2.3分子的结构与物质的性质（第三课时）-2023-2024学年高二化学人教版2019选择性必修2同步课件

分子的结构与物质的性质（第三课时） 壁虎脚上数百万根极细的刚毛 DNA分子中的氢键 强相互作用 弱相互作用 微粒间 相互作用 化学键 离子键 共价键 金属键 氢键 范德华力 任务1 了解范德华力的类型 荷兰物理学家范德华最早研究分子间作用力，所以最初也将分子间作用力 称为范德华力。范德华力比化学键弱得多，对物质的熔沸点等有影响。 范德华力 取向力 色散力 诱导力 范德华力中，色散力＞取向力＞＞诱导力 色散力 由于每个分子中电子的不断运动和原子核的不断振动，某一瞬间正、负电荷重心不重合而产生的偶极称为瞬时偶极。分子间由于瞬时偶极的作用而产生的力称为色散力，与分子的变形性有关。 取向力 当两个极性分子靠近时，同极相斥，异极相吸，产生相对转动，极性分子按一定方向排列，这种极性分子间由于永久偶极的作用而产生的力称为取向力。【只存在于极性分子间】 诱导力 当极性分子接近非极性分子时，极性分子的偶极电场使非极性分子发生极化，从而产生正、负电荷重心不重合，这种由于外电场作用而产生的偶极叫做诱导偶极，分子间由于诱导偶极的作用而产生的力称为诱导力。 范德华力本质上是电性相互作用，一般无饱和性与方向性 但这种作用力随分子间距离增加而快速减弱，只有在分子相当接近时才起作用。范德华力很弱，通常比化学键的键能小 1 ～ 2 个数量级。 克服范德华力所需的能量要比断裂分子内化学键所需的能量少很多 任务2 解释卤素单质熔沸点的递变性 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 规律：对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大， 范德华力越强，熔沸点越高；极性越大，范德华力也越强。 主要是色散力不同，分子量增大，原子半径增大，电子数增多， 因此色散力增加，分子变形性增加，范德华力增大。 任务3 了解氢键的类型、形成条件、数量 氢键 分子间氢键 分子内氢键 X—H· · · A X为氢键供体（电负性很大） A为氢键受体（电负性很大） 水分子间的氢键 1,2-丙二醇的分子内氢键 一般H与N、O、F形成氢键 邻羟基苯甲醛的分子内氢键 氢键本质上是静电作用，作用能比范德华力稍强，有饱和性与方向性 1mol水分子（冰）形成的氢键数为4×＝2 1mol HF形成的氢键数为2×＝1 键长 氢键类型 F-H…F O-H…O 氢键键能 （kJ/mol） 28.1 18.8 氢键较强的是？两分子的熔沸点谁高？ 物质的熔沸点与氢键的强弱和数目有关 任务4 解释同一主族气态氢化物沸点的递变性 规律：同一主族的气态氢化物，若其分子间存在氢键的作用， 熔沸点反常（升高）。无氢键作用的物质，依据范德华力判断。 任务5 判断氢键的类型，解释熔沸点差异 规律：能形成分子内氢键的物质，会削弱分子间作用力， 熔沸点反常（降低）。 链接高考（浙江卷） HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力，HCONH2分子间存在氢键，破坏一般的分子间作用力更容易，所以沸点低。 链接高考（福建卷） 已知苯酚( )具有弱酸性，其Ka=1.1×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子为 。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_____Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原因是_____。 水杨酸第一级电离形成的离子中能形成分子内氢键，使该微粒中酚羟基更难电离出H+，导致该微粒酸性小于苯酚 任务5 认识氢键与物质溶解度的关系 规律：如果溶剂和溶质之间存在氢键，则溶质在溶剂中的溶解度较大。 物质 在水中溶解度 NH3 52.9 CO 0.0028 CH4 0.0023 气体的压强为1.01×105Pa，温度为293K，在100g水中的溶解度 大家是否还记得乙醇与水以任意比例互溶？ 解释吡啶在水中的溶解度大于在苯中的原因？ 链接高考（山东卷） ①相似相溶，极性分子易溶于极性溶剂 ②能与水分子间形成氢键 任务6 建构物质结构与物质性质间的关系模型 影响 物质熔沸点 影响 物质溶解度 影响 规律1：对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大， 范德华力越强，熔沸点越高；极性越大，范德华力也越强。 规律3：如果溶剂和溶质之间存在氢键，则溶质在溶剂中的溶解度较大。 规律2：能形成分子间氢键的物质，熔沸点升高；能形成分子内氢键的物质，会削弱分子间作用力，熔沸点降低。 分子 极性 化学键 极性 空间 结构 影响 影响 微粒间 弱相互作用 氢键 范德华力 $$