2.3.2 分子间作用力 课件(共19张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 2.3.2 分子间作用力 课件(共19张PPT) 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 47.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-27 15:05:00 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
分子间作用力
1.能根据教师的展示及教材信息，准确说出范德华力的特征、本质、影响因素及其对物质性质的影响；2.通过对比氢化物熔沸点的反常，能说明氢键的特征、类型及其对物质性质的影响；3.通过对生产、生活、科学研究中简单案例的分析，能举例说明分子间作用力的重大意义。
相同：均破坏微粒间相互作用
不同：破坏的作用并不相同
【资料】水的沸腾与热分解
3000 ℃：
水会发生分解
产生氧气和氢气
100 ℃：
水会剧烈沸腾
化学变化
分子内共价键破坏
分子间某种作用打破
物理变化
两个变化
有何异同
一、范德华力
(1) 定义：
把分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力，又叫范德华力。
(2) 特征：
范德华力很弱，
约比化学键键能小 1 - 2 个数量级。
无方向性，无饱和性
思考讨论
单质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃
F2 38 －219.6 －188.1
Cl2 71 －101.0 －34.6
Br2 160 －7.2 58.78
I2 254 113.5 184.4
(1)分析上表，总结卤素单质熔点、沸点有什么变化规律？
卤素单质的熔点、沸点随着相对分子质量的增大而升高。
（2）在某些物质如Br2、I2的熔化沸腾过程中，克服了什么作用力？
那么这些物质的熔沸点和什么有关？
Br2、I2的熔化沸腾过程中，破坏了范德华力；它们的熔沸点取决于范德华力的大小，范德华力越大，熔沸点越高。
对比下表，范德华力可能还和什么因素有关？
物质 相对分子质量 沸点/℃
正戊烷 72 36
新戊烷 72 9.5
分子的极性越大，范德华力越大。
分子 HI HBr HCl
相对分子质量 129 81 36.5
范德华力 （kJ/mol） 26.00 23.11 21.14
组成结构相似的分子，
相对分子质量越大，范德华力越大。
思考讨论
请同学们预测一下卤化氢的熔沸点变化规律。
卤化氢 相对分子质量
HF 20
HCl 36.5
HBr 81
HI 128
为什么HF的沸点反常呢？可能是什么原因？
HF分子之间存在特别强的相互作用，这种作用力叫做氢键。
HF
HCl
HBr
HI
水分子间氢键实物模型
氢键的形成原理：
当H原子与电负性很大的原子（如N、O、F ）形成共价键时，由于N、O、F的电负性很大，将共用电子对强烈地吸引过来，而使H原子带有较高的正电性（δ+）。此时，H原子与另一分子中的N、O、F（δ-）便存在了一种强烈的静电作用。这就是氢键。
(1) 含义及表示方法
δ+
X H
一个分子中
电负性很大的原子
共价键
δ-
···
氢键
Y
另一个分子中
电负性很大的原子
δ-
孤电子对
*氢键键长一般定义为X—H…Y的长度，而不是H…Y的长度。
常见形成氢键的元素有：N、O、F
根据氢键的形成原理，你认为最强的氢键是什么？
氢键类型 F-H…F O-H…O
氢键键能 （） 28.1 18.8
思考讨论
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关。电负性越大，则氢键越强，
如F原子电负性最大，因而F-H…F是最强的氢键。
已知F-H…F是最强的氢键，为什么H2O的沸点会高于HF？
物质的沸点与氢键的强弱和数目有关。
饱和性： X-H只能和一个Y原子结合。
方向性：A—H…B—尽可能在同一直线上。
氢键具有一定的方向性和饱和性。
对比下表，你对氢键的强度有怎样的认识？
氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强。
(2)分类
① 分子间氢键：H2O NH3 HF
② 分子内氢键
观察以下两种氢键，推测这两种物质的熔沸点高低？
熔点：2℃
沸点：115℃
熔点：196.5℃
沸点：246.6℃
邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛
当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将下降。
当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。
拓展视野
分子缔合：分子在分子间作用力下形成双分子或多分子的缔合。
水中的氢键对水的性质的影响
(1)水分子间形成氢键， 了水分子间的作用力，使水的熔、沸点比同主族元素中H2S的熔、沸点 。
(2)氢键与水分子的性质
①水结冰时，体积 ，密度 。
②接近沸点时形成“缔合”分子水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量 。
增大
高
增大
减小
偏大
2.氢键对硬度的影响：
1.为什么4℃时水的密度最大？
氢键具有一定的方向性，形成疏松结构
氢键具有一定的方向性和饱和性，形成无限延伸空间网状结构
总结：范德华力、氢键、共价键的对比
范德华力 氢键 共价键
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
影响因素 ①相对分子质量 ②分子的极性 X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关 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
课堂练习
1、下列现象与氢键有关的是 ( )
①HF的熔、沸点比ⅦA族其他元素氢化物的高
②乙醇可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④水分子高温下也很稳定
⑤ 邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
A．②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
B
2.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
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。
