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高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 微粒之间的相互作用课文内容课件ppt
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 微粒之间的相互作用课文内容课件ppt，共34页。PPT课件主要包含了内容索引，素养目标，课前篇素养初探，课堂篇素养提升等内容，欢迎下载使用。
1.了解分子间作用力对物质物理性质的影响。2.了解氢键的概念,能区别氢键、化学键、分子间作用力。3.能用所学理论解释某些物质的物理性质,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
【知识铺垫】1.通电条件下水分解生成氢气、氧气,反应过程中断裂化学键需要吸收能量。2.液态水汽化变为水蒸气,汽化过程中需要吸收(填“吸收”或“放出”)能量;水蒸气冷凝为液态水放出能量;汽化、冷凝都是物理变化。【必备知识】1.分子间作用力(1)分子间存在的把分子聚集在一起的作用力叫作分子间作用力。(2)分子间作用力远远小于化学键。(3)由分子构成的物质,其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要受分子间作用力的影响。
2.氢键(1)H2O、NH3、HF分子之间存在着一种比一般分子间作用力强的相互作用,这种作用使它们在较高的温度下才能汽化,这种相互作用叫氢键。(2)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱,比分子间作用力强。(3)分子间形成氢键会使物质的熔点和沸点升高,对物质的水溶性也有影响。如水在常温下为液态;NH3极易溶于水。其原因是水分子之间、氨分子与水分子之间易形成氢键。
【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)原子相互结合形成分子的作用力叫分子间作用力。( )(2)分子间作用力比化学键弱。( )(3)氯、溴、碘的单质依次是气态、液态、固态,原因是分子中的共价键依次增强。( )(4)氢键存在于所有含氢元素的物质的分子之间。( )(5)H2O分子内存在氢键使水的沸点高于H2S。( )(6)生命体内许多大分子中存在氢键,如DNA的双螺旋结构。( )(7)冰晶体中,水分子间形成的氢键比液态水中多,导致冰的微观结构中有较大的空隙,使相同条件下冰的密度比水小。( )
【问题探究】1.举例说明分子间存在作用力。提示 干冰升华、液氯汽化、液氨汽化过程需要吸热,降温后氯气、二氧化碳可以变成液态或固态,这些事实均可说明分子间存在使分子聚集在一起的作用力。
2.氯气常温下为气态,溴常温下为液态,碘单质常温下为固态,这与什么有关?分子间作用力大小与什么因素有关?提示 分子组成的物质在相同条件下呈现不同状态,这与分子间作用力的大小有关,气态物质分子间作用力相对较弱,固态物质分子间作用力相对较强。分子间作用力的大小与物质的相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高。3.碘升华时,碘分子中碘原子与碘原子之间的共价键是否被破坏?提示 碘升华时分子中的化学键不被破坏,只是破坏了分子间作用力。
【深化拓展】根据下面的关系图,总结物质熔、沸点高低与相对分子质量大小的关系:
分子间作用力的大小,对物质的熔点、沸点、溶解度产生影响。对于组成和结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点也越高。
【素能应用】典例1共价键、离子键和分子间作用力是物质中存在的不同作用力,下述物质只含上述一种作用力的是( )A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘答案 B解析 干冰是固体二氧化碳,分子内存在共价键,分子间存在分子间作用力;氯化钠是离子化合物,含有离子键;氢氧化钠是离子化合物,含有离子键和共价键;单质碘形成碘晶体,分子内含有共价键,分子间存在分子间作用力。
规律方法 先判断物质的类别,离子化合物中一定含有离子键,如果其中含原子团则还含有共价键;对于除稀有气体以外的分子构成的物质,分子内含有共价键,分子间含有分子间作用力。
