《分子结构与物质的性质(第二课时)》课件

《分子结构与物质的性质（第二课时）》H2O(l)H2O(g)水的沸腾活动1观察水的沸腾过程，思考以下问题是否为化学变化?有没有破坏化学键？是否需要吸收能量？结论：水分子间存在分子间的作用力水的沸腾分子间的作用力医用酒精消毒分子间普遍存在相互作用力，这类分子间的作用力称为范德华力。范德华(1837-1923)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。范德华力分析表中数据，范德华力的大小有什么特点？结论：范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级分子HClHBrHI431.8366298.721.1423.1126.00

范德华力的大小分析表中数据，思考范德华力的大小有什么特点？分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大分子HClHBrHI431.8366298.721.1423.1126.00

范德华力的大小的影响因素分析表中数据，思考范德华力的大小有什么特点？范德华力的大小的影响因素相对分子质量相同或相近时，

分子的极性越大，范德华力越大分子HClHBrHIArCO431.8366298.7无74521.1423.1126.008.508.75

活动2分析表中数据，思考范德华力的大小有什么特点？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的大小的影响因素相对分子质量相同或相近时，分子极性越大，范德华力越大分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大范德华力的大小的影响因素观看加热过程中物质的状态变化的微观模拟过程资料范德华力对物质性质的影响观看加热过程中物质的状态变化的微观模拟过程范德华力对物质性质的影响加热加热分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高

思考

范德华力与物质性质之间的关系分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高分子HClHBrHIArCO21.1423.1126.008.508.75熔点/℃-114.2-86-50.8-189.2-205沸点/℃-85-67-35.1-185.9-191.5

范德华力对物质性质的影响小结：分子的极性越大相对分子质量越大范德华力越大物质的熔、沸点越高范德华力对物质性质的影响Br2I2气态液态固态熔、沸点依次升高常温下范德华力依次增大Cl2Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大，想一想第IVA族：与预测结果相符预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小应用为什么H2O的相对分子质量比H2S的小，而沸点比H2S的高得多预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小应用在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使得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相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用，这种静电作用就是氢键。------氢键沸点/℃周期氢键的形成条件O—H…ON—H…NF—H…F沸点/℃周期氢键的形成条件X—HY—…共价键氢键氢键的大小4671118.8氢键比化学键的键能小，不属于化学键，是除范德华力外的另一种分子间的作用力。

以冰晶体为例：想一想邻羟基苯甲醛（熔点-7℃）对羟基苯甲醛（熔点115℃）解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明。想一想邻羟基苯甲醛（熔点-7℃）对羟基苯甲醛（熔点115℃）分子内氢键分子间氢键解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明总结化学键范德华力氢键存在范围分子内，原子间分子之间分子之间作用力强弱较强比化学键的键能小1～2个数量级比化学键的键能小1～2个数量级对物质性质的影响主要影响化学性质主要影响物理性质（如熔、沸点）主要影响物理性质（如熔、沸点）氢键对物质性质的影响蛋白质中的氢键DNA中的氢键氢键对物质性质的影响练一练下列事实可用氢键解释的是（）氯气易液化B.氨气极易溶于水C.HF的酸性比HI的弱

D.水加热到很高的温度都难以分解

练一练下列事实可用氢键解释的是（）氯气易液化B.氨气极易溶于水C.HF的酸性比HI的弱

D.水加热到很高的温度都难以分解

B练一练关于氢键的说法正确的是 (

)A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰、水中都存在氢键C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高练一练关于氢键的说法正确的是 (

)A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰、水中都存在氢键C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高B练一练一个水分子最多能形成几个氢键？探究1分子间作用力对物质性质的影响【问题探究】1.PtCl2(NH3)2可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中的溶解度较小;另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大。(1)PtCl2(NH3)2是平面四边形结构还是四面体结构?提示

根据PtCl2(NH3)2可以形成两种固体,即其有两种不同结构的同分异构体,故其结构应为平面四边形结构,若为四面体结构则无同分异构体。(2)淡黄色的PtCl2(NH3)2是极性分子还是非极性分子?其分子的空间结构是怎样的?提示

淡黄色的PtCl2(NH3)2在水中溶解度较小,根据“相似相溶”应为非极性分子,其分子的空间结构为

。(3)黄绿色的PtCl2(NH3)2是极性分子还是非极性分子?其分子的空间结构是怎样的?提示

黄绿色的PtCl2(NH3)2在水中溶解度较大,应为极性分子,其分子的空间结构为

。(1)工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离,首先被蒸出的成分是哪一种?为什么?提示

首先被蒸出的物质为A。因为A易形成分子内氢键,B易形成分子间氢键,B的沸点比A的高。(2)在第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物中,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,为什么其沸点却比其他元素的氢化物高?提示

