分子間力氫鍵

關于分子間力氫鍵水有三態(tài)變化:固液氣吸熱吸熱放熱放熱0℃100℃

干冰升華、硫晶體熔化、液氯汽化都要吸收能量。物質從固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)或氣態(tài)，從液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)，為什么要吸收能量?在降低溫度、增加壓強時，C12、CO2等氣體能夠從氣態(tài)凝結成液態(tài)或固態(tài)。這些現(xiàn)象給我們什么啟示?第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天【問題探究一】干冰氣化現(xiàn)象是物理變化還是化學變化？干冰氣化過程中有沒有破壞其中的化學鍵？那為什么干冰氣化過程仍要吸收能量呢？第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天分子間作用力

分子間存在著將分子聚集在一起的作用力，這種作用力稱為分子間作用力又稱為范德華力第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天【問題探究二】干冰氣化后化學性質是否發(fā)生變化？

分子間作用力對物質化學性質有沒有影響？第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天【問題探究三】

分子間作用力如何影響物質的物理性質？第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天熔沸點逐漸升高鹵族元素單質物理性質差異熔沸點逐漸升高第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天三、分子間作用力（1）存在：由分子構成的物質1。概念：分子間存在的將分子聚集在一起的作用力稱為分子間作用力，又稱為范德華力。（2）大?。罕然瘜W鍵弱得多。2。意義：影響物質的熔沸點和溶解性等物理性質第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3。影響因素:相對分子質量的大小。4。影響物質溶解性大小的因素溶質、溶劑分子的極性?！跋嗨葡嗳芤?guī)律”：極性分子組成的溶質，易溶于極性分子組成的溶劑；非極性分子組成的溶質，易溶于非極性分子組成的溶劑。為什么NH3極易溶于水？一般情況下，相同類型的分子，相對分子量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天1．氯化鈉在熔化狀態(tài)或水溶液中具有導電性，而液態(tài)氯化氫卻不具有導電性。這是為什么?2．干冰受熱汽化轉化為二氧化碳氣體，而二氧化碳氣體在加熱條件下卻不易被分解。這是為什么?

氯化鈉為離子化合物，在熔化狀態(tài)下離子鍵斷裂后成為自由移動的陽、陰離子；或在水分子作用下能夠電離成自由移動的離子，從而能導電。而液態(tài)氯化氫是共價化合物，由分子組成，無自由移動的帶電粒子，因此液態(tài)氯化氫不能導電。干冰受熱轉化為氣體，只是克服能量較低的分子間作用力，而二氧化碳分解則需要克服能量較高的共價鍵，因此比較困難。第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天分子間作用力的大小判斷：分子間作用力比化學鍵弱得多，約幾個或數(shù)十個kJ.mol一1就能破壞這種作用力。一般來說，對于組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，分子間作用力越大。例如：F2<Cl2<Br2<I2

CF4<CCl4<CBr4<CI4

分子間作用力比化學鍵弱得多第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天注意:a．分子間的作用力實質上是分子間的電性引力。（P54拓展視野）

b．范德華為荷蘭物理學家。因他首先研究了分子間作用力，故這種力稱之為范德華力。

c．分子內含有共價鍵的分子(如Cl2、CO2、H2SO4等)或稀有氣體(如He、Ne等)單原子分子之間均存在分子間作用力。

d.分子間作用力比化學鍵弱得多.第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天①分子間作用力對物質的熔沸點、溶解度的影響規(guī)律：a．范德華力越大，（分子量越大）物質的熔沸點越高。

第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天b．溶質分子與溶劑分子間的范德華力越大，則溶質分子的溶解度越大，如CH4和HCl在水中的溶解情況，由于CH4和H2O分子間的作用力很小，故CH4幾乎不溶于水，而HCl與H2O分子間的作用力較大，故HCl極易溶于水；同理，Br2、I2與苯分子間的作用力較大，故Br2、I2易溶于苯中，而H2O與苯分子問的作用力很小，故H2O很難溶于苯中。

相似相溶原理:由極性分子組成的溶質易溶解于極性分子的溶劑之中;非極性分子組成的溶質易溶于非極性分子組成的溶劑之中.第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天觀察右圖,你發(fā)現(xiàn)什么?水、氟化氫和氨的沸點出現(xiàn)反常。第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天(2)氫鍵

