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鲁科版选择性必修2
物质结构与性质
同学们好
欢迎来到化学课堂
meiyangyang8602
请你思考！
水有三态的变化，你对水中微粒间的相互作用有什么新的思考
气态水
液态水
固态水
气体降温加压
会液化
液体降温
会凝固
meiyangyang8602
请你思考！
通常情况下，水加热至100℃时可以变为水蒸气；
加热至2000℃或通电时才能解离成氢气和氧气。这说明了什么？
H2O(l)
100℃
H2O(g)
2000℃
H2(g)+O2(g)
结论：H2O内H和O之间的相互作用远大于H2O之间的作用。
物理变化
（H2O之间存在着相互作用）
化学变化
（H2O内H、O存在着相互作用）
分子间作用力
第二章 微粒间相互作用与物质性质
第 4 节 分子间作用力
教材分析
本节内容以学生熟悉的水的性质为线索展开，通过水的三态变化和通电分解的实质，引出分子间作用力的存在;通过不同物质熔点、沸点的比较，初步建立分子间作用力对物质性质的影响;由对水分子间氢键的重点分析，介绍氢键的形成条件、特点，再一次加深学生对结构决定物质性质的认识，并引导他们将知识应用于实践、应用于生活。
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水中微粒间的相互作用
电解水 2H2O===2H2↑+ O2↑
通电
破坏化学键 H-O-H
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水中微粒间的相互作用
固态水
液态水
气态水
水的三态变化伴随着能量变化。这说明：分子间存在着相互作用力。
分子间作用力：分子间存在的一类弱的相互作用。
最常见的分子间作用力：范德华力和氢键。
01
范德华力与物质性质
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交流研讨
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探究范德华力的形成
共价键
分子间作用力
范德华力
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探究范德华力的形成
范德华力概念的提出
荷兰物理学家
约翰内斯·迪德里·范·德·瓦耳斯
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探究范德华力的形成
范德华力
分子之间普遍存在的一种相互作用力，使物质能以聚集态（固态和液态）存在。
范德华力存在于分子间，且分子充分接近时有相互作用力，如：固态，液态时。（气体分子之间的距离很大，分子之间的范德华力相当微小）
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范德华力产生的原因
极性分子相互靠近时，一个分子的正电荷端与另一个分子的负电荷端相互吸引，这种静电吸引力称为取向力。分子极性越强，取向力就越大。
一个分子受到极性分子的诱导作用，导致正电荷重心与负电荷重心不重合或距离加大，进而使两种分子之间产生吸引力或使吸引力增强，这种吸引力称为诱导力。
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范德华力产生的原因
原子核和电子总是在不停地运动，因此即使是非极性分子，其正电荷重心与负电荷重心也会发生瞬间不重合；当分子相互靠近时，分子之间会产生静电吸引力，这种静电吸引力叫作色散力。
非极性分子与非极性分子
分子越大，分子内的电子越多，分子越容易变形，色散力就越大。除了极性特别强的极性分子间的范德华力以取向力为主以外，其他分子之间的范德华力往往以色散力为主。
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范德华力产生的原因
分子的极性与变形性，是产生范德华力的原因
范德华力的实质：电性作用
特征：没有方向性和饱和性。只要分子周围空间允许,当气体分子凝聚时,它总是尽可能多地吸引其他分子.
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范德华力与物质性质
范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高。
物质 F2 Cl2 Br2 I2
相对分子量 38 71 160 254
熔点（℃） -219.6 -101 -7.2 113.5
沸点（℃） -188.1 -34.6 58.78 184.4
熔沸点变化趋势
熔沸点逐渐升高
范德华力逐渐增强
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请你思考！
观察卤素单质的熔沸点变化，思考范德华力与相对分子质量的关系
分子组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，物质熔、沸点越高。
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请你思考！
CO2和CH3CHO的分子量相同，但CH3CHO常温下为液态？原因是什么？
分子的极性越大，范德华力越大
CO2为非极性分子
CH3CHO为极性分子
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范德华力的影响因素
1.分子构型
2.相对分子质量
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练习
石油的分馏
低沸点
高沸点
烷烃的沸点随M的增大而增大
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练习
比较H2O、H2S、H2Se、H2Te中范德华力的强弱、熔沸点的高低
范德华力：H2O＜H2S＜H2Se＜H2Te
按照一般规律，水的沸点应该低于硫化氢的沸点，但事实却相反。这是为什么？
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请你思考！
物质由液态变为固态时，通常是体积变小，但水结冰后体积却变大，原因是什么？
水分子之间除了范德华力以外还存在其他作用力，正是这种作用力，使得水分子之间的相互吸引作用变得更强，造成水的熔点和沸点的反常升高。
科学家提出了氢键的概念
02
氢键与物质性质
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氢键与物质性质
另一种常见的分子间作用力——氢键
H2O
O-H中共用电子对强烈偏向O
H几乎成为“裸露”的质子
显正电性
能与另一个水分子中显负电性的
O的孤电子对产生静电作用
H






