人教版（2019）高中化学必修一 4.3.3 氢键 课件（31张PPT）

(共31张PPT)
第四章 物质结构 元素周期律
第三节 化学键
第3课时 分子间作用力 氢键
1.在100℃、101 kPa时，将1 mol H2O(l)变成1 mol H2O(g)需吸收能量47.3 kJ。
H2O（l） H2O（g）
能量
1mol H2O
H + H
O
断裂2mol H-O键，需要436KJ能量
想一想：以上两种变化分别是物理变化，还是化学变化？
所消耗的能量差距为什么这么大呢？
2.将水分子分解为氢气和氧气需2000℃以上的高温，将1 mol H2O拆分为2 mol H和1 mol O需吸收能量436 kJ。
(思考)
物理变化
化学变化
一、分子间作用力
　　分子之间存在的将分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力，又称为范德华力。
（1）存在：
分子 分子
分子间作用力
O
H
H
O
H
H
分子间作用力
化学键
（2）强弱：比化学键弱
(较弱）
(较强）
作用微粒 作用力强弱 大小范围
化学键
分子间作用力（范德华力）
原子或离子之间
分子之间
微弱作用
分子间作用力与化学键的比较
强烈作用
约125--836KJ/mol
约2--20KJ/mol
2．干冰受热汽化转化为二氧化碳气体，而二氧化碳气体在加热条件下却不易被分解。这是为什么
1．为什么NaCl在熔化状态或水溶液中具有导电性，而液态氯化氢却不具有导电性
前者熔化或溶于水破坏了离子键，形成可自由移动的阴阳离子
后者原子间以共价键结合，分子间存在分子间作用力
物质变化时，没有克服化学键的是（ ）
A、 H2O电解 　　　 B 、I2升华
C、烧碱熔化　　　　D、 NaCl溶于水
E、HCl溶于水 F、蔗糖溶于水
G、冰融化
离子键、共价键、分子间作用力都是微粒间的作用力。下列物质中，只存在一种作用力的是 （　 ）
A.干冰 B.NaCl C.NaOH
D.I2 E.H2SO4　　 F.Ar
B、F
B、F、G
物 质 F2 Cl2 Br2 I2
相对分子质量 38 71 160 254
熔点(℃) -219.6 -101 -7.2 113.5
沸点(℃) -188.1 -34.6 58.78 184.4
熔沸点变化趋势 卤族元素单质物理性质差异
熔沸点逐渐升高
4. 影响范德华力大小的因素
分子间的作用力强弱（范德华力）
结　论
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
物质熔沸点越高
分子间的作用力强弱（范德华力）
比较下列物质的熔沸点的高低
CH4＿ CF4 ＿ CCl4 ＿ CBr4 ＿ CI4
H2O＿ H2S ＿ H2Se ＿ H2Te
HF＿HCl＿HBr ＿HI
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
联系生活实际 你能发现什么矛盾吗
联想质疑
水之反常1:第VIA元素的氢化物
中，常温常压下H2S. H2Se. H2Te都是气体，只有水以液态存在。按照一般规律，水的沸点应该低于H2S的沸点。
水之反常2：物质由液态变为固态时，通常体积变小，但水结冰后体积却变大。充满水的密闭容器，结冰时甚至能将容器撑破
水分子中除了范德华力，应该还有一种作用力
问题探究1:
1.什么是氢键
水分子间形成的氢键
+
+
+
+
-
-
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。
X —— H · · · Y
化学键
氢键
强烈、距离近
微弱、距离远
Ｘ、Ｙ两原子可以相同,也可以不同
氢键的作用能:指X—H…Y分解为
X—H和Y所需要的能量。
1.什么是氢键

F—H---F
O—H--- O
N—H--- N
氢键作用能(kJ/mol)
28.1
18.8
20.9
共价键键能(kJ/mol)
568
462.8
390.8
结论：氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。
问题探究2:
2、氢键形成的条件
1、结合下列数据分析下列间题：
①为什么H2O分子间能形成氢键，而CH4分子间难形成氢键？
②为什么NH3分子间能形成氢键，而HCI分子间难形成氢键？
O原子的电负性强
N原子的半径小
氢键的本质: 强极性键(X-H)上的氢与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子Y之间的静电作用力。
⑵ X—H…Y中的Y必须电负性强、原子半径小、具有孤对电子。X、Y可以相同，也可以不同。
⑴有X-H共价键，X原子电负性强，原子半径小，主要是F、O、N。
氢键的形成条件
3、氢键的特点：
有方向性，有饱和性
方向性(X－H…Y尽可能在同一条直线上)
饱和性(一个X－H只能和一个Y原子结合)
典例剖析
例1、下列物质中，分子间不能形成氢键的是（ ）
A、NH3 B、HF C、CH3CH2OH D、CH4
例2．固体乙醇晶体中不存在的作用力是（ ）
