2.3.2 分子间作用力 手性碳 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦范德华力、氢键及分子的手性，通过对比水的分解与汽化，区分化学变化与物理变化，搭建化学键与分子间作用力的联系，帮助学生衔接前后知识。 其亮点是以数据表格和探究问题驱动科学思维，如用分子参数表归纳范德华力影响因素，结合氢键对沸点反常的解释深化结构决定性质的化学观念。多样化练习助力学生提升分析推理能力，也为教师提供清晰教学脉络和实践素材。

第三节　分子结构与物质的性质 第2课时 范德华力与氢键 第二章 分子结构与性质 一、分子间作用力 ①、水通电/加热至2200℃分解会发生什么变化？ ②、水加热至100℃会发生什么变化？ 思考1 2H2O = 2H2↑+ O2↑ 化学键断裂 化学变化 H2O(l) → H2O(g) 分子间距变大 分子间作用力被破坏 化学键不断裂 物理变化 一、分子间作用力 分子间作用力 化学键 （原子间作用力） 影响化学性质 （例如：稳定性） 影响物理性质 （例如：熔沸点） 共价键 离子键 氢键 范德华力 分子间作用力 ①、本质：分子间的静电作用 ②、强度：分子间作用力<<化学键 ③、存在：分子之间普遍存在 ④、存在条件：分子间距较近 1. 分子间作用力 - 范德华力 范德华力 强度极弱（比化学键弱1~2个数量级） 无方向性、无饱和性 2. 范德华力特点 1. 定义： 范德华力是固体、液体和气体中分子之间普遍存在的一种相互作用力， 它使得许多物质能以一定的聚集状态(固态和液态)存在。 1. 分子间作用力 - 范德华力 分子 HI HBr HCl 相对分子质量 128 81 36.5 范德华力(kJ·mol-1) 26.00 23.11 21.14 结论1：一般地，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。 如范德华力：HCl< HBr < HI 3. 范德华力的影响因素 范德华力 结论2：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。 如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力CO>N2。 分子 相对分子 质量 分子的 极性 范德华力 (kJ·mol-1) CO 28 极性 8.75 N2 28 非极性 8.50 单质 相对分子质量 沸点/℃ 正戊烷 72 36.1 异戊烷 72 28 新戊烷 72 10 结论3：互为同分异构体的分子，支链越多、越分散，分子间范德华力越弱，熔、沸点就越低 单质 M 熔点/℃ 沸点/℃ F2 38 －219.6 －188.1 Cl2 71 －101 －34.6 Br2 160 －7.2 58.78 ①、组成和结构相似的分子，相对分子质量越大， → 范德华力越大 → 熔、沸点越高。 4. 范德华力对物质性质的影响 范德华力 单质 M 支链数 沸点/℃ 正戊烷 72 0 36.1 异戊烷 72 1 25 新戊烷 72 2 9 ③、 有机物中，互为同分异构体的分子，支链越多 → 范德华力越小 → 熔沸点越低 1. 分子间作用力 - 范德华力 【练习1】下列有关范德华力的叙述正确的是 A.范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 B.范德华力与化学键的作用力的强弱不同 C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D.范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量 √ 不是化学键 若分子间的距离足够远，则分子间没有范德华力 虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量。 1. 分子间作用力 - 范德华力 【练习2】预测CH4、SiH4、GeH4、SnH4、PbH4的熔沸点相对大小。 第IVA族 均为 IVA 的氢化物，组成与结构相似， 相对分子质量依次增大 → 范德华力增大 → 熔沸点升高。 一、分子间作用力 氢化物的沸点 【Q】HF、H2O、NH3的 相对分子质量是所在主族中最小的，但沸点却反常增大， HF、H2O、NH3分子间 除了受范德华力影响， 还受到氢键的影响 2. 分子间作用力 - 氢键 氢键 定义： 【典例】水中氢键的形成 电负性大，半径小 O H H O H H δ－ δ－ 氢键 δ+ （静电作用） 由已经与电负性很大的原子形成共价键的H与另一个电负性很大的原子之间的作用力。 2. 分子间作用力 - 氢键 氢键 1. 氢键的形成条件： 电负性大且半径小的原子——N、O、F 2. 氢键的表示方法： X—H…Y 其中X、Y一般为N、O、F。 “—”表示共价键， “…”表示形成的氢键。 3. 氢键的本质： 是一种静电作用，不属于化学键，而是比较强的分子间作用力， 因此氢键影响物理性质，而非化学性质。 2. 分子间作用力 - 氢键 氢键 4. 氢键的特征 ①、键能：共价键 >> 氢键 > 范德华力 （所以：氢键对熔沸点的影响能力比范德华力更大） ②、氢键具有一定的饱和性和方向性（这一点与范德华力不同） 饱和性：一个H只能形成一个氢键 方向性： 5. 氢键强弱的判断 形成氢键的原子电负性越大 → 氢键越强 【F—H• • •F 是最强的氢键】 2. 分子间作用力 - 氢键 氢键 6. 氢键的类型 分子间氢键 分子内氢键 分子间氢键对沸点的影响能力比分子内氢键更强 氢键 氢键 分子内氢键 熔点：2℃ 沸点: 196.5℃ 熔点：115℃ 沸点: 250℃ 邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛 分子间氢键 2. 