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

2.4 分子间作用力

【学习目标】

1.结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。

2.了解分子间作用力对物质的状态等方面的影响。

3.了解含有氢键的物质,知道氢键的存在对物质性质的影响。　 

【自主预习】

一、范德华力及其影响因素

1.分子间作用力

(1)概念

分子间存在的一类弱的　　　　　　。 

(2)分类

2.范德华力

(1)概念:　　　　之间普遍存在的一种　　　,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　　　　得多。 

(3)实质:　　　　　　,没有饱和性和方向性。 

3.范德华力与物质性质

(1)范德华力对物质性质的影响

范德华力主要影响物质的　　　　、沸点等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点　　　　,如F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点依次　　　　。 

(2)影响范德华力的因素

a.分子结构和组成相似的物质,　　　　越大,范德华力越强。 

b.分子的　　　　越强,范德华力越强。 

二、氢键及其影响因素

1.氢键的概念

当氢原子与　　　　　大的原子X以共价键结合时,H原子与另一个　　　　大的原子Y之间的　　　　相互作用和一定程度的轨道　　 　作用。 

2.氢键的表示形式

(1)通常用　　　　　表示氢键,其中X—H表示氢原子和X原子以　　　　　相结合。 

(2)氢键的键长是指　　　　　间的距离,氢键的作用能是指X—H…Y分解为　　　　和　　　　所需要的能量。 

3.氢键的形成条件

(1)氢原子位于X原子和Y原子之间。

(2)X、Y原子所属元素具有较大的　　　　　和较小的　　　　　　。一般是　　　　　原子、　　　　原子和　　　　原子。 

4.氢键的类型

氢键

5.氢键的特征

(1)氢键的键能比范德华力的作用能　　　　　,比化学键的键能　　　　　。 

(2)氢键具有一定的　　　　　和　　　　　。 

6.氢键对物质性质的影响

(1)当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将　　　　。 

(2)氢键也影响物质的　　　　、　　　　等过程。 

【参考答案】一、1.相互作用　范德华力　氢键　2.分子　相互作用力　小　电性作用　3.熔点　越高　升高　相对分子质量　极性

二、1.电负性　电负性　静电　重叠　2.X—H…Y　共价键　X和Y　X—H　Y　3.电负性　原子半径　氮

氧　氟　4.分子内　分子间　5.大　小得多　方向性

饱和性　6.升高　电离　溶解

 

【效果检测】

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)分子间作用力就是范德华力。 (　　)

(2)范德华力存在于任何物质中。 (　　)

(3)范德华力比化学键弱得多。 (　　)

(4)CH4、C2H6、C3H8的熔点、沸点依次升高。 (　　)

(5)HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,是因为分子间作用力依次减弱。 (　　)

(6)H2O分子间在任何情况下都存在氢键。 (　　)

(7)氢键的作用比范德华力大,氢键是化学键。 (　　)

(8)水分子易与NH3分子形成氢键,增大了NH3的溶解度。 (　　)

(9)沸点:H2O>H2S,是因为相对分子质量:H2O<H2S。 (　　)

【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×

2.影响范德华力的因素有哪些?有什么规律?

【答案】相对分子质量、分子的极性等。一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大;对于相对分子质量相近的分子,分子的极性越强,范德华力越大。

3.甲醛、甲醇和甲酸均易溶于水的主要原因是什么?

【答案】它们都能和H2O形成分子间氢键;三者均为极性分子,易溶于极性溶剂。

4.Cl2、Br2、I2三者的组成和化学性质均相似,但在常温常压下,三者的状态却分别为气态、液态、固态,为什么?

【答案】Cl2、Br2、I2的组成和结构相似,但由于三者的相对分子质量逐渐增大,所以范德华力逐渐增大,熔、沸点逐渐升高,故状态分别为气态、液态、固态。

【合作探究】

 任务1：范德华力与物质性质

情境导入　壁虎是我们非常熟悉的一种生物,它能够在墙上随意行走。那么它是如何实现这个操作的呢?壁虎脚掌上的刚毛的主要成分是蛋白质,这些刚毛非常细小,刚毛的末端还分叉出很多更加细小的纤毛,达到纳米的级别。当壁虎的脚爬在墙面上时,这些纤毛末端会非常贴近墙面上的分子,从而产生“范德华力”。因此,壁虎无论是在光滑的玻璃还是在粗糙的树干上都能够行走自如。

1.某些分子间的范德华力如下表,回答下列问题。

 

 

(1)为什么范德华力:HI>HBr>HCl?

(2)为什么范德华力:CO>Ar?

【答案】(1)组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大。

(2)分子极性越强,范德华力越大。

2.对于由分子构成的物质,所有分子间都存在范德华力吗?

【答案】由分子构成的液态和固态物质,范德华力存在于相邻的分子之间;由分子构成的气态物质,只有分子间充分接近时才存在范德华力。

【核心归纳】

范德华力对物质性质的影响

(1)一般来说,组成和结构相似的分子构成的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。例如,熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2。

(2)分子组成相同的物质(互为同分异构体),分子对称性越好,范德华力越小,物质的熔、沸点越低。例如,熔、沸点:新戊烷<异戊烷<正戊烷;沸点:对二甲苯<间二甲苯<邻二甲苯。