高二選修三化學(xué)第4節(jié)《分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)》課件 魯科版

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第4節(jié)分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 了解分子間作用力的廣泛存在及對物質(zhì)性質(zhì)的影響 2 了解氫鍵的形成條件 類型和特點(diǎn) 3 列舉含有氫鍵的物質(zhì) 知道氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學(xué)案 探究整合應(yīng)用 第4節(jié) 課前自主學(xué)案 一 分子間作用力1 概念分子間存在的一類弱的 2 分類 相互作用力 范德華力 氫鍵 思考感悟1 水分解和水在三態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)改變的作用力相同嗎 提示 水分解時(shí)改變分子間作用力和分子內(nèi)的化學(xué)鍵 三態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)只改變分子間作用力 二 范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響 分子 相互作用力 電性 小 越大 相似 物理 思考感悟2 Cl2 Br2 I2三者的組成和化學(xué)性質(zhì)均相似 但狀態(tài)卻為氣 液 固的原因是什么 提示 Cl2 Br2 I2的組成和結(jié)構(gòu)相似 由于相對分子質(zhì)量逐漸增大 所以范德華力逐漸增大 故熔 沸點(diǎn)升高 狀態(tài)由氣體變?yōu)橐后w 固體 三 氫鍵與物質(zhì)性質(zhì)1 氫鍵的概念當(dāng)氫原子與電負(fù)性大的原子X以共價(jià)鍵結(jié)合時(shí) H原子與另一個(gè)電負(fù)性大的原子Y之間的 2 氫鍵的表示形式 1 通常用 表示氫鍵 其中X H表示氫原子和X原子以 相結(jié)合 靜電相互作用 X H Y 共價(jià)鍵 2 氫鍵的鍵長是指 間的距離 鍵能是指X H Y分解為X H和Y所需要的能量 3 氫鍵的形成條件 1 氫原子位于X原子和Y原子之間 2 X Y原子所屬元素具有很強(qiáng)的 和很小的 X Y原子主要是 原子 X和Y 電負(fù)性 原子半徑 N O F 5 氫鍵的特征 1 氫鍵的鍵能比范德華力的作用 比化學(xué)鍵的鍵能 2 氫鍵具有一定的方向性和飽和性 分子內(nèi) 分子間 大一些 小得多 6 氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 1 當(dāng)形成分子間氫鍵時(shí) 物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)將 2 當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵時(shí) 物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)將 3 氫鍵也影響物質(zhì)的 等過程 升高 降低 電離 溶解 思考感悟3 1 能形成氫鍵的物質(zhì)中一定存在氫鍵嗎 2 液態(tài)水中分子間的作用力只有氫鍵嗎 水分子的穩(wěn)定性是氫鍵的影響嗎 提示 1 不一定 氫鍵的存在也與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān) 如液態(tài)和固態(tài)水中存在氫鍵 但氣態(tài)水分子之間由于距離太遠(yuǎn)無法形成氫鍵 2 液態(tài)水分子之間的作用力主要是氫鍵 但也存在范德華力 在水分子內(nèi)部存在共價(jià)鍵 O H鍵 由于H O鍵鍵能較大 因此水分子穩(wěn)定 所以水分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān) 1 下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中 正確的是 A 范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)熔 沸點(diǎn)高低的唯一因素B 范德華力與物質(zhì)的物理性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系C 范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)D 范德華力是僅影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素 解析 選D 范德華力不能影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 僅能影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的部分物理性質(zhì) 如熔點(diǎn) 沸點(diǎn)及溶解性等 并且不是唯一的影響因素 2 下列變化中 不需要破壞化學(xué)鍵的是 A 干冰汽化B 氯化氫溶于水C 水通電分解成氫氣和氧氣D 加熱使氯化鈉熔化解析 選A 干冰汽化破壞的是范德華力 氯化氫溶于水破壞的是共價(jià)鍵 水通電分解生成氫氣和氧氣破壞的是共價(jià)鍵 加熱使氯化鈉熔化破壞的是離子鍵 3 關(guān)于氫鍵的下列說法正確的是 A 由于氫鍵的作用 使NH3 H2O HF的沸點(diǎn)反常 且沸點(diǎn)高低順序?yàn)镠F H2O NH3B 