2.4 分子间作用力 课件 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

分子间作用力1、通过对水的三态变化和通电分解后的实质的分析，认识到分子间作用力的存在;2、通过不同物质分子间的比较，初步建立对范德华力的理解;3、通过比较水和硫化氢沸点的大小，引出氢键，探究氢键的形成条件。水的三态变化电解水思考：这两个过程分别发生什么变化？有什么相似之处呢？物理变化（H2O之间存在着相互作用）化学变化（H2O内H、O存在着相互作用）H2O(l)100℃H2O(g)2000℃H2(g)+O2(g)结论：H2O内H和O之间的相互作用远大于H2O之间的作用。分子间作用力共价键一类弱的相互作用最常见的分子间作用力：范德华力和氢键一、范德华力与物质性质1.概念：分子间普遍存在的一种相互作用力，它使许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。2.特点：比化学键的键能小得多。3.实质：电性作用。4.特征：没有饱和性和方向性分子HClHBrHICOAr范德华力（kJ/mol）21.1423.1126.08.758.50共价键键能（kJ/mol）431.8366298745无离子化合物中不存在范德华力观察下列物质熔沸点变化，思考范德华力与相对分子质量的关系分子组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，物质熔、沸点越高。卤族元素单质熔沸点的递变规律？CO和N2的相对分子质量相同，但两者熔沸点不同，原因是什么？CO为极性分子N2为非极性分子5.影响范德华力的因素①结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强。②分子的极性越大，范德华力越强。熔点℃沸点℃溶解度25℃分子离解能kJ/molCO-205.05-191.52.3ml1075N2-210.00-195.81.6ml946根据下表，解释卤素单质从F2~I2的熔点和沸点越来越高？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相对分子质量从F2~I2逐渐增大，且它们均为非极性分子，因此卤素单质分子间的范德华力从F2~I2逐渐增大。熔化或沸腾过程中分子距离增大，分子间的范德华力被破坏。范德华力越强，破坏所需的条件就更为剧烈，所需外界提供的能量就越多。因此微观上分子间的范德华力越强，宏观上物质表现为在更高的温度下才发生熔化和沸腾，物质拥有更高的熔点、沸点。6.范德华力对物质性质的影响范德华力主要影响物质的熔、沸点等物理性质。范德华力越大，物质的熔、沸点越高。如熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2；CF4＜CCl4＜CBr4＜Cl4；对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯；N2＜CO。注意：范德华力主要影响物质的物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。比较H2O、H2S、H2Se、H2Te中范德华力的强弱、熔沸点的高低按照范德华力的大小比较，水的沸点应该低于硫化氢的沸点，但事实却相反。说明水分子中除了范德华力之外还有另一种作用力O-H中共用电子对强烈偏向OH带部分正电性能与另一个水分子中显负电性的O的孤电子对产生静电作用二、氢键与物质性质氢键：当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，氢原子与另一个电负性大的原子Y之间的静电作用。氢键是一种静电作用，氢键产生具有一定的轨道重叠，所以具有方向性和饱和性。本质：氢键：表示形式：X—H···Y“—”表示共价键，“···”表示形成的氢键形成条件：在X—H···Y中，氢原子两边的X原子和Y原子所属元素通常具有较大的电负性和较小的原子半径电负性最大的四种元素分别是：F4.0；O3.5；N3.0；Cl3.0。氢键普遍存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间。

F—H---FO—H---ON—H---N氢键作用能(kJ/mol)28.118.820.9共价键键能(kJ/mol)568462.8390.8作用力：化学键＞氢键＞范德华力邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛的熔点和沸点如下表所示，二者的熔点、沸点为何不同？请解释原因。分子名称熔点/℃沸点/℃邻羟基苯甲醛2196.5对羟基苯甲醛115246.6邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛的熔点和沸点如下表所示，二者的熔点、沸点为何不同？请解释原因。邻羟基苯甲醛形成了分子内氢键；对羟基苯甲醛形成了分子间氢键。邻羟基苯甲醛形成了分子内氢键，在其熔化、汽化时，分子间距离的变化不会导致分子内氢键的破坏，故只需克服范德华力。对羟基苯甲醛形成了分子间氢键，在其熔化、汽化时，分子间距离的变化需同时破坏分子间的氢键和克服范德华力。二者分子量相同，极性略有差异，故范德华力基本相同。氢键比范德华力更强，故对羟基苯甲醛的熔点、沸点均明显高于邻羟基苯甲醛。NH3在水中溶解度极大，而与N同主族的P的氢化物PH3在水中溶解度与NH3有显著差别。

从氢键作用角度考虑，NH3与H2O分子间能形成氢键，既可以有N-H···O的氢键，也可以有O-H···N的氢键。P元素的电负性较小，不满足形成氢键的条件。因此二者虽然都为极性分子，但溶解度仍有较大差别。结论：溶质与溶剂分子间存在氢键能大大增加溶质的溶解度。2.氢键对物质性质的影响：①氢键对物质熔、沸点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点和沸点。②氢键对物质溶解度的影响如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶质的溶解度增大。

DNA分子有两条链，链内原子之间以很强的共价键结合，链之间则是通过两条链上的碱基以氢键相互作用维系在一起，许许多多的氢键将两条链连成独特的双螺旋结构，这是遗传基因复制机理的化学基础。DNA双螺旋结构中的氢键

水分子之间存在着氢键，使水的沸点比硫化氢的沸点高139℃，导致在通常状况下水为液态，地球上因此有了生命。冰中的水分子之间最大限度地形成氢键。每个水分子的两对孤电子对和两个氢原子沿着四个sp3杂化轨道的方向分别与相邻水分子形成氢键，因此每个水分子只能与周围四个水分子接触。水分子之间形成的孔穴造成冰晶体的微观空间存在空隙，反映在宏观性质上就是冰的密度比水的密度小。正是由于冰的这一独特结构，才使冰可以浮在水面上，从而使水中生物在寒冷的冬季得以在冰层下的水中存活。为什么水呈现独特的物理性质1.DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子将双链解开的过程可视为（

）A.化学变化

B.物理变化C.既有物理变化又有化学变化D.化学键破坏的过程B2.下列关于氢键的说法正确的是（

）A.由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3B.氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内C.没有氢键就没有生命D.相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多C3.下列物质性质的