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第三节 分子结构与物质的性质
第2课时：范德华力与氢键
第二章 分子结构与性质
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
为什么气体在降温加压时会液化？液体在降温时会凝固？
01
范德华力
01、范德华力
范德华力
分子间普遍存在相互作用力，这类分子间的作用力称为范德华力。它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。
范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子
01、范德华力
结论1
范德华力很弱，比化学键的键能小1～2个数量级
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
HCl
HBr
HI
共价键键能 (kJ ? mol?1)
431.8
366
298.7
范德华力(kJ ? mol?1)
21.14
23.11
26.00
分析表中数据，范德华力的大小有什么特点？
分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大
结论2
范德华力的大小及其影响因素
01、范德华力
分子的极性越大，范德华力越大
结论3
范德华力的大小及其影响因素
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
共价键键能 (kJ ? mol?1)
范德华力(kJ ? mol?1)
分析表中数据，范德华力的大小有什么特点？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}Ar
CO
无
745
8.50
8.75
01、范德华力
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
F2
Cl2
Br2
I2
熔点/℃
-219.6
-101
-7.2
113.5
沸点/℃
-188.1
-34.6
58.78
184.4
分析表中数据并思考：范德华力与物质性质之间的关系？
范德华力的大小——对物质性质的影响
组成结构相似的分子，分子间的范德华力越大，
物质的熔、沸点越高
结论4
键能大小影响分子的热稳定性，范德华力的大小影响物质的熔、沸点！
01、范德华力
物质在加热过程中其状态变化的微观模拟过程
01、范德华力
物质的熔、沸点越高
范德华力越大
决定
决定
分子的极
性越大
相对分子
质量越大
归纳总结：范德华力对物质性质的影响
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
×
×
×
×
CH4
SiH4
GeH4
SnH4
NH3
PH3
AsH3
SbH3
HF
HCl
HBr
HI
H2O
H2S
H2Se
H2Te
沸点/℃
周期
一些氢化物的沸点
一般：同一主族非金属氢化物，从上到下，Mr逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．
而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？
02
氢键
02、氢键
无内层电子，几乎成为“裸露”的质子
电负性大，半径小
氢键
O
H
H
δ＋
δ＋
δ－
δ－
…
H—O键极性很强
O
H
H
1.定义：它是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的 氢原子与另一分子中电负性很大的原子之间的作用力.
02、氢键
2.表示： 氢键通常用X—H…Y —表示,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键（X、Y为N、O、F）
3.形成条件：
① 电负性很大的原子: 半径小，且能提供孤电子对。如N、O、F
② H原子: 已与电负性很大的原子形成共价键。
02、氢键
氢键的特征
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
467
11
18.8
共价键的键能?
?
（????????????????????????????）?
?
范德华力
?
（????????????????????????????）?
?
氢键
?
（????????????????????????????）?
?
氢键不属于化学键，是一种特殊的分子间作用力。氢键键能较小，约为共价键的十分之几，但比范德华力 强;氢键具有一定的饱和 性和方向性。
02、氢键
思考：一个水分子最多能形成几个氢键？
水分子间形成以一个水分子为中心的正四面体结构，故每个水分子与相邻四个水分子形成四个氢键，而二个水分子共一个氢键，故一个水分子可形成二个氢键。
02、氢键
（1）分子间氢键
氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。
如：HF、H2O、NH3 相互之间
C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间
氢键的分类
02、氢键
（2）分子内氢键
某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构.
氢键的分类
02、氢键
邻羟基苯甲醛（熔点-7 ℃）
对羟基苯甲醛（熔点115 ℃）
解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明。
分子内氢键
分子间氢键
【思考与讨论】
02、氢键
①存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点。
②存在分子内氢键使物质熔、沸点降低。
邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
对物质熔、沸点的影响
02、氢键
生物大分子中的氢键
小结
作用力类型
范德华力
氢键
共价键
作用微粒
分子
H与N、O、F
原子
强度比较
共价键＞氢键＞范德华力
影响因素
组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大
形成氢键元素的电负性
原子半径
对性质
的影响
影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质
分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大
键能越大，稳定性越强
范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
B
1．研究发现，在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好应用前景。下列分析正确的是
A．基态原子核外未成对电子数为：Co>Mn>OB．元素第一电离能顺序为：MnH2O>CO2>H2D．CO2、H2、CH3OH均为非极性分子
C
2．下列说法正确的是
A．HCl气体和蔗糖溶于水时，都破坏了共价键B．H2O、H2S、H2Se的相对分子质量依次增大，熔点依次增大C．NaOH和K2SO4的化学键类型和晶体类型相同D．干冰容易升华，是由于干冰中的共价键强度较弱

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