内容正文:
第三节 分子结构与物质的性质
第2课时
第二章 分子结构与性质
1
氢键及其对物质性质的影响
范德华力及其对物质性质的影响
2
1
本节重点
本节难点
知识导航
观察冰融化的过程,思考以下问题
是否为化学变化?
问题1
有没有破坏化学键?
问题3
是否需要吸收能量?
问题2
Q
新课导入
分子间作用力
范德华力
分子间普遍存在相互作用力,这类分子间的作用力称为范德华力。它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。
范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许,分子总是尽可能多地吸引其他分子
新课讲授
不好好学的,罚抄我的全名
荷兰物理学家,提出了范德华方程,研究了毛细作用,对附着力进行了计算,推导出物体气、液、固三相相互转化条件下的临界点计算公式。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。
约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯
(Johannes Diderik van der Waals)
范德华
新课讲授
结论1
范德华力很弱,比化学键的键能小1~2个数量级
分子 HCl HBr HI
共价键键能 (kJ ∙ mol−1) 431.8 366 298.7
范德华力(kJ ∙ mol−1) 21.14 23.11 26.00
范德华力的大小及其影响因素
分子间作用力
分析表中数据,范德华力的大小有什么特点?
分子结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大
结论2
Ar CO
无 745
8.50 8.75
(实质是电性引力)
新课讲授
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
结论3
相对分子质量、极性相似的分子,分子的对称性越强,范德华力越弱,如正丁烷>异丁烷,邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
范德华力的大小及其影响因素
分子间作用力
分子 HCl HBr HI
共价键键能 (kJ ∙ mol−1) 431.8 366 298.7
范德华力(kJ ∙ mol−1) 21.14 23.11 26.00
分析表中数据,范德华力的大小有什么特点?
Ar CO
无 745
8.50 8.75
新课讲授
分子 HCl HBr HI Ar CO
共价键键能 (kJ ∙ mol−1) 431.8 366 298.7 无 745
范德华力(kJ ∙ mol−1) 21.14 23.11 26.00 8.50 8.75
熔点/℃ -114.2 -86 -50.8 -189.2 -205
沸点/℃ -85 -67 -35.1 -185.9 -191.5
分析表中数据并思考:范德华力与物质性质之间的关系?
范德华力的大小及其影响因素——对物质性质的影响
分子间作用力
分子间的范德华力越大,物质的熔、沸点越高
结论4
键能大小影响分子的热稳定性,范德华力的大小影响物质的熔、沸点!
新课讲授
物质在加热过程中其状态变化的微观模拟过程
范德华力的大小及其影响因素
分子间作用力
新课讲授
分子间作用力
物质的熔、沸点越高
分子的极
性越大
相对分子
质量越大
范德华力越大
决定
决定
归纳总结:范德华力对物质性质的影响
新课讲授
观察第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小,思考:为什么H2O的相对分子质量比H2S的小,而沸点比H2S的高得多?
水分子的O-H中,共用电子对强烈的偏向O,使得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,大大加强了水分子之间的作用力,使水的熔、沸点较高。
新课讲授
氢键通常用 表示,其中A、B为 ,“—”表示 ,“…”表示形成的 。
表示方法
氢键及其对物质性质的影响
氢键
由已经与 _很大的原子形成共价键的_______(如水分子中的氢)与另一个 很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。
概念
电负性
氢原子
电负性
A—H…B
共价键
氢键
N、O、F
新课讲授
思考:一个水分子最多能形成几个氢键?
水分子间形成以一个水分子为中心的正四面体结构,故每个水分子与相邻四个水分子形成四个氢键,而二个水分子共一个氢键,故一个水分子可形成二个氢键。
典例精讲
氢键的本质是静电相互作用,它比化学键弱得多,不属于化学键,通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。
例如:冰晶体
氢键的大小
共价键的键能 (kJ ∙ mol−1) 范德华力(kJ ∙ mol−1) 氢键(kJ ∙ mol−1)
467 11 18.8
氢键具有方向性和饱和性,但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。
氢