化學(xué)：《分子的性質(zhì)》：課件四（23張PPT）（人教版選修3）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 積極參與到課堂活動(dòng)中才會(huì)感受到學(xué)習(xí)的快樂 討論 1 下列物質(zhì)融化時(shí)克服的作用力是什么 NaOHCuSiO2MgCl22 水通電分解 水的三態(tài)變化破壞的作用力是什么 離子鍵 金屬鍵 共價(jià)鍵 分子間作用力 共價(jià)鍵 分子間作用力 范德華力 氫鍵 離子鍵 閱讀 思考 討論 1 任何物質(zhì)中都存在范德華力嗎 2 任何狀態(tài)下分子間都存在范德華力嗎 3 4 范德華力主要影響物質(zhì)的那些性質(zhì) 5 如何比較范德華力的大小 范德華力是化學(xué)鍵嗎 與化學(xué)健有何區(qū)別 第三節(jié) 分子的性質(zhì) 1 范德華力是存在于分子之間的一種相互作用 2 由分子構(gòu)成的物質(zhì) 固態(tài)和液態(tài)時(shí)分子間存在范德華力 氣態(tài)時(shí)可能存在范德華力 分子間力作用范圍0 3 0 5nm 3 范德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別 范德華力存在與分子之間 化學(xué)鍵存在與原子之間范德華力的作用比化學(xué)鍵的鍵能小得多 范德華力 2 20kj mol 1化學(xué)鍵鍵能一般 100 600kj mol 1 一 范德華力與物質(zhì)的性質(zhì) 4 范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 溶解性等物性 5 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 隨著相對分子質(zhì)量增加 范德華力逐漸增強(qiáng) 溶 沸點(diǎn)逐漸升高 練習(xí) 1 F2Cl2Br2I2溶 沸點(diǎn)為什么逐漸升高 而LiNaKRbCs溶 沸點(diǎn)為什么逐漸降低 2 烷烴 烯烴等同系列的物質(zhì)溶沸點(diǎn)有何變化規(guī)律 為什么 質(zhì)疑 拓展 范德華力是如何產(chǎn)生的 其實(shí)質(zhì)是什么 有何特征 1 取向力 取向力發(fā)生在極性分子之間 2 誘導(dǎo)力 存在于極性分子與非極性分子之間 也存在于極性分子之間 3 色散力 存在于非極性分子之間 也存在于極性分子之間 范德華力的主要成分 分子量越大 色散力越大 范德華力的成因 色散力 誘導(dǎo)力 取向力 范德華力的本質(zhì) 弱的靜電引力 范德華力的特征 無方向性和飽和性 小結(jié) 范德華力與物質(zhì)性質(zhì)1 范德華力是存在于分子之間的一種比化學(xué)鍵弱的相互作用2 范德華力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系1 范德華力越大 物質(zhì)的熔 沸點(diǎn)越高 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 如同系列物質(zhì) 的熔 沸點(diǎn)一般隨著分子量的增大而升高 當(dāng)相對分子質(zhì)量相同或相近時(shí) 極性分子化合物的熔 沸點(diǎn)比非極性分子高 例 CO沸點(diǎn) 192 N2沸點(diǎn) 196 2 范德華力越小 分子晶體硬度越小 3 范德華力對物質(zhì)的溶解度有影響 練習(xí) 提升 1 指出下列物質(zhì)中存在那些微粒間的的相互作用 熔化時(shí)破壞的什么作用力 為什么 1 硫酸鉀 2 二氧化硅 4 干冰 5 金屬鈉 6 MgCl2 2 物質(zhì)的溶沸點(diǎn)高低有那些作用力決定 離子鍵 共價(jià)鍵 離子鍵 共價(jià)鍵 共價(jià)鍵 共價(jià)鍵 范德華力 范德華力 金屬鍵 