变式训练 1-1下列说法不正确的是( )A.干冰升华和液氯汽化时,都只需克服分子间作用力B.氯化氢气体溶于水产生H+和Cl-,所以HCl是离子化合物C.硫酸氢钠晶体溶于水,需要克服离子键和共价键D.加热氯化铵固体使其分解,需克服离子键和共价键
答案 B解析 干冰升华和液氯汽化克服的都是分子间作用力,A项说法正确;氯化氢气体溶于水时,在水分子作用下,H—Cl共价键断裂形成H+和Cl-,HCl分子中只含有共价键,属于共价化合物,B项说法错误;硫酸氢钠是离子化合物,溶于水需要克服Na+和 之间的离子键, 电离出H+和 需要克服共价键,C项说法正确;氯化铵受热分解生成氨气与氯化氢,则需要破坏铵根离子与氯离子之间的离子键以及铵根离子内部的部分共价键,D项说法正确。
变式训练 1-2下列变化不需要破坏化学键的是( )A.氯化氢溶于水B.加热碘化氢气体使其分解C.冰融化D.加热纯碱使之熔化答案 C解析 氯化氢溶于水,HCl电离破坏共价键,A不符合题意;加热碘化氢,碘化氢发生分解,破坏共价键,B不符合题意;冰融化破坏的是水分子间的氢键,氢键不是化学键,C符合题意;Na2CO3属于离子化合物,熔化时破坏离子键,D不符合题意。
【问题探究】1.水发生三态变化时分子不发生改变,为什么会伴随着能量的变化?提示 水发生三态变化时,虽然水分子未发生改变,但伴随着分子间作用力的变化,故会伴随能量变化。2.H2O的相对分子质量小于H2S,但水的沸点高于H2S,为什么?水结成冰体积为什么会膨胀?提示 水分子间存在氢键,氢键比一般分子间作用力大,H2S分子间只有一般的分子间作用力,所以水的沸点高。水变成冰体积膨胀也是因为水分子间形成的氢键使冰结构疏松,体积膨胀。
3.将水加热到100 ℃时沸腾,使水分解成氢气和氧气需要将水加热至1 000 ℃,为什么?提示 水分解生成氢气和氧气,需要破坏水分子中的H—O共价键,使水沸腾破坏的是水分子间的氢键,破坏化学键需要更多能量,所以水分解的温度高达1 000 ℃。4.氨气为什么极易溶于水?乙醇与水为什么能以任意比互溶?提示 氨气分子与水分子间能形成氢键,所以氨气极易溶于水;乙醇与水能以任意比互溶是因为乙醇分子和水分子间能形成氢键。
【深化拓展】1.氢原子与获得电子能力强、原子半径小的氟、氧、氮原子以共价键结合时,由于共用电子对强烈偏向这些原子,使氢原子与其他分子中的这些原子之间产生一种特殊的分子间作用力——氢键,氢键的存在对物质的物理性质有很大的影响,分子间可以形成氢键的物质,溶解性增大,熔、沸点升高。氢键不是化学键。
2.几种作用力的比较
【素能应用】典例2下列说法正确的是( )A.ⅦA族元素形成的氢化物中,沸点最高的是HIB.水分子很稳定,是因为水分子间可以形成氢键D.第三周期元素形成的简单离子中,半径最小的是Al3+
答案 D解析 由于HF分子之间能形成氢键,故ⅦA族元素形成的氢化物中沸点最高的是HF,A错误;水分子很稳定是因为水分子中的共价键作用强,氢键不是化学键,只影响物质的物理性质,B错误;氯化氢是共价化合物,则HCl形成过程可用电子式表示为 ,C错误;核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的微粒,离子半径随原子序数的增大而减小,故第三周期元素形成的简单离子中,半径最小的是Al3+,D正确。规律方法 氢键只影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质,由于分子间氢键的形成,使HF、H2O、NH3的熔、沸点较同主族其他元素的气态氢化物高,也是氨气极易溶于水的原因之一。
变式训练 2-1干冰汽化时,下列各项中发生变化的是( )A.离子键B.共价键C.氢键D.分子间作用力答案 D
变式训练 2-2关于氢键的下列说法正确的是( )A.水分子内存在两个氢键B.冰、水和水蒸气的分子中都存在氢键C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由氢键所致答案 C
1.科学家研究发现,普通盐水在无线电波的作用下可以燃烧,其原理是无线电频率可以削弱盐水中元素原子之间的“结合力”,释放出氢原子和氧原子,一旦点火,氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述中“结合力”的实质是( )A.离子键B.共价键C.分子间作用力D.氢键答案 B解析 破坏水分子中氢、氧原子之间的“结合力”,释放出氢原子和氧原子,包含H—O共价键的断裂,该“结合力”是共价键。
