2.4 分子间作用力与物质性质-2021-2022学年高中化学选修3【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第4节　分子间作用力与物质性质 目标与素养：1.知道范德华力的实质及对物质的影响。(宏观辨识和微观探析)2.知道氢键的实质、特点形成条件及对物质的影响。(宏观辨识与微观探析) 一、范德华力与物质性质 1．分子间作用力 (1)概念 分子间存在的一类弱的相互作用力。 (2)分类 　任何物质的分子之间都一定存在作用力吗？ [提示]　一定存在。 2．范德华力及其对物质性质的影响 (1)概念及实质：范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力，其实质是分子之间的电性作用。 (2)特征 ①范德华力的作用能比化学键的键能小得多。 ②范德华力无方向性，无饱和性。 (3)影响因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间的范德华力越大。 ②分子的极性越大，分子间的范德华力越大。 (4)对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的物理性质，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 二、氢键与物质性质 1．氢键 (1)概念：当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，氢原子与另一个电负性大的原子Y之间的静电相互作用和一定程度的轨道重叠作用。 (2)表示形式 ①通常用X—H…Y表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子以共价键相结合。 ②氢键的键长是指X和Y间的距离，氢键的键能是指X—H…Y分解为X—H和Y所需要的能量。 (3)形成条件 ①氢原子位于X原子和Y原子之间。 ②X、Y原子所属元素具有很强的电负性和很小的原子半径，主要是N、O、F。 (4)分类：分子内氢键和分子间氢键。 (5)特征 ①氢键的作用能比范德华力的作用能大一些，但比化学键的键能小得多。 ②氢键具有一定的方向性和饱和性。 2．氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。 (2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将降低。 (3)氢键也影响物质的电离、溶解等过程。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)范德华力的实质是电性作用，有一定的方向性和饱和性。(×) (2)HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，是因为分子间作用力依次减弱。(×) (3)氢键只存在于分子之间。(×) (4)液态水分子间的作用力只有氢键。(×) 2．共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力。下列物质：①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金刚石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有两种不同类型的作用力的是(　　) A．①③⑤⑥ B．①③⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥ B　[①Na2O2中存在离子键和非极性键，②SiO2中只存在极性键，③石墨中存在共价键和范德华力，④金刚石中只存在共价键，⑤CaCl2中只存在离子键，⑥干冰中存在共价键和范德华力。] 3．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 B．分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响 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，它广泛地存在于自然界中 D　[分子间作用力是分子间相互作用力的总称，A正确；分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外，对物质的溶解度等也有影响，B正确；范德华力是分子与分子间的相互作用力，而氢键是分子间比范德华力稍强的作用力，它们可以同时存在于分子之间，C正确；氢键不是化学键，D错误。] 范德华力 1.影响范德华力的因素 主要包括相对分子质量的大小、分子的空间构型以及分子中电荷分布是否均匀等。对组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量和极性的增大而增大。 2．范德华力对物质性质的影响 (1)对物质熔点、沸点的影响 一般说来，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。具体如下： ①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：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。 ②分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越好，分子间作用力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：新戊烷<异戊烷<正戊烷；对二甲苯<间二甲苯<邻二甲苯。 ③相对分子质量相近的物质，分子的极性越小，分子间作用力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：N2<CO。 (2)对物质溶解性的影响 如：在293 K、101 kPa时，氧气在100 g水中的溶解度比氮气在100 g水中的溶解度大，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。 微点拨：必须是由分子构成的物质内的分子之间才有分子间作用力： (1)在由分子构成的物质中，分子与分子之间存在着分子间作用力，而在分子内部的成键原子之间存在共价键。 (2)离子化合物中不存在分子间作用力。 (3)金刚石、单质硅、二氧化硅等由原子通过共价键相结合构成的物质中，铝、铜、铁等金属单质中，均不存在分子间作用力。 (4)稀有气体是由分