第3讲 分子间作用力与分子的性质-【寒假自学课】2023年高二化学寒假精品课（人教版2019）

( 第3讲 分子间作用力与 分子的性质 ) ( 知识清单 ) [基本概念] ①范德华力；②氢键；③极性键和非极性键；④极性分子和非极性分子；⑤手性分子 [基本规律]分子间作用力及对物质性质的影响 ( 典题温故 ) 1.已知卤素单质的熔、沸点数据如下表所示 单质 熔点/℃ 沸点/℃ F2 －219.6 －188.1 Cl2 －101.0 －34.6 Br2 －7.2 58.78 I2 113.5 184.4 [问题1]　分析上表，总结卤素单质熔、沸点有什么变化规律？ 提示：卤素单质的熔、沸点随着相对分子质量的增大而升高。 [问题2]　怎样解释卤素单质熔、沸点的变化规律？ 提示：由分子构成的物质的熔、沸点取决于分子间作用力的大小，随着相对分子质量的增大，它们分子间的作用力逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。 2.材料1 材料2 [问题3]　通电情况下水的分解过程中化学键有哪些变化？ 提示：H2O中O—H断裂，生成H原子和O原子；H原子间结合成H2分子，形成H—H；O原子间结合形成O2分子，形成O===O。 [问题4]　冰融化成水的过程中是否存在化学键的变化？是否存在能量的变化？分子间作用力是否有变化？ 提示：没有化学键的变化；存在能量的变化；分子间作用力有变化。冰融化成水的过程中存在氢键和范德华力的变化，故存在能量变化。 [问题5]　常温下CCl4是液体，CF4是气体，CI4是固体，为什么？ 提示：CF4、CCl4、CI4分子均是正四面体结构，分子间不存在氢键，它们的分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。 ( 知识梳理 ) 1．分子间作用力 (1)范德华力及其对物质性质的影响 ①概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为范德华力。 ②强弱：范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。 ③影响因素：相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，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熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。 (2)氢键及其对物质性质的影响 (1)氢键对物质熔、沸点的影响：分子间存在氢键的物质，物质的熔、沸点明显高，如NH3>PH3；同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸。 (2)氢键对物质溶解度的影响：溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如NH3、甲醇、甲酸等易溶于水。 (3)氢键对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。 (4)氢键对物质电离性质的影响：如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。 范德华力、氢键、化学键的比较 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种作用力 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 作用 粒子 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 强度 的因 素　 ①随分子极性的增大而增大 ②组成和结构相似的分子构成的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 对于X—H…Y，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，作用越强 成键原子半径和共用电子对数目。键长越短，键能越大，共价键越稳定 对物 质性 质的 影响 ①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大。如熔、沸点：H2O>H2S ②分子内存在氢键时，降低物质的熔、沸点 共价键键能越大，分子稳定性越强 2．分子的性质 (1)分子的极性 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心重合的分子 正电中心和负电中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系 分子类型 键的极性 分子空间结构 分子极性 代表分子 双原子分子 A2 非极性键 直线(对称) 非极性 N2等 AB 极性键 直线(不对称) 极性 CO、HF等 三原子分子 AB2 直线(对称) 非极性 CO2、CS2、BeCl2等 V形(不对称) 极性 H2O、H2S、SO2等 四原子分子 AB3 平面三角形(对称) 非极性 BF3、BCl3、SO3等 三角锥形 极性