范德华力氢键及其对物质性质的影响与溶解性张

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人教版选修3 第2章第3节分子的性质 键的极性和分子的极性、范德华力、氢键、溶解性和手性

人教版选修3 第2章第3节分子的性质  键的极性和分子的极性、范德华力、氢键、溶解性和手性

雾凇是由过冷水滴凝结而成。 这些过冷水滴不是天上掉下来 的,而是浮在气流中由风携带 来的。当它们撞击物体表面后, 会迅速冻结。由于雾滴与雾滴 间空隙很多,因此呈完全不透 明白色。雾凇轻盈洁白,附着 物体上,宛如琼树银花,清秀 雅致,这就是树挂(又称雪挂)。
知识点三、氢键
概念解读
1、概念 一种特殊的分子间作用力 电负性很强的原子 如:F 、O、N
交流讨论
学习小结
1.判断分子极性的方法
2.范德华力、氢键对物质性质影响的 规律
(一1)定 由是 非非 极极 性性 键分 构子 成, 的如双H原2、 子O分2 等 子。(物1)理 范性 德质 华; 力组 :成 影和 响结 物构 质相 的似 熔的 、物 沸质 点, 等
(2)由极性键构成的分子可能是极 随相对分子质量的增大,物质的熔、
范德华力。
把分子聚集在一起的作用力
知识点二、范德华力
数据解读
1、含义:分子间的普遍存在作用力,使物质能以凝聚态存在。 2、特征:①很弱,约比化学键能小1-2数量级; ②无方向性,无饱和性。 3、影响因素: ① M 相同或相近时,分子极性越大,范德华力越大;
②结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大。
2、分子内氢键
如:苯酚邻位上有-CHO -COOH、-OH和-NO2时,由氢键组成环的特殊结构
知识点三、氢键 氢键性质及应用
现象分析
1. 氢键的强弱 X—H ... Y—
X和Y的电负性越大,吸引电子能力越强,则氢键越强 如:F 电负性最大,得电子能力最强,因而F-H…F是最强的氢键
氢键强弱顺序: F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N
Na2O2
NaOH

分子间作用力 氢键大小

分子间作用力 氢键大小

分子间作用力(范德华力)和氢键都是影响物质物理性质(如熔点、沸点等)的重要因素。

分子间作用力广泛存在于分子之间,它是分子之间相互靠近时存在的相互作用力。

范德华力可以分为三种类型:取向力、诱导力和色散力。

取向力只存在于极性分子之间,它主要是由永久偶极之间的相互作用所引起的。

诱导力存在于极性分子和非极性分子之间,它主要是由极性分子的永久偶极诱导非极性分子发生极化而产生的。

色散力则存在于非极性分子之间,主要是由于瞬间偶极的相互诱导所产生的。

氢键是一种特殊的分子间作用力,它只存在于含有孤对电子的原子(如N、O、F)和氢原子之间。

与范德华力相比,氢键通常具有更高的强度。

这是因为氢键的形成是由于电子的共享,而不是简单的静电吸引。

总结来说,范德华力和氢键都是分子间作用力,但氢键的强度通常高于范德华力。

氢键的形成以及对物质性质的影响

氢键的形成以及对物质性质的影响

氢键的形成以及对物质性质的影响090901135 姚瑶摘要:本文主要论述了氢键的本质,形成,种类以及对物质性质的影响,阐述了氢键形成的条件以及分子中存在氢键物理和化学性质的变化。

关键词:氢键,形成条件,影响在高中化学课本必修2第二章中讲微粒之间的相互作用力涉及到氢键的内容,NH3,H2O,HF等分子之间存在一种比分子间作用力稍强的相互作用,这种相互作用叫氢键。

氢键是已经以共价键与其他原子键合的氢原子与另一个原子间产生的分子间作用力。

原子半径较小,非金属性很强的原子X(N,O,F)与H原子形成强极性共价键,与另一个分子中半径较小,非金属性很强的原子Y(N,O,F)产生较强的静电吸引,形成氢键,通式X-H…Y-H(X,Y可同可不同,一般为N,O,F)。

氢键可以分为分子间氢键和分子内氢键。

根据氢键的形成条件,CHF3满足氢键形成条件,但CHF3能否形成分子间氢键?形成氢键必须满足俩个基本条件,第一:分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子,第二:另一分子中必须有带孤对电子对,电负性大,且原子半径小的元素(如F,O,N等),因为氢原子的特点是原子半径小,结构简单,核外只有一个电子,无内层电子,它与电负性大的元素形成共价键后,电子强烈电负性大的元素一边,使氢几乎成为赤裸的质子,呈现相当强的正电负性,因此它易与另一分子中电负性大的元素接近,并产生静电吸引作用,从而形成氢键。

