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《分子間作用力1》
人教版 選擇性必修2
第二章 第三節 第2課時
思考討論
①創意菜中干冰除了制造煙霧效果外還可以保持低溫，為什么？
干冰汽化吸熱。
②干冰汽化有沒有破壞化學鍵？為什么會吸熱呢？
說明干冰分子之間存在著相互作用力。
研究表明分子之間普遍存在著相互作用力，
而荷蘭物理學家范德華是最早研究這種作用力的科學家，因而把這種分子間作用力稱為范德華力。
J.D.Van der Waals
一、范德華力
一、范德華力
思考討論
對比下表，你對范德華力的大小有怎樣的認識？
范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小1～2個數量級。
一、范德華力
在某些物質如Br2、I2的熔化沸騰過程中，克服了什么作用力？
那么這些物質的熔沸點和什么有關？
Br2、I2的熔化沸騰過程中，破壞了范德華力；它們的熔沸點取決于范德華力的大小，范德華力越大，熔沸點越高。
思考討論
已知鹵素單質的相對分子質量、熔點、沸點數據如下表所示
單質 相對分子質量 熔點/℃ 沸點/℃
F2 38 －219.6 －188.1
Cl2 71 －101.0 －34.6
Br2 160 －7.2 58.78
I2 254 113.5 184.4
(1)分析上表，總結鹵素單質熔點、沸點有什么變化規律？
鹵素單質的熔點、沸點隨著相對分子質量的增大而升高。
(2)怎樣解釋鹵素單質熔點、沸點的變化規律？
相對分子質量越大，范德華力越大，熔沸點越高。
思考討論
對比下表，范德華力可能還和什么因素有關？
一、范德華力
物質 相對分子質量 沸點/℃
正戊烷 72 36
新戊烷 72 9.5
分子的極性越大，范德華力越大。
思考討論
請同學們預測一下鹵化氫的熔沸點變化規律。
鹵化氫 相對分子質量
HF 20
HCl 36.5
HBr 81
HI 128
為什么HF的沸點反常呢？可能是什么原因？
HF分子之間存在特別強的相互作用，這種作用力叫做氫鍵。
HF
HCl
HBr
HI
沸點
熔點
/℃
二、氫鍵
水分子間氫鍵實物模型
氫鍵的形成原理：
當H原子與電負性很大的原子（如N、O、F ）形成共價鍵時，由于N、O、F的電負性很大，將共用電子對強烈地吸引過來，而使H原子帶有較高的正電性（δ+）。此時，H原子與另一分子中的N、O、F（δ-）便存在了一種強烈的靜電作用。這就是氫鍵。
資料卡片
二、氫鍵
表示方法：氫鍵的通式可用X—H…Y—表示。式中X和Y表示N、O、F，“—”表示共價鍵，“…”表示氫鍵。
H
F
H
F
H
F
H
F
*氫鍵鍵長一般定義為X—H…Y的長度，而不是H…Y的長度。
鍵長
思考討論
根據氫鍵的形成原理，你認為最強的氫鍵是什么？
X—H…Y強弱與X和Y的電負性有關。電負性越大，則氫鍵越強，
如F原子電負性最大，因而F-H…F是最強的氫鍵。
氫鍵類型 F-H…F O-H…O
氫鍵鍵能 （） 28.1 18.8
二、氫鍵
思考討論
已知F-H…F是最強的氫鍵，為什么H2O的沸點會高于HF？
二、氫鍵
氫鍵具有一定的方向性和飽和性。
物質的沸點與氫鍵的強弱和數目有關。
思考討論
對比下表，你對氫鍵的強度有怎樣的認識？
二、氫鍵
氫鍵不是化學鍵，而是特殊的分子間作用力，其鍵能比化學鍵弱，比范德華力強。
活動·探究
活動·探究
互動探究
二、氫鍵
請教室里的同學們嘗試以下兩種活動：
自己左手拉右手；
與周圍同學手拉手。
哪一種情況下每個同學更容易離開教室？
二、氫鍵
思考討論
實驗證實，氫鍵不僅存在于分子之間，也存在于分子內。觀察以下兩種氫鍵，推測這兩種物質的熔沸點高低。
熔點：2℃
沸點：115℃
熔點：196.5℃
沸點：246.6℃
鄰羥基苯甲醛
對羥基苯甲醛
當形成分子內氫鍵時，物質的熔、沸點將下降。
當形成分子間氫鍵時，物質的熔、沸點將升高。
拓展視野
二、氫鍵
DNA分子有兩條鏈，鏈內原子之間以很強的共價鍵結合，鏈之間則是兩條鏈上的堿基以氫鍵配對，許許多多的氫鍵將兩條鏈連成獨特的雙螺旋結構，這是遺傳基因復制機理的化學基礎。
DNA雙螺旋結構中的氫鍵
二、氫鍵
拓展視野
冰為什么浮在水面上？
一個水分子與周圍的四個水分子呈正四面體構型，這一排列使冰晶體中水分子的空間利用率不高，留有較大的空隙。當冰剛熔化成液態水時，熱運動使冰的結構部分解體，水分子間的空隙減小，密度反而增大。
冰中的四面體結構
冰晶體構型
二、氫鍵
拓展視野
接近水沸點的水蒸氣相對分子質量測定值比按化學式H2O計算出來的相對分子質量大一些。
接近水的沸點的水蒸氣中存在相當量的水分子因氫鍵而相互締合，形成“締合分子”，測定的相對分子質量會大一些。
總結：范德華力、氫鍵、共價鍵的對比
范德華力 氫鍵 共價鍵
作用微粒 分子 H與N、O、F 原子
特征 無方向性和飽和性 有方向性和飽和性 有方向性和飽和性
強度 共價鍵>氫鍵>范德華力 影響因素 ①相對分子質量 ②分子的極性 X—H…Y強弱與X和Y的電負性有關 成鍵原子半徑和共用電子對數目。鍵長越小,鍵能越大,共價鍵越穩定
總結
分子間作用力
范德華力
氫鍵
定義
強度
影響因素
定義
表示方法
特征
物質熔沸點
影響
物質熔沸點等
影響
結構
性質
決定
課堂練習
1.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
課堂練習
2．人們熟悉的影片《蜘蛛俠》為我們塑造了一個能飛檐走壁、過高樓如履平地的蜘蛛俠，現實中的蜘蛛能在天花板等比較滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能從天花板上掉下的主要原因是(　　)
A．蜘蛛腳的尖端鋒利，能抓住天花板B．蜘蛛的腳上有“膠水”，從而能使蜘蛛粘在天花板上
C．蜘蛛腳上的大量細毛與天花板之間的范德華力這一“黏力”使蜘蛛不致墜落
D．蜘蛛有特異功能，能抓住任何物體
課堂練習
3．共價鍵、離子鍵和范德華力是構成物質時粒子間的不同作用力，下列物質中，只含有上述一種作用力的是(　　)
A．干冰 B．氯化鉀
C．氫氧化鈉 D．單質碘
4．關于氫鍵，下列說法正確的是(　　)
A．氫鍵比分子間作用力強，所以它屬于化學鍵
B．冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵
C．分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高
D．H2O是一種非常穩定的化合物，這是由于氫鍵所致
課堂練習
課堂練習
5．在通常條件下，下列各組物質的性質排列正確的是(　　)
A．熱穩定性：HF>H2O>NH3
B．熔點：CO2>KCl>SiO2
C．沸點：乙烷>戊烷>丁烷
D．熔沸點：HI > HBr > HCl >HF
課堂練習正確答案：A C B C A
課堂練習
謝謝！

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