第三節(jié) 分子的性質(zhì)(第二課時)

1、新課標(biāo)人教版選修新課標(biāo)人教版選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第三節(jié) 分子的性質(zhì)分子的性質(zhì)（第二課時）（第二課時） 高二化學(xué)高二化學(xué)分子間作用力和氫鍵分子間作用力和氫鍵二、二、分子間作用力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間作用力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子分子HCl HBr HI范 德 華 力范 德 華 力(kJ/mol)21.1423.1126.00共價鍵鍵能共價鍵鍵能(kJ/mol)431.8366298.71. 定義：把分子聚集在一起的作用力，定義：把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力。又稱范德華力。 其本質(zhì)是分子間的電性引力其本質(zhì)是分子間的電性引

2、力。請分析下表中數(shù)據(jù)請分析下表中數(shù)據(jù)2. 特點：范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小特點：范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小1-2數(shù)量級。數(shù)量級。 3. 3. 影響范德華力大小的因素影響范德華力大小的因素（1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 的分子，相對分子質(zhì)量越的分子，相對分子質(zhì)量越 ，范德范德華力華力越越 ，熔、沸越，熔、沸越 。 單質(zhì)單質(zhì)相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量 熔點熔點/ 沸點沸點/ F2 38 -219.6 -188.1Cl2 71 -101.0 -34.6Br2 160 -7.2 58.8 I2 254 113.5 184.4 分子分子HCl HBr HI 相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量365 81128 范德華力范德華

3、力(kJ/mol)21.1423.1126.00 熔點熔點/-114.8-98.5-50.8 沸點沸點/-84.9 -67-35.4 相似相似大大大大請分析下表中數(shù)據(jù)請分析下表中數(shù)據(jù)高高結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式化學(xué)式化學(xué)式相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量沸點沸點/（1）CH3OH（甲醇）（甲醇）CH4O3264（2）CH3CH2OH（乙醇）（乙醇）C2H6O4678（3）CH3CH2CH2OH（丙醇）（丙醇）C3H6O6097四鹵化碳的熔沸點與四鹵化碳的熔沸點與相對原子質(zhì)量的關(guān)系相對原子質(zhì)量的關(guān)系分子分子相對分相對分子質(zhì)量子質(zhì)量分子的分子的極性極性熔點熔點/沸點沸點/CO28極性極性-205.05-191.49N

4、228非極性非極性-210.00-195.81（2）相對分子質(zhì)量）相對分子質(zhì)量 或或 時，分子的極性時，分子的極性越越 ，范德華力范德華力越越 ，熔、沸越，熔、沸越 。 相同相同相近相近大大大大請分析下表中數(shù)據(jù)請分析下表中數(shù)據(jù)高高4. 4. 分子間的范德華力有以下幾個特征：分子間的范德華力有以下幾個特征： （1 1）作用力的范圍很?。┳饔昧Φ姆秶苄。? 2）很弱，約比化學(xué)鍵能?。┖苋?，約比化學(xué)鍵能小1 12 2個數(shù)量級，個數(shù)量級， 大約只有幾到幾十大約只有幾到幾十 KJmolKJmol-1-1。（3 3）一般無方向性和飽和性）一般無方向性和飽和性 （4 4）相對分子質(zhì)量越大，）相對分子質(zhì)量越

5、大，范德華力越大；分子范德華力越大；分子 的極性越大，范德華力越大的極性越大，范德華力越大（1）將干冰氣化，破壞了）將干冰氣化，破壞了CO2分子晶分子晶 體的體的 。（2）將）將CO2氣體溶于水，破壞了氣體溶于水，破壞了CO2 分子分子 。分子間作用力分子間作用力共價鍵共價鍵思考：思考：（3）解釋）解釋CCl4（液體）（液體）CH4及及CF4是氣體，是氣體， CI4是固體的原因。是固體的原因。 它們均是正四面體結(jié)構(gòu)，它們的分子間它們均是正四面體結(jié)構(gòu)，它們的分子間作用力隨相對分子質(zhì)量增大而增大，相對分作用力隨相對分子質(zhì)量增大而增大，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。子質(zhì)量越大，分子間作用力越大

6、。 分子間作用力大小分子間作用力大小: CI4 CCl4 CF4 CH4四鹵化碳的熔沸點與相對原子質(zhì)量的關(guān)系四鹵化碳的熔沸點與相對原子質(zhì)量的關(guān)系-150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點沸點/ /周期周期一些氫化物的沸點一些氫化物的沸點非金屬元素的氫化物在固態(tài)時是分子晶非金屬元素的氫化物在固態(tài)時是分子晶體，其熔沸點與其分子量有關(guān)對于同一主體，其熔沸點與其分子量有關(guān)對于同一主族非金屬元素而言，從上到下，分子量逐漸族非金屬元素而言，從上到下，分子量逐漸增大，熔沸

7、點應(yīng)逐漸升高而增大，熔沸點應(yīng)逐漸升高而HF、H2O、NH3卻出現(xiàn)卻出現(xiàn)反常反常，為什么？，為什么？說明在說明在HF、H2O、NH3分子間還存在除分子間還存在除分子間作力之外的其他作用這種作用就是分子間作力之外的其他作用這種作用就是氫鍵氫鍵三、氫鍵三、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響氫鍵是一種特殊的分子間作用力，它是由已經(jīng)氫鍵是一種特殊的分子間作用力，它是由已經(jīng)與電負性很強的原子形成共與電負性很強的原子形成共 價鍵的價鍵的氫原子氫原子與另與另一分子中一分子中電負性很強的原子電負性很強的原子之間的作用力之間的作用力.1. 1. 氫鍵概念氫鍵概念例如：例如： 在在HF中中 F 的電負性相

