范德华力和氢键

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 分子的性质,高二化学选修3,第二章分子结构与性质,二、范德华力及其对物质性质的影响,气体在加压或降温是为什么会变为液体、固体？,1,、范德华力,把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力又叫范德华力,（,1,）,作用微粒,：,分子之间,注意：,（,2,）主要,影响物质的物理性质,分子,HCl,HBr,HI,范德华力(kJ/mol),21.14,23.11,26.00,共价键键能,(kJ/mol),431.8,366,298.7,二、范德华力及其对物质性质的影响,（,3,）,范德华力很弱,2,、,范德华力与相对分子质量的关系,二、范德华力及其对物质性质的影响,分子,HCl,HBr,HI,相对分子质量,365,81,128,范德华力(kJ/mol),21.14,23.11,26.00,结构,和组成,相似，相对分子质量越大，,范德华力,越大,。,3,、,范德华力与分子的极性的关系,分子,相对分子质量,分子的极性,范德华力(kJ/mol),CO,28,极性,8.75,Ar,40,非极性,8.50,二、范德华力及其对物质性质的影响,相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，,范德华力,越大,(4)范德华力对物质熔沸点的影响,二、范德华力及其对物质性质的影响,单质,相对分子质量,熔点/,沸点/,Cl,2,71,-101.0,-34.6,Br,2,160,-7.2,58.8,I,2,254,113.5,184.4,范德华力,越大，,物质熔沸点,越高,练习：,下列叙述正确的是：,A氧气的沸点低于氮气的沸点,B、稀有气体原子序数越大沸点越高,C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低,D、同周期元素的原子半径越小越易失去电子,例如：,O,2,N,2,HI HBr HCl CO N,2,二、范德华力及其对物质性质的影响,科学视野,壁虎与范德华力,三、氢键,1,、氢键的定义,-150,-125,-100,-75,-50,-25,0,25,50,75,100,2,3,4,5,CH,4,SiH,4,GeH,4,SnH,4,NH,3,PH,3,AsH,3,SbH,3,HF,HCl,HBr,HI,H,2,O,H,2,S,H,2,Se,H,2,Te,沸点,/,周期,一些氢化物沸点,由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力,2,、表示方法,例如：氨水中的氢键,NHN,NHO,OHN,OHO,A-H,B-,“”,表示氢键,键长,:,“,A-H,B,”,氢键具有方向性,“,-,”,表示共价键,3,、形成氢键的一般条件,（,1,）,A,、,B,表示电负性很强的原子，,(2)A,、,B,必须带有孤对电子，而且半径要小。,比如：,N,、,O,、,F,3,、氢键的分类,分子内氢键,分子间,氢键,4,、氢键的特征,饱和性,方向性,冰中的氢键,5,、对物质性质的影响,氢键一种分子间作用力，影响的是物理性质,熔、沸点,溶解性,分子,间,氢键使物质熔点,升高,分子,内,氢键使物质熔点,降低,若可以形成氢键，则能增大物质溶解度,其他方面,冰的密度小于水,形成缔合分子,探究：为什么水的沸点比H,2,S、H,2,Se、H,2,Te的沸点都要高？,氢键：是由已经与,电负性很强的原子形成共价键的氢原子,(如水分子中的氢)与,另一个分子中电负性很强的原子,(如水分子中的氧)之间的作用力。,氢键的概念：,三、氢键及其对物质性质的影响,三、氢键及其对物质性质的影响,氢键的本质：,是一种静电作用，是除范德华力外的另一种分子间作用力，氢键的大小，介于化学键与范德华力之间，不属于化学键。但也有键长、键能。,氢键的表示：,表示为：X-H Y（X、Y为N、O、F）。,三、氢键及其对物质性质的影响,氢键的种类：,分子内氢键,分子间氢键,（属于分子间作用力）,（不属于分子间作用力）,三、氢键及其对物质性质的影响,氢键对物质熔沸点影响：,分子,间,氢键使物质熔沸点升,高,分子,内,氢键使物质熔沸点降,低,极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质溶解度增大，而当溶质分子形成分子内氢键时使溶质溶解度减小。,氢键对物质溶解度的影响：,比较熔沸点：,HF HCl,H,2,O H,2,S,邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛,课堂讨论,应用与拓展,为什么NH,3,极易溶于水？,冰的硬度比一般固体共价化合物大，为什么？,课后习题5？