化学：《分子的性质》：课件四（23张PPT）（人教版选修3）

欢迎进入化学课堂 积极参与到课堂活动中才会感受到学习的快乐 讨论 1 下列物质融化时克服的作用力是什么 NaOHCuSiO2MgCl22 水通电分解 水的三态变化破坏的作用力是什么 离子键 金属键 共价键 分子间作用力 共价键 分子间作用力 范德华力 氢键 离子键 阅读 思考 讨论 1 任何物质中都存在范德华力吗 2 任何状态下分子间都存在范德华力吗 3 4 范德华力主要影响物质的那些性质 5 如何比较范德华力的大小 范德华力是化学键吗 与化学健有何区别 第三节 分子的性质 1 范德华力是存在于分子之间的一种相互作用 2 由分子构成的物质 固态和液态时分子间存在范德华力 气态时可能存在范德华力 分子间力作用范围0 3 0 5nm 3 范德华力与化学键的区别 范德华力存在与分子之间 化学键存在与原子之间范德华力的作用比化学键的键能小得多 范德华力 2 20kj mol 1化学键键能一般 100 600kj mol 1 一 范德华力与物质的性质 4 范德华力主要影响物质的熔点 沸点 溶解性等物性 5 组成和结构相似的物质 随着相对分子质量增加 范德华力逐渐增强 溶 沸点逐渐升高 练习 1 F2Cl2Br2I2溶 沸点为什么逐渐升高 而LiNaKRbCs溶 沸点为什么逐渐降低 2 烷烃 烯烃等同系列的物质溶沸点有何变化规律 为什么 质疑 拓展 范德华力是如何产生的 其实质是什么 有何特征 1 取向力 取向力发生在极性分子之间 2 诱导力 存在于极性分子与非极性分子之间 也存在于极性分子之间 3 色散力 存在于非极性分子之间 也存在于极性分子之间 范德华力的主要成分 分子量越大 色散力越大 范德华力的成因 色散力 诱导力 取向力 范德华力的本质 弱的静电引力 范德华力的特征 无方向性和饱和性 小结 范德华力与物质性质1 范德华力是存在于分子之间的一种比化学键弱的相互作用2 范德华力与物质性质的关系1 范德华力越大 物质的熔 沸点越高 组成和结构相似的物质 如同系列物质 的熔 沸点一般随着分子量的增大而升高 当相对分子质量相同或相近时 极性分子化合物的熔 沸点比非极性分子高 例 CO沸点 192 N2沸点 196 2 范德华力越小 分子晶体硬度越小 3 范德华力对物质的溶解度有影响 练习 提升 1 指出下列物质中存在那些微粒间的的相互作用 熔化时破坏的什么作用力 为什么 1 硫酸钾 2 二氧化硅 4 干冰 5 金属钠 6 MgCl2 2 物质的溶沸点高低有那些作用力决定 离子键 共价键 离子键 共价键 共价键 共价键 范德华力 范德华力 金属键 金属键 离子化合物 离子键金属单质 金属键由分子构成的物质 分子间作用力由原子直接构成的物质 共价键 离子键 离子键 联想 质疑 1 据范德华力判断下列各组物质的溶沸点高低 1 CH4SiH4GeH4 2 H2O2Cl2 3 HFHClHBrHI 4 H2OH2SH2SeH2Te2 水的反常性质 水的溶沸点反常升高 水结冰体积变大 为什么 阅读 思考 1 什么是氢键 水中的氢键如何形成 氢键如何表示 氢键的键长和键能的含义 氢键有方向性和饱和性吗 2 氢键形成的条件 那些元素原子易形成氢键 那些物质能形成氢键 4 氢键是化学键吗 氢键与化学键有何区别 3 氢键对物质的性质有何影响 氢键的形成H2OO的电负性 3 5H的电负性 2 1 二 氢键与物质的性质 1 氢键 与电负性大的原子 用X代表 以共价键结合的氢原子 与另一个电负性大的原子Y通过静电作用和一定程度的轨道重叠形成的一种作用力称为氢键 可用X H Y表示 X Y可以相同 2 氢键具有方向性和饱和性 对大多数而言 氢键的方向性 指Y原子与X H形成氢键时 将尽可能使氢键与X H键轴在同一方向 即X H Y三个原子在同一直线上 这样 X与Y之间距离最远 两原子电子云之间排斥力最小 所形成的氢键最强 体系更稳定 氢键的饱和性 指每一个X H只能与一个Y原子形成氢键 3 氢键形成的条件 要有一个与电负性很大的元素X以共价键结合的氢原子 还要有一个电负性很大且含有孤电子对的原子Y X与Y的原子半径要小 这样X原子的电子云才不会把Y原子排斥开 X与Y主要是 NOF易形成氢键的物质 NH3H2OHF及衍生物 醇 羧酸 氨基酸 无机酸 4 氢键的特点 