因为NH3、H2O、HF分子间分别能形成氢键,同主族其他元素的氢化物分子间不能形成氢键,所以NH3、H2O、HF的沸点高于同主族其他元素的氢化物。【深化拓展】范德华力、氢键、化学键的比较类型范德华力氢键共价键定义物质分子之间普遍存在的一种作用力已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用作用微粒分子H与N、O、F原子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>范德华力类型范德华力氢键共价键影响强度的因素①随分子极性的增大而增大②分子组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大对于X—H…Y,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。键长越小,键能越大,共价键越稳定类型范德华力氢键共价键对物质性质的影响①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质②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CF4<CCl4<CBr4①分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大。如熔、沸点:H2O>H2S②分子内氢键降低物质的熔、沸点共价键键能越大,分子稳定性越强易错警示

(1)存在氢键的分子间也存在范德华力,但存在范德华力的分子间不一定存在氢键。(2)氢键与范德华力主要影响物质的物理性质,如熔点、沸点等。化学键主要影响物质的化学性质。(3)氢键的键长一般指X—H…Y的长度,键能指X—H…Y中的氢键断裂所需要的能量。(4)氢键的键能比范德华力大一些,比化学键的键能小得多。【素能应用】典例1下列说法错误的是(

)A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF分子间可以形成氢键B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低C.H2O的沸点比HF的沸点高,是由于水分子间形成的氢键键能大D.氨气极易溶于水与氨气分子和水分子之间可以形成氢键有关答案

C解析

因HF分子间可以形成氢键,所以沸点:HF>HI>HBr>HCl,A正确;邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间,所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高,B正确;根据F原子半径小于O原子半径,可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长小、键能大,但由于一个HF分子只能与两个相邻的HF分子形成氢键,而一个H2O分子可与四个相邻的H2O分子形成氢键,故H2O的沸点比HF的沸点高,C错误;氨气在水中的溶解性与NH3分子和H2O分子之间形成氢键有关,D正确。变式设问

(1)分析HF水溶液中存在哪些氢键?试表示出来。提示

F—H…F

O—H…F

F—H…O

O—H…O(2)HF的沸点较高,与H—F的键能较大有关吗?提示

共价键键能决定化学性质,分子间作用力决定物理性质,HF分子间氢键使得沸点较高。规律总结

氢键对物质性质的影响(1)对物质熔、沸点的影响。①某些氢化物分子间可以形成氢键,如H2O、NH3、HF等,氢键会使这些氢化物沸点较高,如沸点H2O>H2Te>H2Se>H2S。②分子内氢键对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键,因此对羟基苯甲醛的熔、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔、沸点高。(2)对物质密度的影响:氢键的存在,会使某些物质的密度出现反常,如液态水变为冰,密度会变小。(3)对物质溶解度的影响:若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶解性好;若溶质分子不能与溶剂分子形成氢键,则在溶剂中的溶解度就相对较小。如NH3极易溶于水,甲醇、乙醇、乙酸等能与水以任意比混溶,就是因为它们与水形成了分子间氢键。(4)氢键对物质结构的影响:氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构,如冰晶体的孔穴结构使其体积膨胀。变式训练1-1下列物质的变化中,破坏的主要是范德华力的是(

)A.碘单质的升华B.NaCl溶于水C.将冰加热变为液态D.NH4Cl受热分解答案

A解析

碘升华只是状态发生了变化,破坏的是范德华力,没有破坏化学键;NaCl溶于水,会破坏离子键;冰由固态变为液态,破坏的主要是氢键;NH4Cl受热分解,破坏的是化学键(包括共价键和离子键)。变式训练1-2关于氢键的下列说法正确的是(

)A.每个水分子内含有两个氢键B.在水蒸气、水和冰中都含有氢键C.分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高D.HF的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键答案

C解析

氢键不属于化学键,它主要影响物质的物理性质。水分子内只有共价键而无氢键,A项不正确;水蒸气分子间距离太大,不能形成氢键,B项不正确;HF稳定性很强与氢键无关,是因为H—F键能大。探究2手性分子与手性碳原子的判断【问题探究】下图是互为手性异构体的两种乳酸分子(1)两种乳酸分子在结构上的相同点和差异点是什么?提示

两种乳酸分子的组成和原子排列完全相同。但是在空间不能“重叠”,而是互为镜像。(2)分子中有几个手性碳原子?提示

1个。(3)有机化合物

具有手性,其与H2发生加成反应后,其产物还有手性吗?提示

原有机化合物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子;与H2加成后,与该碳原子相连的CH2=CH—变为CH3—CH2—,此时该碳原子连有两个乙基,则不再具有手性。【深化拓展】判断手性分子或手性异构体的关键(1)判断手性异构体的关键是分子要有完全相同的组成和原子排列,互为镜像,在三维空间里不能重叠。注意使用左手与右手来模拟理解。(2)判断分子是否为手性分子就要判断分子中是否含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或原子团各不相同,那么该碳原子称为手性碳原子,用*C来表示,如