氫鍵只能存在于分子間 不能存在于分子內(nèi)C 沒有氫鍵 就沒有生命D 相同量的水在氣態(tài) 液態(tài)和固態(tài)時(shí)均有氫鍵 且氫鍵的數(shù)目依次增多 解析 選C A項(xiàng) 反常 是指它們在本族氫化物沸點(diǎn)排序中的現(xiàn)象 它們的沸點(diǎn)順序可由存在狀態(tài)看出 常溫下只有水是液體 應(yīng)該水的沸點(diǎn)最高 B項(xiàng)分子內(nèi)可以存在氫鍵 C項(xiàng)正確 因?yàn)闅滏I造就了常溫常壓下的水是液態(tài) 而液態(tài)的水是生物體營養(yǎng)傳遞的基礎(chǔ) D項(xiàng)水在氣態(tài)時(shí) 分子間距離大 一般認(rèn)為分子之間沒有氫鍵 課堂互動講練 特別提醒 1 有氫鍵的分子間也有范德華力 但有范德華力的分子間不一定有氫鍵 2 氫鍵與范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì) 如熔點(diǎn) 沸點(diǎn)等 化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 下列說法不正確的是 A 分子間作用力是分子間相互作用力的總稱B 分子間氫鍵的形成對物質(zhì)的溶解度有影響C 范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間D 氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵 它廣泛地存在于自然界中 解析 分子間作用力是分子間相互作用力的總稱 A正確 范德華力是分子與分子間的相互作用力 而氫鍵是分子間比范德華力稍強(qiáng)的作用力 它們可以同時(shí)存在于分子之間 C正確 分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)升高外 對物質(zhì)的溶解度等也有影響 B正確 氫鍵不是化學(xué)鍵 化學(xué)鍵是原子與原子間強(qiáng)烈的相互作用 D錯(cuò)誤 答案 D 誤區(qū)警示 1 分子間作用力不等價(jià)于范德華力 對某些分子來說分子間作用力包括范德華力和氫鍵 2 氫鍵不是化學(xué)鍵 1 范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響 1 對物質(zhì)熔 沸點(diǎn)的影響一般說來 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 相對分子質(zhì)量越大 分子間作用力越大 物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)通常越高 如熔 沸點(diǎn) I2 Br2 Cl2 F2 Rn Xe Kr Ar Ne He 2 對物質(zhì)溶解性的影響如 在273K 101kPa時(shí) 氧氣在水中的溶解度 0 049cm3 L 1 比氮?dú)庠谒械娜芙舛?0 024cm3 L 1 大 就是因?yàn)镺2與水分子之間的作用力比N2與水分子之間的作用力大所導(dǎo)致的 3 相似相溶原理極性分子易溶于極性溶劑中 如HCl易溶于水中 非極性分子易溶于非極性溶劑中 如I2易溶于CCl4中 白磷易溶于CS2中 2 氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 1 對物質(zhì)熔 沸點(diǎn)的影響 某些氫化物分子存在氫鍵 如H2O NH3 HF等 會比同族氫化物沸點(diǎn)反常 如H2O H2Te H2Se H2S 當(dāng)氫鍵存在于分子內(nèi)時(shí) 它對物質(zhì)性質(zhì)的影響與分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)產(chǎn)生的影響是不同的 鄰羥基苯甲醛的氫鍵存在于分子內(nèi)部 對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵 因此對羥基苯甲醛的熔點(diǎn) 沸點(diǎn)分別比鄰羥基苯甲醛的熔點(diǎn) 沸點(diǎn)高 2 對物質(zhì)密度的影響氫鍵的存在 會使物質(zhì)的密度出現(xiàn)反常 如液態(tài)水變?yōu)楸?密度會變小 3 對物質(zhì)溶解度的影響溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵 溶解性好 溶質(zhì)分子不能與水分子形成氫鍵 在水中溶解度就比較小 如NH3極易溶于水 甲醇 乙醇 甘油 乙酸等能與水混溶 就是因?yàn)樗鼈兣c水形成了分子間氫鍵的原因 4 氫鍵對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響氫鍵的存在使一些物質(zhì)具有一些特殊結(jié)構(gòu) 如冰晶體的孔穴結(jié)構(gòu) DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)等 特別提醒 判斷物質(zhì)的性質(zhì)受何種作用力影響 首先要弄清該性質(zhì)是物理性質(zhì)還是化學(xué)性質(zhì) 然后找出其影響因素 同時(shí)也要能根據(jù)作用力的強(qiáng)弱分析物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律 如鍵能越大 鍵長越短 鍵能越強(qiáng) 化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定 相對分子質(zhì)量越大 分子間作用力越強(qiáng) 熔 沸點(diǎn)越高 如圖中A B C