資源簡介

(共21張PPT)
年 級：高二 學 科：化學（人教版）
課時2.3.2 分子間的作用力
第三節 分子的結構與物質的性質
第二章 分子結構與性質
1.熟悉兩種常見的分子間作用力:范德華力和氫鍵;了解分子內氫鍵和分子間氫鍵在自然界中的廣泛存在及重要作用,培養宏觀辨識與微觀探析的核心素養。
2.結合實例初步認識分子的手性以及手性分子在生命科學和藥物合成中的應用,培養科學態度與社會責任的核心素養。
1．了解范德華力的實質及對物質性質的影響。
2．知道物質的溶解性與分子結構的關系，了解“相似相溶”規律。
學習目標
下雪不冷，化雪冷
【思考與討論】
冰山融化現象是物理變化還是化學變化？
冰山融化過程中有沒有破壞其中的化學鍵？
冰雪融化成水，需要吸熱；
把水變成水蒸氣仍然需要吸熱。
這說明水分子之間存在著相互作用力。
下面我們學習：分子間的作用力
二、分子間的作用力——范德華力1、概念：物質的分子之間存在著相互作用力，把這類分子間作用力稱為范德華力，常見的分子間作用力有范德華力和氫鍵兩類。
本質：屬于分子間作用力的一種，是一種分子之間的靜電作用。廣泛存在于各種相鄰的分子之間。
2、證明分子間作用力的存在：降低氣體的溫度時，氣體分子的平均動能逐漸減小。隨著溫度降低，分子間的距離逐漸減小，最后凝聚在一起，形成液態或固體。在這個過程中，分子由不規則運動的混亂狀態轉變為有規則排列，這個事實證明分子間存在著相互作用。
范德華力與共價鍵的區別
（1）范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小1∽2個數量級。
（2）范德華力一般沒有方向性和飽和性
（3）主要影響物理性質--熔沸點
3、特征①范德華力廣泛存在于分子之間，由分子構成的液態和固態物質，范德華力存在于相鄰的分子之間；由分子構成的氣態物質，只有分子相互接近時才存在范德華力②范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小1~2個數量級范德華力大小
分子 CO Ar HI HBr HCl
范德華力(kJ/mol) 8.75 8.50 26.00 23.11 21.14
共價鍵鍵能(kJ/mol) 745 298.7 366 431.8
③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
哪些物質的微粒存在分子間作用力呢？
大多數共價化合物分子間，例如：
CO2、H2SO4、HF, H2O, AlCl3、各種有機化合物等等；
2.大多數非金屬單質分子間；石墨片層之間，例如：H2、P4、S8、C60、
3.各種稀有氣體分子間（例如Ar、Kr），等等
離子化合物，例如：
NH4Cl、Al2O3、KF，等等；
金屬單質，例如：
Cu、Fe、Na，等等；
某些共價化合物，如石英SiO2，金剛砂 SiC；某些非金屬單質，如金剛石C、晶體硅Si，等等
1.
4、影響因素①一般來說，組成和性質相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大，物質的熔沸點也就越高范德華力與相對分子質量的關系
相對分子質量 范德華力(kJ/mol) 熔點/ C 沸點/ C
HCl 36.5 21.14 —114.8 —84.9
HBr 81 23.11 —98.5 —67
HI 128 26.00 —50.8 —35.4
②相對分子質量相同或相近時，分子的極性越大，范德華力也越大，物質的熔沸點也就越高范德華力與分子的極性的關系
相對分子質量 分子的極性 熔點/ C 沸點/ C
CO 28 極性分子 —205.05 —191.49
N2 28 非極性分子 —210.00 —195.81
③分子組成相同但結構不同的物質，分子的對稱性越強，范德華力越小，如：對二甲苯<間二甲苯<鄰二甲苯
5、范德華力對物質性質的影響范德華力主要影響物質的熔點、沸點、溶解度等物理性質。范德華力越大，物質的熔沸點越高，如：F2【對點訓練2】
小結：影響分子間的作用力的因素包括：分子的大小，分子的構型，分子的電荷分布等。對于組成和結構相似的物質，范德華力一般隨著相對分子質量的增大而增大。相對分子質量相同或相近時，分子的極性越大，范德華力越大。范德華力越大，熔、沸越高。
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。
小結：
判斷分子的熔沸點高低的方法
相對分子質量（越大）→范德華力（越大）→熔沸點（越高）
如果兩物質的相對分子質量相近，則看分子的極性。
