2.3.2《范德华力 氢键》 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

分子间的作用力 分子的手性 资 料 水的沸腾与热分解 ①100℃水会剧烈沸腾 ②3000℃水会发生分解，产生氧气和氢气。 物理变化 化学变化 两个变化有何异同 相同：均破坏微粒间相互作用 不同：破坏的作用并不相同 分子间某种作用打破 分子内共价键破坏 范德华 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妆花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。 一、范德华力 1. 概念：分子间普遍存在作用力，这类分子间作用力称为范德华力 2. 本质：分子之间的静电作用 它使得许多物质能以一定的凝聚力（固态和液态）存在 3. 特征：①只存在于分子之间，分子充分接近（300~500pm）时才有范德华力 金刚石 / 硅 冰 ✔ ✘ 3. 特征：①只存在于分子之间，分子充分接近（300~500pm）时才有范德华力 ②范德华力很弱，比化学键的键能小1-2个数量级 ③分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大 ④相对分子质量相似时，分子的极性越大，范德华力越大 分子 Ar CO HCl HBr HI 共价键键能（kJ·mol-1） 无 745 431.8 366 298.7 范德华力（kJ·mol-1） 8.50 8.75 21.14 23.11 26.00 分析下表数据，范德华力的大小有什么规律特点？ 4.对物质性质的影响： 分子 Ar CO HCl HBr HI 范德华力（kJ·mol-1） 8.50 8.75 21.14 23.11 26.00 熔点/℃ －189.2 －205 －114.2 －86 －50.8 沸点/℃ －185.9 －191.5 －85 －67 －35.1 分析下表数据，范德华力与熔、沸点的大小有什么关系？ 范德华力主要影响物质的熔、沸点等物理性质 分子间的范德华力越大，物质的熔、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 卤素单质的组成和结构相似 相对分子质量增大 范德华力增强 熔、沸点越高 熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2 解释卤素单质熔沸点的递变性 资 料 壁虎与范德华力 资 料 壁虎与范德华力 仿照壁虎的足的结构，人们制作了一种新型的黏着材料 —— 壁虎胶带，并应用到了攀爬机器人上 预测第ⅣA族、第ⅤA族、第ⅥA、第ⅦA族元素的氢化物的沸点相对大小 H2O、HF、NH3的相对分子质量比同主族其他氢化物的小，为什么沸点却更高？ 在水分子的O－H中，共用电子对强烈地偏向O，使 H 几乎成为“裸露”的质子，显正电性。 它能与另一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。 以H2O为例，沸点反常的原因如下 H2O 分子中各种作用力大小如下表 共价键键能（kJ·mol-1） 467 范德华力（kJ·mol-1） 11 氢键（kJ·mol-1） 18.8 氢键比化学键的键能小，不属于化学键，是除范德华力外的另一种分子间的作用力。 二、氢键 1. 概念： 由已经与电负性很大的原子（如N、O、F）形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(如N、O、F)之间的作用力。 2. 表示：通常用 X—H…Y－（X、Y为N、O、F ） 氢键具有方向性和饱和性 X H… … Y 共价键 氢键 分子间的氢键 分子内的氢键 下图为对羟基苯甲醛和邻羟基苯甲醛，请标出其中的氢键 二、氢键 2. 分类 ①分子间氢键 ②分子内氢键 ：一般具有较高的熔、沸点 ：使物质熔、沸点降低 普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间 某些物质在分子内，原子间“就近吸引”，可形成分子内的氢键 （形成“螯合环”的特殊结构） 冰的密度为什么比液态水小？ 氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的 4 个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。 生物大分子中的氢键 DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相互结合的 1. 下列说法中正确的是（ ） A.分子间作用力越大，分子越稳定 B.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高 C.相对分子质量越大，其分子间作用力越大 D.分子间只存在范德华力 B 随堂检测 2. 下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是（ ） A. CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低 B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C. F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D. CH3—CH3