2.3.2 分子间作用力 分子手性 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章

分子结构与性质第3节

分子结构和物质的性质第2课时

分子间的作用力一.分子间作用力3000℃时，水会分解生成氢气和氧气。100℃水变成水蒸气，这说明了什么？说明这种分子间作用力很弱。比化学键的键能小很多。很弱是不是没有用？事实表明，分子之间存在着多种相互作用，人们将这些作用统称为分子间作用力，其中最常见的一种是范德华力。

范德华力：分子之间的相互作用，本质是分子间的静电作用。范德华(1837-1923)：荷兰物理学家，最早研究分子间普遍存在作用力。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。①范德华力广泛存在于分子之间只有分子充分接近时才能体现②范德华力一般没有方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，总是尽可能多的吸引其他分子。③范德华力很弱，比化学键的键能小1~2数量级(通常小10-100倍)大约只有几到几十KJ·mol-1注意：1.范德华力影响因素：

分子ArCOHIHBrHCl相对分子质量40281298136.5范德华力（kJ/mol）8.508.7526.0023.1121.14组成结构相似的分子，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。

范德华力及其对物质性质的影响1.范德华力对物质熔沸点的影响结论：结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点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分子相对分子质量分子的极性熔点/℃沸点/℃N228非极性-210.00-195.81CO28极性-205.05-191.49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，熔、沸点越高单质相对分子质量沸点/℃正戊烷7236.1异戊烷7228新戊烷7210结论：在同分异构体中，一般来说，支链数越多、越分散,分子间范德华力越弱，熔、沸点就越低。思考讨论一般规律：同一主族非金属氢化物，从上到下，相对分子质量逐渐增大，熔沸点逐渐升高。【迁移运用】预测第ⅣA族元素的氢化物的沸点相对大小7班问题：对于同一主族非金属元素氢化物而言，从上到下，相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，熔沸点逐渐升高。而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？在HF、H2O、NH3分子间还存在除范德华力之外的其他作用。这种作用力就是氢键。-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物的沸点本质：分子间的一种静电作用1.氢键

氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经与电负性很大的原子（N、O、F）形成共价键的氢原子，与另一电负性很大的原子（N、O、F）之间的作用力。1.氢键形成原理：无内层电子，几乎成为“裸露”的质子电负性大，半径小氢键δ＋δ＋δ－δ－OHH…表示方法：O—

H

…O—N—

H

…N—F—

H

…F—X—

H

…Y—“…”表示氢键，“—”表示共价键OHHH—O—H···O—HHO—H···ON—H···N—HHHHHN—H···N分析氨水中的氢键(1)(2)H—O—H···N—HHHO—H···N(3)观察H2ONH3HF之间的氢键，你发现氢键有什么特点吗？饱和性：每一个X—H只能与一个Y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X、Y原子电子云的排斥。方向性：X—H···Y—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。8班冰晶体中氢键类型化学键范德华力氢键强度一般在100~600kJ•mol－1一般在2~20kJ•mol－1一般不超过40kJ•mol－1，比范德华力大些观察下表思考：氢键属于化学键吗？以上3种分子之间的氢键键能有大小差别吗？氢键的强弱受什么因素的影响，请排列大小顺序？2原子电负性差值越大，共价键极性越强，分子之间的氢键的作用力越强②分子内氢键(不属于分子间作用力)①分子间氢键(属于分子间作用力)邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛沸点：分子间氢键>分子内氢键分子内氢键会削弱分子间氢键形成，故一般熔沸点较低。熔点115℃沸点246.6℃熔点2℃沸点196.5℃除了H2ONH3HF还有什么分子之间存在氢键吗？问题：为什么冰的密度比液态水小，在4℃时水的密度最大？冰中一个水分子周围有4个水分子冰的结构冰融化，分子间空隙减小冰晶体中，每个水分子周围有4个紧邻的水分子。氢键(具有方向性)的存在使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。所以冰的密度比液态水小。当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过4℃时，由于热运动加剧，分子间距离增大，密度渐渐减小。氢键除了影响物质的熔沸点还影响物质的什么性质呢？总结氢键对物质性质的影响1.分子间存在氢键使物质的熔沸点升高,分子内氢键使物质熔沸点降低。2.水分子中存在氢键使冰的密度减小。生物大分子中的氢键生命体中许多大分子内也存在氢键，而且对生命物质的高级结构和生物活性具有重要的意义。例如，氢键是蛋白质具有生物活性的高级结构的重要原因，DNA双螺旋的两个螺旋链也是通过氢键相互结合的。已知：甲醇、乙醇都能够与水以任意比例互溶，为什么这2种有机物在水中的溶解度这么大？甲醇分子、乙醇分子都可以与水形成氢键，增大了其在水中的溶解度除了氢键还有哪些因素会影响物质的溶解性呢？实验：在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性；在碘水溶液中加入约1mlCCl4，振荡试管，观察碘被CCl4萃取；再向试管里加入1ml浓碘化钾(KI）水溶液，振荡试管，观察溶液颜色变化。加入CCl4加入KI溶液振荡振荡溶液分层，下层溶液呈紫红色溶液分层，下层溶液紫红色变浅碘单质参与发生反应，I2在与I-反应生产I3-，在水中溶解度增大。

实验结论：I2(非极性)在CCl4(非极性)中溶解性比在水(极性)中好。I2

溶于水中溶液呈黄色实验现象：气体的溶解度（气体的压强为1.01×105Pa，温度为293K，在100g水中的溶解度）水是极性溶剂，根据“相似相溶”，非极性溶质在水中的溶解度不大。问题：CO2、Cl2是非极性分子，为什么在水中具有较好的溶解度？如果溶质与水发生化学反应,可增大其溶解度。问题：为什么红框里气体在水中的溶解度极小？气体的溶解度（气体的压强为1.01×105Pa，温度为293K，在100g水中的溶解度）SO2是极性分子，且SO2能与水反应。NH3是极性分子，NH3和H2O发生反应，且NH3分子和H2O分子间能形成氢键。问题：为什么SO2、NH3在水中有很大的溶解度？1.“相似相溶”规律非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。2.影响物质溶解性的因素a.氢键

溶剂和溶质之间形成氢键，溶解度会增大。b.发生化学反应

c.温度、压强总结影响物质溶解度的因素二.分子的手性二、分子的手性

1．手性异构体：具有完全相同的______________和____________的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。2．手性