高中化学选修三课件氢键.pdf
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高中化学选修3人教版2.3分子的性质--范德华力 氢键 课件品质课件PPT
二、氢键
1. 氢键概念
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经 与电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原子之间的作用力.
2.氢键的形成过程
水分子间形成的氢键
例如 (1)分子间氢键： (2)分子内氢键：
3、氢键形成条件
4.氢键的表示方法：
X —— H ···Y Ｘ、Ｙ两原
子可以相同
化
学
氢
键
键
5. 氢键强弱
氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关， 即与X和Y的电负性有关.它们的吸引电子能力越 强(即电负性越大)，则氢键越强，如F原子得电 子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键; 原子吸 引电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序为：
F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。
请分析下表中数据
分子 CO
相对分 子质量
28
分子的 极性
极性
熔点/℃ 沸点/℃ -205.05 -191.49
N2
28 非极性 -210.00 -195.81
（2）相对分子质量 相同 或 相近 时，分子的极性 越 大 ，范德华力越 大 ，熔、沸越 高 。
【课堂练习】
（1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的 分子间作用力
第三节 分子的性质
范德华力和氢键
学习目标：
1.掌握范德华力对物质的物理性质的影响。
2.了解氢键的实质、形成条件及对物质的物理 性质的影响。
【问题展示】
干冰气化现象是物理变化还是化学变化？
干冰气化过程中有没有破坏其中的化学 键？
那为什么干冰气化过程仍要吸收能量呢？
物质三相之间的转化也伴随着能量变化。 这说明：分子间也存在着相互作用力。
1. 氢键概念
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经 与电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原子之间的作用力.
2.氢键的形成过程
水分子间形成的氢键
例如 (1)分子间氢键： (2)分子内氢键：
3、氢键形成条件
4.氢键的表示方法：
X —— H ···Y Ｘ、Ｙ两原
子可以相同
化
学
氢
键
键
5. 氢键强弱
氢键强弱与X和Y的吸引电子的能力有关， 即与X和Y的电负性有关.它们的吸引电子能力越 强(即电负性越大)，则氢键越强，如F原子得电 子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键; 原子吸 引电子能力不同，所以氢键强弱变化顺序为：
F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。
请分析下表中数据
分子 CO
相对分 子质量
28
分子的 极性
极性
熔点/℃ 沸点/℃ -205.05 -191.49
N2
28 非极性 -210.00 -195.81
（2）相对分子质量 相同 或 相近 时，分子的极性 越 大 ，范德华力越 大 ，熔、沸越 高 。
【课堂练习】
（1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的 分子间作用力
第三节 分子的性质
范德华力和氢键
学习目标：
1.掌握范德华力对物质的物理性质的影响。
2.了解氢键的实质、形成条件及对物质的物理 性质的影响。
【问题展示】
干冰气化现象是物理变化还是化学变化？
干冰气化过程中有没有破坏其中的化学 键？
那为什么干冰气化过程仍要吸收能量呢？
物质三相之间的转化也伴随着能量变化。 这说明：分子间也存在着相互作用力。
人教版高中化学选修3课件：2.3.2 范德华力和氢键
有方向性、有饱 和性
范德华力和氢键 范德华力、氢键及共价键的比较
第 14 页 的
强度比 较
范德华力
氢键
共价键>氢键>范德华力
共价键
影响强 度的因
素
①随着分子极性的增 大而增大
②组成和结构相似的 物质，相对分子质量 越大，范德华力越大
对于A— H…B—，A、 成键原子半径 B的电负性越 越小，键长越 大，B原子的 短，键能越大， 半径越小，键 共价键越稳定
NH3溶于水溶液呈碱性
分子间氢键
在学习化学的过程中还有什么地方能用氢键的知识来解释的？
(1)水的特殊物理性质
(2)蛋白质结构中存在氢键
(3)核酸DNA中也存在氢键 (4)甲醇易溶于水
(5)乙醇与水互溶