8、當(dāng)大的電負性相當(dāng)大, 電子對強烈電子對強烈地偏向地偏向 F, 而而 H 幾乎成了質(zhì)子幾乎成了質(zhì)子(H+ +), 這種這種 H 與另與另一個一個HF分子中電負性相當(dāng)大、分子中電負性相當(dāng)大、r 小的小的F相互接相互接近時近時, 產(chǎn)生一種特殊的分子間力產(chǎn)生一種特殊的分子間力 氫鍵氫鍵. 氫鍵可以表示為氫鍵可以表示為 ,如如: FHFH2、形成的兩個條件、形成的兩個條件: 與電負性大且與電負性大且 r 小的原子小的原子(F, O, N)相連的相連的 H ; 在附近有電負性大在附近有電負性大, r 小的原子小的原子(F, O, N). A H B甲原子甲原子乙原子乙原子氫鍵氫鍵A、 B為電為電負性較強，

9、負性較強，有孤對電有孤對電子的原子子的原子甲醇甲醇3. 氫鍵的存在氫鍵的存在（1）分子間氫鍵）分子間氫鍵 氫鍵普遍存在于已經(jīng)與氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F形成共價形成共價鍵的氫原子與另外的鍵的氫原子與另外的N、O、F原子之間。原子之間。如：HF、H2O、NH3 相互之間相互之間C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之間相互之間 （2）分子內(nèi)氫鍵）分子內(nèi)氫鍵 某些物質(zhì)在分子內(nèi)也可形成氫鍵，例如當(dāng)苯某些物質(zhì)在分子內(nèi)也可形成氫鍵，例如當(dāng)苯酚在鄰位上有酚在鄰位上有CHO、COOH、OH和和NO2時，可形成分子內(nèi)的氫鍵，組成時，可形成分子內(nèi)的氫鍵，組成“螯合環(huán)螯合環(huán)”的特的特殊結(jié)構(gòu)殊結(jié)構(gòu). (2)

10、(2)分子內(nèi)氫鍵：分子內(nèi)氫鍵： 例如例如 (1)分子間氫鍵：分子間氫鍵：4. 氫鍵鍵能大小范圍氫鍵鍵能大小范圍 氫鍵介于范德華力和化學(xué)鍵之間氫鍵介于范德華力和化學(xué)鍵之間, ,是一種較弱是一種較弱的作用力。的作用力。FH-FOH- ONH- N氫鍵鍵能氫鍵鍵能 (kJ/mol)28.118.817.9范德華力范德華力(kJ/mol)13.416.412.1共價鍵鍵能共價鍵鍵能(kJ/mol568462.8390.8 氫鍵強弱與氫鍵強弱與X和和Y的吸引電子的能力有關(guān)，的吸引電子的能力有關(guān)，即與即與X和和Y的電負性有關(guān)的電負性有關(guān).它們的吸引電子能力越它們的吸引電子能力越強強(即電負性越大即電負性越

11、大)，則氫鍵越強，如，則氫鍵越強，如F原子得電原子得電子能力最強，因而子能力最強，因而F- -HF是最強的氫鍵是最強的氫鍵; 原子吸原子吸引電子能力不同，所以氫鍵強弱變化順序為：引電子能力不同，所以氫鍵強弱變化順序為： F- -HF O- -HO O- -HN N- -HN C原子吸引電子能力較弱，一般不形成氫鍵。原子吸引電子能力較弱，一般不形成氫鍵。5. 氫鍵強弱氫鍵強弱6. 氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響：氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響：（1 1）對沸點和熔點的影響）對沸點和熔點的影響 分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點升高。而分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵使物質(zhì)熔、沸點升高。而分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的沸點和熔點降低。使物質(zhì)的

12、沸點和熔點降低。（2 2）對溶解度的影響）對溶解度的影響 溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好。而當(dāng)溶質(zhì)與溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好。而當(dāng)溶質(zhì)與溶劑之間不溶劑之間不能形成氫鍵恰好相反。像溶質(zhì)分子不能形成氫鍵恰好相反。像溶質(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、乙酸等能與極易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能與水混溶就是它們與水形成了分子間氫鍵的原因。水混溶就是它們與水形成了分子間氫鍵的原因。 小結(jié)：小結(jié)： 定義定義范德華力范德華力氫鍵氫鍵共價鍵共價鍵作用微粒作用微粒分子間普遍分子間普遍存在的作用存在的作用力力已經(jīng)與電負性很強的已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電原子與另一分子中電負性很強的原子之間負性很強的原子之間的作用力的作用力原子之間通過原子之間通過共用電子對形共用電子對形成的化學(xué)鍵成的化學(xué)鍵相鄰原子之間相鄰原子之間分子間或分子內(nèi)氫原子與電分子間或分子內(nèi)氫原子與電負性很強的負性很強的F、O、N之間之間分子之間分子之間強弱強弱弱弱較強較強很強很強對物質(zhì)性質(zhì)對物質(zhì)性質(zhì)的影響的影響范德華力越范德華力越大，物質(zhì)熔大，物質(zhì)熔沸點越高沸點越高對某些物質(zhì)對某些物質(zhì)(如水、氨如水、氨氣氣)的溶解性、熔沸點的溶解性、熔沸點都產(chǎn)生影響都產(chǎn)生影響物質(zhì)的穩(wěn)