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
【引入】
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
新课导入
一、分子间作用力
1、范德华力
(1)定义: 物质的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。
分子间作用力
范德华力
氢键
知识梳理
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。
Ar CO
无 745
8.50 8.75
(2)范德华力的特征
一、分子间作用力
①
②
知识梳理
10与1000就相差2个数量级
(3)范德华力的影响因素
一、分子间作用力
分子 Ar CO HI HBr HCl
相对分子质量 40 28 129 81 36.5
范德华力
(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
组成结构相似的分子,
相对分子质量越大,范德华力越大。
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。
知识梳理
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
结论:一般,组成和性质相似的分子,相对原子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点越高。
(4)范德华力对物质性质的影响
一、分子间作用力
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
怎样解释卤素单质从F2~I2的熔、沸点越来越高?
Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大
范德华力依次增大
熔、沸点依次增大
范德华力只影响物质的物理性质,如熔沸点
知识梳理
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。
物质在加热过程中其状态变化的微观模拟过程
一、分子间作用力
知识梳理
范德华力对物质性质的影响
1、范德华力——小结
物质的熔、沸点
越高
分子的极性
越大
相对分子质量越大
范德华越大
决定
决定
一、分子间作用力
知识梳理
第IVA族
与预测结果相符
为什么H2O的沸点比H2S的高得多?
第VIA族
预测第IVA族、第VIA族元素的氢化物的沸点相对大小。
【思考与交流】
知识梳理
(1)概念
2、氢键
氢键是一种特殊的分子间作用力,由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中氢)与另一分子中电负性很强的原子(如水分子中氧)之间的作用力。
氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。
知识梳理
氢键不属于化学键,是一种特殊的分子间作用力。
其本质是静电作用且有一定程度的轨道重叠,有方向性有饱和性通常用 表示.X、Y可以相同,也可以不同
H—O键极性很强
无内层电子,几乎成为“裸露”的质子
电负性大,半径小
氢键
O
H
H
O
H
H
δ+
δ+
δ-
δ-
…
②电负性很大且半径小的原子提供孤电子对
(2)形成条件:
2、氢键
① H原子:已与电负性很大的原子形成共价键。
N、O、F
在水分子的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,这种静电作用就是氢键。
11
氢键通常用X—H…Y 表示,其中X、Y为 ,“—”表示 ,“…”表示形成的 。
N、O、F
共价键
氢键
(3)表示方法
氢键普遍存在于已与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。
2、氢键
三原子不一定在一条直线上
知识梳理
(4)特点
2、氢键
467 11 18.8
力
对比水分子的共价键能、范德华力、氢键的大小,你能得出什么结论?
①氢键不属于化学键,比化学键的键能小1~2个数量级,但比范德华力强。
强弱:化学键>>氢键>范德华力
②氢键具有一定的方向性和饱和性。
知识梳理
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。
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。
方向性:A—H…B三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电