…………
范德华力和氢键 水的物理性质:
问题探究第 11 页
的
水的熔 水的沸 水在0 ℃时 水在4 ℃时 水在20 水在100 点(℃) 点(℃) 密度(g/ml) 密度(g/ml) ℃时密度 ℃时密度
(g/ml) (g/ml)
0.00 100.00 0.999841 1.000000 0.998203 0.958354
讨论水的特殊性： (1)水的熔沸点比较高？ (2)为什么水结冰后体积膨胀？ (3)为什么水在4℃时密度最大？
范德华力和氢键
图片解读第 12 页
的
液态水中的氢键
水的特殊性
范德华力和氢键 范德华力、氢键及共价键的比较
能越大
范德华力和氢键
范德华力、氢键及共价键的比较 范德华力
氢键
第 15 页 的
共价键
对 物 质 性 质 的 影 响
① 溶 ② 随 物 FC2F<质解影 组 相4C<的度响 成 对Cl2<C熔等物和分Bl4、物质结子r<2C<沸理的构质IB2点性熔相量，r4升质、似的高沸的增点物大。，质如，，点存熔在增：、 水在大分HNFH沸 中子，，H>23点 的使如间OH>>PC熔升 溶物氢HHl，、高 解质键23S沸度的的，，
选修3第二章第三节分子间作用力和氢键
氢键使HF、NH3极易溶于水中
NH3溶于水溶 液呈碱性，使 H-O键断裂产 生OH-
小结
范德华力 氢键
分子间或分子内氢
共价键
相邻原子之间
作用微粒 强弱
对物质性 质的影响
分子之间
弱
较强 对某些物质的溶解 性、熔沸点都产生 影响
很强
范德华力 越大，物 质熔沸点 越高
物质的稳定性 即化学性质
思考与交流
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( ) OH l2F2 C.CH3CH2OH B.CH3—CH—COOH CH2—OH D.CH—OH CH2—OH
练习：
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( ) OH l2F2 C.CH3CH2OH B.CH3—CH—COOH CH2—OH D.CH—OH CH2—OH
含氧酸的强度取决于中心原子的电 负性、原子半径、氧化数。 当中心原子的电负性大、原子半 径小、氧化数高时，使O-H键减弱，酸 性增强。
练习：比较下列含氧酸酸性的强弱 H2SiO4 H3PO4 H2SO4
HClO HBrO
HIO
HClO3
HClO4
无机含氧酸强度的变化规律
同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子 原子序数增大 ，酸性增强。 同一族的含氧酸，自上而下，随中心原子 原子序数增大 ，酸性减弱。 同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于 低价 。
2．下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是 ( ) Cl OH H A.OHC—CH—CH2OH B. OHC—CH—C—Cl OH Cl H Br C.HOOC—CH—C—C—Cl Br Br CH3 D.CH3—CH—C—CH3 CH3
2．
OH
Cl
H
氢键课件ppt
第三节 分子的性质
分子间作用力
分子间存在着将分子聚集在一起的作 用力，这种作用力称为分子间作用力.常见 的为范德华力和氢键
二、范德华力及其对物质性质的影响 范德华力的特点
（1）广泛存在（由分子构成的物质） （2）作用力弱、是短程力 （3）主要影响物质的物理性质（熔沸点）
由分子构成的
化学键与范德华力的比较
21.14 431.8
23.11 366
26.00 298.7
范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级
二、范德华力及其对物质性质的影响
(2) 范德华力与相对分子质量的关系
分子
HCl HBr
HI
相对分子 质量
范德华力 (kJ/mol)
36．5 21.14
81 23.11
128 26.00
结构相似，相对分子质量越大，范德 华力越大
六、无机含氧酸分子的酸性
含氧酸的强度取决于中心原子的电 负性、原子半径、氧化数。
当中心原子的电负性大、原子半径 小、氧化数高时，使O-H键减弱，酸 性增强。
无机含氧酸强度的变化规律
同周期的含氧酸，自左至右，随 中心原子原子序数增大 ，酸性增强。
同一族的含氧酸，自上而下，随 中心原子原子序数增大 ，酸性减弱。
2.表示： X—H…Y （X、Y为N、O、F）
F
F
H
H
H
H
F
F
3.氢键的形成条件： （1）在X—H…Y表示的氢键中，H原子位于X、Y间 （2）X、Y所属元素具有很强的电负性，很小的原子半
径，如N、O、F等。 4.键参数：键长指X和Y的距离
键能指X—H…Y分解为X—H 和Y所需要的能量
为什么冰会浮 在水面上呢？
分子间作用力
分子间存在着将分子聚集在一起的作 用力，这种作用力称为分子间作用力.常见 的为范德华力和氢键