(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;若溶质分子不能与水分子形成氢键,则在水中溶解度就相对较小。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。
氢键对物质性质的影响
A
解析
C
解析
分子间作用力
1.能根据教师的展示及教材信息，准确说出范德华力的特征、本质、影响因素及其对物质性质的影响；2.通过对比氢化物熔沸点的反常，能说明氢键的特征、类型及其对物质性质的影响；3.通过对生产、生活、科学研究中简单案例的分析，能举例说明分子间作用力的重大意义。
相同：均破坏微粒间相互作用
不同：破坏的作用并不相同
【资料】水的沸腾与热分解
3000 ℃：
水会发生分解
产生氧气和氢气
100 ℃：
水会剧烈沸腾
化学变化
分子内共价键破坏
分子间某种作用打破
物理变化
两个变化
有何异同
一、范德华力
(1) 定义：
把分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力，又叫范德华力。
(2) 特征：
范德华力很弱，
约比化学键键能小 1 - 2 个数量级。
无方向性，无饱和性
思考讨论
单质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃
F2 38 －219.6 －188.1
Cl2 71 －101.0 －34.6
Br2 160 －7.2 58.78
I2 254 113.5 184.4
(1)分析上表，总结卤素单质熔点、沸点有什么变化规律？
卤素单质的熔点、沸点随着相对分子质量的增大而升高。
（2）在某些物质如Br2、I2的熔化沸腾过程中，克服了什么作用力？
那么这些物质的熔沸点和什么有关？
Br2、I2的熔化沸腾过程中，破坏了范德华力；它们的熔沸点取决于范德华力的大小，范德华力越大，熔沸点越高。
对比下表，范德华力可能还和什么因素有关？
物质 相对分子质量 沸点/℃
正戊烷 72 36
新戊烷 72 9.5
分子的极性越大，范德华力越大。
分子 HI HBr HCl
相对分子质量 129 81 36.5
范德华力 （kJ/mol） 26.00 23.11 21.14
组成结构相似的分子，
相对分子质量越大，范德华力越大。
思考讨论
请同学们预测一下卤化氢的熔沸点变化规律。
卤化氢 相对分子质量
HF 20
HCl 36.5
HBr 81
HI 128
为什么HF的沸点反常呢？可能是什么原因？
HF分子之间存在特别强的相互作用，这种作用力叫做氢键。
HF
HCl
HBr
HI
水分子间氢键实物模型
氢键的形成原理：
当H原子与电负性很大的原子（如N、O、F ）形成共价键时，由于N、O、F的电负性很大，将共用电子对强烈地吸引过来，而使H原子带有较高的正电性（δ+）。此时，H原子与另一分子中的N、O、F（δ-）便存在了一种强烈的静电作用。这就是氢键。
(1) 含义及表示方法
δ+
X H
一个分子中
电负性很大的原子
共价键
δ-
···
氢键
Y
另一个分子中
电负性很大的原子
δ-
孤电子对
*氢键键长一般定义为X—H…Y的长度，而不是H…Y的长度。
常见形成氢键的元素有：N、O、F
根据氢键的形成原理，你认为最强的氢键是什么？
氢键类型 F-H…F O-H…O
氢键键能 （） 28.1 18.8
思考讨论
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关。电负性越大，则氢键越强，
如F原子电负性最大，因而F-H…F是最强的氢键。
已知F-H…F是最强的氢键，为什么H2O的沸点会高于HF？
物质的沸点与氢键的强弱和数目有关。
饱和性： X-H只能和一个Y原子结合。
方向性：A—H…B—尽可能在同一直线上。
氢键具有一定的方向性和饱和性。
对比下表，你对氢键的强度有怎样的认识？
氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强。
(2)分类
① 分子间氢键：H2O NH3 HF
② 分子内氢键
观察以下两种氢键，推测这两种物质的熔沸点高低？
熔点：2℃
沸点：115℃
熔点：196.5℃
沸点：246.6℃
邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛
当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将下降。
当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。
拓展视野
分子缔合：分子在分子间作用力下形成双分子或多分子的缔合。
水中的氢键对水的性质的影响
(1)水分子间形成氢键， 了水分子间的作用力，使水的熔、沸点比同主族元素中H2S的熔、沸点 。
(2)氢键与水分子的性质
①水结冰时，体积 ，密度 。
②接近沸点时形成“缔合”分子水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量 。
增大
高
增大
减小
偏大
2.氢键对硬度的影响：
1.为什么4℃时水的密度最大？
氢键具有一定的方向性，形成疏松结构
氢键具有一定的方向性和饱和性，形成无限延伸空间网状结构
总结：范德华力、氢键、共价键的对比
范德华力 氢键 共价键
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
影响因素 ①相对分子质量 ②分子的极性 X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关 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
课堂练习
1、下列现象与氢键有关的是 ( )
①HF的熔、沸点比ⅦA族其他元素氢化物的高
②乙醇可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④水分子高温下也很稳定
⑤ 邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
A．②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
B
2.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
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。
(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;若溶质分子不能与水分子形成氢键,则在水中溶解度就相对较小。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。
氢键对物质性质的影响
A
解析
C
解析