2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力 第4節(jié) 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)學(xué)案 魯科版選修3.doc

第4節(jié)分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)1.了解分子間作用力的廣泛存在及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。2.了解氫鍵的形成條件、類型和特點。3.列舉含有氫鍵的物質(zhì)，知道氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。(重難點)范 德 華 力 與 物 質(zhì) 性 質(zhì)基礎(chǔ)初探教材整理1分子間作用力1.概念,分子間存在的一類弱的相互作用力。2.分類任何物質(zhì)的分子之間都一定存在作用力嗎？【提示】一定存在。教材整理2范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響1概念及實質(zhì)：范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力，其實質(zhì)是分子之間的電性作用。2特征(1)范德華力的作用能比化學(xué)鍵的鍵能小得多。(2)范德華力無方向性，無飽和性。3影響因素(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間的范德華力越大。(2)分子的極性越大，分子間的范德華力越大。4對物質(zhì)性質(zhì)的影響：范德華力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高。(1)范德華力的實質(zhì)是電性作用，有一定的方向性和飽和性。()(2)分子間作用力就是范德華力。()(3)范德華力存在于任何物質(zhì)中。()(4)范德華力比化學(xué)鍵弱得多。()(5)HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱，是因為分子間作用力依次減弱。()核心突破1化學(xué)鍵與范德華力的比較化學(xué)鍵范德華力概念分子內(nèi)相鄰的原子間強烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力存在分子內(nèi)原子間分子間(近距離)強弱較強比化學(xué)鍵弱得多對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要影響化學(xué)性質(zhì)主要影響物理性質(zhì)2.對范德華力存在的理解(1)離子化合物中只存在化學(xué)鍵，不存在范德華力。(2)范德華力只存在于由共價鍵形成的多數(shù)共價化合物和絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)分子之間及稀有氣體分子之間。但像二氧化硅、金剛石等由共價鍵形成的物質(zhì)的微粒之間不存在范德華力。3范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對物質(zhì)熔點、沸點的影響：一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔點、沸點通常越高。如熔點、沸點：I2>Br2>Cl2>F2，Rn>Xe>Kr>Ar>Ne>He。(2)對物質(zhì)溶解性的影響：如在273 K、101 kPa時，氧氣在水中的溶解度比氮氣在水中的溶解度大，就是因為O2與水分子之間的作用力比N2與水分子之間的作用力大所導(dǎo)致的。(3)相似相溶原理：極性分子易溶于極性溶劑中(如HCl易溶于水中)，非極性分子易溶于非極性溶劑中(如I2易溶于CCl4中，S易溶于CS2中)。題組沖關(guān)1共價鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質(zhì)：Na2O2、SiO2、石墨、金剛石、CaCl2、干冰，其中含有兩種不同類型的作用力的是()ABCD【解析】Na2O2中存在離子鍵和非極性鍵，SiO2中只存在極性鍵，石墨中存在共價鍵和范德華力，金剛石中只存在共價鍵，CaCl2中只存在離子鍵，干冰中存在共價鍵和范德華力?！敬鸢浮緽2下列物質(zhì)的變化，破壞的主要是范德華力的是()A碘單質(zhì)的升華BNaCl溶于水C將水加熱變?yōu)闅鈶B(tài)DNH4Cl受熱分解【解析】碘的升華，只是狀態(tài)發(fā)生了變化，破壞的是范德華力，沒有破壞化學(xué)鍵；NaCl溶于水，會破壞離子鍵；水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，破壞的是氫鍵和范德華力；NH4Cl受熱分解，破壞的是化學(xué)鍵(包括共價鍵和離子鍵)?！敬鸢浮緼3下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中，正確的是()A范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔點、沸點高低的唯一因素B范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系C范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)D范德華力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素【解析】范德華力不能影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，僅能影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，如熔點、沸點及溶解性，并且不是唯一的影響因素?！敬鸢浮緿4有下列物質(zhì)及它們各自的沸點：Cl2：239 KO2：90.1 KN2：75.1 KH2：20.3 KI2：454.3 KBr2：331.9 K(1)據(jù)此判斷，它們分子間的范德華力由大到小的順序是_。(2)這一順序與相對分子質(zhì)量的大小有何關(guān)系？_?！敬鸢浮?1)I2Br2Cl2O2N2H2(2)相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越大，沸點越高。按上述順序相對分子質(zhì)量逐漸減小，分子間范德華力逐漸減小，物質(zhì)沸點逐漸減小氫 鍵 及 其 對 物 質(zhì) 性 質(zhì) 的 影 響基礎(chǔ)初探教材整理1氫鍵1概念：當氫原子與電負性大的原子X以共價鍵結(jié)合時，氫原子與另一個電負性大的原子Y之間的靜電相互作用和一定程度的軌道重疊作用。