二、范德华力及其对物质性质的影响 范德华力的特点
（1）广泛存在（由分子构成的物质） （2）作用力弱、是短程力 （3）主要影响物质的物理性质（熔沸点）
由分子构成的
化学键与范德华力的比较
21.14 431.8
23.11 366
26.00 298.7
范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级
二、范德华力及其对物质性质的影响
(2) 范德华力与相对分子质量的关系
分子
HCl HBr
HI
相对分子 质量
范德华力 (kJ/mol)
36．5 21.14
81 23.11
128 26.00
结构相似，相对分子质量越大，范德 华力越大
六、无机含氧酸分子的酸性
含氧酸的强度取决于中心原子的电 负性、原子半径、氧化数。
当中心原子的电负性大、原子半径 小、氧化数高时，使O-H键减弱，酸 性增强。
无机含氧酸强度的变化规律
同周期的含氧酸，自左至右，随 中心原子原子序数增大 ，酸性增强。
同一族的含氧酸，自上而下，随 中心原子原子序数增大 ，酸性减弱。
2.表示： X—H…Y （X、Y为N、O、F）
F
F
H
H
H
H
F
F
3.氢键的形成条件： （1）在X—H…Y表示的氢键中，H原子位于X、Y间 （2）X、Y所属元素具有很强的电负性，很小的原子半
径，如N、O、F等。 4.键参数：键长指X和Y的距离
键能指X—H…Y分解为X—H 和Y所需要的能量
为什么冰会浮 在水面上呢？
高中化学选修三课件氢键
分
子
的 键能： 把X-H ······Y-H分解成 和
性
所需要的能量
质
科学视野——生物大分子中的氢键
科学视野——生物大分子中的氢键
能力方法
1.判断下列两种分子间存在什么作用力
分
（1）CH4 和H2O
子
的
（2）CH3 CH2OH和H2O
性
（3）CH4和CO2
质
能力方法
2.下列物质沸点由高到低的是（ ）
性
质
氢键：除范德华力外的另一种分子间作 用力，它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分子中 电负性很强的原子之间的作用力。
注意：不属于化学键。
2、氢键键能大小：
F—H---F O—H--- O N—H--- N
氢 键 键 能 28.1 (kJ/mol)
共 价 键 键 568 能(kJ/mol)
⑵ __B_在__A__中__的__溶__解__度__大__于__在__C_中__的__溶__解__度___
⑶ __A_与__B__不__发__生__化__学__反__应________________
溶解性的探究
四、溶解性
1．影响物质溶解性的因素
分 ⑴影响固体溶解度的主要因素是 子 ___________。 的 ⑵影响气体溶解度的主要因素是 性 _________和_________。 质 2．相似相溶规律：
质 影响范德华力的因素：
的 相对分子质量、分子的极性、空间结构等 影
响
氢键成因探究
从下两幅图中得到什么信息？如何用分 子间力解释曲线形状？
分 子 的 性 质
氢键成因探究
结论： H2O NH3 HF比同主族氢化物的沸点高？
子
的 键能： 把X-H ······Y-H分解成 和
性
所需要的能量
质
科学视野——生物大分子中的氢键
科学视野——生物大分子中的氢键
能力方法
1.判断下列两种分子间存在什么作用力
分
（1）CH4 和H2O
子
的
（2）CH3 CH2OH和H2O
性
（3）CH4和CO2
质
能力方法
2.下列物质沸点由高到低的是（ ）
性
质
氢键：除范德华力外的另一种分子间作 用力，它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分子中 电负性很强的原子之间的作用力。
注意：不属于化学键。
2、氢键键能大小：
F—H---F O—H--- O N—H--- N
氢 键 键 能 28.1 (kJ/mol)
共 价 键 键 568 能(kJ/mol)
⑵ __B_在__A__中__的__溶__解__度__大__于__在__C_中__的__溶__解__度___
⑶ __A_与__B__不__发__生__化__学__反__应________________
溶解性的探究
四、溶解性
1．影响物质溶解性的因素
分 ⑴影响固体溶解度的主要因素是 子 ___________。 的 ⑵影响气体溶解度的主要因素是 性 _________和_________。 质 2．相似相溶规律：
质 影响范德华力的因素：
的 相对分子质量、分子的极性、空间结构等 影
响
氢键成因探究
从下两幅图中得到什么信息？如何用分 子间力解释曲线形状？
分 子 的 性 质
氢键成因探究
结论： H2O NH3 HF比同主族氢化物的沸点高？
高中化学选修3人教版2.3分子的性质--范德华力 氢键 课件教学课件
请分析下表中数据
分子 CO
相对分 子质量
28
分子的 极性
极性
熔点/℃ 沸点/℃ -205.05 -191.49
N2
28 非极性 -210.00 -195.81