2.下列各组性质的比较不正确的是( )A.原子半径:NaH2S>PH3C.酸性强弱:H2SiO4H2Se>H2S答案 A解析 同周期自左向右,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,A项不正确;根据元素周期律可知,B、C项都正确;水分子间存在氢键,沸点最高,D项正确。
3.下列关于F、Cl、Br、I相关物质性质的比较中,正确的是( )A.单质的颜色随核电荷数的增加而变浅B.单质的熔、沸点随核电荷数的增加而降低C.气态氢化物的还原性随核电荷数的增加而增强D.气态氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
答案 C解析 卤族元素单质从F2到I2,其颜色分别为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,所以卤族元素单质的颜色按F2、Cl2、Br2、I2的顺序而加深,A项错误;F、Cl、Br、I位于元素周期表同一主族,其单质均由分子形成,它们的熔、沸点随相对分子质量的增大而升高,B项错误;元素的非金属性越强,离子的还原性越弱,从F到I,其非金属性随着核电荷数增大而减弱,所以它们的气态氢化物的还原性随核电荷数的增加而增强,C项正确;元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,从F到I其非金属性随着核电荷数增大而减弱,所以其气态氢化物的稳定性逐渐减弱,D项错误。
4.下列各组性质的比较不正确的是( )A.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3B.稳定性:HF>H2O>H2SC.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2D.熔、沸点:HI>HBr>HCl>HF答案 D解析 同主族元素自上而下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。金属性越强,相应最高价氧化物对应水化物的碱性越强;非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因此选项A、B、C均正确。由于HF分子间可以形成氢键,所以其熔、沸点在四种氢化物中最高,正确的顺序为HF>HI>HBr>HCl。
5.根据下表所示部分短周期元素的原子半径及主要化合价,判断以下叙述正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的碱性A>CB.氢化物的沸点H2D>H2EC.单质与稀盐酸反应的速率A
1.了解分子间作用力对物质物理性质的影响。2.了解氢键的概念,能区别氢键、化学键、分子间作用力。3.能用所学理论解释某些物质的物理性质,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
【知识铺垫】1.通电条件下水分解生成氢气、氧气,反应过程中断裂化学键需要吸收能量。2.液态水汽化变为水蒸气,汽化过程中需要吸收(填“吸收”或“放出”)能量;水蒸气冷凝为液态水放出能量;汽化、冷凝都是物理变化。【必备知识】1.分子间作用力(1)分子间存在的把分子聚集在一起的作用力叫作分子间作用力。(2)分子间作用力远远小于化学键。(3)由分子构成的物质,其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要受分子间作用力的影响。
2.氢键(1)H2O、NH3、HF分子之间存在着一种比一般分子间作用力强的相互作用,这种作用使它们在较高的温度下才能汽化,这种相互作用叫氢键。(2)氢键不是化学键,通常把氢键看作是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱,比分子间作用力强。(3)分子间形成氢键会使物质的熔点和沸点升高,对物质的水溶性也有影响。如水在常温下为液态;NH3极易溶于水。其原因是水分子之间、氨分子与水分子之间易形成氢键。
【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)原子相互结合形成分子的作用力叫分子间作用力。( )(2)分子间作用力比化学键弱。( )(3)氯、溴、碘的单质依次是气态、液态、固态,原因是分子中的共价键依次增强。( )(4)氢键存在于所有含氢元素的物质的分子之间。( )(5)H2O分子内存在氢键使水的沸点高于H2S。( )(6)生命体内许多大分子中存在氢键,如DNA的双螺旋结构。( )(7)冰晶体中,水分子间形成的氢键比液态水中多,导致冰的微观结构中有较大的空隙,使相同条件下冰的密度比水小。( )
