分子的性質(zhì)（第2課時(shí) 范德華力 氫鍵 溶解性）【知識(shí)精講+備課精研+高效課堂】 高二化學(xué) 課件（人教版選修3）

第三節(jié)分子的性質(zhì)（第2課時(shí)范德華力氫鍵溶解性）第二章分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)預(yù)熱：下列物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低比較正確的是（）A.SiO2＜CO2B.CCl4＜CF4C.NaCl＜HClD.HF＞HClD二、范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1、含義：分子間的普遍存在作用力，能使物質(zhì)凝聚態(tài)存在。

范德華(1837－1923)荷蘭物理學(xué)家，提出范德華方程。研究了毛細(xì)作用，對(duì)附著力進(jìn)行了計(jì)算。推導(dǎo)出物體氣、液、固三相相互轉(zhuǎn)化條件下的臨界點(diǎn)計(jì)算公式。1910年因研究氣態(tài)和液態(tài)方程獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。原子間和分子間吸引力被命名為范德華力。把分子聚集在一起的作用力自主閱讀P47《科學(xué)視野》2、特征：①很弱，約比化學(xué)鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)；②無(wú)方向性，無(wú)飽和性。分子HClHBrHI范德華力（kJ/mol）21.1423.1126.00共價(jià)鍵鍵能（kJ/mol）431.8366298.73、影響因素：（1）結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大（2）M

相同或相近時(shí)，分子極性越大（氫鍵），范德華力越大HClHBrHI相對(duì)分子質(zhì)量36.581128范德華力(kJ/mol)21.1423.1126.0分子相對(duì)分子質(zhì)量分子的極性范德華力(kJ/mol)CO28極性8.75Ar40非極性8.504、對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響（P47【學(xué)與問(wèn)】）主要影響物理性質(zhì)，如熔、沸點(diǎn)一般范德華力越大（分子晶體），熔沸點(diǎn)越高。（化學(xué)鍵主要影響化學(xué)性質(zhì)）單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F238－219.6－188.1Cl271－101.0－34.6Br2160－7.258.8I2254113.5184.4【歸納】化學(xué)鍵與范德華力作用微粒作用力強(qiáng)弱意義化學(xué)鍵范德華力直接相鄰原子之間作用力強(qiáng)烈（鍵能一般為120～800kJ·mol－1）影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)分子之間作用力微弱（鍵能一般為1～100kJ·mol－1）影響物質(zhì)的物理性質(zhì)(熔、沸點(diǎn)及溶解度等)將干冰氣化，破壞了CO2分子晶體的

，將CO2氣體溶于水，破壞了CO2分子的

。范德華力共價(jià)鍵【思考】1、將干冰氣化，破壞了CO2分子晶體的

。2、將CO2氣體溶于水，破壞了CO2分子

。范德華力共價(jià)鍵3、解釋CH4及CF4是氣體，CCl4是液體，而CI4是固體的原因。

它們均是正四面體結(jié)構(gòu)，它們的分子間作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而增大，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。分子間作用力大小:CI4＞CCl4＞CF4＞CH4【小試牛刀】1、氫鍵（1）

概念液態(tài)水中的氫鍵一種特殊的分子間作用力B—A—H如：F、O、N...電負(fù)性很強(qiáng)的原子共價(jià)鍵氫鍵（2）形成條件①與電負(fù)性大且半徑小的原子(F、O、N)相連的H（3）表示方法②在附近有電負(fù)性大,半徑小的原子(F、O、N)一般:

A－H…

B－三、氫鍵對(duì)其物質(zhì)性質(zhì)的影響

由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子（如水分子中的氫）與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子（如水分子中的氧）之間的作用力。（如右下圖）看圖分析生物大分子中的氫鍵2、氫鍵的存在（1）分子間氫鍵如：

C2H5OH、CH3COOH、H2O、HF、NH3

相互之間（2）分子內(nèi)氫鍵如：苯酚鄰位上有－CHO－COOH、－OH和－NO2時(shí)，由氫鍵組成環(huán)的特殊結(jié)構(gòu)（1）氫鍵對(duì)物質(zhì)熔沸點(diǎn)影響分子間氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)升高鄰羥基苯甲醛(熔點(diǎn):－7℃)對(duì)羥基苯甲醛(熔點(diǎn):115～117℃)解釋?zhuān)篐2OHFNH3沸點(diǎn)反常原因？分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)降低3、氫鍵性質(zhì)及應(yīng)用（2）氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解度的影響極性溶劑里，溶質(zhì)分子與溶劑分子間的氫鍵使溶質(zhì)溶解度增大，而當(dāng)溶質(zhì)分子形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)使溶質(zhì)溶解度減小?！瘛瘛?、為什么NH3極易溶于水？2、水與甲醇互溶原因是什么？形成氫鍵，也是溶液呈堿性原因。水、甲醇互溶氫鍵存在增大了溶解性?！窘涣饔懻摗繗滏I是一種靜電作用，是除范德華力外的另一種分子間作用力；氫鍵的大小介于化學(xué)鍵與范德華力間，不屬于化學(xué)鍵，但有鍵長(zhǎng)、鍵能，氫鍵具有飽和性、方向性。（3）氫鍵的強(qiáng)弱A—H

