2.4 分子间作用力 课件 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修二

2.4 分子间作用力 1 分子间作用力 水的三态变化伴随着能量变化 固态水 液态水 气态水 说明分子间存在着相互作用力 分子间作用力 1. 分子之间存在着的多种相互作用的统称。 2. 是一种弱的相互作用力， 3. 最常见的分子间作用力：范德华力和氢键。 分子间作用力 化学键 分子间作用力 共价键 氢键 范德华力 作用能 kJ·mol-1 100~600 不超40 2~20 一、范德华力 ⑴定义：物质分子间的普遍存在的作用力，使物质能以一定的凝聚态(固态或液态)存在。 ⑵范德华力的实质：电性作用。 ⑶特征： ①很弱，比化学键的键能小得多(约小1-2个数量级） ②无方向性，无饱和性。 ③范德华力是一种短程力，作用范围通常0.3⁓0.5nm，气体分子间的作用可忽略不计。 分子 HCl HBr HI CO Ar 范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00 8.75 8.50 共价键键能(kJ/mol) 431.8 366 298.7 745 无 一、范德华力 范德华力产生的原因 分子的极性与变形性，是产生范德华力的原因。 一、范德华力 范德华力对物质性质的影响：熔沸点 物质 F2 Cl2 Br2 I2 相对分子量 38 71 160 254 熔点（℃） -219.6 -101 -7.2 113.5 沸点（℃） -188.1 -34.6 58.78 184.4 熔沸点变化趋势 熔沸点逐渐升高 范德华力逐渐增强 例1 一、范德华力 范德华力对物质性质的影响：熔沸点 结构和组成相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。 一、范德华力 例2 石油的分馏 低沸点 高沸点 烷烃的沸点随M的增大而增大 范德华力对物质性质的影响：熔沸点 一、范德华力 范德华力对物质性质的影响：熔沸点 【思考】CO2和CH3CHO的分子量相同，但CH3CHO常温下为液态？原因是什么？ 分子的极性越大，范德华力越大。 一、范德华力 范德华力对物质性质的影响：熔沸点 例3 极性增大，分子间作用力也增大。 CH3CH2CH3 CH3OCH3 CH3CHO 沸点 231K 248K 294K 一、范德华力 范德华力对物质性质的影响：熔沸点 例4 沸点 309.4K 282.7K 303K 同分异构体，支链越多，范德华力越小，熔沸点越低。 一、范德华力 化学键 范德华力 概念 存在范围 作用力强弱 影响的性质 相邻的原子间强烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力 分子内、原子间 分子之间 较强 与化学键相比弱的多 主要影响化学性质 主要影响物理性质（如:熔沸点） 1. 化学键与范德华力的比较 2．对范德华力存在的理解 (1)离子化合物中只存在化学键，不存在范德华力。 (2)范德华力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间及稀有气体分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在范德华力。 归纳总结 二、氢键 水是我们身边常见的一种物质，也是生命必须的物质之一，但它却非常的“与众不同”。你注意到我们每天都离不开的水有什么反常之处吗？ 二、氢键 【水之反常1】第VIA元素的氢化物中，常温常压下H2S、H2Se、H2Te都是气体，只有水以液态存在。按照一般规律，水的沸点应该低于H2S的沸点。 【水之反常2】物质由液态变为固态时，通常体积变小，但水结冰后体积却变大。充满水的密闭容器，结冰时甚至能将容器撑破。 二、氢键 额外的分子间作用力 【思考】熔沸点反常的原因？ 二、氢键 水分子间形成的氢键 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。 二、氢键 X —— H · · · Y 化学键 氢键 强烈、距离近 微弱、距离远 Ｘ、Ｙ两原子可以相同,也可以不同。 氢键的作用能：指X—H···Y分解为X—H和Y所需要的能量。   F—H---F O—H---O N—H---N 氢键作用能(kJ/mol) 28.1 18.8 20.9 共价键键能(kJ/mol) 568 462.8 390.8 【结论】氢键介于范德华力和化学键之间，是一种较弱的作用力。 二、氢键 结合下列数据分析： ①为什么H2O分子间能形成氢键，而CH4分子间难形成氢键？ ②为什么NH3分子间能形成氢键，而HCI分子间难形成氢键？ O原子的电负性强 N原子的半径小 氢键形成的条件 二、氢键 氢键形成的条件 氢键的本质: 强极性键(X-H)上的氢与电负性很