但分析CHF3的结构,其中的H原子是不符合形成氢键条件的,因为H是和电负性不太大的C原子相连的。

在CHF3分子中,三个F原子和C相连,F原子电负性很大,是否会由于三个F对C的作用从而诱导H有了较大的正电性而能够形成氢键呢?我们知道,若分子间形成氢键,则同类型化合物的熔沸点将出现异常现象。

因为氢键的形成会使分子间有了较强的结合力,化合物的熔点和沸点会显著升高。

如某些氢化物的沸点递变顺序:NH3>PH3>AsH3>SbH3结构和组成相似的分子型物质,沸点随分子量增大而升高,但这里却出现意外,原因是HF,H2O,NH3分子间形成了氢键。

范德华力 氢键

范德华力 氢键
强度 微弱
氢键
已经与电负性很强的原子 形成共价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原 子之间的作用力 分子间或分子内氢原子与 电负性很强的N、O、F之间 较弱 溶解性、熔沸点
共价键
原子之间通 过共用电子 对形成的化
对物 熔沸点 质的 影响
0.00
水的 沸点 (℃)
100.00
水在0 ℃ 水在4 ℃ 水在20 水在100 时密度 时密度 ℃时密 ℃时密 (g/ml) (g/ml) 度(g/ml) 度(g/ml)
0.999841 1.000000 0.998203 0.958354
液态水中的氢键
范德华力、氢键和共价键的对比
范德华 力 概念 分子间 普遍存 在的作 用力 存在 分子之 范围 间
8.50

2、影响范德华力大小的因素
①结构相似的分子,相对分子质量 越大,范德华力越大。
②分子极性越强,范德华力越大
3、范德华力对物质性质的影响
化学键影响物质的化学性质(主)和 物理性质 范德华力影响物质的物理性质(熔、沸 点及溶解度等) 分子间范德华力越大,熔沸点越高
分子间 将干冰气化,破坏了CO2分子晶体的作用力 —————
氢键及其对物质性质的影响
3.氢键的存在
(1)分子间氢键
(2)分子内氢键
邻羟基苯甲醛(熔点:-7℃) 对羟基苯甲醛 (熔点:115-117℃)
4.氢键对物质性质的影响:
①对物质熔沸点的影响 分子间氢键使物质熔点升高
分子内氢键使物质熔点降低
②对物质的溶解性的影响
●●●
水的物理性质:
水的 熔点 (℃)
共价键 将CO2气体溶于水,破坏了CO2分子的————
练习:

课时作业3:2.3.2范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性

课时作业3:2.3.2范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性

第2课时范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性一、选择题1.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2.有下列两组命题BA.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④3.下列叙述正确的是()A.同主族金属的原子半径越大,熔点越高B.稀有气体原子序数越大沸点越高C.分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越低D.同周期元素的原子半径越小,越易失去电子4.你认为下列说法不正确的是()A.氢键存在于分子之间,不存在于分子之内B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大C.NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因是NH3是极性分子,CH4是非极性分子D.冰熔化时只破坏分子间作用力5.固体乙醇晶体中不存在的作用力是()A.极性键B.非极性键C.离子键D.范德华力6.2007年9月,美国科学家宣称:普通盐水在某种无线电波照射下可以燃烧,这一发现,有望解决用水作人类能源的重大问题。

无线电波可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种电波下持续燃烧。

上面所述中“结合力”的实质是()A.分子间作用力B.氢键C.非极性共价键D.极性共价键7.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。

根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为()二、非选择题8.在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。

极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。

分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。

试回答以下问题:(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是__________________;(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯,3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是:__________________;(3)实验测得:μ(PF3)=1.03、μ(BCl3)=0。

氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景

氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景

氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景夏菲 王宙 郭培培 陈俏(西北大学化学系05级化学专业 西安 710069)摘要:本文主要论述氢键在结构和性质两方面对物质的影响,并讨论了氢键的广泛地应用前景。

关键词:氢键物质结构性质影响氢键(Hydrogen Bonding)是指与电负性极强的元素X相结合的氢原子和另一分子中电负性极强的原子Y之间形成的一种弱键。

可以表示成X—H…Y。

氢键虽然是一种弱键,但由于它的存在,物质的性质出现了反常现象,在形状结构等方面受到了很大的影响。

下面将从氢键的形成、特征、对物质结构和性质的影响和应用前景等方面逐一论述。

氢键由于广泛存在与化合物中,因此在研究化合物的性能时,氢键起着重要的作用。

氢键的键能介于共价键和范德华力之间,其键能小,形成或破坏所需的活化能也小,加上形成氢键的结构条件比较灵活,特别容易在常温下引起反应和变化,故氢键是影响化合物性质的一个重要因素。

