2.3.2分子间作用力 课件 -2025～2026学年高二上学期化学人教版选择性必修二

第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 第2课时 分子间作用力 1 新课引入 下雪不冷化雪冷 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。 新课引入 一、范德华力 1. 范德华力：范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间作用力称为范德华力。 【思考交流】 分析表2-7，范德华力有什么特点？ 结论：①范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。 ②结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。 分子量 40 28 128.5 81.5 36.5 一、范德华力 ③分子的极性越大，范德华力越大。 如：CO为极性分子，Ar为非极性分子，范德华力：CO>Ar。 ④范德华力广泛存在于分子之间，但只有分子间充分接近时才有。 ⑤ 温度升高，范德华力减弱 ⑥范德华力没有饱和性和方向性。 【思考交流】 分析表2-7，范德华力有什么特点？ 结论： 分子量 40 28 128.5 81.5 36.5 一、范德华力 2. 范德华力对物质性质的影响 Br2 I2 气态 液态 固态 常温下： Cl2 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。 怎样解释卤素单质从F2~I2的熔点和沸点越来越高？ 单质 熔点/℃ 沸点/℃ F2 －219.6 －188.1 Cl2 －101 －34.6 Br2 －7.2 58.78 I2 113.5 184.4 卤素单质的熔点和沸点 键能大小主要影响分子的热稳定性， 范德华力的大小影响物质的熔、沸点。 注意： ①金刚石(C)、单质硅(Si)、二氧化硅（SiO2)等内部只有共价键，不存在分子。 一、范德华力 ③单原子分子中不存在化学键，但存在分子间作用力(如稀有气体)。 ②石墨层与层之间存在分子间作用力。 3、影响因素： ③同分异构体，支链越多，沸点越低 ①一般，组成和结构相似的物质，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 一、范德华力 物质 相对分子质量 沸点/℃ 同 分 异 构 体 正戊烷 72 36.1 异戊烷 72 28 新戊烷 72 10 一、范德华力 4. 范德华力的应用 第IV A族 与预测结果相符 第VI A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？ 热胀冷缩，矿泉水这是怎么了？ 二、氢键 1. 氢键：它是由已经与___________的原子形成共价键的________， 与另一个电负性很大的原子之间形成的作用力。 电负性很大 氢原子 X—H•••Y 2. 表示方法： ① X、Y为N、O、F ； ② X、Y可以相同，也可以不同； ③“—”表示共价键“•••”表示形成的氢键； 但氢键长度不是H•••Y，而是X—H•••Y F-H…F O-H…F O-H…O N-H…O N-H…N F-H…N 电负性越大，则氢键越强。 F-H…F是最强的氢键 静电吸引作用，比化学键的键能小，比范德华力大。 广泛存在于NH3、H2O、HF、含氧酸、羧酸、醇、苯酚中。 本质： 氢键 二、氢键 有孤电子对 无内层电子，几乎成为“裸露”的质子 电负性大，原子半径小 氢键 O H H O H H δ＋ δ＋ δ－ δ－ … ①分子中必须有氢原子； ②氢原子两侧有电负性很大、含孤电子对的N、O、F原子 3. 形成条件： ①方向性 X—H…Y三个原子尽可能在同一方向上 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 原因是H原子半径很小，再有一个原子接近时，会受到X、Y原子电子云的排斥。 ②饱和性 每一个X一H只能跟一个Y原子形成氢键, 4. 特征： 二、氢键 H2O分子间的氢键 HF分子间的氢键 二、氢键 5. 分类： ②分子间氢键 ①分子内氢键 熔点：2℃ 沸点：115℃ 熔点：196.5℃ 沸点：246.6℃ 邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛 分子内氢键 分子间氢键 当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将下降。 当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。 二、氢键 ①存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点，如H2O、NH3、HF等。 (1) 对物质熔、沸点的影响 6. 氢键对物质性质的影响 ②分子内存在氢键使物质熔、沸点降低。 如邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛 二、氢键 ①水结冰时，体积膨胀，密度降低 ②接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量的测定值会比 按化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 用氢键解释这种异常性：接近水的沸点的水蒸气中存在相当数量的 水分子因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子。 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。 (2) 对物质密度的影响 6. 氢键对物质性质的影响 二、氢键 溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如氨、甲醇、甲醛、甲酸等易溶于水。 (3) 对物质溶解度的影响 6. 氢键对物质性质的影响 如：CH3CH2OH与H2O以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为             。 CH3CH2OH与H2O之间可以形成氢键 化学键 范德华力 氢键 存在范围 分子内，原子间 分子之间 分子之间 作用力 强弱 较强 比化学键的键能小的多 比化学键的键能小的多，但强于范德华力 对物质性质的影响 主要影响 化学性质 主要影响物理性质（如熔、沸点） 二、氢键 【当堂检测】 (1)可燃冰中甲烷分子与水分子间形成了氢键。(　　) (2)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。(　　) (3)固体碘升华克服的是分子间作用力。(　　) (4)卤素单质、卤素碳化物(CX4)的熔、沸点均随着 相对分子质量的增大而增大。(　　) (5)卤素氢化物(HX)的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大。(　　) 1.判断正误 × × √ √ × 【当堂检测】 2. 下列解释正确的是(　　) A．