资源简介

(共23张PPT)
2.4 分子间作用力
分子间作用力
水的三态变化伴随着能量变化
固态水
液态水
气态水
说明分子间存在着相互作用力
分子间作用力
1. 分子之间存在着的多种相互作用的统称。
2. 是一种弱的相互作用力，
3. 最常见的分子间作用力：范德华力和氢键。
分子间作用力
化学键 分子间作用力 共价键 氢键 范德华力
作用能 kJ·mol-1 100~600 不超40 2~20
一、范德华力
⑴定义：物质分子间的普遍存在的作用力，使物质能以一定的凝聚态(固态或液态)存在。
⑵范德华力的实质：电性作用。
⑶特征：
①很弱，比化学键的键能小得多(约小1-2个数量级）
②无方向性，无饱和性。
③范德华力是一种短程力，作用范围通常0.3 0.5nm，气体分子间的作用可忽略不计。
分子 HCl HBr HI CO Ar
范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00 8.75 8.50
共价键键能(kJ/mol) 431.8 366 298.7 745 无
一、范德华力
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。
一、范德华力
范德华力对物质性质的影响：熔沸点
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
例1
一、范德华力
范德华力对物质性质的影响：熔沸点
结构和组成相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。
一、范德华力
例2 石油的分馏
低沸点
高沸点
烷烃的沸点随M的增大而增大
范德华力对物质性质的影响：熔沸点
一、范德华力
范德华力对物质性质的影响：熔沸点
【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。
一、范德华力
范德华力对物质性质的影响：熔沸点
例3
极性增大，分子间作用力也增大。
CH3CH2CH3
CH3OCH3
CH3CHO
沸点
231K
248K
294K
一、范德华力
范德华力对物质性质的影响：熔沸点
例4
沸点
309.4K
282.7K
303K
同分异构体，支链越多，范德华力越小，熔沸点越低。
一、范德华力
化学键 范德华力
概念
存在范围
作用力强弱
影响的性质
相邻的原子间强烈的相互作用
把分子聚集在一起的作用力
分子内、原子间
分子之间
较强
与化学键相比弱的多
主要影响化学性质
主要影响物理性质（如:熔沸点）
1. 化学键与范德华力的比较
2．对范德华力存在的理解
(1)离子化合物中只存在化学键，不存在范德华力。
(2)范德华力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间及稀有气体分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在范德华力。
归纳总结
二、氢键
水是我们身边常见的一种物质，也是生命必须的物质之一，但它却非常的“与众不同”。你注意到我们每天都离不开的水有什么反常之处吗？
二、氢键
【水之反常1】第VIA元素的氢化物中，常温常压下H2S、H2Se、H2Te都是气体，只有水以液态存在。按照一般规律，水的沸点应该低于H2S的沸点。
【水之反常2】物质由液态变为固态时，通常体积变小，但水结冰后体积却变大。充满水的密闭容器，结冰时甚至能将容器撑破。
二、氢键
额外的分子间作用力
【思考】熔沸点反常的原因？
二、氢键
水分子间形成的氢键
在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使得H几乎成为“裸露”的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对
产生静电作用，这种静电作用就是氢键。
二、氢键
X —— H · · · Y
化学键
氢键
强烈、距离近
微弱、距离远
Ｘ、Ｙ两原子可以相同,也可以不同。
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。
二、氢键
结合下列数据分析：
①为什么H2O分子间能形成氢键，而CH4分子间难形成氢键？
②为什么NH3分子间能形成氢键，而HCI分子间难形成氢键？
O原子的电负性强
N原子的半径小
氢键形成的条件
二、氢键
氢键形成的条件
氢键的本质:
强极性键(X-H)上的氢与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子Y之间的静电作用力。
2、X—H…Y中的Y必须电负性强、原子半径小、具有孤对电子。
（X、Y可以相同，也可以不同）
1、有X-H共价键，X原子电负性强，原子半径小，主要是F、O、N。
二、氢键
氢键的特点：有方向性，有饱和性
方向性(X－H…Y尽可能在同一条直线上)
饱和性(一个X－H只能和一个Y原子结合)
二、氢键
氢键的种类：
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
对羟基苯甲醛形成分子间氢键
分子间氢键增强分子间作用力，使熔沸点升高。
分子内氢键削弱分子间作用力，使熔沸点降低；
二、氢键
●●●
思考讨论
1、NH3极易溶于水？NH3溶于水是形成N-H…O还是形成O-H…N
2、水和甲醇互溶原因？
形成氢键，也是溶液呈碱性原因。
水、甲醇互溶
氢键存在增大了溶解性。
溶质分子与溶剂分子间形成氢键使溶质溶解度增大。
二、氢键
在水蒸气中，水以单个H2O 分子形式存在；
在液态水中，几个水分子通过氢键结合形成(H2O)n缔合分子；
讨论水的特殊性：
(1)水的熔沸点比较高？
(2)为什么结冰后体积膨胀浮在水面上？
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。

展开更多......

收起↑