…

B—X和Y的電負(fù)性越大，吸引電子能力越強(qiáng)，則氫鍵越強(qiáng)（3）氫鍵的強(qiáng)弱A－H

…

B－如：F電負(fù)性最大，得電子能力最強(qiáng)，因而F－H…F是最強(qiáng)的氫鍵氫鍵強(qiáng)弱順序：

F－H…F

＞

O－H…O

＞

O-H…N＞

N－H…N注意：C原子吸引電子能力較弱，一般不形成氫鍵。（1）為什么結(jié)冰后體積膨脹？冰中水分子大范圍以氫鍵聯(lián)結(jié)，形成相當(dāng)疏松晶體，結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰能浮在水面上。思考討論(1)為什么結(jié)冰后體積膨脹？(2)為什么4℃時(shí)密度最大？思考討論一是冰晶結(jié)構(gòu)小集體受熱不斷崩潰，締合分子減少；二是水分子間距因熱運(yùn)動(dòng)不斷增大。0～4℃間前者占優(yōu)勢(shì)，4℃以上后者占優(yōu)勢(shì)，4℃時(shí)兩者互不相讓(4)氫鍵的應(yīng)用①水的特殊物理性質(zhì)②蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在氫鍵③核酸DNA中也存在氫鍵④低級(jí)醇易溶于水(甲醇乙醇)⑤醇比含有相同碳原子的烴熔沸點(diǎn)高⑥HF酸是弱酸…………范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較范德華力氫鍵共價(jià)鍵概念分子間普遍存在的作用力與電負(fù)性強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間作用力原子間共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵存在范圍分子之間分子間或分子內(nèi)氫原子與電負(fù)性很強(qiáng)的N、O、F之間相鄰原子之間強(qiáng)度微弱較弱很強(qiáng)影響熔沸點(diǎn)溶解性、熔沸點(diǎn)主要影響化學(xué)性質(zhì)【小試牛刀】判斷下列關(guān)于氫鍵的敘述是否正確？(1)氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛存在于自然界中。(2)在氫鍵A—H…B—中，A、B電負(fù)性越大，則鍵能越大，氫鍵越強(qiáng)。(3)A、B原子半徑(尤其B原子半徑)越小，則氫鍵A—H…B—就越強(qiáng)。(4)分子間存在氫鍵時(shí)，使物質(zhì)具有較高的熔、沸點(diǎn)。(5)分子內(nèi)存在氫鍵時(shí)，降低物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。(6)氫鍵的存在可引起物質(zhì)的溶解度、密度的變化?！痢獭獭獭倘纾核c甲醇互溶；水4℃時(shí)密度最大√【再來(lái)一刀】下列說(shuō)法不正確的是（

）A．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)升高只與范德華力大小有關(guān)B．H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S，是由于水分子之間存在氫鍵C．乙醇與水互溶可以用“相似相溶”和氫鍵來(lái)解釋D．鄰羥基苯甲酸的熔點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的熔點(diǎn)低A

非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。四、溶解性1、“相似相溶”的規(guī)律

為什么蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳；而萘和碘卻易溶于四氯化碳，難溶于水？思考：應(yīng)用：判斷溶質(zhì)在溶劑中的溶解度的大小、萃取劑的選擇以及物質(zhì)之間分離提純方法的確立。2、影響物質(zhì)溶解性的因素（1）外界條件——溫度、壓強(qiáng)等。（2）分子結(jié)構(gòu)——“相似相溶”規(guī)律。（3）

氫鍵——如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增大。（4）反應(yīng)——溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)可增大其溶解度。如SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO3，NH3與H2O反應(yīng)生成NH3·H2O等。1.NH3是極性分子，CH4為非極性分子，而水是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，NH3易溶于水，而CH4不易溶于水。并且NH3與水分子之間還可以形成氫鍵，使得NH3更易溶于水。2.油漆是非極性分子，有機(jī)溶劑如（乙酸乙酯）也是非極性溶劑，而水為極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，應(yīng)當(dāng)用有機(jī)溶劑溶解油漆而不能用水溶解油漆。3.實(shí)驗(yàn)表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性較好。這是因?yàn)榈夂退穆然级际欠菢O性分子，非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，而水是極性分子。教材P51【思考與交流】課時(shí)小結(jié)較弱范德華力飽和性分子間作用力氫鍵靜電作用分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵本質(zhì)較強(qiáng)類(lèi)型特征方向性1、下列說(shuō)法正確的是(

)A．任何分子內(nèi)都存在共價(jià)鍵B．范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間C．甲烷可與水形成氫鍵D．乙醇跟水分子之間只存在范德華力稀有氣體為單原子分子，沒(méi)有共價(jià)鍵均為分子間作用力C元素電負(fù)性弱，不符合形成氫鍵的條件也存在氫鍵B2、下列有關(guān)范德華力的敘述正確的是A.范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵B.范德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱不同C.任何分子間在任意情況下都會(huì)產(chǎn)生范德華力D.范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量B分子間的距離足夠遠(yuǎn)，則分子間沒(méi)有范德華力3、水分子間因存在氫鍵的作用而彼此結(jié)合形成(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(guò)氫鍵相互連接成龐大的分子晶體。(1)1mol冰中有________mol氫鍵。(2)水分子可電離生成兩種含有相同電子數(shù)的微粒，其電離方程式為_(kāi)_______________________________________。(3)已知在相同條件下雙氧水的沸點(diǎn)明顯高于水的沸點(diǎn)，其原因可能是_______________________________________________________。(4)在冰結(jié)構(gòu)中，每個(gè)水分子與相鄰4個(gè)水分子以氫鍵相連接