1.对物质构型的影响氢键对物质的结构和构型有着很大的影响,就蛋白质而言,蛋白质分子是由氨基酸组成的,有多个氨基酸通过肽键而形成的多肽称为多肽链,氨基酸在多肽链中按一定顺序排列构成蛋白质的肽链骨架,称为蛋白质的一级结构。

在多肽链中oc和NH可形成大量的氢键(N—H…O)使蛋白质按螺旋方式卷曲成立体构型,称为蛋白质的二级结构。

近年来的研究指出,二级结构是合理的螺旋结构,可见氢键对蛋白质维持一定空间构型起着重要的作用。

2.对物质性质的影响2.1对化合物的沸点和熔点影响在有机物分子内形成氢键时,分子间的结合力降低,因而使化合物的熔点、沸点减低,如邻硝基苯酚的沸点是45℃,间位和对位分别是96℃和114℃,因为邻硝基苯酚中―OH与―NO2相距较近,―NO2上的氧可以与―OH上的氢形成分子内氢键(螯环),这样就难能再形成分子间氢键,减弱了邻位异构体分子间的引力;而在对硝基苯酚分子中,则由于―OH与―NO2相距较远,不能在分子内形成氢键,而分子间通过氢键缔合起来,所以前者熔沸点低、挥发性高,后者熔沸点高、挥发性低,前者可以随水蒸汽挥发。

范德华力和氢键及其对物质性质的影响 PPT课件

范德华力和氢键及其对物质性质的影响  PPT课件
HF: F—H…F
H2O: O—H…O
NH3:
N—H…N
NH3和H2O: O—H…N
3.氢键的特点 (1).饱和性和方向性
a.由于 H 的体积小,1 个 H 只能形成一个氢键;
b.由于 H 的两侧电负性极大的两原子的负电排斥, 使(A — H ···B —)中A和B两个原子一般在H原子 两侧且呈直线排列。除非其它外力有较大影响时, 才改变方向。
Waals,1837~1923年)。荷兰科学家, 1910年获得诺贝尔物理奖。1837年6 月1日,生于莱顿。1873年,他获得 莱顿大学的博士学位,在论文中他 首次证明了分子体积以及分子间作 用力的存在。这种把分子聚集在一 起的作用力,叫做分子间作用力即
范德华力。
一、范德华力
1.使分子聚集在一起的作用力,其实质是电性引力。
范德华力和氢键及其对物 质性质的影响
夯实基础:
范德
华力 一、范德华力
和氢
键及
其对
物质
性质 的
二、氢键
影响
思考与交流
1、降温加压气体为什么会液化? 2、降温时液体为什么会凝固?
—— 分子间存在一种使其聚集在一起的 作用力!
这种把分子聚集在一起的作用力,叫做 分子间作用力也称为范德华力。
资 料
范德瓦尔斯(J.D.van der
有分子内氢键 沸点: 44 - 45 ℃
(2).溶解度
若溶质与溶剂之间能形成氢键,物质的溶解度 较大。例如:NH3极易溶于水。
(3).物质的硬度
若分子之间存在氢键,物质的硬度增大!
(4).物质的密度——使物质密度反常!
例如:水的固体(冰)密度小于液体!
Why:冰的密度小于水的密度?

键的极性与分子的极性范德华力和氢键及其对物质性质的影响

键的极性与分子的极性范德华力和氢键及其对物质性质的影响
(NH3)、V形(H2O、H2S、SO2)。
(氢2)键范及德其中华对力存物主质要在性影质响氢的物影质键响的物的理是性质H,范2德O华分力越子大,物之质的间熔,、氮沸点族越元高。素氢化物中存在氢键的是 NH 分子之间。 ②若中心原子有孤电子对,则为极性分子;若无孤电子对,则为非极性分子。
卤间族。元素氢化3物中存在氢键的是HF分子之间,氧族元素氢化物中存在氢键的是H2O分子之间,氮族元素氢化物中存间普遍存在的作用力称为范德华力。范德华力约比化学键 的键能小1~2个数量级。 2.性质 (1)结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极 性越大,范德华力也越大。 (2)范德华力主要影响物质的物理性质,范德华力越大,物质的熔、 沸点越高。
一二三
Cl2、Br2、I2均为第ⅦA族元素的单质,它们的组成和化学性质相似, 你能解释常温下它们的状态分别为气体、液体、固体的原因吗?
作用 分子或原子 氢原子和电负性很大的原子
粒子 (稀有气体) 形成的分子之间
强度 比较
共价键>氢键>范德华力
共价键
原子间通过 共用电子对 所形成的相 互作用
原子


