B.C. D.【答案】C

课堂小结课后小任务思考1：水结冰时,体积膨胀,密度降低思考2：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