2021学年第2章 微粒间相互作用与物质性质第4节 分子间作用力图文课件ppt

这是一份2021学年第2章 微粒间相互作用与物质性质第4节 分子间作用力图文课件ppt，共56页。PPT课件主要包含了内容索引，自主梳理，氢键不属于化学键，自我检测，问题探究，归纳拓展，应用体验等内容，欢迎下载使用。
基础落实•必备知识全过关
重难探究•能力素养全提升
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1.通过理解分子间作用力(含氢键)对物质熔、沸点等性质的影响,能从微观层次理解物质的某些性质与分子间作用力有关,发展宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过了解氢键对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
一、分子间作用力1.分子之间存在着多种相互作用,人们将这些作用统称为分子间作用力。分子间作用力比化学键弱得多,其中最常见的一种是范德华力。
2.范德华力(1)定义:分子间普遍存在的一种相互作用力,它使许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。(2)特点:范德华力的作用能通常比化学键的键能小得多,范德华力的作用能一般只有2~20 kJ·ml-1,而化学键的键能一般为100~600 kJ·ml-1。(3)实质。范德华力的实质也是电性作用,它没有饱和性和方向性。
3.范德华力与物质的性质范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高。例如,卤素单质F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点依次升高,是因为它们的范德华力逐渐增强。在常温、常压下,氟单质和氯单质为气体,溴单质为液体,碘单质为固体。
【微思考1】范德华力与化学键的作用微粒有什么不同?提示 化学键的成键微粒包括原子、离子、电子,而范德华力存在于分子之间。【微思考2】液态苯、汽油等发生汽化时,为何需要加热?提示 液态苯、汽油等发生汽化需要吸收能量克服其分子间的相互作用。
二、氢键与物质性质1.氢键(1)氢键的形成。在水分子中,氢原子以共价键与氧原子结合。氧元素的电负性很大,在与氢原子形成共价键时氧原子强烈吸引共用电子,使之偏向自己,从而使自身带有部分负电荷,同时使氢原子带有部分正电荷。当一个水分子中的这种氢原子和另一个水分子中的氧原子接近时,带有部分正电荷的氢原子允许带有部分负电荷的氧原子充分接近它,并产生静电作用形成氢键。氢键也是一种常见的分子间作用力。
(2)氢键的表示形式。①通常用X—H…Y表示氢键,其中X—H表示氢原子和X原子以共价键相结合。②X—H…Y中H和Y原子核间的距离比范德华半径之和小,但比共价键键长(共价半径之和)大得多。氢键的作用能是指X—H…Y分解为X—H和Y所需要的能量。
2.氢键形成的条件(1)氢原子位于X原子和Y原子之间。(2)X、Y原子所属元素具有较大的电负性和较小的原子半径。X、Y原子一般是氮原子、氧原子和氟原子。
3.氢键对物质性质的影响(1)氢键的作用能一般不超过40 kJ· ml-1,比化学键的键能小得多,比范德华力的作用能大一些。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升高。另外,氢键对物质的电离、溶解等过程也产生影响。 (2)氢键影响熔、沸点的原因:分子间存在着氢键时,破坏分子间的氢键,会消耗更多的能量,所以存在氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。
(3)氢键的分类。尽管人们将氢键归结为一种分子间作用力,但是氢键既可以存在于分子之间,也可以存在于分子内部的原子团之间,如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间就存在氢键。
【微思考3】为什么氢键在自然界中能广泛存在?提示 只要具备形成氢键的条件,物质将倾向于尽可能多地形成氢键,以最大限度地降低体系的能量。氢键的形成和破坏所对应的能量变化比较小;氢键的形成不像共价键的形成对方向的要求那么高,在物质内部分子不断运动变化的情况下氢键仍能不断地断裂和形成。因此,氢键广泛存在于自然界中。
1.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。(　　)(2)范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质。(　　)(3)范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素。(　　)(4)每个水分子内含有两个氢键。(　　)(5)HF的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键。(　　)
2.关于氢键,下列说法正确的是(　　)A.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于H2O分子间形成氢键B.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高C.氨在水中溶解度很大,与氨和水分子之间形成的氢键无关D.氢键比范德华力强,所以它属于化学键
答案 B解析 H2O是一种非常稳定的化合物,与H、O原子间形成的共价键有关,而与氢键无关,A项错误;氢键能影响物质的熔、沸点,分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高,B项正确;氨在水中溶解度很大,主要是因为氨与水分子之间形成分子间氢键,C项错误;氢键比范德华力强,是一种介于化学键与范德华力之间的分子间作用力,不属于化学键,D项错误。
下图中列出了部分卤族元素单质的熔、沸点。
1.卤族元素单质熔、沸点发生这样变化的原因是什么?提示 组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质熔化和汽化就需要更多的能量,熔、沸点就越高。2.碘单质中存在几种作用力?当碘单质发生三态变化时破坏的是什么作用?提示 碘单质中碘分子内有I—I共价键,碘分子之间有范德华力。当碘单质发生三态变化时,由于碘分子间的范德华力比I—I共价键弱得多,因此克服范德华力所需的能量不足以破坏I—I共价键,仅仅是碘分子之间的作用力改变了,I—I共价键依然不变。
1.影响范德华力的因素主要包括相对分子质量的大小、分子的空间结构以及分子中电荷分布是否均匀等。对组成和结构相似的分子,其范德华力一般随着相对分子质量和极性的增大而增大。
2.范德华力对物质性质的影响一般说来,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。具体如下:①组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点:F2