第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)

分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)本節(jié)重點(diǎn)范德華力對物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等性質(zhì)的影響，氫鍵對物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等性質(zhì)的影響。第2課時(shí)分子間作用力觀察冰融化的過程，思考以下問題是否為化學(xué)變化?問題1是否需要吸收能量?問題2有沒有破壞化學(xué)鍵?問題3Q

氣體在加壓或降溫時(shí)為什么會(huì)變?yōu)橐后w、液體在降溫時(shí)會(huì)變?yōu)楣腆w？

冰雪融化成水，需要吸熱；把水變成水蒸氣仍然需要吸熱。這說明水分子之間存在著相互作用力

研究表明分子之間普遍存在著相互作用力，而荷蘭物理學(xué)家范德華是最早研究這種作用力的科學(xué)家，因而把這種分子間作用力稱為范德華力。范德華1.概念與特征⑴概念：范德華力存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物、絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)及沒有化學(xué)鍵的稀有氣體中。但像二氧化硅晶體、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不存在范德華力。（即由分子構(gòu)成的物質(zhì)中）

金剛石/硅?冰?主題1:范德華力

分子間普遍存在相互作用力，這類分子間的作用力稱為范德華力。它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。⑵特征：①范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間充分接近（300~500pm）時(shí)才有分子間的相互作用力。范德華力無方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子1.概念與特征主題1:范德華力②范德華力沒有方向性和飽和性。分子HClHBrHI范德華力(kJ/mol)21.1423.1126.00共價(jià)鍵鍵能(kJ/mol)431.8366298.7③范德華力的大小：范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。(3)本質(zhì)：分子之間的靜電作用1.概念與特征主題1:范德華力2.范德華力的影響因素主題1:范德華力分析表中數(shù)據(jù)，范德華力的大小有什么特點(diǎn)？分子HIHBrHClArCO相對分子質(zhì)量1288136.54028范德華力(kJ/mol)26.0023.1121.148.508.75范德華力：HI＞HBr＞HCl?①一般地，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大。②相對分子質(zhì)量相同或相近時(shí)，分子的極性越大，范德華力越大。如CO為極性分子，N2為非極性分子，范德華力：CO>N2范德華力：CO＞Ar?③相對分子質(zhì)量、極性相似的分子，分子的對稱性越強(qiáng)，范德華力越弱，如正丁烷＞異丁烷，鄰二甲苯＞間二甲苯＞對二甲苯分析下表數(shù)據(jù)，范德華力與熔、沸點(diǎn)的大小有什么關(guān)系？范德華力主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)分子間的范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高3.范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響主題1:范德華力鍵能大小影響分子的熱穩(wěn)定性，范德華力的大小影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)！分子HClHBrHIArCO共價(jià)鍵鍵能(kJ?mol?1)

431.8366298.7無745范德華力(kJ?mol?1)

21.1423.1126.008.508.75熔點(diǎn)/℃-114.2-86-50.8-189.2-205沸點(diǎn)/℃-85-67-35.1-185.9-191.5解釋鹵素單質(zhì)熔沸點(diǎn)的遞變性單質(zhì)相對分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F238﹣219.6﹣188.1Cl271﹣101﹣34.6Br2160﹣7.258.78I2254113.5184.4鹵素單質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)相似相對分子質(zhì)量增大范德華力增強(qiáng)熔、沸點(diǎn)越高熔、沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2【小結(jié)】相對分子質(zhì)量越大分子的極性越大范德華力越大物質(zhì)熔沸點(diǎn)越高主題1:范德華力3.范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響1.下列關(guān)于范德華力的敘述中，正確的是(

)A．范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵B．范德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱問題C．任何分子間在任意情況下都會(huì)產(chǎn)生范德華力D．范德華力非常微弱，故破壞分子間的范德華力不需要消耗能量B課堂檢測2.下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與分子間作用力無關(guān)的是（

）A.CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸點(diǎn)逐漸降低B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高D.CH3—CH3、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點(diǎn)逐漸升高B課堂檢測3.①四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)如圖所示。SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_____________均為組成和結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)化合物，范德華力隨相對分子質(zhì)量的增大而增大

②如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開_________________________________。S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)預(yù)測第IVA族、第VIA族元素氫化物的沸點(diǎn)大小P63第IVA族第VIA族為什么H2O的相對分子質(zhì)量比H2S的小，而沸點(diǎn)比H2S的高得多?以H2O為例，沸點(diǎn)反常的原因如下在水分子的O－H中，共用電子對強(qiáng)烈地偏向O，使

H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，顯正電性。它能與另一水分子中相對顯負(fù)電性的O的孤電子對產(chǎn)生靜電作用，這種靜電作用就是氫鍵。

是一種特殊的分子間作用力，是除范德華力之外的另一種分子間作用力。

由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大(FON)的原子之間的作用力。1.概念與形成條件主題2:氫鍵⑴概念：⑵形成條件：OHHOHH電負(fù)性大，半徑小無內(nèi)層電子，幾乎成為“裸露”的質(zhì)子…氫鍵①已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子②電負(fù)性很大且半徑小的原子提供孤電子對1.概念與形成條件主題2:氫鍵2.表示方法及分類