范德华力
氢键
共价键
影响 强度 的因 素
①随着分子 极性和相对 分子质量的 增大而增大 ②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
一二三
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子; (1)只含有非极性键的分子一定是非极性分子,如P4。
5.存在 (2)含极性键的分子,如果分子结构是空间对称的,则为非极性分子,否则为极性分子。
能理解范德华力、分子极性对物质性质的影响。

高中化学:分子间作用力和氢键知识点

高中化学:分子间作用力和氢键知识点

高中化学:分子间作用力和氢键知识点[知识详解]一.分子间作用力1.定义:分子间存在着将分子聚集在一起的作用力,称分子间作用力。

分子间作用力也叫范德华力.2.实质:一种电性的吸引力.3.影响因素:分子间作用力随着分子极性.相对分子质量的增大而增大.分子间作用力的大小对物质的熔点.沸点和溶解度都有影响.一般来说.对于组成和结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点也越高.4.只存在于由共价键形成的多数化合物,绝大多数非金属单质分子和分子之间. 化学键是分子中原子和原子之间的一种强烈的作用力,它是决定物质化学性质的主要因素。

但对处于一定聚集状态的物质而言,单凭化学键,还不足以说明它的整体性质,分子和分子之间还存在较弱的作用力。

物质熔化或汽化要克服分子间的作用力,气体凝结成液体和固体也是靠这种作用力。

除此以外,分子间的作用力还是影响物质的汽化热、熔化热、溶解黏度等物理性质的主要因素。

分子间的作用力包括分子间作用力(俗称范德华力)和氢键(一种特殊的分子间作用力)。

分子间作用力约为十几至几十千焦,比化学键小得多。

分子间作用力包括三个部分:取向力、诱导力和色散力。

其中色散力随分子间的距离增大而急剧减小一般说来,组成和结构相似的物质,分子量越大,分子间距越大,分子间作用力减小,物质熔化或汽化所克服的分子间作用力减小,所以物质的溶沸点升高温度止200 150 100, 50 0 -50 -100 -150 -200熔温度尺200 150叫0 -50 -100 -150 -200熔叫相对分子质■筑卤化碳的熔.沸点与相对分子质量的关系化学键与分子间作用力比较化学键分子间作用力概念 相邻的原子间强烈的相互作用 物质分子间存在的微弱的相互作用能量 较大很弱性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质.氢键一特殊的分子间作用力1.概念:氢键是指与非金属性很强的元素(主要指N 、O 、F )相结合的氢原子与另一个分子中非金属性极强的原子间所产生的引力而形成的.必须是含氢 化合物,否则就谈不上氢键。

2-3-2范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性 59张 PPT课件

2-3-2范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性  59张 PPT课件

氢键。
第二章 分子结构与性质
3.氢键的表示方法
氢键通常用X—H……Y—表示,其中X、Y为N、O、F,
“—”表示共价键,“……”表示形成的氢键。例如,水中的 人

氢键表示为:O—H……O—。
版 化

第二章 分子结构与性质
说明:
①氢键中电负性强的原子可以是同种原子,也可以是
不同种原子。


② 氢 键 的 键 长 定 义 为 X—H…Y 的 长 度 , 而 不 定 义 为
2.范德华力的影响因素
影响范德华力的主要因素有分子的相对分子质量、分
子的极性等。


(1)组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德
版 化

华力越大,如
分子 Ar
范德华
力 /kJ·mo
8.50
l-1
CO HI 8.75 26.00
HBr 23.11
HCl 21.14
第二章 分子结构与性质
(2)分子的极性越强,范德华力越大。 (3)温度升高,范德华力减小。
人 教 版 化 学
第二章 分子结构与性质
3.范德华力对物质性质的影响
(1)对物质熔、沸点的影响
一般来说,分子晶体中范德华力越大,物质的熔、沸 人

点越高。具体如下:
版 化

①组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,
分子间的范德华力逐渐增大,它们的熔、沸点逐渐升高。
如下图中的曲线所示:
第二章 分子结构与性质
版 化

第二章 分子结构与性质
若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气
和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要

课时作业4:2.3.2范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性

课时作业4:2.3.2范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性

第2课时范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性一、选择题1.NH3、H2S等是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是含极性键的非极性分子。

