4、分子间作用力与物质性质

1、化学 鲁科版选修,2.4 分子间作用力与物质性质,思考：分析下列水的变化有没有破坏化学键？ 并用化学用语表达变化过程。,水电解 冰山融化,一、范德华力与物质性质,科学史话,范德华(1837 1923) 荷兰物理学家，提出范德华方程。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。原子间和分子间吸引力被命名为范德华力。,1、什么是范德华力？,2、取向力、诱导力、色散力各自对应的分子类型是什么？,阅读教材p60-61,3、范德华力与化学键有何异同？对物质哪些性质有影响？,拓展视野,苏教版选修,交流讨论,

2、【对比】,一、范德华力与物质性质,1、含义：分子间的普遍存在作用力，使物质能以凝聚态存在。,分析数据,观察下列物质的熔沸点数据，讨论范德华力是如何影响物质性质的？,表一,表二,表三,表四,交流讨论,一、范德华力与物质性质,1、含义：分子间的普遍存在作用力，使物质能以凝聚态存在。,（1）结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，物质熔沸点越高。,（2） M相同或相近，分子极性越大，范德华力越大，物质熔沸点越高。,2、对物质性质的影响,比较下列物质的熔沸点高低： CH4 CF4 CCl4 CBr4 CI4 H2O H2S H2Se H2Te,当堂练习,经计算：水分子之间的范德华力只占冰中水分子间作

3、用力 测定值的1/6，故还存在其他强于范德华力的作用力。,二、氢键与物质性质,1、概念,一种特殊的分子间作用力， 不是化学键。,液态水中的氢键,分析数据,结合图像和数据分析氢键形成条件及特点？,分析数据,原子核“裸露”的氢原子允许另一分子中带部分负电荷的氧原子充分接近它， 并产生静电作用和一定程度的轨道重叠作用，形成氢键。 故氢键有方向性和饱和性。,微观分析,2、形成条件,学科融合,生物必修2,3、对物质性质的影响,(1)氢键对物质熔沸点影响,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:115-117),*H2O HF NH3沸点反常原因？,分子内氢键使物质

4、熔沸点降低,思考讨论,思考讨论,(2) 氢键对物质溶解度的影响,溶质分子与水分子间的氢键，使溶质溶解度增大。 “相似相溶”原理,*NH3极易溶于水？ *水和甲醇互溶原因？,3、氢键对物质性质的影响,复习回顾,有机选修5-醇,（3）氢键解释水的特殊性质 A.水的熔沸点比较高 B.结冰后体积膨胀 C.4时密度最大,思考讨论,3、氢键对物质性质的影响,（3）氢键解释水的特殊性质 B.结冰后体积膨胀,思考讨论,提示：水分子三态的微观结构？,（3）氢键解释水的特殊性质 B.结冰后体积膨胀,思考讨论,冰中水分子大范围以氢键联结， 形成疏松结构，有许多空隙。,水蒸气 单个H2O分子存在,液态水 通过氢键形成

5、 缔合分子(H2O)n,冰 一个水分子 周围有4个水分子,升温时 变量1：冰晶结构集体不断崩溃，缔合分子减少； 变量2：水分子间距因热运动不断增大。 故：04间前者占优势， 4以上后者占优势， 4时两者互不相让。,思考讨论,（3）氢键解释水的特殊性 C.4时密度最大,没有氢键就没有生命,蛋白质结构中存在氢键 核酸DNA中也存在氢键 水的熔沸点比较高，结冰后体积膨胀 低级醇易溶于水(甲醇乙醇) 醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高 HF酸是弱酸 ,课堂小结1-思维导图,课堂小结,课堂小结2-表格对比,课堂小结,较弱,范德华力,饱和性,分子间作用力,氢键,静电作用,分子内氢键,分子间氢键,本质,较强,类

6、型,特征,方向性,课堂小结1-思维导图,原子间、离子间,分子间,键能一般为100600kJ/mol,主要影响物质的化学性质,主要影响物质的物理性质 (熔、沸点及溶解度等),主要影响物质的物理性质 (熔、沸点及溶解度等),分子间、分子内,220kJ/mol,一般不超过40kJ/mol,课堂小结2-表格对比,课堂小结,以小组为单位，制作以氢键结合而形成的 冰的结构模型。,课后实践,极速反馈,1下列说法正确的是 A氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中 B范德华力与氢键可同时存在于分子之间 C甲烷可与水形成氢键 D乙醇跟水分子之间只存在范德华力,2 下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用 属于同种类型的是 A食盐和蔗糖熔化 B钠和硫熔化 C碘和干冰升华 D干冰和氧化钠熔化,极速反馈,3 在氮族、氧族、卤素中NH3、H2O、HF出现沸点反常 现象是由于 A分子间的结合力减小了 B键的极性很弱 C分子间产生了一种氢键的相互作用 D共用电子对强烈地偏向H原子,极速反馈,4下列说法不正确的是 AHF、HCl、HBr、HI的熔、沸点升高只与范德华力大小有关 BH2O的熔、沸点高于H2S，是由于水分子之间存在氢键 C乙醇与水互溶可以用“相似相溶”和氢键来解释 D邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