資源簡介

第三節 分子結構與物質的性質
第2課時：范德華力與氫鍵
第二章 分子結構與性質
氣態水
液態水
固態水
氣體降溫加壓會液化
液體降溫
會凝固
為什么氣體在降溫加壓時會液化？液體在降溫時會凝固？
01
范德華力
01、范德華力
范德華力
分子間普遍存在相互作用力，這類分子間的作用力稱為范德華力。它使得許多物質能以一定的凝聚態(固態和液態)存在。
范德華力無方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子
01、范德華力
結論1
范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小1～2個數量級
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
HCl
HBr
HI
共價鍵鍵能 (kJ ? mol?1)
431.8
366
298.7
范德華力(kJ ? mol?1)
21.14
23.11
26.00
分析表中數據，范德華力的大小有什么特點？
分子結構相似，相對分子質量越大，范德華力越大
結論2
范德華力的大小及其影響因素
01、范德華力
分子的極性越大，范德華力越大
結論3
范德華力的大小及其影響因素
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
共價鍵鍵能 (kJ ? mol?1)
范德華力(kJ ? mol?1)
分析表中數據，范德華力的大小有什么特點？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}Ar
CO
無
745
8.50
8.75
01、范德華力
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
F2
Cl2
Br2
I2
熔點/℃
-219.6
-101
-7.2
113.5
沸點/℃
-188.1
-34.6
58.78
184.4
分析表中數據并思考：范德華力與物質性質之間的關系？
范德華力的大小——對物質性質的影響
組成結構相似的分子，分子間的范德華力越大，
物質的熔、沸點越高
結論4
鍵能大小影響分子的熱穩定性，范德華力的大小影響物質的熔、沸點！
01、范德華力
物質在加熱過程中其狀態變化的微觀模擬過程
01、范德華力
物質的熔、沸點越高
范德華力越大
決定
決定
分子的極
性越大
相對分子
質量越大
歸納總結：范德華力對物質性質的影響
-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
沸點/℃
周期
一些氫化物的沸點
一般：同一主族非金屬氫化物，從上到下，Mr逐漸增大，熔沸點應逐漸升高．
而HF、H2O、NH3卻出現反常，為什么？
02
氫鍵
02、氫鍵
無內層電子，幾乎成為“裸露”的質子
電負性大，半徑小
氫鍵
O
H
H
δ＋
δ＋
δ－
δ－
…
H—O鍵極性很強
O
H
H
1.定義：它是由已經與電負性很大的原子(如N、F、O)形成共價鍵的 氫原子與另一分子中電負性很大的原子之間的作用力.
02、氫鍵
2.表示： 氫鍵通常用X—H…Y —表示,“—”表示共價鍵,“…”表示形成的氫鍵（X、Y為N、O、F）
3.形成條件：
① 電負性很大的原子: 半徑小，且能提供孤電子對。如N、O、F
② H原子: 已與電負性很大的原子形成共價鍵。
02、氫鍵
氫鍵的特征
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
467
11
18.8
共價鍵的鍵能?
?
（????????????????????????????）?
?
范德華力
?
（????????????????????????????）?
?
氫鍵
?
（????????????????????????????）?
?
氫鍵不屬于化學鍵，是一種特殊的分子間作用力。氫鍵鍵能較小，約為共價鍵的十分之幾，但比范德華力 強;氫鍵具有一定的飽和 性和方向性。
02、氫鍵
思考：一個水分子最多能形成幾個氫鍵？
水分子間形成以一個水分子為中心的正四面體結構，故每個水分子與相鄰四個水分子形成四個氫鍵，而二個水分子共一個氫鍵，故一個水分子可形成二個氫鍵。
02、氫鍵
（1）分子間氫鍵
氫鍵普遍存在于已經與N、O、F形成共價鍵的氫原子與另外的N、O、F原子之間。
如：HF、H2O、NH3 相互之間
C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之間
氫鍵的分類
02、氫鍵
（2）分子內氫鍵
某些物質在分子內也可形成氫鍵，例如當苯酚在鄰位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2時，可形成分子內的氫鍵，組成“螯合環”的特殊結構.
氫鍵的分類
02、氫鍵
鄰羥基苯甲醛（熔點-7 ℃）
對羥基苯甲醛（熔點115 ℃）
解釋為什么鄰羥基苯甲醛和對羥基苯甲醛熔、沸點不同？請將氫鍵表示出來說明。
分子內氫鍵
分子間氫鍵
【思考與討論】
02、氫鍵
①存在分子間氫鍵的物質一般具有較高的熔、沸點。
②存在分子內氫鍵使物質熔、沸點降低。
鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛
對物質熔、沸點的影響
02、氫鍵
生物大分子中的氫鍵
小結
作用力類型
范德華力
氫鍵
共價鍵
作用微粒
分子
H與N、O、F
原子
強度比較
共價鍵＞氫鍵＞范德華力
影響因素
組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大
形成氫鍵元素的電負性
原子半徑
對性質
的影響
影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質
分子間氫鍵使熔、沸點升高，溶解度增大
鍵能越大，穩定性越強
范德華力、氫鍵、共價鍵對物質性質的影響
B
1．研究發現，在CO2低壓合成甲醇的反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，鈷氧化物負載的錳氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好應用前景。下列分析正確的是
A．基態原子核外未成對電子數為：Co>Mn>OB．元素第一電離能順序為：MnH2O>CO2>H2D．CO2、H2、CH3OH均為非極性分子
C
2．下列說法正確的是
A．HCl氣體和蔗糖溶于水時，都破壞了共價鍵B．H2O、H2S、H2Se的相對分子質量依次增大，熔點依次增大C．NaOH和K2SO4的化學鍵類型和晶體類型相同D．干冰容易升華，是由于干冰中的共價鍵強度較弱

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