D四條曲線分別表示 A A A A族元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn) 其中表示 A族元素氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)的是曲線 表示 A族元素氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)的是曲線 同一族中第3 4 5周期元素的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)依次升高 其原因是 曲線中第2周期元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)顯著高于第3周期元素氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn) 其原因是 解析 H2O與H2O分子之間可形成四個(gè)氫鍵 故沸點(diǎn)最高 故A為 A族氫化物沸點(diǎn)曲線 A族的氫化物都為非極性分子 沸點(diǎn)較低 第2周期元素的氫化物間不存在氫鍵 故選D 由于同一主族中第3 4 5周期元素的氣態(tài)氫化物間不存在氫鍵 且結(jié)構(gòu)相似 所以它們沸點(diǎn)與范德華力有關(guān) 而范德華力與相對分子質(zhì)量有關(guān) 故隨著相對分子質(zhì)量的增大 沸點(diǎn)隨之升高 曲線中第2周期元素的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)顯著高于第3周期元素氣態(tài)氫化物 原因是第2周期元素氫化物分子間存在氫鍵 答案 AD結(jié)構(gòu)相似 相對分子質(zhì)量增大 范德華力增大 沸點(diǎn)升高分子間存在氫鍵 規(guī)律方法 影響物質(zhì)性質(zhì)因素的判斷在分子內(nèi)部和分子間存在著不同的作用力 這些作用力對分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都有不同程度的影響 因此在分析某些性質(zhì)時(shí)容易造成混淆 1 共價(jià)鍵是原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵 它存在于分子內(nèi)部 影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 如穩(wěn)定性 活潑性等 2 分子間作用力是分子間微弱的相互作用 包括范德華力和氫鍵 分子間作用力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì) 如熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 硬度等 3 氫鍵是一種介于化學(xué)鍵和范德華力之間的相互作用 它只存在于分子間或分子內(nèi)活動性較強(qiáng)的非金屬元素N O F和與之相鄰的H之間 氫鍵的存在對物質(zhì)的熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 溶解性等物理性質(zhì)有很大影響 如H2O的沸點(diǎn)比H2S的高許多 NH3極易溶于水等 4 由于稀有氣體是單原子分子 因此在形成晶體時(shí) 只存在分子間作用力 而不存在共價(jià)鍵 變式訓(xùn)練2若不斷地升高溫度 實(shí)現(xiàn) 雪花 水 水蒸氣 氧氣和氫氣 的變化 在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是 A 氫鍵 分子間作用力 非極性鍵B 氫鍵 氫鍵 極性鍵C 氫鍵 極性鍵 分子間作用力D 分子間作用力 氫鍵 非極性鍵 解析 選B 固態(tài)的水與液態(tài)的水分子間的作用力種類相同 均為氫鍵和范德華力 區(qū)別在于氫鍵的數(shù)目 故由固態(tài)水 液態(tài)水破壞氫鍵 同樣 由液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r(shí) 破壞的也是氫鍵 而由H2O 氣 H2 氣 O2 氣 時(shí)破壞了化學(xué)鍵 故選B 探究整合應(yīng)用 水分子間存在 氫鍵 從而彼此結(jié)合而形成 H2O n 在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體 通過氫鍵相互連接成龐大的冰晶體 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示 1 1mol冰中有 mol 氫鍵 2 在冰的結(jié)構(gòu)中 每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接 在冰晶體中除氫鍵外 還存在范德華力 11kJ mol 1 已知冰的升華熱是51kJ mol 1 則冰晶體中氫鍵的能量是 kJ mol 1 3 用x y z分別表示H2O H2S H2Se的沸點(diǎn) 則x y z的大小關(guān)系是 其判斷依據(jù)是 3 氫鍵對物質(zhì)熔 沸點(diǎn)的影響 某些氫化物分子間存在氫鍵 如H2O NH3 HF等 會使同族氫化物沸點(diǎn)反常 如H2O H2Te H2Se H2S 答案 1 2 2 20 3 x z y水分子間存在氫鍵 故沸點(diǎn)最高 硒化氫比硫化氫相對分子質(zhì)量大 分子間作用力大 故硒化氫沸點(diǎn)高 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 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