高中鲁科版 (2019)第2章微粒间相互作用与物质性质第4节分子间作用力多媒体教学ppt课件

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这是一份高中鲁科版 (2019)第2章微粒间相互作用与物质性质第4节分子间作用力多媒体教学ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了相互作用，范德华力，相互作用力，凝聚态，小得多，电性作用，无饱和性，无方向性，相对分子质量，正电荷等内容，欢迎下载使用。

知识点一　范德华力与物质性质
1.分子间作用力(1)概念:分子之间存在的多种　　　　　　　统称为分子间作用力。分子间作用力比化学键弱得多。 (2)分类:最常见的分子间作用力是　　　　　和　　　　。
3.范德华力对物质性质的影响(1)对物质熔、沸点的影响①一般来说,分子结构和组成相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越强,物质的熔、沸点就越高。如熔、沸点:CF4N2。③在同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔、沸点就越低。如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。(2)对物质溶解性的影响溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越大,溶解度就越大。例如在273 K、101 kPa时,氧气在水中的溶解度比氮气在水中的溶解度大,就是因为O2与水分子之间的范德华力比N2与水分子之间的范德华力大。
名师点拨(1)在由分子构成的物质中,分子与分子之间存在着分子间作用力,而在分子内部的成键原子之间存在共价键。(2)离子化合物中不存在分子间作用力。(3)金刚石、单质硅、二氧化硅等由原子通过共价键相结合构成的物质,铝、铜、铁等金属单质中,均不存在分子间作用力。(4)稀有气体中只存在分子间作用力。特别提醒分子间作用力主要影响由分子构成的物质的物理性质,而化学键决定分子的稳定性。只有分子间距离接近到一定程度时才有分子间作用力。
深度思考(1)任何物质的三态变化一定破坏分子间作用力吗?
(2)分子的稳定性越强,沸点就越高吗?
提示不一定,有些物质不是由分子构成的,如氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,所以三态变化时破坏的是离子键,不是分子间作用力。
提示不一定,因为影响分子稳定性的是分子内的共价键强弱,而影响沸点的是分子间作用力,二者没有必然的联系。如CCl4、SiCl4、SnCl4稳定性逐渐减弱,沸点逐渐升高。
正误判断(1)范德华力是决定由分子构成物质的熔点、沸点高低的唯一因素。(　　)提示分子的极性、氢键也会影响由分子构成物质的熔点、沸点。(2)范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质。(　　)提示范德华力不影响物质的化学性质。(3)范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素。(　　)(4)H2S比H2Se稳定,故分子间作用力H2S大于H2Se。(　　)提示分子间作用力H2S小于H2Se,且分子间作用力与稳定性没有必然关系。
探究角度1 范德华力的判断例1 下列关于范德华力的叙述正确的是(　　)A.范德华力的实质是一种电性作用,具有饱和性B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D.范德华力非常微弱,故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量
解析范德华力的实质是一种电性作用,但范德华力没有饱和性,A项错误;化学键是微粒间强烈的相互作用,范德华力是分子间较弱的作用力,本质都是电性作用,只是强弱程度不同,B项正确;只有分子充分接近时才有范德华力,C项错误;虽然范德华力非常微弱,但破坏它时也需要消耗能量,D项错误。
[对点训练1]下列物质的变化,破坏的主要是范德华力的是(　　)A.干冰的升华B.HCl溶于水C.NaHSO4加热熔化D.NH4Cl受热分解
解析干冰的升华,只是状态发生了变化,破坏的是范德华力,没有破坏化学键;HCl溶于水,会破坏范德华力和共价键;NaHSO4加热熔化,会破坏离子键; NH4Cl受热分解,破坏的是共价键和离子键。