【问题探究】1.举例说明分子间存在作用力。提示 干冰升华、液氯汽化、液氨汽化过程需要吸热,降温后氯气、二氧化碳可以变成液态或固态,这些事实均可说明分子间存在使分子聚集在一起的作用力。
2.氯气常温下为气态,溴常温下为液态,碘单质常温下为固态,这与什么有关?分子间作用力大小与什么因素有关?提示 分子组成的物质在相同条件下呈现不同状态,这与分子间作用力的大小有关,气态物质分子间作用力相对较弱,固态物质分子间作用力相对较强。分子间作用力的大小与物质的相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高。3.碘升华时,碘分子中碘原子与碘原子之间的共价键是否被破坏?提示 碘升华时分子中的化学键不被破坏,只是破坏了分子间作用力。
【深化拓展】根据下面的关系图,总结物质熔、沸点高低与相对分子质量大小的关系:
分子间作用力的大小,对物质的熔点、沸点、溶解度产生影响。对于组成和结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点也越高。
【素能应用】典例1共价键、离子键和分子间作用力是物质中存在的不同作用力,下述物质只含上述一种作用力的是( )A.干冰B.氯化钠C.氢氧化钠D.碘答案 B解析 干冰是固体二氧化碳,分子内存在共价键,分子间存在分子间作用力;氯化钠是离子化合物,含有离子键;氢氧化钠是离子化合物,含有离子键和共价键;单质碘形成碘晶体,分子内含有共价键,分子间存在分子间作用力。
规律方法 先判断物质的类别,离子化合物中一定含有离子键,如果其中含原子团则还含有共价键;对于除稀有气体以外的分子构成的物质,分子内含有共价键,分子间含有分子间作用力。
变式训练 1-1下列说法不正确的是( )A.干冰升华和液氯汽化时,都只需克服分子间作用力B.氯化氢气体溶于水产生H+和Cl-,所以HCl是离子化合物C.硫酸氢钠晶体溶于水,需要克服离子键和共价键D.加热氯化铵固体使其分解,需克服离子键和共价键
答案 B解析 干冰升华和液氯汽化克服的都是分子间作用力,A项说法正确;氯化氢气体溶于水时,在水分子作用下,H—Cl共价键断裂形成H+和Cl-,HCl分子中只含有共价键,属于共价化合物,B项说法错误;硫酸氢钠是离子化合物,溶于水需要克服Na+和 之间的离子键, 电离出H+和 需要克服共价键,C项说法正确;氯化铵受热分解生成氨气与氯化氢,则需要破坏铵根离子与氯离子之间的离子键以及铵根离子内部的部分共价键,D项说法正确。
变式训练 1-2下列变化不需要破坏化学键的是( )A.氯化氢溶于水B.加热碘化氢气体使其分解C.冰融化D.加热纯碱使之熔化答案 C解析 氯化氢溶于水,HCl电离破坏共价键,A不符合题意;加热碘化氢,碘化氢发生分解,破坏共价键,B不符合题意;冰融化破坏的是水分子间的氢键,氢键不是化学键,C符合题意;Na2CO3属于离子化合物,熔化时破坏离子键,D不符合题意。
【问题探究】1.水发生三态变化时分子不发生改变,为什么会伴随着能量的变化?提示 水发生三态变化时,虽然水分子未发生改变,但伴随着分子间作用力的变化,故会伴随能量变化。2.H2O的相对分子质量小于H2S,但水的沸点高于H2S,为什么?水结成冰体积为什么会膨胀?提示 水分子间存在氢键,氢键比一般分子间作用力大,H2S分子间只有一般的分子间作用力,所以水的沸点高。水变成冰体积膨胀也是因为水分子间形成的氢键使冰结构疏松,体积膨胀。
3.将水加热到100 ℃时沸腾,使水分解成氢气和氧气需要将水加热至1 000 ℃,为什么?提示 水分解生成氢气和氧气,需要破坏水分子中的H—O共价键,使水沸腾破坏的是水分子间的氢键,破坏化学键需要更多能量,所以水分解的温度高达1 000 ℃。4.氨气为什么极易溶于水?乙醇与水为什么能以任意比互溶?提示 氨气分子与水分子间能形成氢键,所以氨气极易溶于水;乙醇与水能以任意比互溶是因为乙醇分子和水分子间能形成氢键。
【深化拓展】1.氢原子与获得电子能力强、原子半径小的氟、氧、氮原子以共价键结合时,由于共用电子对强烈偏向这些原子,使氢原子与其他分子中的这些原子之间产生一种特殊的分子间作用力——氢键,氢键的存在对物质的物理性质有很大的影响,分子间可以形成氢键的物质,溶解性增大,熔、沸点升高。氢键不是化学键。
2.几种作用力的比较