①概念：分子中與氫原子形成共價鍵的非金屬原子，如果該非金屬原子(如F、O或N)吸引電子的能力很強，其原子半徑又很小，則使氫原予幾乎成為“裸露”的質子，帶部分正電荷。這樣的分子之間，氫核與帶部分負電荷的非金屬原子相互吸引而產生的比分子間作用力稍強的作用力，稱之為氫鍵。第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天注意：a．氫鍵的本質還是分子間的靜電吸引作用。常稱為氫鍵的分子間作用力。

b．實例說明：以HF為例，在HF分子中，由于F原子吸引電子的能力很強，共用電子對強烈地偏向F原子，亦即H原子的電子云被F原子吸引，使H原子幾乎成為“裸露”的質子。這個半徑很小、帶部分正電荷的H核，與另一個HF分子帶部分負電荷的F原子相互吸引。這種靜電吸引作用就是氫鍵。

c．氫鍵切莫理解為化學鍵，是一種比分子間作用力稍強的靜電引力。如在水分子中，O-H鍵的鍵能為462．8lkJ·mol一1，而水分子間氫鍵的鍵能僅為18．8lkJ·mol一1。它比化學鍵弱得多，但比分子間作用力稍強。

d.氫鍵只存在于固態(tài)、液態(tài)物質中，氣態(tài)時無氫鍵。

第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天②氫鍵形成條件故只有部分分子之間才存在氫鍵，如HF、H2O、NH3分子之間存在氫鍵。如H2O中，H-O中的共用電子對強烈的偏向氧原子，使氫原子幾乎成為“裸露”的質子。便與另一個水分子帶部分負電荷的氧原子相互吸引。這種靜電吸引作用就是氫鍵。第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

③氫鍵的表示方法：氫鍵不是化學鍵，為了與化學鍵相區(qū)別。H一X…Y—H中用“…”來表示氫鍵．注意三個原子(H—X…Y)要在同一條直線上(X、Y可相同或不同)。第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天④氫鍵對物質性質的影響

a．氫鍵的存在使得物質的熔點和沸點相對較高。

例如，HF的沸點按沸點曲線下降趨勢應該在-70℃以下，面實際上是20℃；H2O的沸點曲線下降趨勢應該在-70℃以下，而實際上是100℃。

為什么某些氫化物的沸點會反常呢？這是因為它們的分子之間存在著一種比分子間作用力稍強的相互作用，使得它們只能在較高的溫度下才能汽化。經科學研究證明，上述物質的分子之間存在的這種相互作用，叫做氫鍵。

第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)元素周期律，鹵素氫化物的水溶液均應為強酸性，但HF表現(xiàn)為弱酸的性質，這是由于HF分子之間氫鍵的存在。b．解釋一些反?，F(xiàn)象：如水結成冰時，為什么體積會膨脹。第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天氫鍵的大小稍大于分子間力，比鍵要弱得多。氫鍵的形成對化合物的物理和化學性質具有重要影響，在生命物質的形成及生命過程中都扮演著重要角色。在水蒸氣中水以單個H2O分子形式存在；在液態(tài)水中，經常是幾個水分子通過氫鍵結合起來，形成(H2O)n；在固態(tài)水（冰）中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結，形成相當疏松的晶體，從而在結構中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減少，因此冰能浮在水面上。

第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天水的物理性質十分特殊。水的熔沸點高，水的比熱容較大，水結成冰后密度變小……第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天三、氫鍵及其對物質性質的影響氫鍵的本質氫原子與電負性大的原子X以共價鍵結合時，H原子還能夠跟另外一個電負性大的原子Y之間產生靜電引力的作用，成為氫鍵，表示為：X-H…Y（X、Y為N、O、F）。氫鍵的特征

氫鍵既有方向性（X-H…Y盡可能在同一條直線上），又有飽和性（X-H只能和一個Y原子結合）。氫鍵的大小，介于化學鍵與范德華力之間，不屬于化學鍵。但也有鍵長、鍵能。第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天氫鍵的存在氫鍵可分為分子間氫鍵和分子內氫鍵兩大類。一個分子中的X-H與另一個分子的Y結合而成的氫鍵成為分子間氫鍵。如：水分子之間、甲酸分子之間，以及氨分子與水分子之間等。一般成直線型。在某些分子里，如：鄰羥基苯甲醛分子中，O-H與相鄰的醛基中的O形成的氫鍵在分子內部，故稱分子內氫鍵。不能在一條直線上。第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3.氫鍵對化合物性質的影響分子間形成氫鍵時，可使化合物的熔、沸點顯著升高。分子內氫鍵的形成，使分子具有環(huán)狀閉合的結構。一般會使物質的熔沸點下降,在極性溶劑中的溶解度降低第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天4?；瘜W鍵與分子間作用力的比較第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天問題解決：１.氨氣極易溶與水２.氟化氫的熔點高于氯化氫３.硝酸的熔點比醋酸低４.水的密度比冰的密度大第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天課堂練習離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子間作用力都是微粒間的作用力。下列物質中，只存在一種作用力的是（）

A.干冰B.NaClC.NaOHD.I2E.H2SO4B第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天課堂練習下列事實與氫鍵有關的是（）A.水加熱到很高的溫度都難以分解B.水結成冰體積膨脹，密度變小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔點隨相對分子質量的增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱B第31頁,共34頁，2024年2月25日，星期天固體冰中不存在的作用力是()A.離子鍵B.極性鍵

C.氫鍵D.范德華力課堂練習A第32頁,共34頁，2024年2月25日，星期天氨氣溶于水時，大部分NH3與H2O以氫鍵（用…）表示結合成NH3·H2O分子。根據(jù)氨水的性質可推知NH3·H2O的結構式為（）B.H│

N—H…H—O││HHA.H│

N—H…O—