2.3.2 分子间作用力-【核心素养新教学】2025-2026学年高二化学同步优质教学课件（人教版选择性必修2）

该高中化学课件聚焦分子间作用力，系统讲解范德华力和氢键的概念、影响因素及对物质性质的影响。通过冰融化、气体液化等生活现象提问导入，先学范德华力，再以氢化物沸点反常引出氢键，构建递进学习支架。 其亮点是以问题驱动和数据实证贯穿教学，结合科学思维（如分析表格数据推理范德华力规律）与科学探究（如氢化物沸点反常分析）。通过表格对比三种作用力，实例丰富（如四卤化硅沸点解释），助学生培养证据推理能力，教师可借其系统结构提升教学效率。

第一章 化学反应的热效应 第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 本节重点 范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响， 氢键对物质熔点、沸点等性质的影响。 第2课时 分子间作用力 1 观察冰融化的过程，思考以下问题 是否为化学变化? 问题1 是否需要吸收能量? 问题2 有没有破坏化学键? 问题3 Q 气体在加压或降温时为什么会变为液体、液体在降温时会变为固体？ 冰雪融化成水，需要吸热；把水变成水蒸气仍然需要吸热。这说明水分子之间存在着相互作用力 研究表明分子之间普遍存在着相互作用力，而荷兰物理学家范德华是最早研究这种作用力的科学家，因而把这种分子间作用力称为范德华力。 范德华 1.概念与特征 ⑴概念： 范德华力存在于由共价键形成的多数共价化合物、绝大多数非金属单质及没有化学键的稀有气体中。 但像二氧化硅晶体、金刚石等由共价键形成的物质中不存在范德华力。（即由分子构成的物质中） 金刚石 / 硅 ✘ 冰 ✔ 主题1:范德华力 分子间普遍存在相互作用力，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。 ⑵特征： ①范德华力广泛存在于分子之间，但只有分子间充分接近（300~500pm）时才有分子间的相互作用力。 范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子 1.概念与特征 主题1:范德华力 ②范德华力没有方向性和饱和性。 分子 HCl HBr HI 范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00 共价键键能(kJ/mol) 431.8 366 298.7 ③范德华力的大小：范德华力很弱，比化学键的键能小1~2个数量级。 (3)本质：分子之间的静电作用 1.概念与特征 主题1:范德华力 2.范德华力的影响因素 主题1:范德华力 分析表中数据，范德华力的大小有什么特点？ 分子 HI HBr HCl Ar CO 相对分子质量 128 81 36.5 40 28 范德华力(kJ/mol) 26.00 23.11 21.14 8.50 8.75 范德华力：HI＞HBr＞HCl ? 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。 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 范德华力：CO＞Ar ? ③相对分子质量、极性相似的分子，分子的对称性越强，范德华力越弱，如正丁烷＞异丁烷，邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯 分析下表数据，范德华力与熔、沸点的大小有什么关系？ 范德华力主要影响物质的熔、沸点等物理性质 分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高 3.范德华力对物质性质的影响 主题1:范德华力 键能大小影响分子的热稳定性，范德华力的大小影响物质的熔、沸点！ 分子 HCl HBr HI Ar CO 共价键键能 (kJ ∙ mol−1) 431.8 366 298.7 无 745 范德华力(kJ ∙ mol−1) 21.14 23.11 26.00 8.50 8.75 熔点/℃ -114.2 -86 -50.8 -189.2 -205 沸点/℃ -85 -67 -35.1 -185.9 -191.5 解释卤素单质熔沸点的递变性 单质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ F2 38 ﹣219.6 ﹣188.1 Cl2 71 ﹣101 ﹣34.6 Br2 160 ﹣7.2 58.78 I2 254 113.5 184.4 卤素单质的组成和结构相似 相对分子质量增大 范德华力增强 熔、沸点越高 熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2 【小结】 相对分子质量越大 分子的极性越大 范德华力 越大 物质熔沸点 越高 主题1:范德华力 3.范德华力对物质性质的影响 1.下列关于范德华力的叙述中，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区别是作用力的强弱问题 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，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量 B 课堂检测 2. 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 课堂检测 3.①四卤化硅SiX4的沸点如图所示。 SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_____________ 均为组成和结构相似的共价化合物，范德华力随相对分子质量的增大而增大 ②如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为__________________________________。 S8相对分子质量大，分子间范德华力强 预测第IVA族、第VIA族元素氢化物的沸点大小 P63 第IVA族 第VIA族 为什么H2O的相对分子质量比H2S的小，而沸点比H2S的高得多? 以H2O为例，沸点反常的原因如下 在水分子的O－H中，共用电子对强烈地偏向O，使 H 几乎成为“裸露”的质子，显正电性。 它能与另一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。 是一种特殊的分子间作用力，是除范德华力之外的另一种分子间作用力。 由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大(F O N)的原子之间的作用力。 1.概念与形成条件 主题2:氢键 ⑴概念： ⑵形成条件： O H H O H H 电负性大，半径小 无内层电子，几乎成为“裸露”的质子 … 氢键 ①已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子 ②电负性很大且半径小的原子提供孤电子对 1.