探究角度2 范德华力对物质性质的影响例2 下列有关物质性质判断正确且可以用范德华力来解释的是(　　)A.沸点:HBr>HClB.熔点:KHClD.沸点:N2>CO
解析 HBr与HCl结构相似,HBr的相对分子质量比HCl大,HBr分子间的范德华力比HCl大,所以其沸点比HCl高;原子半径:K>Na,金属键强弱:K[对点训练2]下列大小关系可用范德华力解释的是(　　)A.熔点:C4H10>CH4B.热稳定性:NH3>PH3C.在水中的溶解度:H2S>Cl2D.键能:HF>HCl
解析氢化物的热稳定性与共价键的键能有关,原子半径NP—H,所以热稳定性:NH3>PH3,与范德华力无关,B不符合题意;H2S是极性分子,易溶于水,Cl2是非极性分子,不易溶于水,符合“相似相溶”原理,与范德华力无关,C不符合题意;分子内原子间的键能与非金属性有关,非金属性F>Cl,所以键能:HF>HCl,D不符合题意。
知识点二　氢键与物质性质
1.什么是氢键(1)含义(以H2O分子为例):当一个水分子中的氢原子与另一个水分子中氧原子接近时,带有部分　　　　　的氢原子允许带有部分　　　　　的氧原子充分接近它,并产生　　　　　　形成氢键。氢键也是一种常见的分子间作用力。 (2)表示方法和作用能:通常用　　　　　　　表示。氢键的作用能是指X—H…Y分解为　　　　和　　所需要的能量。
2.氢键形成的条件X、Y常指N、O、F等电负性很大的元素在X—H…Y中,氢原子两边的X原子和Y原子所属元素通常具有较大的　　　　　和较小的　　　　　　　,或者说,氢原子位于X原子和Y原子之间且X原子和Y原子具有强烈　　　电子的作用,氢键才能形成(注意Y原子要有孤电子对)。
3.氢键对物质性质的影响(1)氢键的作用能一般不超过　　　 kJ·ml-1,比范德华力的作用能大一些,但比化学键的键能小得多。 (2)氢键的形成赋予物质一些特殊的性质,主要表现为物质的熔点和沸点的　　　　。氢键对物质的　　　　、溶解等过程也能产生影响。使物质的熔点、沸点升高 (3)氢键既可以存在于分子之间,也可以存在于分子内部的　　　　　之间。使物质的熔点、沸点降低
如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在氢键,对羟基苯甲醛存在分子间氢键(如图)。
名师点拨NH3极易溶于水的原因(1)NH3、H2O都是极性分子,根据相似相溶原理,NH3易溶于H2O;(2)NH3可以和H2O形成分子间氢键,使NH3在H2O中的溶解度增大。辨析比较氢键与范德华力(1)氢键比范德华力强,但是比化学键弱得多。(2)氢键有方向性和饱和性,范德华力没有方向性和饱和性。分子间有氢键同时也存在范德华力,分子间存在范德华力的不一定存在氢键。
深度思考氢键主要存在于哪些物质中?
提示 ①含H—O、N—H、H—F键的物质。②有机化合物中的醇类和羧酸等物质。
正误判断(1)氢键只存在于分子之间。(　　)提示氢键可以存在于分子之间,也可以存在分子内原子团间。(2)液态水分子间的作用力只有氢键。(　　)提示液态水分子间存在范德华力和氢键。(3)形成氢键的分子中不一定有H原子。(　　)提示氢键的表示方法为X—H…Y,形成氢键的分子一定有H原子。(4)氢键具有一定的方向性和饱和性。(　　)
探究角度氢键与物质性质例题关于氢键的下列说法中不正确的是(　　)A.冰中平均每个水分子可形成2个氢键B.分子间氢键使物质的熔点和沸点升高C.溶质与水分子间形成氢键可使物质在水中的溶解度增大D.HF的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键
解析在冰晶体中1个水分子与周围4个水分子形成4个氢键,但每个氢键被2个水分子共用,故平均每个水分子形成 =2个氢键,A正确;氢键是分子间作用力,可将很多分子结合在一起,使分子不易分离,故能影响物质的熔、沸点,分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高,B正确;氢键影响物质的溶解度,溶质与水分子间形成氢键,可使物质在水中的溶解度增大,C正确; H—F键键能很大,形成的气态氢化物的稳定性很强,与氢键无关,D错误。
[对点训练]生物体中的DNA的形成和氢键有着密切的关系。关于氢键,下列说法正确的是(　　)A.分子中有N、O、F原子,分子间就存在氢键B.因为氢键的缘故, 比熔、沸点高C.由于氢键比范德华力强,所以H2O分子比H2S分子稳定D.“可燃冰”——甲烷水合物(例如:8CH4·46H2O)中CH4与H2O之间存在氢键
解析非金属性较强的元素(如N、O、F等)的氢化物易形成氢键,但并不是分子中有N、O、F原子的分子间就存在氢键,如NO分子间就不存在氢键,A错误;形成分子内氢键时,物质的熔点和沸点都会降低,形成分子间氢键时,物质的熔点和沸点就会升高, 形成分子间氢键, 形成分子内氢键,故的熔、沸点更高,B正确;分子的稳定性与氢键无关,而与化学键有关,C错误;C—H的极性非常弱,CH4不能与水分子形成氢键,可燃冰的形成是因为水分子通过氢键形成笼状结构,笼状结构的空腔直径与甲烷分子的直径相近,刚好可以容纳下甲烷分子,而甲烷分子与水分子之间没有氢键,D错误。
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题组1 范德华力与物质性质1.在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是(　　)A.范德华力、范德华力、范德华力B.共价键、共价键、共价键C.范德华力、共价键、共价键D.范德华力、范德华力、共价键
解析固体氯→液氯→氯气属于物质的三态变化,属于物理变化,破坏了范德华力,氯气→氯原子发生了化学变化,破坏了共价键,所以在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中,被破坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键。
2.下列变化中,吸收的热量用于克服范德华力的是(　　)A.干冰受热升华B.加热金属铝使之熔化C.加热食盐晶体使之熔化D.加热硅晶体使之熔化
解析干冰升华过程中,CO2分子不发生改变,吸收的热量用于克服范德华力,A正确;铝熔化过程中吸收的热量用于克服金属键,B错误;食盐熔化过程中吸收的热量用于克服Na+和Cl-间的离子键,C错误;硅晶体熔化过程中吸收的热量用于克服硅原子间的共价键,D错误。
3.下列说法不正确的是(　　)A.由于H—O键比H—S键牢固,所以水的熔、沸点比H2S高B.HBr的沸点高于HCl,是因为HBr分子间作用力比HCl强C.F2、Cl2、Br2、I2熔、沸点逐渐升高,是因为它们的组成结构相似,分子间的范德华力增大D.氯化铵固体受热分解既破坏了离子键又破坏了共价键
解析 H2O和H2S的熔、沸点与化学键无关,水的熔、沸点比H2S高,因为水中存在氢键,故A错误。
题组2 氢键与物质性质4.下列事实不能用氢键来解释的是(　　)A.密度:冰<水B.沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛C.稳定性:NH3>PH3
解析冰中分子间氢键较多,起到“支撑”作用,体积膨胀,密度:冰<水,A不符合题意;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,分子间作用力减弱,沸点降低,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间作用力增强,沸点升高,故沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,B不符合题意;N的非金属性比P强,与H形成共价键的键能比P大,N—H键较P—H难断裂,故稳定性:NH3>PH3,不能用氢键来解释, C符合题意;氟化氢分子间易形成氢键,同时氢氟酸也会发生自耦电离,导致
5.近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe、Sm、As、F、O组成的化合物。下列说法正确的是(　　)A.元素As与N同族可预测AsH3分子中As—H键的键角小于NH3中N—H键的键角B.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子C.配合物Fe(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=4D.每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成氢键
解析元素As与N同族,N的电负性大于As,使成键电子离N原子更近,两个N—H键间的排斥力增大,NH3中键角更大,因此AsH3分子中As—H键的键角小于NH3中N—H键的键角,选项A正确;Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,选项B错误;Fe的价电子为3d64s2,价电子数为8,一个配体CO提供2个电子,因此Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为8+2×n=18,则n=5,选项C错误;冰中每个H2O分子与周围四个水分子形成氢键形成四面体结构,选项D错误。