分子间作用力与氢键

第二章第三节分子间作用力与物质性质思考：•冰雪融化，是物理变化还是化学变化？有没有破坏其中的化学键？有没有能量的变化？为什么？•我们知道：分子内部原子间存在强的相互作用——化学键，形成或破坏化学键都伴随着能量变化。•如水在通电情况下分解为氢气和氧气，水分子中H-O键被破坏，生成H-H、O-O键。2H2O==2H2+O2通电水的三态转变•物质三态之间的转化也伴随着能量变化。这说明：分子间也存在着相互作用力。固态水液态水气态水分子间作用力的种类•分子间作用力：分子之间普遍存在的，把分子聚集在一起的作用力，它能使许多物质以一定的凝聚态（固态和液态）存在。•分子间作用力主要有两种：范德华力和氢键•存在范围：多数非金属单质（金刚石、晶体硅除外）、稀有气体、非金属氧化物（SiO2除外）、氢化物、酸等共价化合物随堂练习•离子键、共价键、金属键、分子间作用力都是微粒间的作用力。下列物质中，只存在一种作用力的是（）•A.干冰B.NaCl•C.NaOHD.I2E.H2SO4B范德华力•阅读课本P59思考：•范德华力有什么特点？•范德华力对物质的哪些性质有影响？范德华力•范德华力的特点：•广泛存在（由分子构成的物质）•作用力弱•主要影响物质的物理性质（熔沸点）•注意：范德华力不是化学键由分子构成的化学键范德华力概念存在范围作用力强弱影响的性质相邻的原子间强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子内、原子间分子之间较强与化学键相比弱的多主要影响化学性质主要影响物理性质（如熔沸点）化学键与分子间作用力比较问题探究：•范德华力如何影响物质的物理性质？卤族元素单质物理性质差异物质F2Cl2Br2I2相对分子质量3871160254熔点（℃）-219.6-101-7.2113.5沸点（℃）-188.1-34.658.78184.4熔沸点变化趋势熔沸点逐渐升高一般情况下，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高影响范德华力大小的因素•一般情况下，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。•分子间距离：同种物质，分子间距离越大，范德华力越小。•分子极性越强，范德华力越大。随堂练习下列物质的变化，破坏的主要是分子间作用力的是（）A、碘单质的升华B、NaCl溶于水C、将水加热变为气态D、NH4Cl受热分解AC•比较下列物质的熔沸点的高低•CH4CF4CCl4CBr4CI4•H2OH2SH2SeH2Te＜＜＜＜＜＜＜联系生活实际?你能发现出什么矛盾吗?据范德华力规律氧族元素氢化物的沸点应该是H2O＜H2S＜H2Se＜H2Te氢化物沸点(℃)H2O100.0H2S-60.75H2Se-41.5H2Te-1.3联想质疑-100-50050100150H2SH2SeH2TeH2O沸点氢键•定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对显正电性的H与另一分子中相对显负电性的X(或Y)原子相接近并产生静电相互作用和一定程度的轨道的重叠作用，这种相互作用称为氢键。•氢键：静电作用力和一定程度的轨道重叠作用•氢键的表示方法:X—H…Y（X和Y可以是同种原子，也可以是不同种原子。实线表示共价键，虚线表示氢键。）•本质：电性作用；氢键的形成条件:•有X-H共价键，X原子电负性强，原子半径小，如F、O、N等。•X—H…Y中的Y必须电负性强、原子半径小、具有孤对电子。X、Y可以相同，也可以不同。氢键的特点氢键的特点•作用力比范德华力大，但比化学键小得多•是一种特殊的分子间作用力，不是化学键•具有方向性和饱和性（一个氢原子只能形成一个氢键；形成氢键的三个原子在一条直线上时最稳定）•氢键的存在范围：分子间或分子内•氢两边的X和Y原子所属元素的电负性越强，半径越小，形成的氢键越强。课堂练习•下列物质中不存在氢键的是（）•A、冰醋酸中醋酸分子之间•B、液态氟化氢中氟化氢分子之间•C、一水合氨分子中的氨分子与水分子之间•D、可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子之间D氢键对物质性质的影响•氢键的键能一般小于40kJ/mol，强度介于化学键和范徳华力之间．因此氢键不属于化学键，而属于分子间作用力的范畴。同范徳华力一样，氢键只对物质的物理性质有影响，主要表现为物质的熔沸点升高，另外，对物质的电离和溶解等也有影响。氢键对物质性质的影响•1、对物质熔沸点的影响：•分子间氢键使物质熔点升高•分子内氢键使物质熔点降低•2、若分子与溶剂分子间形成氢键，则该物质在溶剂中的溶解度增大。•3、解释一些反常现象：如水结成冰时，为什么体积会膨胀。•为什么冰会浮在水面上？HOHOHOHHHOHHOHH水冰水冰课堂练习•下列事实与氢键有关的是（）•A.水加热到很高的温度都难以分解•B.水结成冰体积膨胀，密度变小•C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高•D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B课堂练习•固体冰中不存在的作用力是()•A.离子键B.极性键•C.氢键D.范德华力A化学键范德华力概念存在范围作用力强弱对物质的影响相邻的原子间强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子内、原子间分子之间较强与化学键相比弱的多主要影响化学性质主要影响物理性质（如熔沸点）化学键与范德华力氢键的比较氢键分子内“裸露”的氢核与另一分子中带负电荷的原子产生的静电作用分子之间主要影响物理性质（如熔沸点）小于化学键,大于范德华力知识整合物质的熔点、沸点溶解度有饱和性、有方向性知识梳理分子间作用力存在分子范德华力氢键实质：特征：影响：影响：无饱和性、无方向性物质的熔点和沸点电性作用实质：电性作用特征：!