概念与形成条件 主题2:氢键 2.表示方法及分类 用X—H…Y—表示。式中X和Y表示N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 H F H F H F H F 键长 氢键的键长： 一般定义为A—H…B的长度，而不是H…B的长度。 C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。 主题2:氢键 ⑴表示方法： (2)分类： ①分子间氢键（属于分子间作用力） 氢键普遍存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间。 如：HF、H2O、NH3 、C2H5OH、CH3COOH分子间可形成分子间氢键 2.氢键的表示方法及分类 主题2:氢键 ②分子内氢键（不属于分子间作用力） 某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构。 熔点：2℃ 沸点：115℃ 熔点：196.5℃ 沸点：246.6℃ 2.表示方法及分类 主题2:氢键 (2)分类： 3.氢键的特征 ①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，但比范德华力强，不属于化学键。 共价键键能（kJ·mol-1） 467 范德华力（kJ·mol-1） 11 氢键（kJ·mol-1） 18.8 共价键>氢键>范德华力 氢键X—H…Y的强弱与X和Y的电负性有关。电负性越大，则氢键越强。 F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N 主题2:氢键 ②氢键具有方向性和饱和性（分子间氢键X—H…Y为直线形，分子内氢键成一定角度）和饱和性（一个X—H只能和一个Y原子结合），但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。 方向性 A—H…B三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最小，形成的氢键最强，体系最稳定 饱和性 每一个A—H只能与一个B原子形成氢键，原因是H原子半径很小，再有一个原子接近时，会受到A、B原子电子云的排斥 3.氢键的特征 主题2:氢键 思考：一个水分子最多能形成几个氢键？ 水分子间形成以一个水分子为中心的正四面体结构，故每个水分子与相邻四个水分子形成四个氢键，而二个水分子共一个氢键，故一个水分子可形成二个氢键。 1 mol H2O 中最多可以形成 2 mol 氢键； 1 mol HF最多可以形成 1 mol 氢键； 1 mol NH3 最多可以形成 1 mol 氢键 主题2:氢键 4.氢键对物质性质的影响 ①氢键主要影响物质的熔、沸点，分子间氢键使物质熔、沸点升高，分子内氢键使物质熔、沸点降低。 主题2:氢键 HF和NH3在水中的溶解度比较大 水结冰时,体积膨胀,密度降低。 氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。 4.氢键对物质性质的影响 主题2:氢键 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 主题2:氢键 ①氢键的形成都会使物质的熔、沸点升高。 (　　) ②氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于自然界中的物质中。(　　) ③HF的沸点较高,是因为H—F键的键能很大。(　　) ④每个水分子内含有两个氢键( ) ⑤在水蒸气、水和冰中都含有氢键( ) ⑥分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高( ) ⑦HF的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键( ) ⑧邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高( ) 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) × × × √ × × × × 课堂检测 25 2. 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 分子：有氢键一定有范德华力,有范德华力不一定有氢键。 课堂检测 3.①常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______________________________________________。 乙醇与水形成分子间氢键而氯乙烷不能与水形成氢键 ②在常压下，甲醇的沸点(65 ℃)比甲醛的沸点(－19 ℃)高。主要原因是 ___________________。 甲醇分子间存在氢键 ③在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)中，所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为 _______________________，原因是 _________________________________________________________ H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子，水分子间含氢键比甲醇中多； CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大 课堂检测 4、回答下列问题 (1)尿素[CO(NH2)2]易溶于水，其原因除尿素和水都是极性分子外，还有______________________________。 (2)已知A、B的结构如图：A的熔、沸点 高于B的原因为__________________ 尿素与水分子之间可以形成氢键 A分子间存在氢键 (3)已知邻羟基苯胺的结构为 ， 邻羟基苯胺的沸点 ______对羟基苯胺的沸点(填“低于” “高于”或“不确定”)；其原因是：__________________________________________ _____________________________________________________________________________ 低于 邻羟基苯胺容易形成分子内氢键，沸点降低，对羟基苯胺容易形成分子间氢键，沸点升高，因此邻羟基苯胺的沸点低于对羟基苯胺的沸点 课堂检测 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 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 形成氢键元素的电负性 原子半径 对性质 的影响 影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大 键能越大，稳定性越强 课堂小结 Thank you for watching $