,三、氢键及其对物质性质的影响,资料卡片,某些氢键的键长和键能,科学视野,生物大分子中的氢键,练习：（04广东）下列关于氢键的说法中正确的是(),A、每个水分子内含有两个氢键,B、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键,C、分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升高,D,、HF稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键,小结：,定义,范德华力,氢键,共价键,作用微粒,分子间普遍存在的作用力,已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力,原子之间通过共用电子对形成的化学键,相邻原子之间,分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间,分子之间,强弱,弱,较强,很强,对物质性质的影响,范德华力越大，物质熔沸点越高,对某些物质(如水、氨气)的溶解性、熔沸点都产生影响,物质的稳定性,蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。,现象：,“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。,水和甲醇相互溶解，氢键存在增大了溶解性,四、溶解性,（1）内因：相似相溶原理,（2）外因：影响固体溶解度的主要因素是温度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。,（3）其他因素：,A）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NH,3,。,B）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：SO,2,。,思考与交流,溶质分子与溶剂分子的结构越相似，相互溶解越容易。,溶质分子的分子间力与溶剂分子的分子间力越相似，越易互溶。,小结：,PtCl,2,（NH,3,）,2,可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大，请回答下列问题：,PtCl,2,（NH,3,）,2,是平面四边形结构，还是四面体结构,请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图，,淡黄色固体：,，黄绿色固体：,。,淡黄色固体物质是由,分子组成，黄绿色固体物质是由,分子组成（填,“,极性分子,”,或,“,非极性分子,”,）,黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大，原因是,。,五、手性,观察一下两组图片，有何特征？,1.,手性：镜像对称，在三维空间里不能重叠。,具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。,2.,手性异构体,3.,手性分子：,有手性异构体的分子叫做手性分子。,五,.,手性,4.,手性碳原子,当碳原子结合的四个原子或原子团各不相同时，该碳原子是手性碳原子。,一般：,当分子中只有一个,C*,，分子一定有手性,。,乳酸分子CH,3,CH(OH)COOH有以下两种异构体：,图片,五、手性,具有手性碳原子的有机物具有光学活性,（1）下列分子中，没有光学活性的是_，含有两个手性碳原子的是_,A乳酸,CHOH,COOH,B甘油,CHOH,C脱氧核糖,CHOH,CHOH,CHO,D核糖,CHOH,CHOH,CHOH,CHO,拓展体验,1.,下列说法不正确的是（）,A.,互为手性异构的分子组成相同，官能,团不同,B.,手性异构体的性质不完全相同,C.,手性异构体是同分异构体的一种,D.,利用手性催化剂合成可得到或主要得,到一种手性分子,A,2.,下列化合物中含有手性碳原子的是,(),A.CCl,2,F,2,B.CH,3,CHCOOH,C.CH,3,CH,2,OH D.CH,3,OH,B,拓展体验,3.,下列两分子的关系是 （）,A,互为同分异构体,B,是同一物质,C,是手性分子,D,互为同系物,B,（2）有机物X的结构简式为,若使X通过化学变化，失去光学活性，可能发生的反应类型有_,A酯化B水解C氧化,D还原E消去F缩聚,右旋与左旋,自然界中的手性,珍贵的法螺左旋贝。百万分之一，十分罕见。,自然界中的手性,手性的应用,手性合成,手性催化,科学史话,巴斯德与手性,六、无机含氧酸分子的酸性,练习：,指出下列无机含氧酸的酸性,HClO,4,HClO,3,H,2,SO,4,HNO,3,H,3,PO,4,H,2,SO,3,H,3,BO,3,HNO,2,六、无机含氧酸分子的酸性,把含氧酸的化学式写成（HO）m ROn,就能根据n值判断常见含氧酸的强弱。,n0，极弱酸，如硼酸（H,3,BO,3,）。,n1，弱酸，如亚硫酸（H,2,SO,3,）。,n2，强酸，如硫酸（H,2,SO,4,）、硝酸（HNO,3,）。,n3，极强酸，如高氯酸（HClO,4,）。,含氧酸的强度取决于：,中心原子的电负性、原子半径、氧化数。,当中心原子的电负性大、原子半径小、氧化数高时，使O-H键减弱，酸性增强。,六、无机含氧酸分子的酸性,2,、,H,2,SiO,4,H,3,PO,4,H,2,SO,4,1,、,HClO,3,HClO,4,练习：比较下列含氧酸酸性的强弱,六、无机含氧酸分子的酸性,同周期的,最高价氧化物对应的水化物的酸性,，自左至右，酸性增强。,同,主族,的,最高价氧化物对应的水化物的酸性,，自上而下，随酸性减弱。,同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价。,无机含氧酸强度的变化规律,