《分子间作用力与物质性质》课件3.ppt

1、第4节分子间作用力与物质性质,课程标准导航 1. 结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。 2了解分子间作用力对物质的状态等方面的影响。 3了解含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质的影响。,自主学习 一、分子间作用力 1.概念 分子间存在的一类弱的_。 2.分类,相互作用力,范德华力,氢键,想一想 1水分解与水的三态变化相同吗？ 提示：不相同。水分解是破坏的化学键，而水的三态变化则是分子间作用力的改变。,二、范德华力与物质性质,相互作用力,电性,无方向性,相对分子质量,熔点,想一想 2.对于F2、Cl2、Br2和I2四种物质，为什么通常状况下它们的状态不同？ 提示：由F2I2状态依次为气体

2、、气体、液体和固体，由于它们的组成与结构相似，由F2I2相对分子质量增加，范德华力逐渐增强，故它们状态不同。,三、氢键与物质性质,静电相互作用,XHY,原子半径,小,升高,分子内氢键,想一想 3.能形成氢键的物质中一定存在氢键吗？ 提示：不一定。氢键的存在与物质的状态有关，如固态、液态的水分子间存在氢键，气体水分子间则不存在氢键。,自主体验 1.关于氢键的下列说法中正确的是() A每个水分子中含有两个氢键 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 DHF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键,解析:选C. 在固态或液态分子间存在氢键，且水分子能形成4个氢键；氢键

3、只影响物质的物理性质。 2.下列关于范德华力影响物质性质的叙述 中，正确的是() A范德华力是决定由分子构成物质熔点、沸点高低的惟一因素 B范德华力与物质的性质没有必然的联系,C范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质 D范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素 解析：选D。范德华力和氢键是影响物质物理性质的重要因素。,3.范德华力为a kJmol1，化学键为 b kJmol1，氢键为c kJmol1，则a、b、c的大小关系是() AbcaBbac CcbaDabc 解析：选A。化学键键能最大，氢键的作用远小于化学键键能，却大于范德华力。,探究导引1 试用所学过的有关知识解释为什么H2O的沸

4、点比H2S高？,提示：H2O与H2S结构相似， M(H2O)M(H2S)，但沸点H2O比H2S高，由 于H2O分子之间存在氢键，而H2S分子间仅存 在范德华力，氢键能量大于范德华力能量， 故H2O沸点比H2S高。,探究导引2 所有物质的微粒之间均存在范德华力，这种说法对吗？为什么？ 提示：不对。范德华力只存在于分子之间，并且物质的状态为液态和固态。气态物质的分子之间不存在范德华力，不存在分子的物质不存在范德华力。,要点归纳,即时应用 1.下列说法不正确的是() A分子间作用力是分子间相互作用力的总称，包括氢键与范德华力 B分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外，对物质的溶解、电离等也都有影

5、响 C范德华力与氢键可同时存在于分子之间,D氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中 解析:选D. 分子间作用力是分子间相互作用力的总称，它包括氢键与范德华力，它的作用弱于化学键，不是化学键，存在需要满足一定的条件，对物质熔点、沸点等有影响。,探究导引 分子间作用力主要对物质的哪些性质有影 响？ 提示：主要是对物质的熔点、沸点、电离、溶解性等物理性质产生影响。,要点归纳 1.范德华力对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 一般说来，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的 熔、沸点通常越高。如熔、沸点：I2Br2Cl2F2，RnXeKrArNeHe。,(2)对

6、物质溶解性的影响 如：在273 K、101 kPa时，氧气在水中的溶解度(0.049 cm3L1)比氮气在水中的溶解度(0.024 cm3L1)大，就是因为O2与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大所导致的。 2.氢键对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响,某些氢化物分子存在氢键，如H2O、NH3、HF等，会比同族氢化物沸点反常高，如H2OH2TeH2SeH2S。 当氢键存在于分子内时，它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。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部，对羟基苯甲醛存在分子间氢键，,因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。 (2)

7、对物质密度的影响 氢键的存在，会使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 溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不能与水分子形成氢键，,在水中溶解度就比较小。如NH3极易溶于 水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混 溶，就是因为它们与水形成了分子间氢键的原因。 (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；DNA的双螺旋结构 等。,特别提醒 判断物质的性质受何种作用力影响，首先要弄清该性质是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时也要能根据作用力的强弱分析物质性质的变化规律。如键能越 大，键长越短，键能越强，化

8、学性质越稳 定；相对分子质量越大，分子间作用力越 强，熔、沸点越高。,即时应用 2.下列物质的变化，破坏的主要是氢键的 是() A碘单质的升华 B氯化钠溶于水 C氯化铵受热分解 D将水加热变为水蒸气,解析：选D。要解答本题，首先要找出哪些物质中存在着氢键。很显然，只有某些分子间存在氢键。水由液态变为气态，除了破坏范德华力外，还要破坏氢键，而且主要是破坏氢键。,下列事实，不能用氢键知识解释的是() A水和乙醇可以完全互溶 B氨容易液化 C干冰易升华,D液态氟化氢化学式有时写成(HF)n的形式 【思路点拨】本题的关键是：(1)氢键与化学键、范德华力的区别；(2)氢键形成的条件。 【解析】水和乙醇分

9、子间可形成氢键，所以二者可互溶；氨分子间易形成氢键，所以氨易液化；液态HF分子间存在氢键，故有时写成(HF)n；只有C不存在氢键。 【答案】C,下图中每条折线表示周期表AA中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是 (),AH2SBHCl CPH3 DSiH4 【思路点拨】解决此题的关键要注意两 点：(1)是弄清物质的组成与结构特点；(2) 是分析微粒间的作用力种类。,【解析】根据范德华力的知识，相对分子质量越大，物质的熔、沸点越高。4条折线中有3条反常，这说明有氢键的影响，氨气、水、氟化氢出现熔、沸点升高。正常曲线中的a 物质只能是A族元素形成的氢化物。 【答

10、案】D,【规律方法】(1)组成与结构相似的物质，相对分子质量越大，溶、沸点越高，如熔、沸点：O2N2，HIHBrHCl。 (2)组成和结构不相似的物质,分子极性越 大,其熔、沸点越高，如熔、沸点：CON2。 (3)在同分异构体中,一般来说,支链数越多, 熔、沸点越低，如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔、沸点高低顺序是邻间对。,氢键及其对物质性质的影响 (1)形成条件。 要有一个与电负性很大的元素X形成强极性键的氢原子，如H2O中的氢原子。 要有一个电负性很大，含有孤电子对并带有部分负电荷的原子Y，如H2O中的氧原 子。,X和Y的原子半径要小，这样空间位阻较 小。 一

11、般来说能形成氢键的元素为N、O、F。 (2)氢键的存在。 含HO、NH、HF键的物质。 有机化合物中的醇类和羧酸类等物质。 (3)氢键的类型。,尽管人们将氢键归结为一种分子间作用力，但是氢键既可以存在于分子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间。 如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在氢键，对羟基苯甲醛存在分子间氢键(如 图)。,(4)氢键对物质性质的影响。 对熔点、沸点的影响。 a分子间氢键的形成使物质的熔点、沸点升高，因为要使液体汽化，必须破坏大部分分子间的氢键，这需要较多的能量；要使晶体熔化，也要破坏一部分分子间的氢键。所 以，存在分子间氢键的化合物的熔点、沸点要比没有氢键的同类化合物高。,b分子内氢键的形成使物质的熔点、沸点降低，如邻羟