H2O很稳定是因为水分子之间存在氢键 B．NaCl固体熔化时破坏离子键，干冰熔化时破坏共价键 C．卤素单质从上到下熔沸点升高是因为它们的组成和结构相似， 从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大 D．液氨常用作制冷剂是因为NH3极易溶解于水 A 3. 下列说法错误的是(　　) A. 卤族元素的氢化物中HF的沸点最高，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. H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键的键能大 D. 氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关 C 【当堂检测】 4. 下列现象与氢键有关的是(　　) ①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④尿素的熔、沸点比乙醛的高 ⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑥水分子高温下也很稳定 A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②③④ D．①②③ B 物质在水中的溶解性与哪些因素有关？ 【思考交流】 分析下表，你能得到哪些规律，并加以解释 非极性分子 发现1：水是极性溶剂，根据“相似相溶”规律，非极性溶质在水中的溶解度较小。 CO2、Cl2也是非极性分子，为什么在水中溶解度比H2等物质更大？ 非极性分子 发现2：如果溶质与水(溶剂)能发生化学反应，可增大溶质的溶解度。 如果溶质与水发生化学反应,可增大其溶解度。 SO2在水中溶解度为什么远远大于CO2？ SO2、CO2虽然都能与水反应，但H2O、SO2均为极性分子，CO2为非极性分子，根据“相似相溶”规则， SO2在水中溶解度更大。 NH3在水中溶解度为什么远远大于其他物质？ 发现3：①NH3是极性分子，②能H2O发生反应且③与H2O分子间能形成氢键，所以氨气在水中溶解度很大。 三、溶解性 如蔗糖和氨 溶于水， 溶于四氯化碳。 萘和碘 溶于四氯化碳， 溶于水。 非极性溶质一般能溶于 ， 极性溶质一般能溶于 。 非极性溶剂 极性溶剂 易 难 易 难 分子极性相似 溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越 ， 分子结构相似 大 如乙醇与水 ，而戊醇在水中溶解度明显减小。 互溶 物质在水中的溶解性的影响因素 相似相溶 三、溶解性 外界因素 主要有 等。 温度和压强 如果存在氢键，溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好； 无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中溶解度就比较小。 氢键 发生化学反应 物质在水中的溶解性的影响因素 (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？ NH3为极性分子，CH4为非极性分子，而水为极性分子，根据相似相溶规律，NH3易溶于水，而CH4不易溶于水。且NH3与水分子之间可形成氢键，使得NH3更易溶于水。 (2)日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水？ 油漆是非极性分子，有机溶剂(如乙酸乙酯)也是非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据“相似相溶”规律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。 三、溶解性 (3) 探究碘在水和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- 结论：1、碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂CCl4，而难溶于极性溶剂水。 2、加入浓KI溶液后，CCl4溶液紫色变浅，水溶液变黄色，是因为水溶液中发生反应：I2 + I- ⇌ I3- 黄色 加入CCl4 三、溶解性 1、根据“相似相溶”规律和实际经验，下列叙述不正确的是（ ） A、卤化氢易溶于水，也易溶于CCl4 B、白磷(P4)易溶于CS2，但难溶于水 C、碘易溶于苯，微溶于水 D、NaCl易溶于水，难溶于CCl4 A 【当堂检测】 四、分子的手性 同学们，请拿出你们的左手和右手，观察左右手的对称关系。左右手能否完全重叠？ 左手和右手相似却不能重叠，而是互为镜像 Cl Br H F Cl Br H F 试一试：下列两个分子的分子式均为CHClBr，它们能否重叠？是同种分子吗？ 不能重叠，两个分子镜面对称。 两分子分子式相同但结构不同，不是同种分子，互为同分异构体。 四、分子的手性 1、手性异构体（或对映异构体） 具有完全相同组成和原子排列的一对分子，如同左右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，这样的分子互称手性异构体（或对映异构体）。 2、手性分子 具有手性异构体的分子。 也是一种同分异构现象 如乳酸分子 CH3CHCOOH | OH 四、分子的手性 3、手性分子的判断 (1)判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。存在手性碳原子的分子即为手性分子。 (2)手性碳原子：当碳原子连接4个各不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子，标记为﹡。手性碳原子一定是饱和碳原子。 如 ，R1、R2、R3、R4互不相同，即 是手性碳原子。 四、分子的手性 F—C—Br Cl ﹡ H HOOC—CH—CH3 OH ﹡ 4、手性分子的发现与应用 一对手性酒石酸盐晶体 1848年，法国科学家巴斯德用手工在光学显微镜下把左型酒石酸盐晶体和右型酒石酸盐晶体分开。这是人类首次发现分子的手性并成功地通过手工拆分出手性异构体。 手性分子可应用于： 合成手性药物 (2) 合成手性催化剂 1、下列化合物中含有2个手性碳原子的是（ ） A. B. C. D. C ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ 【当堂检测】 2.某有机物R的结构简式如图所示，R分子中的手性碳原子个数为 A.3 B.4 C.5 D.6 √ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ 【当堂检测】 课堂小结 分子结构与 物质的性质 River Flows In You (Original Mix) - remix Mark Pride Into The Deep Vol.02, track 12 298705.4 XXX - 163 key(Don't modify):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 Lavf57.83.100 Lavf58.12.100 $