2.3.2分子间作用力（范德华力、氢键）课件2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 学习目标 1.了解范德华力的实质及对物质性质的影响。 2.了解氢键形成的条件及存在，学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响。 2.3.2　分子间的作用力 教材内容：P55-58 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 科学•技术•社会——壁虎与范德华力 【新课导入】 教材：P56 下雪不冷，化雪冷；水变成水蒸气(100℃)；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(s)=H2O(l) H2O(l)=H2O(g) 1.冰融化\水沸腾发生的是物理变化，水的分解发生的是化学变化。 2.冰融化\水沸腾和分解都需要破坏微粒间的作用力。冰融化\水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。冰融化\水沸腾的温度远比水分解的温度低，说明这种分子间作用力很弱。比化学键的键能小。 ∆H>0 【新课导入】 1. 概念： 范德华（van der Waals）是最早研究分子间普遍存在作用力(把分子聚集在一起的作用力)的科学家，因而把这类分子间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。 2. 本质： 分子间的一种静电作用 3. 特点： (1)广泛存在于分子之间 (2)只有分子充分接近时才能体现 (3)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。(4)范德华力很弱，比化学键的键能小1~2数量级(通常小10-100倍)大约只有几到几十 KJ·mol-1 微粒间作用力 能量kJ·mol -1 化学键 100 - 600 范德华力 2 - 20 一、范德华力 4. 存在： (1)大多数共价化合物(原子间以共价键相互连接,按一定结合方式形成分子) 分子之间有分子间作用力, 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(单原子分子)：例如Ar、Kr等 注意：离子化合物和金属单质不存在分子间作用力； 金刚石(C)、单质硅(Si)、二氧化硅（SiO2)等原子晶体，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 5. 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)相对分子质量相同或相近时，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 结论：结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高 分子 相对分子质量 分子的极性 熔点/℃ 沸点/℃ N2 28 非极性 -210.00 -195.81 CO 28 极性 -205.05 -191.49 结论：相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力越大，熔、沸点越高 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 结论：在同分异构体中，一般来说，支链数越多、越分散,分子间范德华力越弱，熔、沸点就越低， 如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。 6. 范德华力对物质性质的影响： （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。 固体→液体→气体的过程，熵值增大，分子间的距离不断被拉开，这个过程是分子吸收外界能量，克服范德华力 某分子的范德华力如果越大，克服它就需要吸收外界更多的能量，因此只有外界温度较高时，分子才能顺利克服范德华力，实现固体→液体ia→气体的三态变化 范德华力越大，则分子的熔沸点