用X—H…Y—表示。式中X和Y表示N、O、F，“—”表示共價(jià)鍵，“…”表示形成的氫鍵。HFHFHFHF鍵長氫鍵的鍵長：一般定義為A—H…B的長度，而不是H…B的長度。C原子吸引電子能力較弱，一般不形成氫鍵。主題2:氫鍵⑴表示方法：(2)分類：①分子間氫鍵（屬于分子間作用力）

氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間。

如：HF、H2O、NH3

、C2H5OH、CH3COOH分子間可形成分子間氫鍵2.氫鍵的表示方法及分類主題2:氫鍵②分子內(nèi)氫鍵（不屬于分子間作用力）

某些物質(zhì)在分子內(nèi)也可形成氫鍵，例如當(dāng)苯酚在鄰位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2時(shí)，可形成分子內(nèi)的氫鍵，組成“螯合環(huán)”的特殊結(jié)構(gòu)。熔點(diǎn)：2℃沸點(diǎn)：115℃熔點(diǎn)：196.5℃沸點(diǎn)：246.6℃2.表示方法及分類主題2:氫鍵(2)分類：3.氫鍵的特征①氫鍵屬于一種較弱的作用力，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，但比范德華力強(qiáng)，不屬于化學(xué)鍵。共價(jià)鍵鍵能（kJ·mol-1）467范德華力（kJ·mol-1）11氫鍵（kJ·mol-1）18.8共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力氫鍵X—H…Y的強(qiáng)弱與X和Y的電負(fù)性有關(guān)。電負(fù)性越大，則氫鍵越強(qiáng)。

F-H…F>O-H…O>O-H…N>N-H…N主題2:氫鍵②氫鍵具有方向性和飽和性（分子間氫鍵X—H…Y為直線形，分子內(nèi)氫鍵成一定角度）和飽和性（一個(gè)X—H只能和一個(gè)Y原子結(jié)合），但本質(zhì)上與共價(jià)鍵的方向性和飽和性不同。方向性A—H…B三個(gè)原子一般在同一方向上。原因是在這樣的方向上成鍵兩原子電子云之間的排斥力最小，形成的氫鍵最強(qiáng)，體系最穩(wěn)定飽和性每一個(gè)A—H只能與一個(gè)B原子形成氫鍵，原因是H原子半徑很小，再有一個(gè)原子接近時(shí)，會(huì)受到A、B原子電子云的排斥3.氫鍵的特征主題2:氫鍵思考：一個(gè)水分子最多能形成幾個(gè)氫鍵？水分子間形成以一個(gè)水分子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，故每個(gè)水分子與相鄰四個(gè)水分子形成四個(gè)氫鍵，而二個(gè)水分子共一個(gè)氫鍵，故一個(gè)水分子可形成二個(gè)氫鍵。1molH2O中最多可以形成2mol氫鍵；1molHF最多可以形成1mol氫鍵；1molNH3

最多可以形成1mol氫鍵主題2:氫鍵4.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響①氫鍵主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高，分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)降低。主題2:氫鍵HF和NH3在水中的溶解度比較大水結(jié)冰時(shí),體積膨脹,密度降低。氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，其密度比液態(tài)水小。4.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響主題2:氫鍵氫鍵是蛋白質(zhì)具有生物活性的高級(jí)結(jié)構(gòu)的重要原因DNA雙螺旋的兩個(gè)螺旋鏈也正是通過氫鍵相互結(jié)合主題2:氫鍵①氫鍵的形成都會(huì)使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。(

)②氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵,它廣泛存在于自然界中的物質(zhì)中。(

)③HF的沸點(diǎn)較高,是因?yàn)镠—F鍵的鍵能很大。(

)④每個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵()⑤在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵()⑥分子間形成氫鍵能使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高()⑦HF的穩(wěn)定性很強(qiáng),是因?yàn)槠浞肿娱g能形成氫鍵()⑧鄰羥基苯甲醛的熔點(diǎn)比對羥基苯甲醛的熔點(diǎn)高()1.判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)×××√××××課堂檢測2.下列與氫鍵有關(guān)的說法中錯(cuò)誤的是（

）A.鹵化氫中HF沸點(diǎn)較高，是由于HF分子間存在氫鍵B.鄰羥基苯甲醛（）的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲醛（）的熔、沸點(diǎn)低C.氨水中存在分子間氫鍵D.形成氫鍵A—H…B—的三個(gè)原子總在一條直線上D分子：有氫鍵一定有范德華力,有范德華力不一定有氫鍵。課堂檢測3.①常溫下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______________________________________________。乙醇與水形成分子間氫鍵而氯乙烷不能與水形成氫鍵②在常壓下，甲醇的沸點(diǎn)(65℃)比甲醛的沸點(diǎn)(－19℃)高。主要原因是___________________。甲醇分子間存在氫鍵③在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)中，所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開______________________，原因是_________________________________________________________H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子，水分子間含氫鍵比甲醇中多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大課堂檢測4、回答下列問題(1)尿素[CO(NH2)2]易溶于水，其原因除尿素和水都是極性分子外，還有______________________________。