1、第二章 微粒间相互作用与物质性质第四节 分子间作用力认识分子间作用力的广泛存在,能说明分子间作用力对物质性质(如熔点、沸点)的影响;认识氢键的形成条件、类型、特点,能举例含有氢键的物质性质,能说明氢键对物质性质(如熔点、沸点、溶解度)的影响;知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力,特别是氢键对于水的特殊性质的影响作用;了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的存在和对生命科学的重大意义。学习目标爱010103030404复习回顾1._之间通过之间通过_形成的化学键称为离子键,离子键不具有形成的化学键称为离子键,离子键不具有_和和_。2.成键的两个原子一方提供成键的两个原子一方提供_一方提供一方
2、提供_而形成的化学键叫做配位键。而形成的化学键叫做配位键。3._与与_之间的强相互作用叫做金属键,金属键不具有之间的强相互作用叫做金属键,金属键不具有_和和_.4.离子键的实质是离子键的实质是_,包括包括_和和_。5.配位键的实质是配位键的实质是_。6.金属键的实质是金属键的实质是_。7.配合物由配合物由_(提供(提供_)和)和_(提供(提供_)组成。)组成。阴阳离子阴阳离子静电作用静电作用方向性方向性饱和性饱和性孤电子对孤电子对空轨道空轨道自由电子自由电子金属阳离子金属阳离子方向性方向性饱和性饱和性阴阳离子之间的静电作用阴阳离子之间的静电作用引力引力斥力斥力一种特殊的共价键一种特殊的共价键电
3、性作用电性作用中心原子或离子中心原子或离子空轨道空轨道配体配体孤电子对孤电子对联想质疑 你曾观察过电解水的实验,对水的三态变化也很熟悉。通过对这两种变化过程及条件的比较,你对水中微粒间的相互作用有了什么新的认识?水的三态变化,伴随着能量变化的原因是什么?水分子中的化学键是否发生变化?Part01范德华力与物质性质知识搜寻分子间作用力:_,常见的有_和_。范德华力:_ 特点:_实质:_特征:_分子间存在的一类弱的相互作用力范德华力氢键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(固态或液态)存在。比化学键的键能小得多。电性作用没有方向性和饱和性。思考感悟1.观察四卤化碳、卤素单质
4、的熔沸点与分子量的关系,思考范德华力与分子量的关系。物质物质分子量分子量熔点熔点沸点沸点四氟化碳88-184 -128.1 四氯化碳153.84-23 76.8 四溴化碳331.6278890190四碘化碳520168 提示:分子量越大,范德华力越强,物质的熔沸点越高。思考感悟2.CO2和CH3CHO的分子量相同,但CH3COH常温下为液态,原因是什么?物质物质分子量分子量熔点熔点沸点沸点CO244-56.6 -78.5 CH3CHO44-123 20.8 提示:二氧化碳是非极性分子,乙醛是极性分子,分子的极性越大,范德华力越强,物质的熔沸点越大。归纳总结范德华力主要影响物质的熔沸点等物理性质
5、。范德华力越强,物质的熔沸点越高。影响范德华力的因素:结构和组成相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越强。分子的极性越大,范德华力越强。拓展视野范德华力的提出范德华力的成因Part02氢键与物理性质联想质疑 你注意到我们每天都离不开的水有什么反常之处吗?物质由液态变为固态时,通常是体积变小,但水结冰后体积却变大,如果是在密闭容器里结冰,甚至可能将容器撑破。 另外,在氧元素的氰化物中常温、常压下硫化氢、硒化氢、锑化氢都是气体,只有水以液态存在。按照一般规律,水的沸点应该低于硫化氢的沸点,但事实却相反。(图244)。这是为什么?让我们一起探究氢键的奥秘吧!知识搜寻概念:_表示形式:通常用_表示氢
6、键,其中XH表示氢原子和X原子以_相结合。实质:_特征:_氢键大小:_当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时,氢原子与另一个电负性大的原子Y之间的静电作用。XHY共价键静电作用有方向性,有饱和性共价键氢键范德华力水分子中的氢键 水分子中的两个OH键及氧的两队孤电子对分别指向四面体的四个顶点氢键OH键(共价键)0.175nm0.101nm氢键的形成条件1.氢原子位于X原子和Y原子之间;2.X、Y原子所属元素具有很强的电负性和很小的原子半径,一般是N、O、F这三类原子氢键的形成条件氢键对物质性质的影响1.当形成分子间氢键时,物质的熔沸点将增大;2.氢键也影响物质的电离、溶解等过程。交流研讨1.范
7、德华力、氢键及共价键的比较下图分别是卤素单质的熔沸点变化和不同主族元素氢化物的沸点变化图。交流研讨思考:1.卤族元素单质熔沸点发生这种变化的原因是什么?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,熔沸点越高。2.I2单质中存在几种作用力?当I发生三态变化时破坏的是什么作用力?提示:I2单质中I2分子内有I一珙价键, I分子间有范德华力。当I发生三态变化时,由于I2分子间的范德华力比I一共价键弱得多,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I2分子之间的作用力改变了 ,I一I共价键依然不变。化学与生命DNA双
8、螺旋结构中的氢键 DNA分子有两条链,链内原子之间以很强的共价键结合,链之间则是通过两条链上的碱基以氢键为主要的相互作用连接在一起(图247),两条链在许多的氢键及其他相互作用下形成独特的双螺旋结构,这是遗传基因复制机理的化学基础。总结范德华力、氢键、共价键的比较。作用力作用力范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键概念分类特征强度比较影响强度的因素对物质性质的影响分子间存在的一类弱的相互作用力。当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时,氢原子与另一个电负性大的原子Y之间的静电作用。原子之间通过共用电子对形成的化学键。分子间氢键、分子外氢键原子轨道重叠方式:键、键;成键原子:极性键非极性键无方向性和饱和性方向性和饱和性方向性和饱和性共价键氢键范德华力结构和组成相似的物质相对分子质量大的范德华力大;随分子的极性增大而增大对于A- HB,A. B的电负性越大.B原子的半径越小,氢键越强。成键原子键长越短,键能越大,共价键越稳定。主要影响物质的熔沸点等物理性质当形成分子间氢键时,物质的熔沸点将增大;影响物质的电离、溶解等过程影响分子的稳定性共价键键能越大,分子越稳定点击修改例题体验BBDDACDBB2O-H键、氢键、范德华力第二个易形成分子内氢键,第一个易形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大。sp水分子中的氧原子上有两对孤电子对,水合氢离子上只有一个孤电子对,排斥力较小。课堂小结