内容正文:
第2课时 分子间作用力 分子的手性
第三节 分子结构与物质的性质
第二章
1
教学目标
1. 了解分子间作用力、氢键的形成及对物质性质的影响,了解影响物质溶解性的因素,形成“结构决定性质”的观念。
2. 了解手性分子及在生命科学等方面的应用。
情境引入
蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间的 “黏力”使蜘蛛不致坠落
分子间作用力
概念:把分子聚集在一起的作用力
本质:分子之间的静电作用
存在:非金属单质(除C、Si)分子、稀有气体分子、共价化合物
(除SiO2)分子之间;石墨片层之间
常见的有范德华力和氢键两类
范德华力
分子 HI HBr HCl Ar CO
相对分子质量 128.5 81.5 36.5 40 28
范德华力(kJ/mol) 26.00 23.11 21.14 8.50 8.75
范德华力:HI>HBr>HCl ?
相对分子质量越大,分子间作用力越大
范德华力:CO>Ar ?
分子极性越大,范德华力越大
范德华力
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
相对分子质量:
范德华力:
熔、沸点:
F2<Cl2<Br2<I2
F2<Cl2<Br2<I2
F2<Cl2<Br2<I2
范德华力
特点
(1) 分子之间广泛存在
(2) 作用力能量很弱,约比化学键的键能小1~2个数量级
(3) 主要影响物理性质——熔沸点
键能影响分子的热稳定性, 范德华力影响物质的熔、沸点
预测:H2O、 H2S、 H2Se、 H2Te沸点的变化规律
科学探究
科学探究
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
H2O
H2S
H2Se
H2Te
沸点
℃
周期
一些氢化物的沸点
科学探究
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
沸点
℃
周期
一些氢化物的沸点
HF
HCl
HI
HBr
科学探究
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
NH3
PH3
AsH3
SbH3
沸点
℃
周期
一些氢化物的沸点
科学探究
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
×
CH4
×
×
×
SiH4
GeH4
SnH4
沸点
℃
周期
一些氢化物的沸点
科学探究
-150
-125
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-50
-25
0
25
50
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100
2
3
4
5
×
沸点
℃
周期
一些氢化物的沸点
×
×
×
特殊的作用力
氢键
氢 键
在水分子的O-H中,共用电子对强烈的偏向 O,使 H 几乎成为“裸露”的质子,其显正电性,它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用,这种静电作用就是氢键
…
O
H
H
δ+
δ+
δ-
O
H
H
δ+
δ+
δ-
本质:静电作用,属于分子间作用力
形成条件:①部分裸露的氢原子核
②电负性很大的原子提供孤电子对
氢 键
定义:是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很
大的原子之间的作用力
氢键的表达方式:A—H···B
A和 B 代表 F、O、N 等电负性大而半径较小的非金属原子
O
H
H
O
H
H
…
氢 键
氢键的特征
饱和性 每个裸露的氢原子核只能形成一个氢键
氢 键
方向性 水中,氧原子的孤电子对伸展方向与O—H键键轴的方向一致
大多情况下,O—H···O键角为180°
每个孤电子对只能形成一个氢键
共价键键能
范德华力
氢键
强度 467 11 18.8
冰晶体中
氢 键
类型 化学键 范德华力 氢键
强度 一般在
100~600 kJ•mol-1 一般在
2~20 kJ•mol-1 一般不超过40 kJ•mol-1,
比范德华力大些
氢键不是化学键!
H—O—H···O—H
H
O—H···O
N—H···N—H
H
H
H
H
N—H···N
氨水中的氢键
(1)
(2)
H—O—H···N—H
H
H
O—H···N
(3)
19
1.乙醇和甲醚互为同分异构体,相对分子质量相同,为什么沸点相差这么多?
物质 沸点/℃
乙醇(CH3CH2OH) 78.3
甲醚(CH3OCH3) -24.9
CH3CH2—O
CH2CH3
H