H


H
O
H
O
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氢键与物质性质
O原子电负性大，吸引共用电子偏向自己，使自身带负电荷，H原子带正电荷。
带正电荷的H原子允许另一水分子带负电荷的O原子充分接近，并产生静电作用形成氢键。
氢键是由已经与电负性很大的原子X形成共价键的氢原子，与另一个电负性大的原子Y之间的静电作用。
X —— H · · · Y
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氢键与物质性质
X —— H · · · Y
化学键
氢键
强烈、距离近
微弱、距离远
氢键的作用能:指X—H…Y分解为X—H和Y所需要的能量。

F—H---F
O—H--- O
N—H--- N
氢键作用能(kJ/mol)
28.1
18.8
20.9
共价键键能(kJ/mol)
568
462.8
390.8
结论：氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。
氢键
Ｘ、Ｙ两原子可以相同,也可以不同
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氢键的特征
具有方向性和饱和性
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氢键的特征
具有方向性和饱和性
一个水分子最多能形成几个氢键？
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请你思考！
物质由液态变为固态时，通常是体积变小，但水结冰后体积却变大，原因是什么？
一个H2O的O-H键与另一水分子中O原子的孤电子对所在轨道的轴在一条直线上。
水分子中O采用____杂化，两个O-H键及O的两对孤对电子分别指向___________________
正四面体的四个顶角
每个水分子最多与___个水分子形成氢键。
4
1moL 冰中有——moL氢键.
2
sp3
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请你思考！
物质由液态变为固态时，通常是体积变小，但水结冰后体积却变大，原因是什么？
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请你思考！
熔沸点反常的原因？
活动探究
氢键形成的条件如何
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氢键形成的条件
在 X—H…Y 中，氢原子两边的 X 原子和 Y 原子所属元素通常具有较大的电负性和较小的原子半径，或者说，氢原子位于 X 原子和 Y 原子之间且 X 原子和 Y 原子具有强烈吸引电子的作用，氢键才能形成。
主要是N、O、F。
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活动探究
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氢键形成的条件
O— H … O
N— H … N
F— H … F
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活动探究
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氢键形成的条件
DNA双螺旋结构中的氢键
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活动探究
请你解释！
熔沸点反常的原因？
HF分子间还有氢键（F-H…F）
NH3分子间还有氢键（N-H…N）
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氢键对物质性质的影响
1.氢键对熔沸点的影响
(1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。
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氢键对物质性质的影响
1.氢键对熔沸点的影响
(2)当形成分子内氢键使物质熔沸点降低。
meiyangyang8602
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请你思考！
为什么NH3极易溶于水？
活动探究
（2）氢键对溶解度的影响
b.由于溶质分子NH3与溶剂分子H2O间可以形成氢键，使溶质的溶解度增大。 （主）
a.NH3和H2O都是极性分子，相似相溶
c.NH3与H2O发生反应
如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。
思考：为什么乙醇与水任意比互溶？
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请你思考！
为什么冰的密度比液态水小？
在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结。形成相当疏松晶体，结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。
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请你思考！
为什么HF是弱酸？
对物质电离的影响
H+难被电离
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练习
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追根寻源
请你思考！
为什么水呈现出独特的物理性质
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追根寻源
请你思考！
羊毛织品水洗后为什么会变形？
大家知道，羊毛织品水洗后会变形，这是什么原因呢 羊毛纤维是蛋白质构成的，蛋白质上的氨基和羰基可能会形成氢键。羊毛在浸水和干燥的过程中，会在这些氢键处纳入水和去除水，而且其变化往往是不可逆的，从而改变了原先蛋白质的构造，即原先的氢键部位可能发生移动，由此引起羊毛织品变形。
meiyangyang8602
练习
1. 下列说法中正确的是( )
A.分子间作用力越大，分子越稳定
B.分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大，其分子间作用力越大
D.分子间只存在范德华力
B
2.下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是( )
A.CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D.CH3—CH3、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点
逐渐升高
B
meiyangyang8602
练习
3.下列与氢键有关的说法中错误的是( )
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A—H…B—的三个原子总在一条直线上
D
4.氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为( )
A. B. C. D.
B
谢谢观看
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