2表示形式(1)通常用XHY表示氫鍵，其中XH表示氫原子和X原子以共價鍵相結(jié)合。(2)氫鍵的鍵長是指X和Y間的距離，氫鍵的鍵能是指XHY分解為XH和Y所需要的能量。3形成條件(1)氫原子位于X原子和Y原子之間。(2)X、Y原子所屬元素具有很強的電負性和很小的原子半徑，主要是N、O、F。4分類：分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵。5特征(1)氫鍵的作用能比范德華力的作用能大一些，但比化學(xué)鍵的鍵能小得多。(2)氫鍵具有一定的方向性和飽和性。(1)氫鍵只存在于分子之間。()(2)液態(tài)水分子間的作用力只有氫鍵。()(3)形成氫鍵的分子中不一定有H原子。()(4)氫鍵只有方向性沒有飽和性。()教材整理2氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響1當形成分子間氫鍵時，物質(zhì)的熔、沸點將升高。2當形成分子內(nèi)氫鍵時，物質(zhì)的熔、沸點將降低。3氫鍵也影響物質(zhì)的電離、溶解等過程。一個H2O分子最多可以形成幾個氫鍵？【提示】一個H2O分子有兩個H原子。O原子上有兩個孤對電子，易與其他H2O分子中的H原子形成氫鍵，故一個H2O分子最多可形成四個氫鍵。合作探究探究背景一般情況下，結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì)，隨相對分子質(zhì)量的增加，熔沸點逐漸升高?；瘜W(xué)課外小組同學(xué)查閱資料得A族元素氫化物熔沸點關(guān)系圖示：氧族元素的氫化物的熔點和沸點探究問題1四種物質(zhì)相對分子質(zhì)量大小順序：H2OH2SH2SeH2Te。2理論上四種物質(zhì)沸點由低到高順序是H2OH2SH2SeH2Te。3解釋H2O沸點最高的原因？【提示】O元素電負性較大，水分子中的O原子與其他H2O分子中的H原子形成了氫鍵，使H2O的沸點升高，而另外三種物質(zhì)分子間無氫鍵，故沸點H2OH2S。核心突破1氫鍵的性質(zhì)(1)氫鍵具有飽和性和方向性。(2)粒子間作用強弱關(guān)系：化學(xué)鍵氫鍵范德華力。(3)與H原子結(jié)合的X原子的電負性越強，形成氫鍵時氫鍵的作用能越大。2氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對物質(zhì)熔點、沸點的影響：某些氫化物分子間存在氫鍵，如H2O、NH3、HF等，會使同族氫化物沸點反常，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵，對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵大于分子內(nèi)氫鍵。如熔點、沸點：。(2)對物質(zhì)密度的影響：氫鍵的存在，會使某物質(zhì)的密度出現(xiàn)反常，如液態(tài)水變?yōu)楸?，密度會變小?3)對物質(zhì)溶解度的影響：溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好，溶質(zhì)分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就相對小，如NH3極易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸等能與水以任意比混溶，就是因為它們與水形成了分子間氫鍵。(4)氫鍵對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響：氫鍵的存在使一些物質(zhì)具有一些特殊結(jié)構(gòu)，如冰晶體的孔穴結(jié)構(gòu)使體積膨脹。題組沖關(guān)1關(guān)于氫鍵的下列說法中正確的是()A每個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵C分子間能形成氫鍵使物質(zhì)的熔點和沸點升高DHF的穩(wěn)定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵【解析】水分子間存在氫鍵，水分子內(nèi)不存在氫鍵，A錯誤；水蒸氣中水分子距離較大，不形成氫鍵，B錯誤；氫鍵較一般的分子間作用力強，含有氫鍵的物質(zhì)具有較高的熔、沸點，C正確；HF的穩(wěn)定性很強，是由于HF鍵鍵能較大的原因，與氫鍵無關(guān)，D錯誤?！敬鸢浮緾2下列實驗事實與氫鍵有關(guān)的是()A乙醇可與水以任意比互溶BH2O的熱穩(wěn)定性比H2S強CHF能與SiO2反應(yīng)生成SiF4，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中DNH3能與HCl反應(yīng)【解析】A選項中乙醇易溶于水是由于乙醇中OH鍵與水中的氧原子形成OHO氫鍵，從而增大了溶解度；B選項中由于HO鍵的鍵長比HS鍵的鍵長短，鍵能大，故H2O分子穩(wěn)定；C選項中由于HF能與SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故HF不能用玻璃瓶盛放；D選項是NH3的化學(xué)性質(zhì)?！敬鸢浮緼3下列說法不正確的是()A分子間作用力是分子間相互作用力的總稱B分子間氫鍵的形成對物質(zhì)的溶解度有影響C范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間D氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛地存在于自然界中【解析】分子間作用力是分子間相互作用力的總稱，A正確；分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔點、沸點升高外，對物質(zhì)的溶解度等也有影響，B正確；范德華力是分子與分子間的相互作用力，而氫鍵是分子間比范德華力稍強的作用力，它們可以同時存在于分子之間，C正確；氫鍵不是化學(xué)鍵，化學(xué)鍵是原子與原子間強烈的相互作用，D錯誤?！敬鸢浮緿4比較下列熔、沸點高低并且說明原因。【導(dǎo)學(xué)號：66240020】(1)H2O_H2S原因_。(2)HF_HCl原因_。(3)Br2_I2原因_。(4)CH4_CCl4原因_?！敬鸢浮?1)H2O分子之間存在氫鍵而H2S分子之間沒有氫鍵(2)HF分子之間存在氫鍵而HCl分子之間沒有氫鍵(3)Br2的相對分子質(zhì)量沒有I2的大(4)CH4的相對分子質(zhì)量沒有CCl4的大