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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,*,第二课时,第三节 分子的性质,思考,水分子中氢氧原子之间存在相互作用,那么水分子之间呢?,为什么水较容易气化,(100),而水却很难分解,(,1000,也仅有极少量分解,),?,Cl,2,、,Br,2,、,I,2,单质都是由分子组成的物质,而它们的物态却是不相同的,这说明什么?,二、,范德华力及其对物质性质的影响,1.,定义:把分子聚集在一起的作用力,称范德华力。,请分析下表中数据,2.,特点:范德华力,,约比化学键能,。,很弱,小,1-2,数量级,分子,HCl,HBr,HI,范德华力,(kJ/mol),21.14,23.11,26.00,共价键键能,(kJ/mol),431.8,366,298.7,3.,影响范德华力大小的因素,(1),结构,的分子,相对分子质量越,,,范德华力,越,,熔、沸点越,。,相似,大,大,请分析下表中数据,高,单质,相对分子质量,熔点,/,沸点,/,F,2,38,-2190.6,-188.1,Cl,2,71,-101.0,-34.6,Br,2,160,-7.2,58.8,I,2,254,113.5,184.4,分子,HCl,HBr,HI,相对分子质量,36.5,81,128,范德华力,(kJ/mol),21.14,23.11,26.00,熔点,/,-114.8,-98.5,-50.8,沸点,/,-84.9,-67,-35.4,结构式,化学式,相对分子质量,沸点,/,(1)CH,3,OH(,甲醇,),CH,4,O,32,64,(2)CH,3,CH,2,OH(,乙醇,),C,2,H,6,O,46,78,(3)CH,3,CH,2,CH,2,OH(,丙醇,),C,3,H,6,O,60,97,四卤化碳的熔沸点与相对分子质量的关系,分子,相对分子质量,分子的极性,熔点,/,沸点,/,CO,28,极性,-205.05,-191.49,N,2,28,非极性,-210.00,-195.81,(2),相对分子质量,或,时,分子的极性越,,,范德华力,越,,熔、沸点越,。,相同,相近,大,大,请分析下表中数据,高,4.,分子间的范德华力有以下几个特征:,(1),作用力的范围很小,(,气态时可忽略,),(2),很弱,约比化学键能小,1,2,个数量级,,大约只有几到几十,KJmol,-1,。,(3),影响物质的物理性质,如熔沸点等。,(4),相对分子质量越大,,范德华力越大;分子 的极性越大,范德华力越大,(1),将干冰气化,破坏了,CO,2,分子晶,体的,。,(2),将,CO,2,气体溶于水,破坏了,CO,2,分子,。,范德华力,共价键,思考:,(3),解释,CCl,4,(,液体,)CH,4,及,CF,4,是气体,,CI,4,是固体的原因。,它们均是正四面体结构,它们分子间范德华力随相对分子质量增大而增大,相对分子质量越大,范德华力越大。,范德华力大小,:,CI,4, CCl,4,CF,4,CH,4,四卤化碳的熔沸点与相对分子质量的关系,-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,一些氢化物的沸点,非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体,其熔沸点与其分子量有关对于同一主族非金属元素而言,从上到下,分子量逐渐增大,熔沸点应逐渐升高而,HF,、,H,2,O,、,NH,3,却出现,反常,,为什么?,说明在,HF,、,H,2,O,、,NH,3,分子间还存在除范德华力之外的其他作用这种作用就是氢键,三、氢键,及其对物质性质的影响,1.,氢键概念:,氢键是一种特殊的分子间作用力,它是由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,.,例如: 在,HF,中,F,的电负性相当大,,电子对强烈地偏向,F,,,而,H,几乎成了质子,(H,+,),,,这种,H,与另一个,HF,分子中电负性相当大、半径小的,F,相互接近时,,产生一种特殊的分子间力,氢键,.,不属于化学键,(2),一般表示为,: XH-Y(,其中,X,、,Y,为,F,、,O,、,N),表示式中的实线表示共价键,虚线表示氢键。,(3),形成的两个条件,:,与电负性大且半径小的原子,(F,,,O,,,N),相连的,H,;,在附近有电负性大,,半径小的原子,(F,,,O,,,N).,甲醇,2.,氢键的存在,(1),分子间氢键,氢键普遍存在于已经与,N,、,O,、,F,形成共价键的氢原子与另外的,N,、,O,、,F,原子之间。,如:,HF,、,H,2,O,、,NH,3,相互之间,C,2,H,5,OH,、,CH,3,COOH,、,H,2,O,相互之间,(2),分子内氢键,某些物质在分子内也可形成氢键,例如当苯酚在邻位上有,CHO,、,COOH,、,OH,和,NO,2,时,可形成分子内的氢键,组成“螯合环”的特殊结构,.,(2),分子内氢键:,例如,(1),分子间氢键:,3.,氢键键能大小范围,氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。,FH-F,OH- O,NH- N,氢键键能,(kJ/mol),28.1,18.8,17.9,范德华力,(kJ/mol),13.4,16.4,12.1,共价键键能,(kJ/mol,568,462.8,390.8,氢键强弱与,X,和,Y,的吸引电子的能力有关,即与,X,和,Y,的电负性有关,.,它们的吸引电子能力越强,(,即电负性越大,),,则氢键越强,如,F,原子得电子能力最强,因而,F,-,H,F,是最强的氢键;,原子吸引电子能力不同,所以氢键强弱变化顺序为:,F,-,H,F O,-,H,O O,-,H,N N,-,H,N,C,原子吸引电子能力较弱,一般不形成氢键。,4.,氢键强弱,(1),分子间氢键使物质熔沸点升高,(2),分子内氢键使物质熔沸点降低,(3),物质的溶解性,5.,氢键对物质物理性质的影响:,思考:,NH,3,为什么极易溶于水?,NH,3,溶于水是形成,N-H,还是形成,O-H,N,?,NH,3,溶于水形成氢键示意图如右,正是这样,,NH,3,溶于水溶液呈碱性,我们在学习化学的过程中还有什么地方能用氢键的知识来解释的?,(1),醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高,(2),低级醇易溶于水,(3)HF,酸是弱酸,6.,氢键的应用,讨论水的,特殊性,:,(1),水的熔沸点比较高?,(2),为什么水结冰后体积膨胀?,(3),为什么水在,4,时密度最大?,液态水中的氢键,在水蒸气中水以单个的,H,2,O,分子形式存在;在液态水中,经常是几个水分子通过氢键结合起来,形成,(H,2,O),n,(,如上图,),;在固态水,(,冰,),中,水分子大范围地以氢键互相联结,形成相当疏松的晶体,从而在结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小,因此冰能浮在水面上,随温度升高,同时发生两种相反的过程:一是冰晶结构小集体受热不断崩溃,缔合分子减少;另一是水分子间距因热运动不断增大,0,4,间,前者占优势,,4,以上,后者占优势,,4,时,两者互不相让,招致水的密度最大,分子间作用力,分子间普遍存在的范德华力,特殊分子间或分子内存在的氢键,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,练习:,C,
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