2.4 分子间作用力 课件 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

第二章 微粒间相互作用与物质性质 第 4 节 分子间作用力 学习目标 1、通过对水的三态变化和通电分解后的实质的分析，让学生认识到分子间作用力的存在; 2、通过不同物质分子间的比较，让学生初步建立对范德华力的理解; 3、通过比较水和硫化氢沸点的大小，引出氢键，让学生去探究氢键的形成条件，培养学生的科学探究的能力。 meiyangyang8602 联想质疑 水的三态变化 电解水 思考：这两个过程分别发生什么变化？有什么相似之处呢？ 物理变化（H2O之间存在着相互作用） 化学变化 （H2O内H、O存在着相互作用） 3 meiyangyang8602 H2O(l) 100℃ H2O(g) 2000℃ H2(g)+O2(g) 结论：H2O内H和O之间的相互作用远大于H2O之间的作用。 分子间作用力 共价键 一类弱的相互作用 最常见的分子间作用力：范德华力和氢键。 4 O2 meiyangyang8602 交流研讨 meiyangyang8602 共价键 分子间作用力 范德华力 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。 5 一.范德华力与物质性质 1.范德华力 (1)概念：分子间普遍存在的一种相互作用力，它使许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。 (2)特点：比化学键的键能小得多。 (3)实质：电性作用。 (4)特征：没有饱和性和方向性 分子 HCl HBr HI CO Ar 范德华力（kJ/mol） 21.14 23.11 26.0 8.75 8.50 共价键键能（kJ/mol） 431.8 366 298 745 无 离子化合物中不存在范德华力 meiyangyang8602 meiyangyang8602 思考： 观察下列物质熔沸点变化，思考范德华力与相对分子质量的关系 分子组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，物质熔、沸点越高。 卤族元素单质熔沸点的递变规律？ 7 思考:CO和N2的相对分子质量相同，但两者熔沸点不同，原因是什么？ CO为极性分子 N2为非极性分子 (2)影响范德华力的因素 ①结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强。 ②分子的极性越大，范德华力越强。 meiyangyang8602 交流研讨 比较H2O、H2S、H2Se、H2Te中范德华力的强弱、熔沸点的高低 范德华力：H2O＜H2S＜H2Se＜H2Te 按照范德华力的大小比较，水的沸点应该低于硫化氢的沸点，但事实却相反。这是为什么？ 说明水分子中除了范德华力之外还有另一种作用力， 9 meiyangyang8602 meiyangyang8602 氢键 ----另一种常见的分子间作用力 O-H中共用电子对强烈偏向O H带部分正电性 能与另一个水分子中显负电性的 O的孤电子对产生静电作用 H • • • • • • H • • H O H O 氢键： 当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，氢原子与另一个电负性大的原子Y之间的静电作用。 10 meiyangyang8602 氢键 X —— H · · · Y 化学键 氢键 强烈、距离近 微弱、距离远   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 1、Ｘ、Ｙ两原子可以相同,也可以不同 2、Y元素半径小且电负性较大 3、Y原子有孤电子对 作用力：化学键＞氢键＞范德华力 11 meiyangyang8602 meiyangyang8602 活动探究---表示出下列几种物质中的氢键 O— H … O N— H … N F— H … F 12 meiyangyang8602 meiyangyang8602 追根寻源 为什么水呈现出独特的物理性质 氢键特征： 具有方向性和饱和性 13 meiyangyang8602 meiyangyang8602 活动探究 DNA双螺旋结构中的氢键 分子间氢键使熔沸点升高，分子内氢键使熔沸点降低。 14 存在氢键的物质 ① 氢键存在于非金属氢化物中,如 NH3、H2O、HF 等。 ② 氢键存在于含氧酸中，如 HNO3、H2SO4、H3PO4等。 ③ 氢键广泛地存在于有机化合物中,如CH3OH、C2H5OH、CH3CONH2中可以形成 O一H…O和 N-H…O等形式的氢键。 ④氢键主要存在于固态(如冰)和液态(如水)物质中,但也可存在于某些气态物质中，如低于90℃时HF的相对分子质量大于20,这说明在此条件下HF分子间