（2）相对分子质量 相同 或 相近 时，分子的极性 越 大 ，范德华力越 大 ，熔、沸越 高 。
【课堂练习】
（1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的 分子间作用力
二、氢键
1. 氢键概念
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经 与电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原子之间的作用力.
2.氢键的形成过程
水分子间形成的氢键
例如 (1)分子间氢键： (2)分子内氢键：
3、氢键形成条件Ｙ两原
观察下图,你发现什么?
沸点/℃100
H2O
75
50
25 HF
0
-25 NH3
-50
-75 -100 -125
H2S
HCl
PH3
SiH4 ×
H2Se AsH3
HB×r
GeH4
-150 CH4×
2
3
4
一些氢化物的沸点
H2Te SbH3
HI
×
SnH4
水、氟化氢 和氨的沸点 出现反常。
5 周期
【问题解决】
脚踏实地过好每一天，最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼，我怎么能输。只要学不死，就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格， 性格决定命运。不曾扬帆，何以至远方。人生充满苦痛，我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下，又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的 豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅，我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗，不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不 停止一日努力。失败时郁郁寡欢，这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力，越幸运。每一个不起舞的早晨，都是对生命的辜负。死鱼随 波逐流，活鱼逆流而上。墙高万丈，挡的只是不来的人，要来，千军万马也是挡不住的既然选择远方，就注定风雨兼程。漫漫长路，荆棘丛生，待我用双手踏 平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志，无高不可攀。人的才华就如海绵的水，没有外力的挤压，它是绝对流不出来的。流出来后，海绵才能吸收新的 源泉。感恩生命，感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题，生命的意义；赞颂真善美，批判假恶丑。记住精彩的瞬间，激动的时刻，温馨的情景， 甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己，幸福无比，善待别人，快乐无比，善待生命，健康无比。一切伟大的行动和思想，都有一个微不足道 的开始。在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋，孵出来的却是 失败。没有一个朋友比得上健康，没有一个敌人比得上病魔，与其为病痛暗自流泪，不如运动健身为生命添彩。有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺 健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快乐不能不要；什么 都可以忘掉，健身不能忘掉。选对事业可以成就一生，选对朋友可以智能一生，选对环境可以快乐一生，选对伴侣可以幸福一生，选对生活方式可以健康一生。 含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量，大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力，尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态 在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野、事业和成就，甚至一生。每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样，比操劳更 消耗身体。所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是微不足道。所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学 费。