2.3.2 分子间作用力与分子手性 课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第2课时分子间作用力与分子手性第二章

分子结构与性质人教版高中化学《物质结构与性质》第三节

分子结构与物质性质下雪不冷，化雪冷。思考下列问题冰融化的过程是否为化学变化?问题1冰融化的过程是否涉及能量变化?问题3冰融化的过程有没有破坏化学键?问题2冰融化需吸热，说明水分子之间存在着相互作用力。【任务一】分子间作用力1、范德华力(1)含义：(2)特点

：物质分子间普遍存在着一种相互作用力，这类分子间相互作用力称为范德华力。微粒间作用力能量kJ·mol-1化学键100-600范德华力2-20①范德华力很弱，约比化学键键能小1~2个数量级。②

无方向性和饱和性金刚石【任务一】分子间作用力(3)存在

：1、范德华力【注意】：金刚石(C)、单质硅(Si)、二氧化硅（SiO2)等内部只有共价键，不存在分子。石墨层与层之间存在分子间作用力。①

大多数共价化合物：如：CO2、HI、H2SO4、AlCl3、各种有机化合物等②大多数非金属单质：如：H2、P4、S8、C60等③

各种稀有气体：如：Ar、Kr等等分子ArCOHIHBrHCl相对分子质量4028128.581.536.5范德华力(kJ/mol)8.508.7526.0023.1121.14①为什么范德华力：HI＞HBr＞HCl＞CO?相对分子质量越大，分子间作用力越大②为什么范德华力：CO＞Ar?分子极性越大，范德华力越大（4）影响范德华力的因素：【任务一】分子间作用力【思考与讨论1】【任务一】分子间作用力(5)对物质性质的影响

：单质F2Cl2Br2I2熔点/℃－219.6－101－7.2113.5沸点/℃－188.1－34.658.78184.4【注意】：范德华力大小只影响物质的物理性质，如熔、沸点。

键能大小影响分子的热稳定性。怎样解释卤素单质从F2~I2的熔点和沸点越来越高？【思考与讨论2】物质特点影响规律具体实例（熔沸点）

F2<Cl2<Br2<I2相对分子质量越大→

范德华力越大→熔沸点越高组成和结构相似N2<CO分子的极性越大→范德华力越大→熔沸点越高相对分子质量接近1、(1)BCl3分子的空间结构为平面三角形，则BCl3分子为________(填“极性”或“非极性”，下同)分子，其分子中的共价键类型为________键。(2)BF3的熔点比BCl3________(填“高”“低”或“无法确定”)。解析：BF3与BCl3的组成和结构相似，但BF3的相对分子质量较小，范德华力较弱，熔点较低。非极性极性低23451007550250-25-50-75-100-125-150-175沸点(℃)CH4SiH4GeH4SnH4周期数预测第ⅣA族C、Si、Ge、Sn形成的氢化物的沸点如何变化？第VA简单氢化物的沸点？【任务一】分子间作用力【思考与讨论3】H2OH2SH2SeH2Te为什么H2O的相对分子质量比H2S的小，而沸点比H2S的高得多？在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使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电负性很大的O的孤电子对产生静电作用，这种静电作用就是氢键。电负性大，半径小δ＋δ－δ＋几乎成为“裸露”的质子δ－------【任务一】分子间作用力【任务一】分子间作用力2、氢键除了范德华力之外的另一种分子间作用力(1)定义：

氢键是由已经与_________的原子形成共价键的

（如水分子中的H）与另一个电负性很大的原子（如水分子中的O）之间形成的作用力。电负性很大氢原子(2)表示方法：①X、Y为电负性大、半径小的原子②“—”表示共价键,“•••”表示形成的氢键X—H•••Y氢键的本质是静电作用N、O、FO—H…OO—H…N（3）特征：共价键的键能(KJ•mol-1)氢键(KJ•mol-1)范德华力(KJ•mol-1)46718.811①

