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第2課時：分子間的作用力
第二章 分子結構與性質
第三節 分子的空間結構
1、認識分子間存在相互作用，知道范德華力是常見的分子間作用力。
2、能說明范德華力對物質熔點、沸點等性質的影響，形成“結構決定性質”的基本概念。
3、知道氫鍵是常見的分子間作用力；能說明氫鍵對物質熔點、沸點等性質的影響，能舉例說明氫鍵對于生命的重大意義。
4、物質的溶解性。
5、初步認識分子的手性，了解手性分子在藥物研究中的應用。
1.降溫加壓時氣體會液化，降溫時液體會凝固，這些事實說明了什么。
2.為什么水較容易氣化（100℃）而水卻很難分解（1000℃也僅有極少量分解 ）？
3.Cl2、Br2、I2都是第ⅦA族元素的單質，它們的組成和化學性質相似,你能解釋常溫下它們的狀態分別為氣體、液體、固體的原因嗎
構成物質的分子間有相互作用。
分子間相互作用比共價鍵弱得多。
同類物質相對分子質量越大，分子間相互作用力越大，熔沸點越高。
一、分子間作用力
概念：把分子聚集在一起的作用力。它使得許多物質能以一定的凝聚態(固態和液態)存在。 常見類型有范德華力和氫鍵兩種。
本質：分子間的靜電作用
1.范德華力及其對物質性質的影響
(1)、范德華力：把分子聚集在一起的作用力稱為分子間作用力
水
水蒸氣
破壞分子間作用力，需要吸收能量
（液）
（氣）
分子間距離增大
冰雪
（固）
【資料】水的沸騰與熱分解
3000 ℃：
水會發生分解
產生氧氣和氫氣
100 ℃：
水會劇烈沸騰
化學變化
分子內共價鍵被破壞
破壞分子間作用力
物理變化
兩個變化
有何異同
(2)、特點
1.范德華力很弱，約比化學鍵鍵能小 1 - 2 個數量級。
微粒間 作用力 能量
kJ·mol -1
化學鍵 100 - 600
范德華力 2 - 20
范德華力不是化學鍵
一．分子間作用力
分子 Ar CO HI HBr HCl
相對分子質量 40 28 128.5 81.5 36.5
范德華力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
范德華力：HI____HBr____HCl
2、組成結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越大。
范德華力：CO____Ar
1、極性越大，范德華力越大。
極性分子
非極性分子
＞
＞
＞
(3)、影響因素
分子 正戊烷 異戊烷 新戊烷
相對分子質量 72 72 72
沸點/℃ 36.1 25 9
3、相對分子質量相同的分子，支鏈越多，范德華力越小，熔沸點減小
一．分子間作用力
(3)、影響因素
物質的熔、沸點越高
分子的極性越大
相對分子質量越大
范德華力越大
決定
決定
歸納：
注意
①廣泛存在于分子之間，但只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力。
②沒有飽和性和方向性，只要分子周圍空間允許，總是盡可能多的吸引其他分子。
③范德華力主要影響物理性質熔點、沸點，溶解性等(化學鍵主要影響物質的化學性質)。
怎么解釋鹵素單質從F2~I2的熔點和沸點越來越高？
思考與討論
單質 相對分子質量 熔點/℃ 沸點/℃
F2 38 -219.6 -188.1
Cl2 71 -101 -34.6
Br2 160 -7.2 58.78
I2 254 113.5 184.4
從F2~I2組成和結構相似，相對分子質量漸大，所以分子間范德華力漸大，導致熔、沸點漸高。
2.氫鍵：
（1）氫鍵是除范德華力之外的另一種分子間作用力，它不是化學鍵。
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－
O
H
H
.…...