根据上述实例可推出AB n型分子是非极性分子的经验规律是()A.分子中不能含有氢原子B.在AB n分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量C.在AB n分子中A原子没有孤电子对D.分子中每个共价键的键长应相等2.下列物质晶体中,同时存在极性键、非极性键和氢键的是()A.CO2B.H2OC.H2O2D.C2H63.CO2、CH4、BF3都是非极性分子,HF、H2O、NH3都是极性分子,由此推测AB n 型分子是非极性分子的经验规律正确的是()A.所有原子在同一平面B.分子中不含有氢原子C.在AB n中A原子没有孤电子对D.A的相对原子质量小于B4.下列物质的变化,破坏的主要是分子间作用力的是()A.碘单质的升华B.NaCl溶于水C.将水加热变为水蒸气D.NH4Cl受热5.下图中每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是()A.H2S B.HClC.PH3D.SiH46.环己基氨基酸钙约比蔗糖甜30倍,曾广泛用于食品中,但近年来发现它能致癌而禁止使用。

下列溶剂中不能溶解该化合物的是() A.H2O B.CH3OHC. D.CCl4二、非选择题7.2008年9月13日中央电视台报道了三鹿集团在牛奶中添加三聚氰胺使全国1200多名婴幼儿患上肾结石的“三鹿奶粉重大安全事故”,国务院立即启动国家重大食品安全事故Ⅰ级响应。

就下列网上查得的有关三聚氰胺的物理性质资料回答问题:三聚氰胺性状为纯白色晶体,有难闻的气味,密度1.573克/厘米3(16℃)。

常压下熔点为354℃(分解),快速加热升华,升华温度为300℃。

难溶于水,易溶于醚、苯和四氯化碳,可溶于甲醇、乙酸、热乙二醇等。

(1)三聚氰胺为三个氰胺分子加聚而成如下图所示的环状物,则三聚氰胺的分子式为________,分子中含氮的质量分数为________;(2)已知氰胺分子中除H原子外,C、N原子的最外层均达8个电子的结构,则氰胺的电子式为____________________,结构式为__________________。

人教版高二化学选修3教学案:第二章 第三节 分子的性质含答案

人教版高二化学选修3教学案:第二章 第三节 分子的性质含答案

1.了解共价键的极性及分子的极性及其产生的原因。

2.知道范德华力、氢键对物质性质的影响。

3.了解影响物质溶解性的因素及相似相溶原理。

4.了解手性分子在生命科学等方面的应用。

5.了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。

细读教材记主干1.共价键依据电子对是否偏移分为非极性键和极性键,依据电子云的重叠方式分为σ键和π键。

2.分子间作用力是化学键吗?其主要影响物质的物理性质还是化学性质?提示:不是,其主要影响物质的物理性质,如熔、沸点,溶解性等。

3.极性分子中一定有极性键,含极性键的分子不一定是极性分子。

非极性分子中可能有极性键,也可能含有非极性键。

4.分子的相对分子质量越大,范德华力越大,其熔、沸点越高。

若分子之间存在氢键,会使物质的熔、沸点升高。

5.非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂;溶质和溶剂之间形成氢键,可增大其溶解度。

6.无机含氧酸的通式(HO)m RO n,若成酸元素R相同,n值越大,酸性越强。

[新知探究]1.键的极性2.分子的极性3.键的极性和分子极性的关系(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子。

(2)含有极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定,等于零时是非极性分子。

[名师点拨]分子极性的判断方法只含非极性键→非极性分子(单质分子,如Cl2,N2,P4,I2)等[对点演练]1.(2016·桓台高二检测)下列含有极性键的非极性分子是( )①CCl4②NH3③CH4④CO2⑤N2⑥H2O ⑦HFA.②③④⑤B.①③④⑤C.①③④ D.以上均不对解析:选C ①CCl4中含有极性键,空间结构为正四面体,正负电荷的中心重合,属于非极性分子;②NH3中含有极性键,空间结构为三角锥形,正负电荷的中心不重合,属于极性分子;③CH4中含有极性键,空间结构为正四面体,正负电荷的中心重合,属于非极性分子;④CO2含有极性键,空间结构为直线型,属于非极性分子;⑤N2是由非极性键构成的非极性分子;⑥H2O中含有极性键,空间结构为V型,属于极性分子;⑦HF是极性键形成的极性分子;含有极性键的非极性分子是①③④,C项正确。

氢键对物质性质的影响

氢键对物质性质的影响

氢键作为化学键以及范德华力之外的一种作用力,是一种重要的次级键。

氢键虽然是一种弱键,但由于它的存在,物质的性质出现了反常现象。

本文论述了氢键的形成及特点,并从氢键的存在影响着物质熔点、沸点、溶解度、粘度、密度、酸性等的角度,采用理论联系实例的方法阐述了氢键的重要性,并强调了氢键的存在关乎生命的存在,提出了更进一步探究氢键的重要作用的建议。