【素能应用】典例2下列说法正确的是( )A.ⅦA族元素形成的氢化物中,沸点最高的是HIB.水分子很稳定,是因为水分子间可以形成氢键D.第三周期元素形成的简单离子中,半径最小的是Al3+
答案 D解析 由于HF分子之间能形成氢键,故ⅦA族元素形成的氢化物中沸点最高的是HF,A错误;水分子很稳定是因为水分子中的共价键作用强,氢键不是化学键,只影响物质的物理性质,B错误;氯化氢是共价化合物,则HCl形成过程可用电子式表示为 ,C错误;核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的微粒,离子半径随原子序数的增大而减小,故第三周期元素形成的简单离子中,半径最小的是Al3+,D正确。规律方法 氢键只影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质,由于分子间氢键的形成,使HF、H2O、NH3的熔、沸点较同主族其他元素的气态氢化物高,也是氨气极易溶于水的原因之一。
变式训练 2-1干冰汽化时,下列各项中发生变化的是( )A.离子键B.共价键C.氢键D.分子间作用力答案 D
变式训练 2-2关于氢键的下列说法正确的是( )A.水分子内存在两个氢键B.冰、水和水蒸气的分子中都存在氢键C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由氢键所致答案 C
1.科学家研究发现,普通盐水在无线电波的作用下可以燃烧,其原理是无线电频率可以削弱盐水中元素原子之间的“结合力”,释放出氢原子和氧原子,一旦点火,氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述中“结合力”的实质是( )A.离子键B.共价键C.分子间作用力D.氢键答案 B解析 破坏水分子中氢、氧原子之间的“结合力”,释放出氢原子和氧原子,包含H—O共价键的断裂,该“结合力”是共价键。
2.下列各组性质的比较不正确的是( )A.原子半径:Na
3.下列关于F、Cl、Br、I相关物质性质的比较中,正确的是( )A.单质的颜色随核电荷数的增加而变浅B.单质的熔、沸点随核电荷数的增加而降低C.气态氢化物的还原性随核电荷数的增加而增强D.气态氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
答案 C解析 卤族元素单质从F2到I2,其颜色分别为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,所以卤族元素单质的颜色按F2、Cl2、Br2、I2的顺序而加深,A项错误;F、Cl、Br、I位于元素周期表同一主族,其单质均由分子形成,它们的熔、沸点随相对分子质量的增大而升高,B项错误;元素的非金属性越强,离子的还原性越弱,从F到I,其非金属性随着核电荷数增大而减弱,所以它们的气态氢化物的还原性随核电荷数的增加而增强,C项正确;元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,从F到I其非金属性随着核电荷数增大而减弱,所以其气态氢化物的稳定性逐渐减弱,D项错误。
4.下列各组性质的比较不正确的是( )A.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3B.稳定性:HF>H2O>H2SC.碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2D.熔、沸点:HI>HBr>HCl>HF答案 D解析 同主族元素自上而下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。金属性越强,相应最高价氧化物对应水化物的碱性越强;非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因此选项A、B、C均正确。由于HF分子间可以形成氢键,所以其熔、沸点在四种氢化物中最高,正确的顺序为HF>HI>HBr>HCl。
5.根据下表所示部分短周期元素的原子半径及主要化合价,判断以下叙述正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的碱性A>CB.氢化物的沸点H2D>H2EC.单质与稀盐酸反应的速率A
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