2.3 分子结构与物质的性质 第2课时 分子间的作用力（教学课件）-【生动课堂】2025-2026学年高二化学同步教学系列（人教版2019选择性必修2）

该高中化学课件聚焦分子间作用力，涵盖范德华力、氢键、溶解性及分子手性，通过壁虎爬行实例导入范德华力，结合水三态变化、卤素熔沸点等问题链与数据表格，构建从宏观现象到微观作用的学习支架。 其特色在于融合化学观念与科学思维，以“结构决定性质”为主线，通过壁虎细毛范德华力模拟、氢键对冰结构影响等实例，结合实验分析与数据推理。学生提升微观探析能力，教师可借助问题驱动与分层练习实施高效教学。

第三节 分子结构与物质的性质 第2课时 分子间的作用力 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 第二章 分子结构与性质 01.范德华力及其对物质性质的影响 知识导航 02.氢键及其对物质性质的影响 03.溶解性,分子的手性 引·新课导入 请你思考！ 壁虎为什么能在天花板上行动自如？ 壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力 范德华力及其对物质性质的影响 01 探·知识奥秘 壁虎与范德华力 壁虎为什么能在天花板上爬行自如？这曾是一个困扰科学家一百多年的谜。用电子显微镜可观察到，壁虎的四足覆盖着几十万条纤细的由角蛋白构成的纳米级尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力？实验证明，如果在一个分币的面积上布满100万条壁虎足的细毛，可以吊起约20 kg物体。近年来，有人用计算机模拟，证明壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。百年之谜终于破解。这告诉我们，计算机模拟成为科学研究的新工具，是21世纪科学发展的新动向。后来有人仿照壁虎的足的结构，制作了一种新型的黏着材料（如图2-24）。 细毛与墙体之间的范德华力。 一、范德华力及其对物质性质的影响 “ ” 问题思考 请你思考！ 水有三态的变化，你对水中微粒间的相互作用有什么新的思考? 观察冰融化的过程，思考以下问题 是否为化学变化? 有没有破坏化学键? 是否需要吸收能量? H2O之间存在着相互作用 分子间作用力 探·知识奥秘 1. 分子间作用力 一、范德华力及其对物质性质的影响 分子之间存在着多种相互作用，人们将这些作用统称为分子间作用力。 2.范德华力 ①范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家 ，因而把这类分子间的作用力称为范德华力。它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。 探·知识奥秘 2.范德华力 ②范德华力的实质也是电性作用，它没有饱和性和方向性。只要空间条件允许，当分子凝聚时，每个分子总是在它周围尽可能多地吸引其他分子。 一、范德华力及其对物质性质的影响 探·知识奥秘 2.范德华力 ③范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级 ④范德华力的影响因素 一、范德华力及其对物质性质的影响 分子 HCl HBr HI 共价键键能 (kJ ∙ mol−1) 431.8 366 298.7 范德华力(kJ ∙ mol−1) 21.14 23.11 26.00 分子 Ar CO HI HBr HCl 相对分子质量 40 28 128.5 81.5 36.5 范德华力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14 结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大 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 “ ” 问题思考 请你思考！ 观察卤素单质的熔沸点变化，思考范德华力与相对分子质量的关系 思考与讨论 怎样解释卤素单质从F2到I2的熔点和沸点越来越高？ 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。 问题思考 请你思考！ 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,物质熔、沸点越高。 CO2为非极性分子 CH3CHO为极性分子 探·知识奥秘 3.范德华力对物质性质的影响 ①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。 一、范德华力及其对物质性质的影响 ②分子的极性越大，范德华力越大,物质熔、沸点越高。 练·课堂练习 1.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、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点 逐渐升高 B 一、范德华力及其对物质性质的影响 “ ” 问题思考 请你解释！ 美丽的冰花为什么呈各种的六角形？为什么冰浮在水面上？ 水分子之间除了范德华力以外还存在其他作用力，正是这种作用力，使得水分子之间的相互吸引作用变得更强。 科学家提出了氢键的概念 氢键及其对物质性质的影响 02 “ ” 问题思考 请你解释！ 美丽的冰花为什么呈各种的六角形？