金屬鍵 離子化合物 離子鍵金屬單質(zhì) 金屬鍵由分子構(gòu)成的物質(zhì) 分子間作用力由原子直接構(gòu)成的物質(zhì) 共價(jià)鍵 離子鍵 離子鍵 聯(lián)想 質(zhì)疑 1 據(jù)范德華力判斷下列各組物質(zhì)的溶沸點(diǎn)高低 1 CH4SiH4GeH4 2 H2O2Cl2 3 HFHClHBrHI 4 H2OH2SH2SeH2Te2 水的反常性質(zhì) 水的溶沸點(diǎn)反常升高 水結(jié)冰體積變大 為什么 閱讀 思考 1 什么是氫鍵 水中的氫鍵如何形成 氫鍵如何表示 氫鍵的鍵長和鍵能的含義 氫鍵有方向性和飽和性嗎 2 氫鍵形成的條件 那些元素原子易形成氫鍵 那些物質(zhì)能形成氫鍵 4 氫鍵是化學(xué)鍵嗎 氫鍵與化學(xué)鍵有何區(qū)別 3 氫鍵對物質(zhì)的性質(zhì)有何影響 氫鍵的形成H2OO的電負(fù)性 3 5H的電負(fù)性 2 1 二 氫鍵與物質(zhì)的性質(zhì) 1 氫鍵 與電負(fù)性大的原子 用X代表 以共價(jià)鍵結(jié)合的氫原子 與另一個(gè)電負(fù)性大的原子Y通過靜電作用和一定程度的軌道重疊形成的一種作用力稱為氫鍵 可用X H Y表示 X Y可以相同 2 氫鍵具有方向性和飽和性 對大多數(shù)而言 氫鍵的方向性 指Y原子與X H形成氫鍵時(shí) 將盡可能使氫鍵與X H鍵軸在同一方向 即X H Y三個(gè)原子在同一直線上 這樣 X與Y之間距離最遠(yuǎn) 兩原子電子云之間排斥力最小 所形成的氫鍵最強(qiáng) 體系更穩(wěn)定 氫鍵的飽和性 指每一個(gè)X H只能與一個(gè)Y原子形成氫鍵 3 氫鍵形成的條件 要有一個(gè)與電負(fù)性很大的元素X以共價(jià)鍵結(jié)合的氫原子 還要有一個(gè)電負(fù)性很大且含有孤電子對的原子Y X與Y的原子半徑要小 這樣X原子的電子云才不會(huì)把Y原子排斥開 X與Y主要是 NOF易形成氫鍵的物質(zhì) NH3H2OHF及衍生物 醇 羧酸 氨基酸 無機(jī)酸 4 氫鍵的特點(diǎn) 氫鍵比化學(xué)鍵弱但是比范德華力強(qiáng) 氫鍵的強(qiáng)弱與X Y原子的電負(fù)性和半徑有關(guān) X Y原子的電負(fù)性大 半徑小則形成的氫鍵越強(qiáng) 氫鍵強(qiáng)弱次序?yàn)?F H F O H O O H N N H N O H Cl O H S 5 氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 對物質(zhì)熔 沸點(diǎn)的影響 當(dāng)分子間存在氫鍵時(shí) 分子間的結(jié)合力增大 熔 沸點(diǎn)升高 對物質(zhì)溶解度的影響 在極性溶劑中 若溶質(zhì)能與溶劑形成氫鍵 則溶解度增大 如NH3極易溶于水 乙醇與水能以任意比例混 釋疑 1 HFHClHBrHI熔點(diǎn)比較2 比較乙醇與甲醚的沸點(diǎn) 3 H2O NH3在同族氫化物中沸點(diǎn)最高 4 水為什么有獨(dú)特的物理性質(zhì) 6 氫鍵的種類 分子間氫鍵 由兩個(gè)或兩個(gè)以上分子形成的氫鍵 如 HFH2OHCOOH H2O分子間 HF分子間氫鍵很強(qiáng) 以致于分子發(fā)生締合 經(jīng)常以 H2O 2 H2O 3和 HF 2 HF 3形式存在 分子內(nèi)氫鍵 同一分子內(nèi)原子團(tuán)之間形成的氫鍵 多見于有機(jī)化合物 如苯酚鄰位上有CHOCOOHOHNO2時(shí) 鄰硝基苯酚 鄰苯二酚當(dāng)分子內(nèi)形成氫鍵時(shí)常使其熔沸點(diǎn)低于同類化合物 分子內(nèi)氫鍵不在一條直線上 形成分子內(nèi)氫鍵時(shí) 勢必削弱分子間氫鍵的形成 分子間氫鍵m p 113 114 有分子內(nèi)氫鍵m p 44 45 二 氫鍵與電負(fù)性大的原子 用X代表 