在这个尘世上，虽然有不少寒冷，不少黑暗，但只要人与人之间多些信任，多些关爱，那么，就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情，能了解 别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷 得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老，回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵，昨天的太阳，晒不干今天的衣裳。今天做别人不 愿做的事，明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄，便要学会寡言，每一句话都要有用，有重量。喜怒不形于色，大事淡然，有自己的底线。趁着年轻， 不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练，才会让你真正学会谦恭。不然，你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感，迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态， 是时候对自己说：不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜 花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格，就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁 石。人都是矛盾的，渴望被理解，又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是没味的。你可
《氢键》说课课件
①根据上节课有关范德华力的学习，请你判断H2O和H2S的沸点大小； ②根据热胀冷缩，冰的密度应该大于水的密度，事实上是这样吗？
适时引入氢键的概念。 这一教学重难点的突破我采用了设疑法，让学生交流讨 论给出结论。
黄口中学 化学组
重难点2、氢键的形成
向学生展示水中氢键的形成过程
黄口中学 化学组
水分子间形成的氢键
黄口中学 化学组
重难点4、氢键对物质性质的影响
首先介绍氢键键能与范德华力、化学键的大 小关系； 然后说明氢键的形成会对物质的熔沸点、电 离、溶解等产生影响。 最后，以邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛为例 具体分析分子间氢键和分子内氢键对物质熔 沸点的影响。
黄口中学 化学组
八、课堂总结
1、总结氢键的形成、表示及分子间氢键和分子 内氢键对物质物理性质的影响。 2、首尾呼应。利用所学知识解释前面所提问题 中水的沸点和密度反常的原因。
黄口中学 化学组
思考交流： 1、水的沸点为什么比H2S的高？ 2、热胀冷缩是一种物理现象，但水结冰时体积却膨胀 了，即ρ 冰＜ρ 水，你能解释吗？
黄口中学 化学组
九、作业
课本P66，1、2、3、4、5
补充作业：
如果水分子间无氢键存在，地球上将会是什么面 貌？ 如何评价水分子间存在氢键对我们的生活的利弊？
新课标：列举含有氢键的物质，知道分子间 氢键、分子内氢键对物质性质的不同影响。
黄口中学 化学组
三、说学情
1、学生原有知识分析 学生已具备了原子内部的结构特征以及微粒 间的相互作用(化学键、范德华力)等基本概 念。并在本章前面几节了解了几种常见化学 键的知识。为在学习氢键过程中，对氢键的 形成及其对物质性质影响的理解打下了基础。
黄口中学 化学组
2.3.2《 范德华力和氢键》PPT课件-人教版高二化学选修3
【答案】C【解析】氢键属于分子间作用力，其大小介 于范德华力和化学键之间，不属于化学键，分子间氢键的 存在，加强了分子间作用力，使物质的熔、沸点升高，A 项错误，C项正确；在冰和水中都存在氢键，而H2O的稳定 性主要是由分子内的O—H的键能决定，B、D项错误。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
【问题探究3】(3)在第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物 中，为什么NH3、H2O、HF三者的相对分子质量分别小于 同主族其他元素的氢化物，但熔、沸点却比其他元素的氢 化物高？
因为NH3、H2O、HF三者的分子间能形成氢 键，同主族其他元素的氢化物不能形成氢键，所以它们的 熔点和沸点高于同主族其他元素的氢化物。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
【归纳小结】范德华力对物质性质的影响有哪些？
(1)范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 ①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大， 物质的熔、沸点越高。如熔、沸点I2>Br2>Cl2>F2，HCl<HBr<HI。② 组成相似、相对分子质量相近的物质，分子的极性越大，物质的熔、 沸点越高。如熔、沸点CO>N2(CO为极性分子)；又如有机物的同分异 构体中，通常支链越多，分子对称性越好，分子极性越小，物质的 熔、沸点越低(沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷)。(2)溶质分子与溶 剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。如CH4和HCl 在水中的溶解情况，由于CH4与H2O分子间的作用力很小，故CH4几乎 不溶于水，而HCl与H2O分子间的作用力较大，故HCl极易溶于水；同 理，Br2、I2与苯分子间的作用力较大，故Br2、I2易溶于苯中，而 H2O与苯分子间的作用力很小，故H2O很难溶于苯中。
氢键优秀课件
氢键对物质性质影响
03
物理性质
化学性质
生物活性
氢键对物质的熔点、沸点、密度、粘度等 物理性质有显著影响。例如，水的熔点和 沸点异常高，就是由于水分子间存在较强 的氢键。
氢键可以影响物质的化学性质，如溶解性 、酸碱性等。例如，氨在水中的溶解度较 高，部分原因是由于氨分子与水分子之间 可以形成氢键。
在生物体系中，氢键对蛋白质、DNA等 生物大分子的结构和功能起着重要作用。 例如，DNA双螺旋结构的稳定性就依赖 于碱基之间的氢键。
分析化学中氢键识别与测定
红外光谱
红外光谱是识别氢键的主要手段 之一，氢键的形成会导致相关基 团的振动频率发生变化，从而在
红外光谱上产生特征吸收峰。
核磁共振
核磁共振技术可以用于研究氢键 对分子结构和动力学的影响，通 过观测相关质子的化学位移和耦 合常数等信息，可以推断出氢键
的存在和强度。
质谱分析
在质谱分析中，氢键的断裂和形 成会影响分子的离子化效率和碎 片离子的分布，从而提供有关氢
超分子自组装过程中氢键导向作用
氢键导向超分子自组装的形貌
01
通过合理设计氢键供体和受体的位置和数量，可以调控超分子
自组装体的形貌，如球形、棒状、层状等。
氢键影响超分子自组装的稳定性
02
氢键的强度和数量对超分子自组装体的稳定性具有重要影响，
强氢键和多个氢键可以提高自组装体的稳定性。
氢键在超分子自组装过程中的动态调控
02
氢键在化学领域应用
有机化学中氢键作用
分子识别
在有机化学中，氢键在分子识别中起 到关键作用，如在酶与底物、抗体与 抗原等生物分子间的相互作用中，氢 键能够提供重要的结合力。
有机合成
高中化学选修三2.3.2范德华力和氢键课件
子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；假设中心原子的
化合价的绝对值不等于其价电子数，那么分子的空间结构不对称，其分子为
极性分子，具体实例如下：
分子
BF3
中心原子化合价 绝对值
3
CO2 4
PCl5 5
中心原子 价电子数
3
4
5
分子极性
非极性 非极性 非极性
SO3 6
6 非极性
H2O 2
6 极性
• (3)氢键的类型
分子内氢键（不属于分子间作用力）
同种分子间氢键：缔合分子
分子间氢键（属于分子间作用力）
不同种分子间氢键
• 尽管人们将氢键归结为一种分子间作用力，但是氢键既可以存在于分 子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间。
• 如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在氢键，对羟基苯甲醛存 在分子间氢键(如图)。
第二章 分子结构与性质 第三节 范德华力及氢键
〔第二课时〕
古蔺 陈志华
学习目标 1.知道范德华力、氢键对物质性质的影响。 2、复习键的极性、分子的极性的判断 3、杂化理论、配合物理论等的习题复习
范德华力
1．范德华力 (1)范德华力的定义
降温加压时气体会液化，降温时液体会凝固，这一事实说明，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。 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 子间的电性作用力。 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。
总结复习： 键的极性的判断方法： 〔1〕同种非金属元素 的原子间形成的共价键
〔2〕不同种非金属元素 的原子间形成的共价键
选修3第2章第3节：氢键的知识
有关氢键的知识一. 氢键的成因当氢原子与电负性大的原子X以共价键相结合时，由于H—X键具有强极性，共用电子对强烈偏向X原子一边，这时H相对带上较强的正电荷，而X相对带上较强的负电荷。
当氢原子以其唯一的一个电子与X成键后，就变成无内层电子、半径极小的核，其正电场强度很大，以至当附近另一个电负性很大的X或Y原子以其孤对电子向H靠近时，非但很少受到电子之间的排斥，反而互相吸引，产生静电吸引力，这个静电吸引力就是氢键。
二.氢键的概念已经与电负性大、半径小的原子X（氟、氧、氮等）形成共价键的氢原子，与附近的另一个电负性大的原子Y之间的作用力称为氢键。
（X与Y可以是同一种类原子，如水分子之间的氢键）1.氢键的本质:强极性键(A-H)上的氢核, 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的B原子之间的静电引力。
2.氢键的形成条件：(1).与电负性大、半径小的原子A形成强极性键的氢原子。
(2).半径较小、电负性较大、含孤电子对、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)为什么在形成氢键时必须有电负性大原子半径小的原子参与呢？原因有二：其一，只有电负性大的原子与H结合形成共价键时，这种氢原子才可变成几乎裸露的质子，而没有这种几乎裸露的质子就不可能形成氢键；其二，只有电负性大原子半径小的F、O、N等原子才有资格向氢原子提供孤对电子。
如：C（原子）在分子中无孤对电子存在，因此就无能力向几乎裸露的质子提供孤对电子，所以C（原子）与几乎裸露的质子之间就无法形成氢键。
又如：Cl（原子）虽然在分子中有孤对电子存在，有能提供孤对电子给几乎裸露的质子的可能性，但是由于它的原子半径较大，核电荷较多，使得它的空间障碍大，与X原子的排斥力很大，因此都使得它很难靠近几乎裸露的质子。
因此Cl（原子）与H 也很难形成氢键。
总之，X和Y的原子半径越大，其空间障碍就越大，核电荷越多，X和Y 之间的排斥力就越大，这样它们与H就必定越难形成氢键，即形成氢键的可能性越小。
2021年化学人教版选修3课件：2-3-2 范德华力和氢键
3．范德华力对物质性质的影响 (1)范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 ①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力 越 大 ， 物 质 的 熔 、 沸 点 越 高 。 如 熔 、 沸 点 I2>Br2>Cl2>F2 ， HCl<HBr<HI。 ②组成相似、相对分子质量相近的物质，分子的极性越大， 物质的熔、沸点越高。如熔、沸点 CO>N2(CO 为极性分子)；又 如有机物的同分异构体中，通常支链越多，分子对称性越好， 分子极性越小，物质的熔、沸点越低(沸点：正戊烷>异戊烷>新 戊烷)。
在氢键的缘故。②形成分子内氢键减小了分子间作用力，形成 分子间氢键增大了分子间作用力，故对羟基苯甲醛的熔、沸点 比邻羟基苯甲醛高。
(2)氢键对物质溶解度的影响：氢键的存在使物质的溶解性 增大。例如，NH3 极易溶解于水，主要是由于氨分子和水分子 之间形成了氢键，彼此互相缔合，因而加大了溶解。再如乙醇、 低级醛易溶于水，也是因为它们能与水分子间形成氢键。
之间普遍存在的相互作用力，它使
得许多物质能以一定的凝聚态(固态液态)存在。
2．特征
(1)范德华力约比化学键能小 1～2 个数量级。
(2)无方向性和饱和性。
3．影响因素 (1)分子的极性越大，范德华力 越大 。
(2)结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华 力 越大 。
4．对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的 物理 性质，如熔点、沸点；化 学键主要影响物质的 化学 性质。范德华力越大，物质熔沸 点 越高 。
(3)X 和 Y 的原子半径要小，这样空间位阻较小。一般来说， 能形成氢键的元素有 N、O、F 等。
2．为什么干冰的熔、沸点比冰的低，密度却比冰的大？
高中化学选修3人教版2.3分子的性质--范德华力 氢键 课件
氢键能量介于范德华力和化学键之间, 属于特殊的分子间作用力。
6. 氢键对物质物理性质的影响： （1）分子间氢键使物质熔沸点升高 （2）分子内氢键使物质熔沸点降低
【课堂练习】
1.固体冰中不存在的作用力是 (A)
A.离子键
B.极性键
C. 氢键
D. 范德华力
2.（04广东）下列关于氢键的说法中正确的是( C )
【问题解决】
一、范德华力
1. 定义：把分子聚集在一起的作用力。
分析下表中数据，比较范德华力和 共价键键能的大小？ 范德华力的大小受哪些因素的影响？
分子
HCl
HBr
HI
范德华力 (kJ/mol) 共价键键能
(kJ/mol)
21.14 431.8
23.11 366
26.00 298.7
结论：范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级。 组成和结构相似的物质：相对分子质量越大，范德华力越大
二、氢键
1. 氢键概念
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经 与电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原子之间的作用力.