(2)含氫鍵的物質：含N、O、F的氫化物之間
哪些分子之間能形成氫鍵？
X—H Y
(3)氫鍵的表示方法：
① X、Y為N、O、F，X、Y可以相同
②“—”表示共價鍵,“ ”表示形成的氫鍵
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。
(4)氫鍵的特征：
飽和性、方向性
(5)分類：氫鍵可分為分子間氫鍵和分子內氫鍵兩類。
存在分子內氫鍵 存在分子間氫鍵。前者的沸點低于后者。
(5)氫鍵對物質性質的影響：氫鍵主要影響物質的熔、沸點，分子間氫鍵使物質熔、沸點升高，分子內氫鍵使物質熔、沸點降低。
鄰羥基苯甲醛
對羥基苯甲醛
對于同一主族非金屬元素的氫化物而言，從上到下，相對分子質量逐漸增大，熔沸點應逐漸升高。而HF、H2O、NH3卻出現反常，為什么？
ⅱ. VA～VIIA族元素的氫化物中，NH3、H2O和HF的熔沸點比同主族相鄰元素氫化物的熔、沸點高，這種反?，F象是由于它們各自的分子間形成了氫鍵。
-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
問題與思考
DNA雙螺旋的兩個螺旋鏈也正是通過氫鍵相互結合的
3、溶解性
（1）溫度和壓強
（3）相似相溶原理：
①非極性溶質一般能溶于非極性溶劑，極性溶質一般能溶于極性溶劑。
（2）氫鍵：溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好；
②“相似相溶”還適用于分子結構的相似性。
名稱 甲醇 乙醇 1-丙醇 1-丁醇 1-戊醇
溶解度/g ∞ ∞ ∞ 0.11 0.030
某些物質在293 K,100 g水中的溶解度
(1)比較NH3和CH4在水中的溶解度。怎樣用“相似相溶”規律理解它們的溶解度不同
→CH4是非極性分子，難溶于水。
(2)為什么在日常生活中用有機溶劑(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水
油漆的主要成分是非極性或極性很小的有機分子，故易溶于非極性或極性很小的有機溶劑中，如苯、甲苯、乙酸乙酯等，而不溶于水。
【思考與討論】P59
→NH3是極性分子，易溶于極性溶劑水中；
而且NH3可以和H2O形成分子間氫鍵，使溶解度更大。
【思考與討論】P59
(3)在一個小試管里放入一小粒碘晶體，加入約5 mL蒸餾水，觀察碘在水中的溶解性（若有不溶的碘，可將碘水溶液傾倒在另一個試管里繼續下面的實驗)。在碘水溶液中加入約1 ml CCl4，振蕩試管，觀察碘被CCl4萃取，形成紫紅色的碘的CCl4溶液。再向試管里加入1 ml 濃碘化鉀(KI）水溶液，振蕩試管，溶液紫色變淺，這是由于在水溶液里可發生如下反應:I2+I- I3-。實驗表明碘在純水還是在CCl4中溶解性較好 為什么？
→I2是非極性分子，所以在極性溶劑水中的溶解度很小，而易溶于非極性溶劑CCl4 。
→碘水中加人濃的KI溶液后，由于發生反應:I2+I- I3-，
碘生成了無色的I3-，并溶解到水中，碘的濃度降低，所以溶液紫色變淺。
觀察下圖，左圖與右圖是什么關系，它們能在空間里重合嗎？
思考與討論
左右手互為鏡像
左右手不能疊合
左右兩分子互為鏡像
180°
180°
左右兩分子互為鏡像
能疊合
不能疊合
二、分子的手性
1、人的左、右手互為實物 和 鏡像，但彼此不能重合。
2、具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，猶如實物和鏡像，但彼此不能重合，互稱手性異構體（或對映異構體）。
3、有手性異構體的分子叫做手性分子。
物質的這種特征叫手性
兩個互為鏡像的手性分子
4.什么是手性碳原子？
當碳原子結合的四個原子或原子團各不相同時，該碳原子是手性碳原子(判斷方法)。用*C來標記。
手性碳原子
*
*
一碳四不同
1.下列分子中指定的碳原子（用*標記）不屬于手性碳原子的是( )
B.丙氨酸
C.葡萄糖
D.甘油醛
A.蘋果酸
HOOC—CH2—CHOH—COOH
*
CH3—CH—COOH
NH2
—
*
CH2—CH—CH—CH—CH—CHO
OH
—
—
OH
—
OH
—
OH
OH
—
*
CH2OH
—
CHOH
CHO
—
*
A
2.下列事實可用氫鍵解釋的是( )
A.氯氣易液化 B. 氨氣極易溶于水
C.HF的酸性比HI的弱 D.水加熱到很高的溫度都難以分解
B
3.關于氫鍵的說法正確的是( )
A.每一個水分子內含有兩個氫鍵
B.冰、水中都存在氫鍵
C.分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點降低
D.鄰羥基苯甲醛的沸點比對羥基苯甲醛的沸點高
B
4.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
①乙醇分子和水分子間只存在范德華力。（ ）
②氫鍵（X—H Y）中三原子在一條直線上時，作用力最強。（ ）
③“X—H Y”三原子不在一條直線上時，也能形成氫鍵。（ ）
④H2O比H2S穩定是因為水分子間存在氫鍵。（ ）
⑤可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵。（ ）
⑥鹵素單質、鹵素氫化物、鹵素碳化物（即 CX4）的熔、沸點均隨著相對分子質量的增大而升高。（ ）
影響物質
溶解性的因素
① 溫度、壓強 等
③ 從分子結構角度
分子的極性
“ 相似相溶 ”
分子的結構相似
② 化學反應
氫鍵
手性碳原子：有機物分子中連有四個各不相同的原子或基團的碳原子。

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