2.3.2分子间作用力（范德华力、氢键） -【名课堂精选】2022-2023学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修2）

第三节 分子结构与物质的性质 第二章 分子结构和性质 第二课时 分子间作用力（范德华力、氢键） 引课视频：壁虎为什么能紧紧贴着墙壁？ 近年来，有人用计算机模拟，证明壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。 图2-24 壁虎细毛结构的仿生胶带 课本P56 科学•技术•社会——壁虎与范德华力 学习目标 1、认识分子间存在相互作用，知道范德华力是常见的分子间作用力；能说明范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响，形成“结构决定性质”的基本观念。 2、知道氢键是常见的分子间作用力；能说明氢键对物质熔点、沸点等性质的影响，能举例说明氢键对于生命的重大意义。 【查阅资料】100℃时水会剧烈沸腾，3000℃时，水会分解生成氢气和氧气。这说明了什么？ 2H2O(l) = 2H2(g)+O2(g) H2O(l)=H2O(g) ①水的沸腾发生的是物理变化，水的分解发生的是化学变化。 ②水的沸腾和分解都需要破坏微粒间的作用力。水的沸腾破坏的是分子间的某种作用力，而水的分解是分子内H—O共价键被破坏。水沸腾的温度远比水分解的温度低，说明这种分子间这种作用力很弱。比化学键的键能小。 降温加压时气体会液化，降温时液体会凝固，这些事实表明，分子之间存在着相互作用力 ——分子间作用力（包括范德华力和氢键） 一、 范德华力 1、概念： 把分子聚集在一起的作用力，称为范德华力 范德华(1837-1923)：荷兰物理学家，最早研究分子间普遍存在作用力。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。 实质： 分子间的一种静电作用 2、特点： ①范德华力很弱，比化学键的键能小1~2数量级 ②范德华力一般没有方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，总是尽可能多的吸引其他分子。 分子 HCl HBr HI 范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00 共价键键能(kJ/mol) 431.8 366 298.7 3、存在： ①大多数共价化合物： 例如：CO2、HI、H2SO4、AlCl3、各种有机化合物（如CH4）等 ②大多数非金属单质：例如：H2、P4、S8、C60等 ③各种稀有气体：例如Ar、Kr等等 范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力。但只有分子间充分接近（300-500pm）时才有分子间的相互作用力。 注意：金刚石(C)、单质硅(Si)、二氧化硅（SiO2)等内部只有共价键，不存在分子。 石墨层与层之间存在分子间作用力。 分子 Ar CO HI HBr HCl 分子量 40 28 128.5 81.5 36.5 范德华力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14 4、影响因素： ①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大 ②分子的极性越大，范德华力越大 分子 相对分子质量 分子的极性 范德华力(kJ·mol-1) CO 28 极性 8.75 N2 28 非极性 8.50 卤素单质都是都是双原子分子，组成和结构相似，从F2到I2相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，所以，熔沸点逐渐升高。 【思考与讨论】怎样解释卤素单质从的熔点和沸点越来越高？ 单质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ F2 38 -219.6 -188.1 Cl2 71 -101 -34.6 Br2 160 -7.2 58.78 I2 254 113.5 184.4 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 5、范德华力对物质性质的影响： 范德华力主要影响物理性质，主要包括物质的熔、沸点及溶解性等 （1）范德华力对物质的熔、沸点的影响——范德华力越大、熔沸点越高。 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，物质熔、沸点越高 ②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，物质熔、沸点越高 ③在同分异构体中，一般来说，支链数越多，范德华力越小，物质熔、沸点就越低 （2）范德华力对物质溶解性的影响——溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质的溶解性越大。 课堂练习1：下列关于范德华力的叙述中，正确的是(　　) A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题 C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D．范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量 B 课堂练习2：①四卤化硅SiX4的沸点如图所示。 SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_____________________ 均为组成和结构相似的共价化合物，范德华力随相对分子质量的增大而增大 ②如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_____