【課件】范德華力、氫鍵++課件高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)

課時(shí)2范德華力、氫鍵1.認(rèn)識(shí)分子間存在相互作用，了解范德華力和氫鍵。2.了解分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵在自然界中

廣泛存在及重要作用。H2O有固液氣三種狀態(tài)，如何轉(zhuǎn)化的？是否破壞化學(xué)鍵？是否有能量變化？三態(tài)變化伴隨著能量的變化，說(shuō)明分子間存在相互作用力。范德華荷蘭物理學(xué)家，提出了范德華方程，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)。J.D.VanderWaals,1837-1923一、范德華力1.概念：分子間普遍存在作用力，這類(lèi)分子間作用力稱(chēng)為范德華力它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)（固態(tài)和液態(tài)）存在2.本質(zhì)：分子之間的靜電作用3.特征：①只存在于分子之間，分子充分接近（300-500pm）時(shí)才有范德華力金剛石/硅水冰水蒸氣3.特征：①只存在于分子之間，分子充分接近（300-500pm）時(shí)才有范德華力分子ArCOHClHBrHI無(wú)745431.8366298.78.508.7521.1423.1126.00分析下表數(shù)據(jù)，范德華力的大小有什么規(guī)律特點(diǎn)？②范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)③分子結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大④相對(duì)分子質(zhì)量相近時(shí)，分子的極性越大，范德華力越大一、范德華力4.對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：分子ArCOHClHBrHI8.508.7521.1423.1126.00熔點(diǎn)/℃-189.2-205-114.2-86-50.8沸點(diǎn)/℃-185.9-191.5-85-67-35.1分析下表數(shù)據(jù)，范德華力與熔沸點(diǎn)的大小有什么關(guān)系？范德華力主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)分子間的范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高加熱加熱加熱過(guò)程中物質(zhì)狀態(tài)變化的微觀模擬過(guò)程三態(tài)變化時(shí)破壞的是范德華力，因此，分子間的范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高單質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F2﹣219.6﹣188.1Cl2﹣101﹣34.6Br2﹣7.258.78I2113.5184.4解釋鹵素單質(zhì)熔沸點(diǎn)的遞變性相對(duì)分子質(zhì)量3871160254鹵素單質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)相似相對(duì)分子質(zhì)量增大范德華力增強(qiáng)熔、沸點(diǎn)升高資料卡片——壁虎與范德華力壁虎為什么能在天花板土爬行自如？這曾是一個(gè)困擾科學(xué)家一百多年的謎。用電子顯微鏡可觀察到，壁虎的四足覆蓋著幾十萬(wàn)條纖細(xì)的由角蛋白構(gòu)成的納米級(jí)尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力？實(shí)驗(yàn)證明，如果在一個(gè)分幣的面積土布滿100萬(wàn)條壁虎足的細(xì)毛，可以吊起20kg重的物體。近年來(lái)，有人用計(jì)算機(jī)模擬，證明壁虎的足與墻體之間的作用力在本質(zhì)上是它的細(xì)毛與墻體之間的范德華力。資料卡片——壁虎與范德華力仿照壁虎的足的結(jié)構(gòu)，人們制作了一種新型的黏著材料——壁虎膠帶，并應(yīng)用到了攀爬機(jī)器人上。預(yù)測(cè)第IVA族、第VA族、第VIA族、第VIIA族元素的氫化物的沸點(diǎn)相對(duì)大小

H2O、HF、NH3的相對(duì)分子質(zhì)量比同主族其他氫化物的小，為什么沸點(diǎn)卻更高？在水分子的O-H中，共用電子對(duì)強(qiáng)烈地偏向O，使得

H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，其顯正電性它能與另一個(gè)水分子中相對(duì)顯負(fù)電性的O的孤電子對(duì)產(chǎn)生靜電作用，這種靜電作用就是氫鍵以H2O為例，沸點(diǎn)反常的原因如下4671118.8H2O分子中各種作用力大小如下表氫鍵比化學(xué)鍵的鍵能小，不屬于化學(xué)鍵，是除范德華力外的另一種分子間的作用力二、氫鍵1.概念：由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子(如N、O、F)形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子(如N、O、F)之間的作用力2.表示：通常用X—H···Y—表示（X、Y為N、O、F）HFHFXH······Y共價(jià)鍵氫鍵······HF············氫鍵具有方向性和飽和性下圖為鄰羥基苯甲醛和對(duì)羥基苯甲醛，請(qǐng)標(biāo)出其中的氫鍵················分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵二、氫鍵3.分類(lèi)：①分子間氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F形成共價(jià)鍵的氫原子與另外的N、O、F原子之間②分子內(nèi)氫鍵某些物質(zhì)在分子內(nèi)，原子間“就近吸引”，可形成分子內(nèi)的氫鍵（形成“螯合環(huán)”的特殊結(jié)構(gòu)）（一般具有較高的熔、沸點(diǎn)）（使物質(zhì)熔、沸點(diǎn)降低）冰的密度為什么比液態(tài)水??？氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，其密度比液態(tài)水小。生物大分子中含有氫鍵DNA雙螺旋的兩個(gè)螺旋鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)氫鍵相互結(jié)合的生物大分子中含有氫鍵氫鍵是蛋白質(zhì)具有生物活性的高級(jí)結(jié)構(gòu)的重要原因【例1】下列關(guān)于范德華力的敘述中，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)弱問(wèn)題

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，故破壞分子間的范德華力不需要消耗能量

題型一：范德華力B【變1】下列物質(zhì)的變化中,破壞的主要是范德華力的是(

)A.碘單質(zhì)的升華B.NaCl溶于水C.將冰加熱變?yōu)橐簯B(tài)D.NH4Cl受熱分解題型一：范德華力A【例2】下列現(xiàn)象中，其原因與氫鍵存在無(wú)關(guān)的是___________。A、水的熱穩(wěn)定性比較高

B、CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔點(diǎn)逐漸升高C、氨易液化，而氮?dú)獠蝗菀滓夯?/p>

D、鄰位羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比對(duì)位羥基苯甲醛沸點(diǎn)低E、乙醇以任意比溶于水

F、HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱G、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

H、鹵素單質(zhì)從F2到I2在常溫常壓下的聚集態(tài)由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)題型二：氫鍵ABFH【例3】下列幾種氫鍵：①O—H···O

②N—H···N

③F—H···F

④O—H···N，其強(qiáng)度由強(qiáng)到弱的排列順序是(

)A.③①④② B.①②③④C.③②①④ D.①④③②【例4】H