第二章第三节分子的结构与性质2 分子间作用力 氢键 21张课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 第二章第三节分子的结构与性质2 分子间作用力 氢键 21张课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-07 10:31:13 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第三节
分子间作用力
氢键
为什么气体在降温加压时会液化？液体在降温时会凝固？
气态水
液态水
固态水
气体降温加压
会液化
液体降温
会凝固
只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。液化、凝固的过程中，随着分子间距离减少，分子间这种普遍的作用力逐渐增强。
一、范德华力
范德华(1837-1923)
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。
分子间普遍存在相互作用力，这类分子间的作用力称为范德华力。
范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。
其强度一般是2~20 kJ/mol。
范德华力没有饱和性和方向性。
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。
二、范德华力影响因素
分子 Ar CO HI HBr HCl
相对分子质量 40 28 128.5 81.5 36.5
范德华力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
范德华力：HI____HBr____HCl
＞
＞
组成结构相似，
相对分子质量越大，
分子间作用力越大。
范德华力：CO____Ar
＞
极性分子
非极性分子
相对分子质量接近时，
极性越大，范德华力越大。
范德华力：CO____N2
＞
卤素单质的熔点和沸点
单质 熔点/℃ 沸点/℃
F2 －219.6 －188.1
Cl2 －101 －34.6
Br2 －7.2 58.78
I2 113.5 184.4
P56 怎样解释卤素单质从F2～I2的熔、沸点越来越高？
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
单质 相对分子质量 沸点/℃
正戊烷 72 36.1
异戊烷 72 28
新戊烷 72 10
沸点：正戊烷 > 异戊烷 > 新戊烷
互为同分异构体的分子，支链越多、越分散，分子间范德华力越弱，熔、沸点就越低
分子的极性越大
相对分子质量越大
范德华力越大
物质的熔、沸点越高
同分异构体支链越少
总结
根据所学知识预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小。
第IVA族
与预测结果相符
为什么H2O的沸点比H2S的高得多
第VIA族
三、氢键
由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子（如水分子中的氢）
与另一个电负性很大的原子（如水分子中的氧）之间的作用力。
O-H中共用电子对强烈偏向O
能与另一个水分子中显负电性的
O的孤电子对产生静电作用
氢键
1.形成条件：
① 电负性很大的原子: 半径小，且能提供孤电子对。如N、O、F
② H原子: 已与电负性很大的原子形成共价键。
2. 氢键的表示方法: X—H---Y（X、Y一般为F、O、N）
共价键
氢键
3. 氢键的本质：
氢键不属于化学键，是除范德华力之外的另一种分子间作用力
氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的静电作用力。
4. 氢键的特征：具有方向性和饱和性
①方向性(X—H…Y三个原子尽可能在同一条直线上)
原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的
排斥力最小,形成的氢键最强,体系最稳定
②饱和性
(一个X—H只能和一个Y原子结合)
原因是H原子半径很小,再有一个原子接近时,会受到X、Y原子电子云的排斥。
H2O中的一个O原子能和结合几个O—H？
4个
5. 氢键的分类
①分子间氢键
如：HF、H2O、NH3 相互之间
C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间
②分子内氢键
某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构.
(2)分子内氢键：
例如：
对羟基苯甲醛
对羟基苯甲酸
(1)分子间氢键：
邻羟基苯甲醛
邻羟基苯甲酸
邻硝基苯酚
氢键
氢键
氢键
氢键
氢键
(不属于分子间作用力)
(属于分子间作用力)
6. 氢键对物质物理性质的影响
(1) 对物质熔、沸点的影响
①分子间氢键使物质熔、沸点升高
②分子内氢键使物质熔、沸点降低
邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛
分子内氢键
分子间氢键
(熔点-7℃ 沸点196.5℃)
(熔点115℃ 沸点246.6℃)
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
×
×
×
×
CH4
SiH4
GeH4
SnH4
NH3
PH3
AsH3
SbH3
HF
HCl
HBr
HI
H2O
H2S
H2Se
H2Te
沸
点
/℃
周期
一些氢化物的沸点
(2) 氢键对水分子的影响
①氢键使水分子沸点反常的高
②水结冰时，体积膨胀，密度降低
冰
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量的测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大。
用氢键解释这种异常性：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)n。
1. 下列说法中正确的是( )
A.分子间作用力越大，分子越稳定
B.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大，其分子间作用力越大
D.分子间只存在范德华力
B
2.关于氢键的说法正确的是( )
A.每一个水分子内含有两个氢键
B.冰、水中都存在氢键
C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低
D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
B
3.氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为( )
