高中化学第二章分子结构与性质第三节分子的性质第2课时分子的极性课件新人教版.ppt

第2课时较强的分子间作用力 氢键 第二章第三节分子的性质 1 了解氢键形成的条件及氢键的存在 2 学会氢键的表示方法 会分析氢键对物质性质的影响 学习目标定位 内容索引 一氢键 二氢键对物质性质的影响 当堂检测 一氢键 1 比较H2O和H2S的分子组成 立体构型及其物理性质 分析H2O的熔 沸点比H2S高的原因是什么 导学探究 答案H2O和H2S分子组成相似 都是V形极性分子 常温下H2O为液态 熔 沸点比H2S高 在水分子中 氢原子与非金属性很强的氧原子形成共价键时 由于氧的电负性比氢大得多 所以它们的共用电子对就强烈地偏向氧原子 而使氢原子核几乎 裸露 出来 这样带正电的氢原子核就能与另一个水分子中的氧原子的孤电子对发生一定程度的轨道重叠作用 使水分子之间作用力增强 这种分子间的作用力就是氢键 比范德华力大 硫化氢分子不能形成氢键 故水的熔 沸点比硫化氢的高 2 氢键的概念及表示方法氢键是一种特殊的 它是由已经与的原子形成共价键的与另一分子中的原子之间的作用力 氢键的通式可用A H B 表示 式中A和B表示 表示 表示 分子间作用力 电负性很大 氢原子 电负性很大 F O N 共价键 氢键 3 氢键的形成条件有哪些 答案 1 要有一个与电负性很强的元素X形成强极性键的氢原子 如H2O中的氢原子 2 要有一个电负性很强 含有孤电子对并带有部分电荷的原子Y 如H2O中的氧原子 3 X和Y的原子半径要小 这样空间位阻较小 一般来说 能形成氢键的元素有N O F 所以氢键一般存在于含N H H O H F键的物质中 或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中 4 氢键的特征是什么 答案 1 饱和性在形成氢键时 由于氢原子半径比X Y原子半径小得多 当氢原子与一个Y原子形成氢键X H Y后 氢原子周围的空间已被占据 X Y原子的电子云的排斥作用将阻碍一个Y原子与氢原子靠近成键 也就是说氢原子只能与一个Y原子形成氢键 即氢键具有饱和性 2 方向性X H与Y形成分子间氢键时 3个原子总是尽可能沿直线分布 这样可使X与Y尽量远离 使两原子间电子云的排斥作用力最小 体系能量最低 形成的氢键最强 最稳定 所以氢键还具有方向性 如下图 5 氢键的类型氢键不是化学键 仅为一种分子间作用力 氢键可分为氢键和氢键 如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在的氢键 对羟基苯甲醛存在分子间氢键 如下图 分子间 分子内 1 归纳总结 2 在氢键A H B 中 氢键的键能的大小与A B的电负性大小有关 电负性越大 则键能越大 氢键越强 氢键的键能还与A B原子的半径大小有关 尤其是与B原子的半径大小有关 半径越小 则键能越大 氢键越强 1 下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是 A 任何物质中都存在范德华力 而氢键只存在于含有N O F的物质中B 范德华力比氢键的作用还要弱C 范德华力与氢键共同决定物质的物理性质D 范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关 活学活用 1 2 解析只有由分子组成的物质中才存在范德华力 A项错误 范德华力弱于氢键 B项正确 只有由分子组成且分子之间存在氢键的物质 其物理性质才由范德华力和氢键共同决定 C项错误 氢键的强弱主要与形成氢键的原子的电负性有关 D项错误 B 1 2 2 甲酸可通过氢键形成二聚物 HNO3可形成分子内氢键 试在下图中画出氢键 解析依据氢键的表示方法及形成条件画出 答案 二氢键对物质性质的影响 1 试比较下列物质的熔 沸点 1 H2O H2S H2Se H2Te 导学探究 答案H2O H2Te H2Se H2S 答案 2 为什么NH3极易溶于水 答案由于氨分子与水分子间能形成氢键 且都是极性分子 所以NH3极易溶于水 即 3 为什么冰浮在水面上 答案由于水分子之间存在氢键 水凝结为冰时 体积变大 密度变小 冰融化为水时 体积减小 密度变大 4 为什么测定接近沸点的水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的大 答案因在接近沸点时 水分子通过氢键形成 缔合 分子 所以水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的大 1 氢键影响物质的熔 沸点 1 分子间存在氢键时 使物质具有较高的熔 沸点 2 分子内存在氢键时 降低物质的熔 沸点 2 氢键影响物质的溶解度3 氢键的存在引起密度的变化 归纳总结 3 下列说法不正确的是 A HF HCl HBr HI的熔 沸点升高只与范德华力大小有关B H2O的熔 沸点高于H2S 是由于水分子之间存在氢键C 乙醇与水互溶可以用 相似相溶 和氢键来解释D 邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点低 