3.4.1 分子间作用力 课件--2025-2026学年高二下学期化学苏教版选择性必修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本质、影响及氢键特征。新课从物质三态现象导入，引出分子间作用力，搭建宏观现象与微观作用力的学习支架。 其亮点在于通过表格对比、实例分析（如卤素单质熔沸点变化、氢键类型对醋酸与硝酸沸点影响），培养学生科学思维与探究能力。丰富的思考交流和正误判断设计，助学生深化理解，也为教师提供实用教学资源。

　　第四单元　分子间作用力　分子晶体 课时1　分子间作用力 专题3　微粒间作用力与物质性质 [学习目标] 1.熟知常见分子间作用力(范德华力和氢键)的本质及其对物质性质的影响(重点)。 2.能从微观角度理解氢键的特征、表示方法及形成条件(难点)。 新课导入 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。 思考：自然界中为什么存在固、液、气三态呢？ 分子间存在着分子间作用力，大量的分子可通过分子间作用力结合成分子晶体。 一、范德华力 1.分子间作用力 (1)概念：分子之间都存在的一种相互作用。 本质上是一种静电作用，比化学键弱得多。 (2)分类： 两种最常见的分子间作用力 范德华力 氢键 一、范德华力 2.范德华力 概念：普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力。 特征：作用力比较小，无饱和性、无方向性。 影响因素：分子的大小、空间构型以及分子中的电荷分布是否均匀等。 组成和结构相似的分子，M越大，范德华力越大。如F2＜Cl2＜Br2＜I2 对物质性质的影响：主要影响物质物理性质，如熔点、沸点、溶解度。 范德华力越大，熔、沸点越高 一、范德华力 3.化学键与范德华力的比较   化学键 范德华力 概念 存在 强弱 对物质性 质的影响 物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用 一种普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力 分子(或晶体)内原子间 分子间(近距离) 较强 比化学键弱得多 影响化学性质(分子)和物理性质(晶体) 主要影响物理性质 思考交流 一、范德华力 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 √ √ 2.液态苯、汽油等发生汽化时，为何需要加热？ 液态苯、汽油等发生汽化需要吸收能量，克服其分子间的相互作用。 思考交流 一、范德华力 3.范德华力的类型有几种？分别是什么？ 3种； ①电荷分布不均匀的分子(如HCl、H2O等)之间的范德华力。 ②电荷分布均匀的分子(如 O2、N2、CO2等)之间的范德华力。 ③电荷分布均匀的分子与电荷分布不均匀的分子之间的范德华力。 思考交流 一、范德华力 单质 熔点/℃ 沸点/℃ F2 -219.6 -188.1 Cl2 -101 -34.6 Br2 -7.2 58.8 I2 113.5 184.4 4.已知卤素单质的熔、沸点数据如下表所示，怎样解释其熔、沸点的变化规律。 卤素单质分子的结构相似，F2~I2的相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，其熔、沸点依次升高。 二、氢键 1.氢键的形成和表示 当氢原子与电负性大、半径较小的原子X以共价键结合时，氢原子能够跟另一个电负性大、半径较小的原子Y之间形成氢键。 F—H O—H N—H ... ... ... F O N X—H…Y— X和Y表示F、O、N 氢键 共价键 2.氢键的特点 二、氢键 (2)比化学键弱，比范德华力强。 (1)具有一定的方向性和饱和性。 kJ/mol F—H…F O—H…O N—H…N 氢键 28.1 18.8 20.9 共价键 568 462.8 390.8 (3)有分子间氢键和分子内氢键两种。  二、氢键 3.氢键对物质物理性质的影响 b.同分异构体熔、沸点： a.分子间存在氢键的物质，物质的熔、沸点明显高。 分子间氢键 > 分子内氢键。 对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸 > (1)对物质熔、沸点的影响： (2)对物质溶解度的影响： 氢键使溶质的溶解度增大，如NH3、乙醇等易溶于水。 NH3极易溶于水： 二、氢键 3.氢键对物质物理性质的影响 (3)对物质密度的影响： 分子间氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。 冰的结构： 冰中水分子间氢键，形成疏松晶体，体积膨胀，密度减小。 (4)对液体黏度的影响： 含有分子间氢键的液体一般黏度较大，如甘油、浓硫酸等。 二、氢键 4.生命分子中的氢键 氢键对于生命非常重要，生物体内的蛋白质和DNA的分子内或分子间都存在着大量的氢键。如DNA的双螺旋结构，它是由两条DNA大分子的碱基通过氢键配对形成的。 二、氢键 5.弱作用力的“强作用”——超分子化学中的万能相互作用 “超分子”被称为共价键分子化学的一次升华，超分子化学被称为“超越分子概念的化学”。在形成超分子的各种分子间相互作用中，氢键尤为特殊，被称为“超分子化学中的万能相互作用”。氢键的强度在化学键和范德华力之间，具有方向性和饱和性，使得它在超分子自组装过程中起着关键的作用。 思考交流 二、氢键 1.正误判断 (1)氢键通常是物质在液态时形成的，但有时也存在于某些晶体或气态物质中 (2)存在氢键，则必然存在范德华力，但存在范德华力不一定存在氢键 (3)H2O的稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键 (4)冰融化成水，仅破坏氢键 (5)氢键均能使物质的熔、沸点升高 (6)在A—H…B中，A、B的电负性越大，氢键越强；B的原子半径越小，氢键越强 √ √ × × × √ 思考交流 二、氢键 2.醋酸与硝酸的相对分子质量相近，但沸点差异较大，试从形成氢键类型上分析其原因。 醋酸和硝酸均能形成氢键，但醋酸形成分子间氢键，而硝酸形成分子内氢键，所以硝酸的沸点要低得多。 思考交流 二、氢键 3.甲酸(HCOOH)可通过氢键形成二聚物，试画出其结构式。 思考交流 二、氢键 4.试用有关知识解释下列现象： (1)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量远大于乙醇，但乙醇的沸点却比乙醚高很多，原因：_______________________________________________ ___________________________________。 (2)从氨合成塔里出来的H2、N2、NH3的混合物中分离出NH3，NH3易液化的原因：_____________________________________________________ _________________________________________。 (3)水在常温下，其组成的化学式可用(H2O)m表示，原因：____________ __________________________________________________________________________________。 乙醇分子之间形成的氢键作用力远大于乙醚分子间的 范德华力，故乙醇的沸点比乙醚高很多 NH3分子间可以形成氢键，而N2、H2分子间的范德华力很小， 故NH3可采用加压液化的方法从混合物中分离 常温下，液态 水中水分子间通过氢键缔合成较大分子团，而不是以单个分子形式存在，所以可用(H2O)m表示 自我测试 1.下列与氢键有关的说法错误的是 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X—H…Y的三个原子总在一条直线上 √ 自我测试 2.有下列两组命题，其中乙组命题正确且能用甲组命题解释的是 序号 甲组 乙组 ① H—I键的键能大于H—Cl键的键能 HI比HCl稳定 ② H—I键的键能小于H—Cl键的键能 HCl比HI稳定 ③ HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl的高 ④ HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl的低 A.①③　　　　B.②③　　　　C.①④　　　　D.②④ √ 自我测试 3.A、B、C、D、E是短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的外围电子排布式可表示为A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，A与B在不同周期，且A的原子半径是元素周期表中最小的；D与B同主族，E在C的下一周期，且E是同周期元素中电负性最大的元素。 回答下列问题： (1)C的简单氢化物比下一周期同主族元素的简单氢化物的沸点高，其原因是_____________________。  H2O分子间可形成氢键 (2)B、C两种元素都能和A元素组成两种常见溶剂，其分子式分别为______、_____。  C6H6 H2O (3)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为___________________(填化学式)。  SiCl4>CCl4>CH4 本课结束 $