为什么冰浮在水面上？ 电负性大半径小 已形成强的极性键(O-H）键 另一种常见的分子间作用力——氢键 探·知识奥秘 1.氢键 ①由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子（如水分子中的氢）与另一个电负性很大的原子（如水分子中的氧）之间形成的作用力。 二、氢键及其对物质性质的影响 H • • • • • • H • • H O H O H几乎成为“裸露”的质子 显正电性 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 探·知识奥秘 2.氢键形成条件 ①电负性很大原子: 半径小，且能提供孤电子对。 二、氢键及其对物质性质的影响 ②H原子: 已与电负性很大的原子形成共价键。 ③氢键的表示方法：X —— H · · · Y 探·知识奥秘 3.氢键的特征 二、氢键及其对物质性质的影响 ①具有方向性和饱和性 尽管人们把氢键也称作键，但与化学键比较，氢键属 于一种较弱的作用力，比化学键的键能小1~2个数量级， 不属于化学键。 ②氢键的键能和键长 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 氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。 探·知识奥秘 二、氢键及其对物质性质的影响 资料卡片 某些氢键的键能和键长 氢键键长一般定义为A—H…B的长度，而不是H…B的长度。 “ ” 问题思考 请你思考！ 熔沸点反常的原因？ 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。 形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高 探·知识奥秘 4.氢键对物质性质的影响 ⑴氢键对熔沸点的影响 二、氢键及其对物质性质的影响 ①当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。 ②当形成分子内氢键使物质熔沸点降低。 探·知识奥秘 4.氢键对物质性质的影响 二、氢键及其对物质性质的影响 ⑵氢键对物质电离的影响 H+难被电离，HF是弱酸 ⑶氢键对溶解度的影响 如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。 探·知识奥秘 二、氢键及其对物质性质的影响 生物大分子中的氢键 生命体中许多大分子内也存在氢键（如图2-28），而且对生命物质的高级结构和生 物活性具有重要的意义。例如，氢键是蛋 白质具有生物活性的高级结构的重要原因， DNA双螺旋的两个螺旋链也正是通过氢键相互结合的（如图2-29）。 探·知识奥秘 二、氢键及其对物质性质的影响 练·课堂练习 二、氢键及其对物质性质的影响 2.下列与氢键有关的说法错误的是 （　　） A.氨水中存在分子间氢键 B.形成氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上 C.卤化氢中HF沸点较高，是由于HF分子间存在氢键 D.邻羟基苯甲醛（ ）的熔、沸点比对羟基苯甲醛（ ）的熔、沸点低 B “ ” 问题思考 请你思考！ 为什么NH3极易溶于水？ NH3极易溶于水 a.NH3和H2O都是极性分子，相似相溶 b.由于溶质分子NH3与溶剂分子H2O间可以形成氢键，使溶质的溶解度增大。 （主） c.NH3与H2O发生反应 为什么乙醇与水任意比互溶？ 溶解性,分子的手性 03 探·知识奥秘 ⑴“相似相溶”的规律 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。 水是极性溶剂，甲醇是极性溶剂。 三、溶解性,分子的手性 蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶 于四氯化碳，难溶于水。如果分析溶质和溶剂的分子结构就可以知道原因了，蔗糖、氨水是极性分子，而萘、碘、四氯化碳是非极性分子。 1.溶解性 “ ” 问题思考 请你思考！ 醇类均易溶于水的主要原因是什么？溶解性的规律如何？ 甲醇 乙醇 丙醇 丁醇 戊醇 ∞ ∞ ∞ 0.11 0.030 溶解度/g 碳原子数增加，饱和一元醇溶解度逐渐减小。 C2H5OH中的—OH和H2O中的—OH相近，因而乙醇易溶于水,它们都能和H2O之间形成分子间氢键。 戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)的烃基较大，其中的—OH跟水分子中的—OH相似性差异较大，因此它在水中溶解度明显减小。 探·知识奥秘 ⑵存在氢键 三、溶解性,分子的手性 1.溶解性 ①如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大， 溶解性越好。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。 ②C2H5OH中的—OH和H2O中的—OH相近，因而乙醇易溶于水,它们都能和H2O之间形成分子间氢键。 “ ” 问题思考 请你思考！ 碘在水和CCl4中的溶解性的差异性 思考与讨论 （1）比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶解 度不同？ （2）为什么在日常生活中用有机溶剂（如乙酸乙酯等）溶解油漆而不用水？ （3）在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5 mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性（若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验）。在碘水溶液中加入约1 mL四氯化碳（CCl4），振荡 试管，观察碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的 碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1 mL浓碘化 钾（KI）水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅， 这是由于在水溶液里可发生如下反应：I2+I- I -3。 实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较 好？为什么？ “ ” 问题思考 请你思考！ 碘在水和CCl4中的溶解性的差异性 一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。 探·知识奥秘 三、溶解性,分子的手性 ⑶碘在水和CCl4中的溶解性 碘被CCl4萃取，形成 紫红色的碘的CCl4溶液 加1 mL浓KI溶液， 振荡，溶液的紫色变浅。 碘水 碘的 水溶液 碘的 CCl4溶液 I2 + I- ⇌I3- 碘是非极性分子，能溶于非极性溶剂，而难溶于极性溶剂水。 1.溶解性 练·课堂练习 meiyangyang8602 3.下列说法正确的是 （　　） A.极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂 B.Br2和H2O均是极性分子，CCl4是非极性分子，所以Br2难溶于H2O而易溶于CCl4 C.CS2和白磷均是非极性分子，H2O是极性分子，所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2 D.H2O是极性分子，CO2可溶于H2O，因此CO2是极性分子 C 三、溶解性,分子的手性 “ ” 问题思考 请你观察！ 下面两个分子能否完全重合？ 探·知识奥秘 三、溶解性,分子的手性 3.分子的手性 互为镜像关系的分子能叠合，是同种分子 CH2ClBr 绕轴旋转 能叠合 探·知识奥秘 三、溶解性,分子的手性 3.分子的手性 绕轴旋转 不能叠合 互为镜像关系的分子不能叠合，不是同种分子 CHFClBr 探·知识奥秘 三、溶解性,分子的手性 3.分子的手性 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叠合，互称手性异构体（或对映异构体）。有手性异构体的分子叫做手性分子。 手性分子和它的镜像分子构成一对对映异构体。互为对映异构体的两种分子具有相反的旋光性。 ⑴手性分子 探·知识奥秘 ⑵手性分子的判断 大多数的手性分子都含有不对称碳原子（手性碳原子）。 三、溶解性,分子的手性 对称碳原子：连接四个不同的原子或基团的碳原子。 手性碳原子 不对称碳原子采取sp3杂化,采取sp或sp2杂化的一定不是不对称碳原子 3.分子的手性 探·知识奥秘 ⑶手性分子的应用 三、溶解性,分子的手性 2001年，诺贝尔化学奖授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的手性异构分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性合成的药物生产造福人类并带来巨大的经济效益。 3.分子的手性 练·课堂练习 三、溶解性,分子的手性 4.下列分子中，不含手性碳原子的是( ) A. B. C. D.CH3CHClCH2CHO B 理·核心要点 分子间的作用力 范德华力及其对物质性质的影响 氢键及其对物质性质的影响 分子间作用力 范德华力 氢键 氢键形成条件 氢键的特征 溶解性 分子的手性 溶解性,分子的手性 范德华力对物质性质的影响 氢键对物质性质的影响 练·课堂练习 5. 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 练·课堂练习 meiyangyang8602 6.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、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点 逐渐升高 B 练·课堂练习 meiyangyang8602 7.下列与氢键有关的说法中错误的是( ) A.卤化氢中HF沸点较高，是由于HF分子间存在氢键 B.邻羟基苯甲醛( )的熔、沸点比对羟基苯甲醛( ) 的熔、沸点低 C.氨水中存在分子间氢键 D.形成氢键A—H…B—的三个原子总在一条直线上 D 练·课堂练习 meiyangyang8602 8.维生素C的结构简式是 ，它能防治坏血病，该分子中的不对称碳原子（　　） A.1 B.2 C.3 D.4 B Thank You https://www.zxxk.com/user/13354804 感谢 您的聆听 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $