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2019-2020年高中化學(xué) 課題13 分子間作用力競(jìng)賽講義 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、在《化學(xué)2》基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解范德華力，把握范德華力與物質(zhì)物理性質(zhì)的關(guān)系； 2、認(rèn)識(shí)影響范德華力的主要因素； 3、了解氫鍵的概念和成因，了解氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響； 4、能分析氫鍵的強(qiáng)弱； 學(xué)習(xí)過(guò)程： 【板書(shū)】 一、分子間作用力 １、概念：將氣體分子凝聚成相應(yīng)的固體或液體的作用。 2、實(shí)質(zhì)：分子間作用力是一種靜電作用，比化學(xué)鍵弱得多。 3、類型：范德華力和氫鍵 強(qiáng)度比較： 共價(jià)鍵：氫鍵：范德華力 約 100 ： 10 ： 1 化學(xué)鍵 分子間作用力 二、范德華力 1、存在：普遍存在固體、液體和氣體中分子之間。 2、沒(méi)有方向性與飽和性。范德華力沒(méi)有方向性、飽和性，只要分子周圍空間允許，當(dāng)氣體分子凝聚時(shí)，它總是盡可能多地吸引其它分子。 3、影響范德華力的因素：分子的大小、分子的空間構(gòu)型、分子中的電荷分布是否均勻等。 對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，范德華力一般隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大。 4、范德華力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系 （1）影響物質(zhì)的類型：由分子構(gòu)成的物質(zhì) （2）影響的一些性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)，溶解度等。 例如：氧氣在水中的溶解度比氮?dú)獯?，? 因是氧分子與水分子之間的范德華力大。烷烴的熔沸點(diǎn) 隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增加，也是由于烷烴分子間的 范德華力增加的原因。 拓展視野：幾種類型的范德華力 取向力：電荷分布不均勻的分子（如HCl、H2O） 色散力：電荷分布均勻的分子（如O2、N2、CO2） 誘導(dǎo)力：電荷分布均勻的分子在電荷分布不均勻的分子的作用下，導(dǎo)致電荷分布均勻的分子正負(fù)電荷重心不重合。 三、 氫鍵 1、氫鍵的成因：分子中與H原子形成共價(jià)鍵的非金屬原子，如果該非金屬原子吸引電子的能力很強(qiáng)，其原子半徑又很?。ㄈ鏔、O或N），則使H原予幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，帶部分正電荷。這樣的分子之間，氫核與帶部分負(fù)電荷的非金屬原子相互吸引而產(chǎn)生的比分子間作用力稍強(qiáng)的作用力，即氫鍵。 2、氫鍵的定義：半徑小、電負(fù)性大的原子與H核之間的很強(qiáng)的作用叫氫鍵。 氫鍵是一種比較強(qiáng)的分子間作用力。 3、氫健的形成條件：H原子與電負(fù)性大而半徑小的非金屬元素原子（如F、O、N）間形成共價(jià)鍵。 4、氫鍵的表示方法：X—HY（X、Y可相同，也可不同） 用“…”來(lái)表示氫鍵，注意三個(gè)原子（H—X…Y）要在同一條直線上。 5、氫鍵的方向性與飽和性： 氫鍵具有方向性與飽和性。所謂飽和性是指H原子形成一個(gè)共價(jià)健后，通常只能再形成一個(gè)氫鍵。這是因?yàn)镠原子比X、Y原子小得多，當(dāng)形成X—HY后，第二個(gè)Y原子再靠近H原子時(shí)，將會(huì)受到已形成氫鍵的Y原子的電子云的強(qiáng)烈排斥。而氫鍵的方向性是指以H原子為中心的3個(gè)原子X(jué)—HY盡可能在一條直線上，這樣X(jué)原子與Y原子間的距離較遠(yuǎn)，斥力較小，形成的氫鍵穩(wěn)定。 6、氫鍵的存在與分類 （1）氫鍵只存在于固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)中，氣態(tài)時(shí)無(wú)氫鍵。 （2）氫鍵的分類： ① 分子間氫鍵：一個(gè)分子中的X—H與另一個(gè)分子的Y結(jié)合而成的氫鍵成為分子間氫鍵。如：水分子之間、甲酸分子之間，以及氨分子與水分子之間等。一般成直線型。 ② 分子內(nèi)氫鍵：在某些分子內(nèi)X—H鍵與Y原子可形成分子內(nèi)的氫鍵。不能在一條直線上。 7、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 （1）對(duì)熔、沸點(diǎn)的影響：分子間氫鍵使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)降低。 （2）對(duì)溶解度的影響：溶質(zhì)分子與溶劑分子之間形成氫鍵使溶質(zhì)溶解度增大。分子內(nèi)氫鍵會(huì)降低在極性溶劑中的溶解度。 8、影響氫鍵強(qiáng)弱的因素：與X—HY中X、Y原子的電負(fù)性及半徑大小有關(guān)。X、Y原子的電負(fù)性越大、半徑越小，形成的氫鍵就越強(qiáng)。常見(jiàn)的氫鍵的強(qiáng)弱順序?yàn)椋? F—HF > O—HO > O—HN > N—HN [科學(xué)研究]1、為何NH3、H2O、 HF的熔沸點(diǎn)比同主族相鄰元素的氫化物的熔沸點(diǎn)高呢？ NH3、H2O、 HF熔、沸點(diǎn)反常的原因是這些物質(zhì)分子間形成了氫鍵，使它們的熔、沸點(diǎn)升高。 2、為何NH3極易溶于水？NH3分子與水分子間形成了氫鍵，故NH3能極易溶于水。 3、硝酸的熔點(diǎn)比醋酸低。硝酸形成了分子內(nèi)氫鍵，而醋酸形成了分子間氫鍵 ４、水的密度比冰的密度大。在固態(tài)水（冰）中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(jié)，形成相當(dāng)疏松的晶體，從而在結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰能浮在水面上。 小結(jié)：氫鍵、化學(xué)鍵與范德華力 存在 強(qiáng)弱 影響范圍 化學(xué)鍵 原子間、離子間 強(qiáng)烈 化學(xué)性質(zhì) 范德華力 分子間 較弱 物理性質(zhì) 氫鍵 固態(tài)、液態(tài)部分分子間 較強(qiáng) 物理性質(zhì) 【你知道嗎】通過(guò)學(xué)習(xí)分子間作用力的知識(shí)并結(jié)合干冰的晶體模型，你知道下列問(wèn)題的答案嗎？ （1）構(gòu)成分子晶體的微粒是什么？分子晶體中微粒間的作用力是什么？ （2）分子晶體有哪些共同的物理性質(zhì)？為什么它們具有這些共同的物理性質(zhì)？