氢键是一种特殊的分子间和分子内作用力]1[。

反映在分子结构上,当原子间距离小于或接近相应的离子半径、共价半径或金属半径之和时,认为原子间形成了化学键;当不同分子中的原子间距离接近范德华半径之和时,可以认为分子间有范德华能相互作用;当分子间距离位于化学键与范德华力范围之间时,可以认为原子间生成了次级键(Secondary bond)。

对于一系列化合物中的Hg—N键的研究发现,化合物中的Hg和N之间的距离是在从共价半径之和(约210pm)到范德华半径之和(约330pm)的区间内连续分布的。

说明次级键是普遍存在的,同时也说明化学键、次级键和范德华力三者间的界限是很难区分的。

而次级键中相当一部分是有氢键参与的。

氢键(Hydrogen bond)是次级键的一个典型,也是最早发现和研究的次级键]1[。

由氢键的形成及其特点,理论联系实例来研究氢键对物质熔点、粘度等的影响,可以更好的了解氢键行成对物质性质的影响,从而认识到氢键的重要作用。

1 氢键的形成和特点1.1 氢键的形成氨合物、无机酸和某些有机化合物,通常是物质在液态时形成氢键,但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。

例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。

能够形成氢键的物质是很多的,如水、水合物等。

1.1.1 分子内氢键的形成现以HF为例说明氢键的形成。

在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态。

这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它,从而产生静电吸引作用。

范德华力和氢键ppt课件

范德华力和氢键ppt课件

Cl2
71 -101.0 -34.6
Br2 160 -7.2 58.8
I2
254 113.5 184.4
范德华力越大,物质熔沸点越高
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
练习:
下列叙述正确的是: A.氧气的沸点低于氮气的沸点 B、稀有气体原子序数越大沸点越高 C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低 D、同周期元素的原子半径越小越易失去电 子
例如:O2> N2
HI>HBr>HCl
CO >N2
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、范德华力及其对物质性质的影响
科学视野
壁虎与范德华力
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
溶质分子与溶剂分子的结构越相似, 相互溶解越容易。
溶质分子的分子间力与溶剂分子的分 子间力越相似,越易互溶。
PtCl2(NH3)2可以形成两种固体,一种为淡黄 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 色,在水中的溶解度小,另一种为黄绿色,在
五. 手性
1. 手性:镜像对称,在三维空间里不能重叠。 2. 手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同 左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠, 互称手性异构体。 3. 手性分子:有手性异构体的分子叫做手性分子。

范德华力和氢键对物质的物理性质的影响

范德华力和氢键对物质的物理性质的影响

经 验 交 流一、范德华力对物质物理性质的影响范德华力对物质物理性质的影响是多方面的。

液态物质范德华力越大,气化热就越大,沸点就越高;固态物质范德华力越大,熔化热就越大,熔点就越高。

一般来说,结构相似的同系列物质相对分子质量越大,分子变形性也越大,范德华力强,物质的熔点,沸点也就越高。

例如,稀有气体,卤素单质等,其沸点和熔点就是随着相对分子质量的增大而升高的。

相对分子质量相等或近似而体积大的分子,电子位移可能性大,有较大的变形性,此类物质有较高的沸点,熔点。

范德华力对液体的互溶度以及固态,气态非点解质在液体中的溶解度也有一定影响。

溶质或溶剂(指同系物)的极化率越大,分子变形性和范德华力越大,溶解度也越大。

另外,范德华力对分子型物质的硬度也有一定的影响。

分子极性小的聚乙烯,聚异丁烯等物质,范德华力较小,因而硬度不大;含有极性基因的有机玻璃等物质,范德华力较大,具有一定的硬度。

二、氢键对物质物理性质的影响氢键通常是物质在液态时形成的,但形成后有时也能继续存在于某些固态甚至气态物质之中。

例如:在气态,液态和固态的HF中都有氢键存在。

能够形成氢键的物质是很多的,如水,水合物,无机酸和某些有机化合物。

氢键的存在,影响到物质的某些性质。

如:1.熔点,沸点分子间含有氢键的物质溶化或气化时,除了要克服范德华力外,还必须提高温度,额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键,所以这些物质的熔,沸点比同系列氢化物的熔点,沸点高。

分子内形成氢键,其熔点,沸点常降低。

例如,有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点(45℃)比分子间氢键的间硝基苯酚的熔点(95℃)和对位硝基苯酚的熔点(114℃)都低。

2.溶解度在极性溶剂中,如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。

HCl和NH3在水中的溶解度比较大,就是这个缘故。

3.黏度分子间有氢键的液体,一般黏度较大。

例如甘油,磷酸,浓硫酸等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为黏稠状液体。

高中化学优质教案 范德华力、氢键 教学设计[选修]