A．极性键 B．非极性键 C．离子键 D．氢键
例3. 共价键、离子键和范德华力是构成物质时粒子间的不同作用力。下列物质中，只含有上述一种作用力的是( )
A．干冰 B．氯化钠 C．氢氧化钠 D．碘
例4．下列说法正确的是( )
A．氢键不是化学键
B．甲烷可与水形成氢键
C．乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力
D．溴化氢的沸点比氯化氢的高，是由于溴化氢分子间存在氢键
例5:写出下列物质中可能存在的氢键的表示式：①液氨 ②冰 ③氢氟酸
氢键的种类
氢键的种类
问题探究3:
邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛是同分异构体。邻羟基苯甲醛的熔点为 2℃，沸点196.5 ℃ ，对羟基苯甲醛的熔点为 115℃，沸点246.6℃
请从邻羟基苯甲醛和
对羟基苯甲醛的结构
出发，分析二者形成
的氢键类型有何差别？
对熔沸点有何影响？
分子间氢键增强分子间作用力，使熔沸点升高。
分子内氢键削弱分子间作用力，使熔沸点降低。
4、氢键对物质性质的影响
●●●
思考讨论
1、NH3极易溶于水？NH3溶于水是形成N-H…O还是形成O-H…N
2、水和甲醇互溶原因？
形成氢键,也是溶液呈碱性原因。
水、甲醇互溶
氢键存在增大了溶解性。
（2）氢键对溶解度的影响
溶质分子与溶剂分子间形成氢键使溶质溶解度增大
（3）氢键对水的密度的影响
在水蒸气中，水以单个H2O 分子形式存在；
在液态水中，几个水分子通过氢键结合形成(H2O)n缔合分子；
讨论水的特殊性：
(1)水的熔沸点比较高？
(2)为什么结冰后体积膨胀浮在水面上？
在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结。形成相当疏松晶体，结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。
(1)冰熔化或汽化时__________被破坏，分子____变化，属____变化；
(4)干冰升华时___________被破坏，属于_____变化
(5)食盐融化时_______被破坏，属于_____变化
(6) 金刚石融化时_______被破坏，属于_____变化
(3)碘化氢分解时_______被破坏，属于_____变化
(2)水分解时_______被破坏，分子_____变化，属于_____变化；
氢键和分子
间作用力
没有
物理
共价键
发生
化学
共价键
化学
分子间作用力
物理
离子键
物理
共价键
物理
分子直接构成的物质：
物理性质→
化学性质→
原子直接构成的物质：
物理性质→共价键
化学性质→共价键
离子化合物：
物理性质→离子键
化学性质→离子键
分子间作用力
共价键
分子间作用力、氢键与化学键的比较
存在 强弱 强弱因素 影响性质
共价键
离子键
范德华力
氢键 _____________
原子间
分子间
离子间
某些分子间
强烈
强烈
远小于化学键
略大于范德华力
微弱
原子半径
离子半径
带电荷数
相对分子质量
化学性质或物理性质
只物理
性质
1、下列说法正确的是 ( )
A.水很稳定是由于水分子间存在氢键
B.NaOH融化时离子键和共价键发生断裂
C.碳酸钙分解时发生了化学键的断裂和形成
D.冰融化时要吸热，所以共价键断裂
E.任何分子中都含有共价键
F.分子间作用力越大熔化或气化时所需的能量就越多，其化学性质也越稳定
C
2.下列事实与氢键有关的是 （ ）
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀，密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B
3.下列过程中，共价键被破坏的是( )
A.碘升华
B.溴蒸气被木炭吸附
C.蔗糖溶于水
D.氯化氢气体溶于水
E.烧碱溶于水
D
4下列关于氢键的说法中正确的是( )
A. 每个水分子内含有两个氢键
B. 在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键
C. 分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高
D. HF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
C
5.下列各组性质的比较不正确的是(　　)
A.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
B.稳定性:HF>H2O>H2S
C.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
D.熔、沸点:HI>HBr>HCl>HF
D
7.(2019福建三明第一中学开学考试)下列过程中化学键被破坏的是(　　)
①碘升华　②溴蒸气被木炭吸附　③酒精溶于水
④HCl气体溶于水　⑤MgCl2溶解于水　⑥NaCl熔化
A.全部 B.只有②③④⑤⑥
C.只有④⑤⑥ D.只有⑤⑥
C
D