1、第三节 分子的性质第二课时【学习目标】1.范德华力、氢键及其对物质性质的影响2.能举例说明化学键和分子间作用力的区别3.例举含有氢键的物质【学习过程】【课前预习】1. 范德华力是 。2. 氢键是除范德华力外的另一种 力,它是由 原子和 原子之间的作用力。又分 和 。3. 氢键与范德华力、化学键的强弱关系为 (由强到弱排列),其中氢键 (填“属于”或“不属于”)化学键。【知识梳理】二、范德华力及其对物质性质的影响范德华力: ,又叫 。范德华力很弱,约比化学键能 。探究:(1)范德华力大小分子HClHBrHICOAr范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.008.758.50共价键键能(
2、kJ/mol)431.8366298.7745结论1: 。(2)范德华力与相对分子质量的关系:分子HClHBrHI相对分子质量 范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00熔点/C-114.8-98.5-50.8沸点/C-84.9-67-35.4单质相对分子质量熔点/C沸点/CF2-219.6-188.1Cl2-101.0-34.6Br2-7.258.8I2113.5184.4结论2: 。(3)范德华力与分子的极性的关系:分子相对分子质量分子的极性熔点/C沸点/CCO28-205.05-191.49N228-210.00-195.81结论3: 。三、氢键及其对物质性质的影响非金属元素
3、的氢化物在固态时是分子晶体,其熔沸点和其分子量有关对于同一主族非金属元素而言,从上到下,分子量逐渐增大,熔沸点应逐渐升高而HF、H2O、NH3却出现反常,为什么?说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除分子间作力之外其他作用这种作用就是氢键。1. 氢键: (1)氢键的表示: 氢键可以用AHB表示。(2)形成氢键的一般条件: (3)分子内氢键和分子间氢键2. 氢键对物质性质的影响(1) :(2) :思考:氢键是否属于“化学键”?它与化学键、分子间作用力(范德华力)有什么关系? 【典题解悟】例1. 下列物质的沸点,从高到低的顺序正确的是( )A.HIHBrHClHF B.CI4CBr4CCl4CF
4、4C.NaCl NaBrKBr D.NaMgAl解析:HI、HBr、HCl三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔、沸点依次变小,而HF中还存在氢键,故HF的熔、沸点反常,为最大,则沸点大小顺序为HFHIHBrHCl;而CI4、CBr4、CCl4、CF4结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔、沸点依次变小;NaCl、NaBr、KBr中存在离子键,离子所带电荷相同,离子间距依次变大,故离子键的作用力依次变小,沸点依次变小;Na、Mg、Al是金属,它们的原子最外层价电子数依次为1、2、3,Na+、Mg2+、Al3+半径依次变小,故金属键的作用力依次增大,沸点依次变
5、大。答案:BC例2. 下列事实与氢键有关的是( )A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱解析:A选项与化学键有关,水加热到很高的温度都难以分解说明OH键能大,不易断裂;B选项和氢键有关,水结成冰,水分子之间存在氢键,分子间氢键一般是成直线形。由于这样,水结成冰其晶体为四面体构型,即每一个水分子,位于四面体中心,在它周围有四个水分子,分别以氢键和它相连。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,空隙大,密度变小;当冰融化未液态水时,水分子间的部分氢键解体,
6、水分子间的空隙减小,密度反而增大。C选项和范德华力有关,CH4、SiH4、GeH4、SnH4相对分子质量增大,范德华力增大,熔点因而升高;D选项和化学键有关,从HF到HI,键能逐渐减小,因而分子的热稳定性依次减弱。答案:B【当堂检测】1关于氢键,下列说法正确的是 ( )每一个水分子内含有两个氢键 冰、水和水蒸气中都存在氢键CDNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的DH2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致2水分子间由于氢键的存在,易发生缔合现象,可把水写成()n。在冰中的n值为,即每个水分子都被其他个水分子包围形成变形四面体。如右图所示的()单元是由无限个这样的四面体通过氢键相互连接成一
7、个庞大的分子晶体即冰。下列有关叙述正确的是( ) A、2mol冰中有4mol氢键 B、1mol冰中有4mol氢键C、平均每个水分子只有2个氢键 D、平均每个水分子只有5/4个氢键3下列化合物中氢键最强的是( )ACH3OH BHF CH2O DNH34下列现象中,其原因与氢键存在无关的是( )A、水的熔沸点比较高B、HCl的熔沸点比HF高C、NH3极容易溶于水D、邻位羟基苯甲醛的沸点比对位羟基苯甲醛沸点低 5下列说法正确的是( ) A.含有极性键的分子一定是极性分子B.范德华力就是分子间的万有引力C、氢键就是氢原子和其他原子形成的化学键D、氢键的作用力大小介于范德华力和化学键之间6下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是A.液溴和苯分别受热变为气体 B.干冰和氯化铵分别受热变为气体C.二氧化硅和铁分别受热熔化 D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中7. H2O与H2S结构相似,都是V型的极性分子,但是H2O的沸点是100,H2S的沸点是60.7。引起这种差异的主要原因是( )A.范德华力 B.共价键C.氢键 D.相对分子质量8. 干冰熔点很低是由于( )。A.CO2是非极性分子 B.C=O键的键能很小 C.CO2化学性质不活泼 D.CO2分子间的作用力较弱参考答案1C 2A 3B 4C 5D 6.A 7.C 8.D