高中化学优质教案 范德华力、氢键 教学设计[选修]

第三节分子的性质第2课时范德华力、氢键教学目标: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。

教学重点:分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响教学难点:分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响教学方法采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学教学过程[创设情景] 气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体?联系实际生活中的水的结冰、气体的液化,讨论、交流。

[板书]二、范德华力及其对物质的影响[讲述]降温加压气体会液化,降温液体会凝固,这一事实表明,分子之间存在着相互作用力。

范德华(vandcrWaRls)是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家,因而把这类分子问作用力称为范德华力。

范德华力很弱,约比化学键能小l一2数量级。

相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力也越大。

[投影][板书]范德华力:分子之间存在着相互作用力。

范德华力很弱,约比化学键能小l一2数量级。

相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力也越大。

[思考]怎样解释卤素单质从F2~I2的熔、沸点越来越高?[回答]相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越来越高。

[设问]夏天经常见到许多壁虎在墙壁或天花板上爬行,却掉不下来,为什么?[讲解]壁虎为什么能在天花板土爬行自如?这曾是一个困扰科学家一百多年的谜。

用电子显微镜可观察到,壁虎的四足覆盖着几十万条纤细的由角蛋白构成的纳米级尺寸的毛。

壁虎的足有多大吸力?实验证明,如果在一个分币的面积土布满100万条壁虎足的细毛,可以吊起20kg重的物体。

近年来,有人用计算机模拟,证明壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。

[设问]你是否知道,常见物质中,水是熔、沸点较高的液体之一?你是否知道,冰的密度比液态的水小?[板书]三、氢键及其对物质性质的影响[讲述]为了解释水的这些奇特性质,人们提出了氢键的概念。