分子的極性（越大）→范德華力（越大）→熔沸點（越高）
　例：將下列物質按熔沸點由高到低的順序排列：
D2O_____H2O 　　　　　　　 I2_____Br2
CO_____N2 　　　　　　　　CH4_____SiH4
>
>
>　
<
101.4℃
100℃
184.35℃
58.76℃
-190℃
-195.8℃
-161.5℃
-111.9℃
1．組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，范德華力越大，物質的熔、沸點就越高，如熔、沸點：CF42．組成相似且相對分子質量相近的物質，分子極性越大(電荷分布越不均勻)，其熔、沸點就越高，如熔、沸點：CO>N2。
3．在同分異構體中，一般來說，支鏈數越多，熔、沸點就越低，如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷。
歸納總結
化學鍵 范德華力
概念
存在范圍
作用力強弱
影響的性質
使原子（離子）結合的強烈的相互作用
把分子聚集在一起的較弱的作用力
分子內、原子間
分子間
較 強
很 弱
化學性質
物理性質（如熔沸點）
化學鍵與范德華力的比較
知識拓展：構成物質的微粒之間的作用力
1. 非金屬單質：有的非金屬單質，內部只有共價鍵，不存在分子，例如金剛石（C）；Si
有的非金屬單質，原子之間靠共價鍵連接，并形成分子，分子之間有分子間作用力，如C60。P4,H2 , O2
2. 共價化合物：由兩個或兩個以上的不同元素的原子構成，原子之間有共價鍵相互連接；如果原子按一定的結合方式形成分子，則分子之間有分子間作用力；例如CO2,NO,NO2 N2O3,SO2；
而有些共價化合物不形成分子，例如SiO2，只有Si—O鍵，沒有分子間作用力,再如SiC，只有Si—C鍵，沒有分子間作用力。
3. 離子化合物：
由陽離子與陰離子構成，離子之間有離子鍵，沒有分子這一概念，因此不存在分子間作用力。
NaCl
CaF2
4. 金屬單質：
由金屬陽離子與自由電子構成，有金屬鍵進行聯系，無分子的概念，因此也不存在分子間作用力.
1．判斷正誤(對的在括號內打“√”，錯的在括號內打“×”。)
(1)極性分子中不可能含有非極性鍵( )
(2)一般極性分子中含有極性鍵 ( )
(3)H2O、CO2、CH4都是非極性分子 ( )
(4)HF的沸點較高，是因為H—F的鍵能很大( )
×
×
×
√
2．下列各組物質中，都是由極性鍵形成的極性分子的一組是( )
　A．CH4和Br2　B．NH3和H2O　C．H2S和CCl4　　D．CO2和HCl
解析:CH4、CCl4、CO2都是由極性鍵形成的非極性分子，NH3、H2O、H2S都是由極性鍵形成的極性分子，Br2是由非極性鍵形成的非極性分子。
B
3．下列關于范德華力的敘述中，正確的是(　　)
A．范德華力的實質也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學鍵
B．范德華力與化學鍵的區別是作用力的強弱問題
C．任何分子間在任意情況下都會產生范德華力
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
解析:范德華力的實質也是一種電性作用，但范德華力是分子間較弱的作用力，不是化學鍵，A錯誤；化學鍵是粒子間的強烈的相互作用，范德華力是分子間較弱的作用力，B正確；若分子間的距離足夠遠，則分子間沒有范德華力，C錯誤；雖然范德華力非常微弱，但破壞它時也要消耗能量，D錯誤。
B
4.下列物質的變化中,破壞的主要是范德華力的是(　　)
　A.碘單質的升華　　　　　B.NaCl溶于水
　C.將冰加熱變為液態　　　D.NH4Cl受熱分解
解析:碘升華只是狀態發生了變化,破壞的是范德華力,沒有破壞化學鍵;NaCl溶于水,會破壞離子鍵;冰由固態變為液態,破壞的主要是氫鍵;NH4Cl受熱分解,破壞的是化學鍵(包括共價鍵和離子鍵)。
Ａ
5．(1)BCl3分子的空間結構為平面三角形，則BCl3分子為________(填“極性”或“非極性”，下同)分子，其分子中的共價鍵類型為________鍵。
(2)BF3的熔點比BCl3　_____　(填“高”“低”或“無法確定”)。
解析:　 (1)BCl3分子的空間結構為平面三角形，故BCl3為含有極性鍵的非極性分子。(2)BF3與BCl3的組成和結構相似，但BF3的相對分子質量較小，范德華力較弱，熔點較低。
非極性
極性
低

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