活学活用 3 4 解析含有氢键的典型氢化物分别是HF H2O NH3 它们的熔 沸点比相邻的同类氢化物要高 形成分子间氢键的分子比形成分子内氢键的分子的熔 沸点要高 邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键 而对羟基苯甲酸主要形成分子间氢键 熔 沸点相对要高 乙醇分子和水分子都是极性分子 相似相溶 又由于彼此间能形成氢键 增大了二者的相互溶解 A 3 4 4 右图中A B C D四条曲线分别表示第 A A A A族元素的气态氢化物的沸点 其中表示第 A族元素气态氢化物的沸点的是曲线 表示第 A族元素气态氢化物的沸点的是曲线 同一主族中第三 四 五周期元素的气态氢化物的沸点依次升高 其原因是 3 4 A B C曲线中第二周期元素的气态氢化物的沸点显著高于第三周期元素气态氢化物的沸点 其原因是 如果把这些氢化物分子间存在的主要影响沸点的相互作用表示为A H B 则A元素一般具有的特点是 3 4 解析 A A A A族第二周期元素的气态氢化物沸点最高的是水 最低的是甲烷 由图可知 A B C D曲线中表示 A族元素气态氢化物沸点的是曲线A 表示 A族元素气态氢化物沸点的是曲线D 同一族中第三 四 五周期元素的气态氢化物中分子间的范德华力依次增大 所以沸点依次升高 A B C曲线中第二周期元素的气态氢化物中都存在氢键 所以它们的沸点显著高于第三周期元素气态氢化物的沸点 答案AD组成和结构相似 相对分子质量越大 范德华力越大 沸点升高H2O HF NH3分子间存在氢键电负性大 原子半径小 学习小结 范德华力 氢键及共价键的比较 当堂检测 1 2 4 3 1 下列说法中不正确的是 A 所有含氢元素的化合物中都存在氢键 氢键是一种类似于共价键的化学键B 离子键 氢键 范德华力本质上都是静电作用C 只有电负性很强 半径很小的原子 如F O N 才能形成氢键D 氢键是一种分子间作用力 氢键比范德华力强 解析并不是所有含氢元素的化合物都能形成氢键 氢键只形成于电负性强的元素 如N O F 与氢形成的氢化物的分子之间 氢键不是化学键 是介于范德华力和化学键之间的特殊作用力 本质上也是一种静电作用 A 5 1 2 4 3 2 下列事实不能用氢键来解释的 A 冰的密度比水小 能浮在水面上B NH3的沸点比PH3高C 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛D H2O的分解温度比H2S高得多 解析氢键使冰晶体中的水分子呈一定规则排列 空间利用率低 密度小 由于NH3分子间存在氢键 所以其沸点比PH3高 邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 而对羟基苯甲醛存在分子间氢键 故后者沸点较高 H2O比H2S分解温度高是因为H O共价键比H S共价键的键能大 D 5 1 2 4 3 3 下列物质中 分子内和分子间均可形成氢键的是 A NH3B C H2OD C2H5OH 5 1 2 4 3 解析形成氢键的分子含有N H H O或H F键 NH3 H2O CH3CH2OH都能形成氢键但只存在于分子间 B中的O H间可形成分子间氢键 O H键与形成分子内氢键 答案B 5 4 下列几种氢键 O H O N H N F H F O H N 按氢键从强到弱的顺序排列正确的是 A B C D 1 2 4 3 5 解析F O N电负性依次降低 F H O H N H键的极性依次降低 故F H F中氢键最强 其次为O H O再次是O H N 最弱的为N H N A 5 已知N P同属于元素周期表的第 A族元素 N在第二周期 P在第三周期 NH3分子呈三角锥形 N原子位于锥顶 3个H原子位于锥底 N H键间的夹角是107 1 PH3分子与NH3分子的构型关系是 填 相同 相似 或 不相似 P H键 极性 填 有 或 无 PH3分子 极性 填 有 或 无 1 2 4 3 5 解析N原子与P原子结构相似 NH3分子与PH3分子的结构也相似 P H键为不同元素原子之间形成的共价键 为极性键 相似 有 有 2 NH3与PH3相比 热稳定性更强的是 1 2 4 3 5 解析由N P在元素周期表中的位置关系和元素周期律知 N比P的非金属性强 由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知 NH3比PH3的热稳定性强 NH3 3 NH3与PH3在常温 常压下都是气体 但NH3比PH3易液化 其主要原因是 A 键的极性N H比P H强B 分子的极性NH3比PH3强C 相对分子质量PH3比NH3大D NH3分子之间存在特殊的分子间作用力 1 2 4 3 5 解析 易液化 属于物质的物理性质 NH3与PH3都是通过共价键形成的分子 物理性质与化学键无关 按照范德华力与物质的物理性质的关系分析 应该是PH3比NH3的沸点高 PH3比NH3易液化 但由于NH3存在分子间氢键 故NH3比PH3易液化 D 本课结束