配合物 分子极性范德华力和氢键

配合物 分子极性范德华力和氢键

H
H
O F合≠0
F2
104º 30'
②根据含键的类型和分子的空间构型判断:
当ABn型分子的空间构型是空间对称
结构时,由于分子的正负电荷中心重合, 故为非极性分子,如:CO2、BF3、CH4。 当分子的空间构型不是空间对称结构时, 一般为极性分子,如:H2O、NH3。
BF3:
F3
平面三角形,对称, 120º 键的极性互相抵消, BF 3是非极性分子 F 2 ’ F
解释:这一事实表明分子之间存在着相 互作用力,我们把这种作用力称为分子 间作用力,又叫范德华力。
1、范德华力: 分子之间的相互作用力,叫范德华力。
2、范德华力的大小:范德华力很弱,约比化 学键能小1-2个数量级。
【范德华力大小】
分子 范 德 华 力 (kJ/mol) 共价键键能 (kJ/mol)
HCl 21.14
4、范德华力对物质熔沸点的影响: 当分子结构相似时,相对分子质量越大, 范德华力越大,熔沸点越高。 单质 F2 Cl2 Br2 相对分 子质量 38 71 160 熔点 /℃ 沸点 /℃
-219.6 -188.1 -101.0 -34.6 -7.2 58.8
I2
254
113.5
184.4
三、氢键及其对物质性质的影响
一、配合物的概念
中心原子
配体
配合物 : 由提供孤电子对的配体与接受孤电 例如 :[Cu(NH 3)4] SO4、Fe(SCN)3 、Na3[AlF6]、 子对的中心原子以 [Ag(NH3)2]OH 等 配位键结合形成的化合物 称为配位化合物简称配合物。
配位键
①定义:共用电子对由一个原子单方向 提供给另一个原子共用所形成| 的共价键称配位键。
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●案例精析 【例1】 下列叙述与分子间作用力无关的是( ) A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B.干冰易升华 C.氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高 D.氯化钠的熔点较高
[解析] 本题考查的是分子间作用力对物质性质的影 响。一般来讲,则分子构成的物质,其物理性质通常与分子 间作用力的大小密切相关。A、B、C三个选项中涉及的物 质都是分子,故其表现的物理性质与分子间作用力的大小有 关。只有D选项中的NaCl不是由分子构成的,而是由离子构 成的,不存在小分子,其物理性质与分子间作用力无关。故 正确答案为D。
答案: 一、1.分子间作用力 小1~2个数量级 2.大 大 3.物理 高 二、1.强 氢 强 2.升高 3.降低 4.X—H…Y 5.HF H2O NH3
三、1.非极性溶质能溶于非极性溶剂,极性溶质能溶 于极性溶剂
2.温度、压强 氢键及能否与水反应 越好
1.范德华力,氢键属于化学键吗?它们能影响物质 哪些性质?
[答案] D
下列关于范德华力的叙述中,正确的是( ) A.范德华力的实质是一种静电作用,所以范德华力 是一种特殊的化学键 B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题 C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D.范德华力非常微弱,故破坏范德华力不需要消耗 能量
[解析] A项范德华力是一种普遍存在于分子之间的 作用,不属于化学键,A错;C项分子间距离很大时难以产 生相互作用即不会产生范德华力,C错;D项虽然范德华力 很弱,破坏它一定需要消耗能量,否则违背了能量守恒原理, D错。
2.结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力 越________;分子的极性越大,范德华力也越________。
3.范德华力主要影响物质的________性质,范德华 力越大,物质的熔、沸点越________。
二、氢键 1.氢键:是由已经与电负性很________的原子形成 共价键的________原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电 负性很________的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 2.分子间氢键:使物质的熔、沸点________。 3.分子内氢键:使物质的熔、沸点________。
提示:范德华力、氢键属于分子之间的相互作用、 强度均比化学键弱得多。不属于化学键。二者主要影响物 质的物理性质。
2.分子的相对分子质量越大,则分子间的范德华力 就越大这句话对吗?
提示:不对。应该是组成和结构相似的分子,一般 相对分子质量越大,范德华力就越大。这句话忽略了它成 立的体会液化,降温时液体会凝固,这一 事实表明,分子之间存在着相互作用力,它把分子聚集在 一起,因而把这类分子间作用力称为范德华力。其实质是 静电作用。
分子 Ar
范德华
力 /kJ·mo
8.50
l-1
CO HI 8.75 26.00
HBr 23.11
HCl 21.14
(2)分子的极性越强,范德华力越大。 (3)温度升高,范德华力减小。
3.范德华力对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 一般来说,分子晶体中范德华力越大,物质的熔、 沸点越高。具体如下: ①组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增 大,分子间的范德华力逐渐增大,它们的熔、沸点逐渐升 高。如下图中的曲线所示:
②分子组成相同但结构不同的物质(即互为同分异构 体),分子对称性越好,范德华力越小,物质的熔、沸点越 低,如熔、沸点:新戊烷<异戊烷<正戊烷。
③一般,相对分子质量相近的物质,分子的极性越 小,范德华力越小,物质的熔、沸点越低,如熔、沸点: N2<CO。
(2)对物质溶解性的影响 液体的互溶以及固态、气态的非电解质在液体里的 溶解度都与范德华力有密切的关系。
[答案] B
分子的范德华力为akJ·mol-1,化学键为bkJ·mol-1, 则a、b的大小关系是( )
A.a>b
B.a<b
C.a=b
D.无法确定
[答案] B
下列物质微粒间只存在范德华力的是( )
A.液体Ne
B.NaCl晶体
C.干冰
D.金属Na
[解析] Ne为单原子分子,分子间只存在范德华力, A项对;B项中NaCl晶体中只存在离子键,B项错;C项中既 存在CO2分子间的范德华力,又存在CO2内的共价键,C项 错;D项中金属钠中只存在金属键。
[答案] A
1.氢键的概念
氢键是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢 原子与另一个分子中(或同一个分子中)电负性很强的原子 (如N、O、F等)之间的作用力。它是除范德华力之外的另一 种分子间作用力。
说明: ①氢键不属于化学键,其实质是静电作用。氢键的 大小介于范德华力和化学键之间,约为化学键的十分之几。 ②有些分子间既存在氢键,又存在范德华力,如 H2O、HF、NH3等。
1.结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。 2.举例说明分子间作用力对物质的状态等方面的影 响。 3.列举含有氢键的物质,知道氢键的存在对物质性 质的影响。 4.了解物质溶解性的影响因素及“相似相溶”规律。
一、范德华力
1.________称为范德华力。范德华力约比化学键能 ________。
说明: ①范德华力广泛存在于分子之间,只有分子间才有 范德华力。属于分子间的电性引力。 ②范德华力很弱,约比共价键小1~2个数量级。 ③范德华力只影响分子的物理性质,它无方向性和 饱和性。
2.范德华力的影响因素 影响范德华力的主要因素有分子的相对分子质量、 分子的极性等。 (1)组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范 德华力越大,如
4.氢键表示方法: ___________________________。
5.卤族元素氢化物中存在氢键的是________,氧族 元素氢化物中存在氢键的是________,氮族元素氢化物中 存在氢键的是________。
三、溶解性
1.相似相溶的规律是______________________。 2 . 影 响 溶 解 度 的 因 素 有 : ________ 等 , 还 与 ________有关。如溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶 解性________。
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