2.氢键的形成过程
水分子间形成的氢键
例如 (1)分子间氢键： (2)分子内氢键：
3、氢键形成条件
4.氢键的表示方法：
X —— H ···Y Ｘ、Ｙ两原
（2）将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的 共价键
。 。
⑶.下列变化过程只是克服了范德华解
C
C、碘单质的升华
【问题展示】
比较下列物质的熔沸点的高低
CH4＜＿ CF4 ＜＿ CCl4＜＿ CBr4 ＜＿ CI4 H2O＜＿ H2S＜＿ H2Se＜＿ H2Te
联系生活实际?你能发现出什么矛盾吗?
6. 氢键对物质物理性质的影响： （1）分子间氢键使物质熔沸点升高 （2）分子内氢键使物质熔沸点降低
【课堂练习】
1.固体冰中不存在的作用力是 (A)
A.离子键
B.极性键
C. 氢键
D. 范德华力
2.（04广东）下列关于氢键的说法中正确的是( C )
【问题解决】
一、范德华力
1. 定义：把分子聚集在一起的作用力。
分析下表中数据，比较范德华力和 共价键键能的大小？ 范德华力的大小受哪些因素的影响？
分子
HCl
HBr
HI
范德华力 (kJ/mol) 共价键键能
(kJ/mol)
21.14 431.8
23.11 366
26.00 298.7
结论：范德华力很弱，约比化学键能小1-2数量级。 组成和结构相似的物质：相对分子质量越大，范德华力越大
二、氢键
1. 氢键概念
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经 与电负性很强的原子形成共 价键的氢原子与另 一分子中电负性很强的原子之间的作用力.
2.氢键的形成过程
水分子间形成的氢键
例如 (1)分子间氢键： (2)分子内氢键：
3、氢键形成条件
4.氢键的表示方法：
X —— H ···Y Ｘ、Ｙ两原
（2）将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的 共价键
。 。
⑶.下列变化过程只是克服了范德华解
C
C、碘单质的升华
【问题展示】
比较下列物质的熔沸点的高低
CH4＜＿ CF4 ＜＿ CCl4＜＿ CBr4 ＜＿ CI4 H2O＜＿ H2S＜＿ H2Se＜＿ H2Te
联系生活实际?你能发现出什么矛盾吗?
氢键PPT幻灯片
吸引。这种静电吸引作用就是氢键。
19
2、氢键形成条件
故只有部分分子之间才存在氢键，如HF、H2O、NH3 分子之间存在氢键。
如H2O中，H-O中的共用电子对强烈的偏向氧原子，使 氢原子几乎成为“裸露”的质子。便与另一个水分子带部分 负电荷的氧原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。
20
3.氢键的表示方法：
分子间作用力
2017.12
1
一、课堂新知 １.概念： 将气体分子凝聚成相应的固体或液体的作用。
2.实质： 分子间作用力是一种静电作用，但比化学键弱得多。
3.类型： 常见的分子间作用力:范德华力和氢键
2
分子间作用力 把分子聚集在一起的作用力(范德华力)
降温加压
降温
气态
液态
固态
分子距离缩短
分子距离缩短
5
二、范德华力
1.存在于哪里：
范德华力普遍存在固体、 液体、和气体分子间
2.方向性与饱和性：
范德华力一般没有方向性、饱和性，只要分子周围 空间准许，当气体分子凝聚时，它总是尽可能吸引 更多的其它分子
6
3.影响范德华力的因素
影响范德华力的因素很多：分子的大小、 分子的空间构型、分子中的电荷分布情况
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分子间作用力对物质的熔点、沸 点的影响
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 引力使物质熔化和气化就需要更多的能量， 熔、沸点越高。
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相四
沸点对分
卤 化
熔点子 碳
质熔
量沸
的点
关与
系
12
对溶解度的影响:
溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解 度越大，如CH4和HCl在水中的溶解情况，由于CH4和H2O分子 间的作用力很小，故CH4几乎不溶于水，而HCl与H2O分子间的 作用力较大，故HCl极易溶于水；同理，Br2、I2与苯分子间的作 用力较大，故Br2、I2易溶于苯中，而H2O与苯分子问的作用力 很小，故H2O很难溶于苯中。