A. B.
C. D.
B
第三节
分子间作用力
氢键
为什么气体在降温加压时会液化？液体在降温时会凝固？
气态水
液态水
固态水
气体降温加压
会液化
液体降温
会凝固
只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。液化、凝固的过程中，随着分子间距离减少，分子间这种普遍的作用力逐渐增强。
一、范德华力
范德华(1837-1923)
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。
分子间普遍存在相互作用力，这类分子间的作用力称为范德华力。
范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。
其强度一般是2~20 kJ/mol。
范德华力没有饱和性和方向性。
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。
二、范德华力影响因素
分子 Ar CO HI HBr HCl
相对分子质量 40 28 128.5 81.5 36.5
范德华力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
范德华力：HI____HBr____HCl
＞
＞
组成结构相似，
相对分子质量越大，
分子间作用力越大。
范德华力：CO____Ar
＞
极性分子
非极性分子
相对分子质量接近时，
极性越大，范德华力越大。
范德华力：CO____N2
＞
卤素单质的熔点和沸点
单质 熔点/℃ 沸点/℃
F2 －219.6 －188.1
Cl2 －101 －34.6
Br2 －7.2 58.78
I2 113.5 184.4
P56 怎样解释卤素单质从F2～I2的熔、沸点越来越高？
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
单质 相对分子质量 沸点/℃
正戊烷 72 36.1
异戊烷 72 28
新戊烷 72 10
沸点：正戊烷 > 异戊烷 > 新戊烷
互为同分异构体的分子，支链越多、越分散，分子间范德华力越弱，熔、沸点就越低
分子的极性越大
相对分子质量越大
范德华力越大
物质的熔、沸点越高
同分异构体支链越少
总结
根据所学知识预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小。
第IVA族
与预测结果相符
为什么H2O的沸点比H2S的高得多
第VIA族
三、氢键
由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子（如水分子中的氢）
与另一个电负性很大的原子（如水分子中的氧）之间的作用力。
O-H中共用电子对强烈偏向O
能与另一个水分子中显负电性的
O的孤电子对产生静电作用
氢键
1.形成条件：
① 电负性很大的原子: 半径小，且能提供孤电子对。如N、O、F
② H原子: 已与电负性很大的原子形成共价键。
2. 氢键的表示方法: X—H---Y（X、Y一般为F、O、N）
共价键
氢键
3. 氢键的本质：
氢键不属于化学键，是除范德华力之外的另一种分子间作用力
氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的静电作用力。
4. 氢键的特征：具有方向性和饱和性
①方向性(X—H…Y三个原子尽可能在同一条直线上)
原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的
排斥力最小,形成的氢键最强,体系最稳定
②饱和性
(一个X—H只能和一个Y原子结合)
原因是H原子半径很小,再有一个原子接近时,会受到X、Y原子电子云的排斥。
H2O中的一个O原子能和结合几个O—H？
4个
5. 氢键的分类
①分子间氢键
如：HF、H2O、NH3 相互之间
C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间
②分子内氢键
某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构.
(2)分子内氢键：
例如：
对羟基苯甲醛
对羟基苯甲酸
(1)分子间氢键：
邻羟基苯甲醛
邻羟基苯甲酸
邻硝基苯酚
氢键
氢键
氢键
氢键
氢键
(不属于分子间作用力)
(属于分子间作用力)
6. 氢键对物质物理性质的影响
(1) 对物质熔、沸点的影响
①分子间氢键使物质熔、沸点升高
②分子内氢键使物质熔、沸点降低
邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛
分子内氢键
分子间氢键
(熔点-7℃ 沸点196.5℃)
(熔点115℃ 沸点246.6℃)
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
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5
×
×
×
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CH4
SiH4
GeH4
SnH4
NH3
PH3
AsH3
SbH3
HF
HCl
HBr
HI
H2O
H2S
H2Se
H2Te
沸
点
/℃
周期
一些氢化物的沸点
(2) 氢键对水分子的影响
①氢键使水分子沸点反常的高
②水结冰时，体积膨胀，密度降低
冰
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量的测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大。
用氢键解释这种异常性：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)n。
1. 下列说法中正确的是( )
A.分子间作用力越大，分子越稳定
B.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大，其分子间作用力越大
D.分子间只存在范德华力
B
2.关于氢键的说法正确的是( )
A.每一个水分子内含有两个氢键
B.冰、水中都存在氢键
C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低
D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
B
3.氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为( )
A. B.
C. D.
B