氢键不属于化学键，而是特殊的分子间作用力，比化学键的键能小1~2个数量级。以冰晶体为例：共价键>氢键>范德华力【任务一】分子间作用力2、氢键（3）特征：②

氢键具有方向性和饱和性方向性：A—H…B—总是尽可能在同一直线上。

饱和性：每个裸露的氢原子核只能形成一个氢键每个孤电子对也只能形成一个氢键。【任务一】分子间作用力2、氢键（4）类别：②

分子内氢键①

分子间氢键对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛a、分子间氢键使物质熔、沸点升高。邻羟基苯甲醛（熔点-7℃）对羟基苯甲醛（熔点115℃）NH3、H2O、HF的沸点的反常【任务一】分子间作用力（5）氢键对物质性质的影响：①对物质熔、沸点的影响b、分子内氢键使物质的沸点和熔点降低。H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因：已知固态H2O、HF、NH3的氢键键能和结构如下：单个氢键的键能是(HF)n＞冰＞(NH3)n，冰中所含氢键数目较多，气化要克服的氢键的总键能是冰＞(HF)n＞(NH3)n【任务一】分子间作用力【思考与讨论4】a.水结冰时，体积膨胀，密度降低（不符合热胀冷缩）b.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。

用氢键解释这种异常性：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。

氢键的存在迫使在四面体中心的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，其密度比液态水小。【任务一】分子间作用力（5）氢键对物质性质的影响：②对水分子性质的影响③

对溶解度的影响与水分子间能形成氢键的物质在水中的溶解度增大氨气极易溶于水；乙醇、乙醛、乙酸与水互溶，而乙烷不溶于水【任务一】分子间作用力非极性溶质一般能溶于

，极性溶质一般能溶于

。非极性溶剂极性溶剂易难易难（1）“相似相溶”规律如蔗糖和氨

溶于水，

溶于四氯化碳。萘和碘

溶于四氯化碳，

溶于水。①分子极性相似【任务一】分子间作用力【拓展】物质溶解度的影响因素溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越

,②分子结构相似大如乙醇与水

而戊醇在水中的溶解度明显减小。互溶主要有

等。温度和压强溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好；无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中溶解度就比较小【任务一】分子间作用力【拓展】物质溶解度的影响因素（2）其他因素——氢键（3）外界因素（1）比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同？NH3为极性分子，CH4为非极性分子，而水为极性分子，根据相似相溶规律，NH3易溶于水，而CH4不易溶于水。且NH3与水分子之间可形成氢键，使得NH3更易溶于水。（2）为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水？

油漆是非极性分子，有机溶剂(如乙酸乙酯）也是非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据相似相溶”规律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。【任务一】分子间作用力【思考与讨论5】180°180°手性异构体同一物质观察下图，左图与右图是什么关系，它们能在空间里重合吗？手性异构体

具有完全相同的

和

的一对分子，如同左手和右手一样互为

，却在三维空间里不能

，互称手性异构体(或对映异构体）。有

的分子。组成原子排列镜像叠合1、基本概念（2）手性分子：【任务二】分子手性（1）手性异构体属于同分异构的一种。【任务二】分子手性（3）手性碳原子

如果分子的手性是由于原子或基团围绕某一点的非对称排列而产生的，这个点就是手性中心。

当碳原子连接4个不同的原子或基团时，该碳原子就是一个手性中心，称为手性碳原子，标记为﹡。手性碳原子一定是饱和碳原子。HOOC—CH—CH3

OH

﹡(1)观察实物与其镜像能否重合，如果不能重合，说明是手性分子。如图：(2)观察有机物分子中是否有手性碳原子，如果有一个手性碳原子，则该有机物分子就是手性分子，具有手性异构体。含有两个手性碳原子的有机物分子不一定是手性分子。HHHClClHHHClClHH手性分子非手性分子****【任务二】分子手性2、手性分子的判断1、下列分子中指定的碳原子（用*标记）不属于手性碳原子的是()B.丙氨酸C.