范德华力与氢键+2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第三节分子结构与物质的性质

第二章分子结构与性质第2课时范德华力和氢键本节课内容知识点结构图位于下页PPT下雪不冷，化雪冷；水变成水蒸气(100℃)；3000℃时，水会分解生成氢气和氧气。这两组变化有什么异同？这说明了什么？2H2O(l)

=2H2(g)+O2(g)

H2O(s)=H2O(l)H2O(l)=H2O(g)∆H>0∆H>0水分子间存在某种作用力此种作用力被破坏物理变化化学变化分子内共价键破坏相同：均破坏微粒间相互作用，不同：破坏的作用并不相同

微粒间的作用力大小不一样荷兰物理学家，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分子间普遍存在相互作用力，范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间的作用力称为范德华力。范德华力使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。一、范德华力1、概念：把分子聚集在一起的作用力，称为范德华力2、实质：分子间的一种静电作用分子HClHBrHI共价键键能(kJ∙mol−1)

431.8366298.7范德华力(kJ∙mol−1)

21.1423.1126.00某些分子的键能和范德华力3、特征：①很弱，约比化学键键能小1~2个数量级只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子②无方向性和饱和性③范德华力广泛存在于分子之间，但只有分子间充分接近（300━500pm）时才有分子间的相互作用力

分子ArCOHIHBrHCl相对分子质量4028128.581.536.5范德华力(kJ/mol)8.508.7526.0023.1121.14某些分子间的范德华力范德华力：HI____HBr____HCl组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大范德华力：CO____Ar极性越大，范德华力越大极性分子非极性分子＞＞＞4.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资料卤素单质的熔点和沸点如表所示单质熔点/℃沸点/℃F2－219.6－188.1Cl2－101－34.6Br2－7.258.78I2113.5184.4怎样解释卤素单质从F2～I2的熔、沸点越来越高？Cl2Br2I2气态液态固态常温下Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大范德华力依次增大熔、沸点依次升高分子组成相同的物质（互为同分异构体），支链数越多，范德华力越小，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷分子正戊烷异戊烷新戊烷相对分子质量727272沸点/℃36.1259某些分子的沸点夏天许多壁虎在墙壁或天花板上爬却掉不下来，为什么？【科学·技术·社会】一些氢化物的沸点HF、H2O、NH3的沸点为什么反常？说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除范德华力之外的其他分子间作用力思考：预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小—氢键δ+δ-δ+δ-δ+δ+∙∙∙电负性大半径小无内层电子，几乎成为“裸露”的质子，有空轨道H—O键极性很强氢键①部分裸露的氢原子核②电负性大半径小有孤电子对的原子(N、O、F)1、构成条件：二、氢键3、概念：由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很大的原子之间的作用力2、实质：分子间的一种静电作用HFHF通常用“X—H…Y”表示HFHF4、表示表示出下列分子中存在的氢键？共价键氢键“X、Y”可以相同可以不同5、特征类型氢键范德华力化学键键能或范德华力强度一般不超过40kJ/mol一般是2～20kJ/mol一般是100～600kJ/mol氢键、范德华力、化学键的比较①介于化学键与范德华力间，不属于化学键，有键长和键能键长、键能素材教材P49资料卡片表2-9②具有方向性和饱和性∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙180°冰的结构a、方向性b、饱和性X—H‧‧‧Y三个原子尽可能在同一条直线上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为什么两者的熔点和沸点不同？6、对物质性质的影响①对熔沸点的影响邻羟基苯甲醛（熔点-7℃）对羟基苯甲醛（熔点115℃）注意：一旦分子内氢键形成，分子间氢键就无法形成。反而降低了分子的熔、沸点。分子间氢键增大了分子间作用力，使物质熔、沸点升高分子内氢键降低了分子的极性，使分子间作用力减小，物质的熔、沸点降低

分子内氢键分子间氢键水的特殊物理性质熔点/℃沸点/℃ρ(0℃)ρ(4℃)ρ(20℃)ρ(100℃)0.00100.000.9998411.0000000.9982030.958354在水蒸气中，水以单个的H2O分子形式存在；无氢键在液态水中，除了含有简单H2O外，还有通过氢键结合起来的缔合分子(H2O)n在固态水(冰)中，水分子大范围地以氢键互相联结(也存在范德华力)②对水分子性质的影响接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些，原因是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(H2O)n1、下列关于氢键的说法中错误的是()A.卤化氢中，HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B.水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键C.NH3的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键D.在氨水中水分子和氨分子之间也存在着氢键C课堂练习2、填写下列空格：(1)N2的沸点比CO的沸点___(填“高”或“低”)，其原因是________________________________________________________________________________。(2)BCl3的沸点比BF3的___(填“高”或“低”)，其原因是_________________________________________________________。低N2为非极性分子，CO为极性分子，且二者相对分子质量相近，极性分子间的范德华力较强高BCl3与BF3的结构相似，BCl3的相对分子质量大，范德华力强(3)下列变化或事实与范德华力无关的是___(填字母)。A.CO2气体加压或降温时变成干冰

B.碘溶于四氯化碳C.CS2的沸点高于N2

D.食盐熔化D3、试用有关知识解释下列现象：(1)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量远大于乙醇，但乙醇的沸点却比乙醚高很多：________________________________________________________________________________。(2)从氨合成塔里出来的H2、N2、NH3的混合物中分离出NH3，常采用加压使NH3液化的方法：________________________________________________________________________________________________。(3)水在常温下，其组成的化学式可用(H2O)m表示：__________________________________________________________________________________________。

乙醇分子之间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力，故乙醇的沸点比乙醚高很多NH3分子间可以形成氢键，而N2、