氢键比化学键弱但是比范德华力强 氢键的强弱与X Y原子的电负性和半径有关 X Y原子的电负性大 半径小则形成的氢键越强 氢键强弱次序为 F H F O H O O H N N H N O H Cl O H S 5 氢键对物质性质的影响 对物质熔 沸点的影响 当分子间存在氢键时 分子间的结合力增大 熔 沸点升高 对物质溶解度的影响 在极性溶剂中 若溶质能与溶剂形成氢键 则溶解度增大 如NH3极易溶于水 乙醇与水能以任意比例混 释疑 1 HFHClHBrHI熔点比较2 比较乙醇与甲醚的沸点 3 H2O NH3在同族氢化物中沸点最高 4 水为什么有独特的物理性质 6 氢键的种类 分子间氢键 由两个或两个以上分子形成的氢键 如 HFH2OHCOOH H2O分子间 HF分子间氢键很强 以致于分子发生缔合 经常以 H2O 2 H2O 3和 HF 2 HF 3形式存在 分子内氢键 同一分子内原子团之间形成的氢键 多见于有机化合物 如苯酚邻位上有CHOCOOHOHNO2时 邻硝基苯酚 邻苯二酚当分子内形成氢键时常使其熔沸点低于同类化合物 分子内氢键不在一条直线上 形成分子内氢键时 势必削弱分子间氢键的形成 分子间氢键m p 113 114 有分子内氢键m p 44 45 二 氢键与电负性大的原子 用X代表 以共价键结合的氢原子 还可与另一个电负性大的原子Y相结合 形成的一种弱键称为氢键 可用X H Y表示 1 产生的条件 要有一个与电负性很大的元素X以共价键结合的氢原子 还要有一个电负性很大且含有孤电子对的原子Y X与Y的原子半径要小 这样X原子的电子云才不会把Y原子排斥开 2 氢键的特点 氢键比化学键弱但是比分子间作用力强 氢键的强弱与X Y原子的电负性和半径有关 X Y原子的电负性大 半径小则形成的氢键越强 氢键强弱次序为 F H F O H O O H N N H N O H Cl O H S 氢键具有方向性和饱和性 对大多数而言 氢键的方向性 指Y原子与X H形成氢键时 将尽可能使氢键与X H键轴在同一方向 即X H Y三个原子在同一直线上 这样 X与Y之间距离最远 两原子电子云之间排斥力最小 所形成的氢键最强 体系更稳定 氢键的饱和性 指每一个X H只能与一个Y原子形成氢键 氢键的本质 是一种较强的具有方向性的静电引力 三氢键1氢键的概念以HF为例 F的电负性相当大 r相当小 电子对偏向F 而H几乎成了质子 这种H与其它分子中电负性相当大 r小的原子相互接近时 产生一种特殊的分子间力 氢键 表示为 如F H F H 氢键的形成有两个两个条件 1与电负性大且r小的原子 F O N 相连的H 2在附近有电负性大 r小的原子 F O N 又如水分子之间的氢键 由于H的两侧电负性极大的原子的负电排斥 使两个原子在H两侧呈直线排列 除非其它外力有较大影响时 才改变方向 2 氢键的强度氢键的强度介于化学键和分子间作用力之间 其大小和H两侧的原子的电负性有关 见下列氢键的键能数据 F H FO H ON H NE kJ mol 128 018 85 4 3 分子内氢键上面谈的氢键均在分子间形成 若H两侧的电负性大的原子属于同一分子 则为分子内氢键 2氢键的特点1 饱和性和方向性由于H的体积小 1个H只能形成一个氢键 邻硝基苯酚 3氢键对于化合物性质的影响分子间存在氢键时 大大地影响了分子间的结合力 故物质的熔点 沸点将升高 HFHClHBrHI半径依次增大 色散力增加 b p 依次增高 HCl HBr HI但由于HF分子间有氢键 故HF的b p 在这个序列中最高 破坏了从左到右b p 升高的规律 H2O NH3由于分子间氢键的存在 在同族氢化物中b p 亦是最高 如HNO3 存在分子间氢键 而分子量相同的无分子间氢键 故前者的b p 高 典型的例子是对硝基苯酚和邻硝基苯酚 可以形成分子内氢键时 势必削弱分子间氢键的形成 故有分子内氢键的化合物的沸点 熔点不是很高 H2O分子间 HF分子间氢键很强 以致于分子发生缔合 经常以 H2O 2 H2O 3和 HF 2 HF 3形式存在 而其中 H2O 2的排列最紧密 且4 时 H2O 2比例最大 故4 时水的密度最大 有分子内氢键m p 44 45 没有分子内氢键m p 113 114 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全