以共價(jià)鍵結(jié)合的氫原子 還可與另一個(gè)電負(fù)性大的原子Y相結(jié)合 形成的一種弱鍵稱為氫鍵 可用X H Y表示 1 產(chǎn)生的條件 要有一個(gè)與電負(fù)性很大的元素X以共價(jià)鍵結(jié)合的氫原子 還要有一個(gè)電負(fù)性很大且含有孤電子對的原子Y X與Y的原子半徑要小 這樣X原子的電子云才不會(huì)把Y原子排斥開 2 氫鍵的特點(diǎn) 氫鍵比化學(xué)鍵弱但是比分子間作用力強(qiáng) 氫鍵的強(qiáng)弱與X Y原子的電負(fù)性和半徑有關(guān) X Y原子的電負(fù)性大 半徑小則形成的氫鍵越強(qiáng) 氫鍵強(qiáng)弱次序?yàn)?F H F O H O O H N N H N O H Cl O H S 氫鍵具有方向性和飽和性 對大多數(shù)而言 氫鍵的方向性 指Y原子與X H形成氫鍵時(shí) 將盡可能使氫鍵與X H鍵軸在同一方向 即X H Y三個(gè)原子在同一直線上 這樣 X與Y之間距離最遠(yuǎn) 兩原子電子云之間排斥力最小 所形成的氫鍵最強(qiáng) 體系更穩(wěn)定 氫鍵的飽和性 指每一個(gè)X H只能與一個(gè)Y原子形成氫鍵 氫鍵的本質(zhì) 是一種較強(qiáng)的具有方向性的靜電引力 三氫鍵1氫鍵的概念以HF為例 F的電負(fù)性相當(dāng)大 r相當(dāng)小 電子對偏向F 而H幾乎成了質(zhì)子 這種H與其它分子中電負(fù)性相當(dāng)大 r小的原子相互接近時(shí) 產(chǎn)生一種特殊的分子間力 氫鍵 表示為 如F H F H 氫鍵的形成有兩個(gè)兩個(gè)條件 1與電負(fù)性大且r小的原子 F O N 相連的H 2在附近有電負(fù)性大 r小的原子 F O N 又如水分子之間的氫鍵 由于H的兩側(cè)電負(fù)性極大的原子的負(fù)電排斥 使兩個(gè)原子在H兩側(cè)呈直線排列 除非其它外力有較大影響時(shí) 才改變方向 2 氫鍵的強(qiáng)度氫鍵的強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和分子間作用力之間 其大小和H兩側(cè)的原子的電負(fù)性有關(guān) 見下列氫鍵的鍵能數(shù)據(jù) F H FO H ON H NE kJ mol 128 018 85 4 3 分子內(nèi)氫鍵上面談的氫鍵均在分子間形成 若H兩側(cè)的電負(fù)性大的原子屬于同一分子 則為分子內(nèi)氫鍵 2氫鍵的特點(diǎn)1 飽和性和方向性由于H的體積小 1個(gè)H只能形成一個(gè)氫鍵 鄰硝基苯酚 3氫鍵對于化合物性質(zhì)的影響分子間存在氫鍵時(shí) 大大地影響了分子間的結(jié)合力 故物質(zhì)的熔點(diǎn) 沸點(diǎn)將升高 HFHClHBrHI半徑依次增大 色散力增加 b p 依次增高 HCl HBr HI但由于HF分子間有氫鍵 故HF的b p 在這個(gè)序列中最高 破壞了從左到右b p 升高的規(guī)律 H2O NH3由于分子間氫鍵的存在 在同族氫化物中b p 亦是最高 如HNO3 存在分子間氫鍵 而分子量相同的無分子間氫鍵 故前者的b p 高 典型的例子是對硝基苯酚和鄰硝基苯酚 可以形成分子內(nèi)氫鍵時(shí) 勢必削弱分子間氫鍵的形成 故有分子內(nèi)氫鍵的化合物的沸點(diǎn) 熔點(diǎn)不是很高 H2O分子間 HF分子間氫鍵很強(qiáng) 以致于分子發(fā)生締合 經(jīng)常以 H2O 2 H2O 3和 HF 2 HF 3形式存在 而其中 H2O 2的排列最緊密 且4 時(shí) H2O 2比例最大 故4 時(shí)水的密度最大 有分子內(nèi)氫鍵m p 44 45 沒有分子內(nèi)氫鍵m p 113 114 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全