分子间作用力 - 氢键 氢键 7. 氢键对物质性质的影响 ①、影响沸点： （1） 分子间氢键升高沸点、分子内氢键降低沸点（多存在于邻位有机物中） Q：已知F-H…F是最强的氢键，为什么H2O的沸点会高于HF呢？ （2）氢键的数目越多，熔沸点越高。（H2O＞HF ＞NH3 ） 氢键类型 F-H…F O-H…O 氢键键能 （kJ/mol） 28.1 18.8 2. 分子间作用力 - 氢键 氢键 7. 氢键对物质性质的影响 ②、影响溶解性：（相似相溶）（和水形成氢键的易溶） 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂（CCl4），极性溶质一般能溶于极性溶剂（H2O）。 2. 分子间作用力 - 氢键 氢键 7. 氢键对物质性质的影响 ③、影响物质密度： 水＞冰 冰为什么浮在水面上？ 形成冰时水分子间因形成氢键而排列规整，形成疏松晶体，体积膨胀，密度小. 冰中的四面体结构 冰晶体构型 二、氢键的计算 1. 冰中氢键的计算： 每个水分子与相邻四个水分子形成四个氢键，而二个水分子共用一个氢键。 故平均1mol H2O最多能形成2 mol氢键。 Q: 平均1mol H2O最多能形成 ? mol氢键 均摊法 二、氢键的计算 2. HF 氢键的计算： 每个HF 分子最多形成2个氢键。 故平均1mol HF最多能形成1 mol氢键。 Q: 平均1mol HF最多能形成 ? mol氢键 小结 作用力类型 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子 H与N、O、F 原子 强度比较 共价键＞氢键＞范德华力 影响因素 相对分子质量； 电负性 电负性 原子半径 （键能、键长） 对性质 的影响 物质的熔点、沸点等物理性质 熔、沸点；溶解度； 密度； 原子半径越小，键长越短，键能越大，稳定性越强 【例1】正误判断 (1)HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，故HI的沸点比HCl的高 (2)CO的沸点大于N2 (3)氢键的键长是指“X—H…Y”中“H…Y”的长度 (4)H2O的热稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键 (5)冰融化成水，仅仅破坏氢键 (6)氢键均能使物质的熔、沸点升高 √ × √ × × × 课堂练习 课堂练习 【例2】试表示HF水溶液中的氢键。 F—H…F、 O—H…F、 F—H…O、 O—H…O 【例3】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 【例4】下列说法不正确的是（    ） A．由于H-O键比H--S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高 B．HF的沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子间存在氢键 C．F2、Cl2、Br2、I2熔沸点逐渐升高，是因为它们的组成结构相似，分子间的范德华力增大 D．氯化铵固体受热分解既破坏了离子键又破坏了共价键 A 课堂练习 【例1】、已知O3的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合，则下列关于O3和O2在水中的溶解度的叙述正确的是（ ） A、O3在水中的溶解度和O2的一样 B、O3在水中的溶解度比O2的小 C、O3在水中的溶解度比O2的大 D、无法比较 C 第三节　分子结构与物质的性质 第3课时 分子的手性 第二章 分子结构与性质 课堂练习 【例1】、已知O3的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合，则下列关于O3和O2在水中的溶解度的叙述正确的是（ ） A、O3在水中的溶解度和O2的一样 B、O3在水中的溶解度比O2的小 C、O3在水中的溶解度比O2的大 D、无法比较 C 分子的手性 手性异构与手性分子 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子， 如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重合， 互称为手性异构体（或对映异构体）。 分子的手性 手性异构与手性分子 手性碳原子的判断方法 ①、当碳原子连接4 个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子，标记为﹡。 ②、手性碳原子一定是饱和碳原子（连接4个单键） 1. 碳碳双键或三键及苯环上的C一定不是手性碳原子 2. 手性碳原子一定是饱和碳原子，且连接的H原子数目小于或等于1。 课堂练习 【例2】、当一个碳原子连接四个不同的原子或基团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是（ ） A B C D C 【例4】手性分子往往具有一定光学活性。乳酸分子是手性分子，如图 。 乳酸中的手性碳原子是( ) A、① B、② C、③ D、②③ B 课堂练习 B 【例5】下列对分子的性质的解释，错误的是( ) A、HF易溶于水，是因为HF与水分子间形成氢键 B、 分子中只含有2个手性碳原子 C、次磷酸(H3PO2)与足量的NaOH溶液反应生成NaH2PO2，可知H3PO2是一元酸 D、H2O2分子的结构为 ，可知H2O2为极性分子 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $