4、分子间作用力与物质性质

化学·鲁科版选修2.4分子间作用力与物质性质思考：分析下列水的变化有没有破坏化学键？并用化学用语表达变化过程。•水电解•冰山融化第3页分子间作用力与物质性质一、范德华力与物质性质科学史话范德华(1837－1923)荷兰物理学家，提出范德华方程。研究了毛细作用，对附着力进行了计算。推导出物体气、液、固三相相互转化条件下的临界点计算公式。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。原子间和分子间吸引力被命名为范德华力。第4页分子间作用力与物质性质1、什么是范德华力？2、取向力、诱导力、色散力各自对应的分子类型是什么？阅读教材p60-613、范德华力与化学键有何异同？对物质哪些性质有影响？第5页分子间作用力与物质性质拓展视野苏教版选修第6页分子间作用力与物质性质交流讨论【对比】作用微粒作用力强弱性质影响化学键范德华力一、范德华力与物质性质1、含义：分子间的普遍存在作用力，使物质能以凝聚态存在。第7页分子间作用力与物质性质分析数据观察下列物质的熔沸点数据，讨论范德华力是如何影响物质性质的？表一表二表三表四第8页分子间作用力与物质性质交流讨论一、范德华力与物质性质1、含义：分子间的普遍存在作用力，使物质能以凝聚态存在。（1）结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，物质熔沸点越高。（2）M相同或相近，分子极性越大，范德华力越大，物质熔沸点越高。2、对物质性质的影响第9页分子间作用力与物质性质比较下列物质的熔沸点高低：CH4＿CF4＿CCl4＿CBr4＿CI4H2O＿H2S＿H2Se＿H2Te联系生活实际?你能发现什么矛盾吗?当堂练习经计算：水分子之间的范德华力只占冰中水分子间作用力测定值的1/6，故还存在其他强于范德华力的作用力。第10页分子间作用力与物质性质二、氢键与物质性质1、概念一种特殊的分子间作用力，不是化学键。液态水中的氢键分析数据第11页分子间作用力与物质性质结合图像和数据分析氢键形成条件及特点？元素电负性原子半径/pmF4.071O3.573N3.075C2.577分析数据第12页分子间作用力与物质性质原子核“裸露”的氢原子允许另一分子中带部分负电荷的氧原子充分接近它，并产生静电作用和一定程度的轨道重叠作用，形成氢键。故氢键有方向性和饱和性。微观分析2、形成条件第13页分子间作用力与物质性质学科融合生物必修2第14页分子间作用力与物质性质3、对物质性质的影响(1)氢键对物质熔沸点影响分子间氢键使物质熔沸点升高邻羟基苯甲醛(熔点:-7℃)对羟基苯甲醛(熔点:115-117℃)*H2OHFNH3沸点反常原因？分子内氢键使物质熔沸点降低思考讨论第15页分子间作用力与物质性质思考讨论(2)氢键对物质溶解度的影响溶质分子与水分子间的氢键，使溶质溶解度增大。“相似相溶”原理●●●*NH3极易溶于水？*水和甲醇互溶原因？3、氢键对物质性质的影响第16页分子间作用力与物质性质复习回顾有机选修5-醇第17页分子间作用力与物质性质（3）氢键解释水的特殊性质A.水的熔沸点比较高B.结冰后体积膨胀C.4℃时密度最大思考讨论3、氢键对物质性质的影响第18页分子间作用力与物质性质（3）氢键解释水的特殊性质B.结冰后体积膨胀思考讨论提示：水分子三态的微观结构？第19页分子间作用力与物质性质（3）氢键解释水的特殊性质B.结冰后体积膨胀思考讨论冰中水分子大范围以氢键联结，形成疏松结构，有许多空隙。水蒸气单个H2O分子存在液态水通过氢键形成缔合分子(H2O)n冰一个水分子周围有4个水分子第20页分子间作用力与物质性质升温时——变量1：冰晶结构集体不断崩溃，缔合分子减少；变量2：水分子间距因热运动不断增大。故：0～4℃间前者占优势，4℃以上后者占优势，4℃时两者互不相让。思考讨论（3）氢键解释水的特殊性C.4℃时密度最大蛋白质结构中存在氢键核酸DNA中也存在氢键水的熔沸点比较高，结冰后体积膨胀低级醇易溶于水(甲醇乙醇)醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高HF酸是弱酸…………第22页分子间作用力与物质性质课堂小结1-思维导图课堂小结课堂小结2-表格对比第23页分子间作用力与物质性质课堂小结范德华力饱和性分子间作用力氢键静电作用分子内氢键分子间氢键类型方向性课堂小结1-思维导图第24页分子间作用力与物质性质作用微粒能量性质影响化学键范德华力氢键原子间、离子间分子间键能一般为100~600kJ/mol主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质(熔、沸点及溶解度等)主要影响物质的物理性质(熔、沸点及溶解度等)分子间、分子内2~20kJ/mol一般不超过40kJ/mol课堂小结2-表格对比课堂小结第25页分子间作用力与物质性质以小组为单位，制作以氢键结合而形成的冰的结构模型。课后实践第26页分子间作用力与物质性质极速反馈1．下列说法正确的是A．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中B．范德华力与氢键可同时存在于分子之间C．甲烷可与水形成氢键D．乙醇跟水分子之间只存在范德华力第27页分子间作用力与物质性质2．下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是A．食盐和蔗糖熔化B．钠和硫熔化C．碘和干冰升华D．干冰和氧化钠熔化极速反馈第28页分子间作用力与物质性质3．在氮族、氧族、卤素中NH3、H2O、HF出现沸点反常现象是由于A．分子间的结合力减小了B．键的极性很弱C．分子间产生了一种氢键的相互作用D．共用电子对强烈地偏向H原子极速反馈第29页分子间作用力与物质性质4．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极速反馈第30页分子间作用力与物质性质5．DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制将双链解开的过程可视为A．化学变化B．物理变化C．既有物理变化又有化学变化D．是一种特殊的生物变化极速反馈