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第1课时 范德华力 氢键的形成
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1、Cl2、HCl是以什么键结合的 ?
Cl2、HCl以共价键结合
2、什么是极性键和非极性键?
极性键:两个成键原子吸引电子的能力不同(电负性不 同),共用电子对发生偏移的共价键 非极性键:两个成键原子吸引电子的能力相同(电负 性相同),共用电子对不发生偏移的共价键
一、分子间作用力
1、定义:把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力, 又称范德华力
分子 相对分子质量 范德华力(kJ/mol) 熔点/℃ 沸点/℃ HCl 36.5 21.14 -114.8 -84.9 HBr 81 23.11 -98.5 -67 HI 128 26.00 -50.8 -35.4 Ar 40 8.50
单质
F2 Cl2 Br2 I2
相对分子质 量 38 71 160 254
熔点/℃
-219.6 -101.0 -7.2 113.5
沸点/℃
-188.1 -34.6 58.8 184.4
4、影响范德华力的因素
(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,其熔沸点越高
如:分子间作用力F2<Cl2<Br2<I2 CF4<CCl4<CBr4<CI4
范德华力与分子的极性的关系
当H原子与电负性很大的F、 O、N等元素形成H-F、H-O、HN共价键时,由于两元素的电 负性差很大,致使这些共价键 的电子对会强烈的偏向F、O、 N等原子一边,结果使H原子几 乎成为“裸露”的质子,从而 带有较强的正电荷,具有很强 的吸引电子的能力。当另一分 子中的组成原子上有孤对电子 (HF、H2O、NH3分子中的F、O、 N等原子)时,则H原子就会与 孤对电子产生电性吸引,这种 静电吸引作用就是氢键。
表3-8卤化氢分子的范德华力和化学键的比较 分子 HCl 范德华(KJ/mol) 21.14 键能(KJ/mol) 432
HBr HI
23.11 26.00
366 298
3、特征: ①分子间作用力比化学键弱得多,不是化学键
②无方向性和饱和性 ③范德华力实质是一种静电作用
范德华力与相对分子质量的关系
(深蓝色虚线为氢键)
溶质分子与溶剂分子之 间形成氢键使溶解度增大
为什么NH3极易溶于水? NH3与水形成氢键
NH3溶于水是形成N-H…O还是形成O-H…N?
●●●
正是这样,NH3溶于水溶液呈碱性
1、下列关于分子间作用力的说法中,正确的是 ( ) A.非极性键形成的分子间不存在作用力 B.能形成氢键的分子一定是靠极性键形成的分子 C.氢键是一种特殊的分子间的化学键 D.分子之间都存在着范德华力 2、指出下列化合物中化学键的类型:NaBr、H2S、 NaOH、HF、CO2、Na2O2、H2O,并用用电子式表示其形成过程。
3、在下列分子结构中,原子的最外层电子不能满足 8电子稳定结构的是( )。 A.CO2 B.PCl3 C.CCl4 D.NO2
能 力 提 升
X—H · · · Y 氢键
4、氢键对物质性质的影响:
(1)对沸点和熔点的影响
分子间氢键:使物质的沸点和熔点升高 分子内氢键: 往往会降低分子间作用力,从而使物 质的沸点和熔点降低
(2)对溶解度的影响
在极性溶剂里,如果溶质分子与溶剂分子间可以 生成氢键,则溶质的溶解度增大
水和甲醇的相互溶解
分子 相对分子质量 分子的极性 熔点/℃
沸点/℃
CO N2
28 28
极性 非极性
-205.05 -210.00
-191.49 -195.81
(2)相对分子质量相同或相近时,分子的极性越 大(分子结构越不对称),范德华力越大,其熔 沸点越高
课 堂 练 习
1、下列叙述正确的是( B ) 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. 任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D. 同周期元素的原子半径越小,越易失去电子
(2)对溶解度的影响 溶质分子和溶剂分子间范 德华力越大(或)接近,则溶质分子的溶解度越大, 符合“相似相溶原理”。
如Br2、I2与苯分子间的作用力较大,故溴、碘易溶 于苯中,而水与苯分子间的作用力很小,故水很难溶于 苯中
第ⅥA族元素的气态氢化物的沸点随相 对分子质量的增大而升高,符合前面所学 规律,但HF、H2O、NH3的沸点却反常,这 是什么原因呢?
NH3
HF
二、氢 键
1、定义:由已经与电负性很强的原子形成强 极性共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的 原子中的孤对电子之间的作用力
2、氢键用X—H…Y表示(X、Y可以是相同原子) 氢键具有方向性
3、氢键的形成条件
① 分子中有H原子,且H原子 必须与电负性大,原子半径小的 原子(X原子)形成强极性键 ② H原子与另一分子中的电 负性大、原子半径小且有孤对电 子的元素原子(Y原子)间产生 静电吸引
பைடு நூலகம்
范德华
(Van Der Waals 1837 - 1923)
荷兰物理学家。提出了范德华 方程。研究了毛细作用,对附着力 进行了计算。推导出物体气、液、 固三相相互转化条件下的临界点计 算公式。 1910 年因研究气态和液 态方程获诺贝尔物理学奖。原子间 和分子间的吸引力被命名为范德华 力。
2、由分子构成的物质分子间都存在着作用力
2、下列各组物质汽化或熔化时,所克服的粒子间作用力 属于同种类型的是( A D ) A.碘和干冰的升华 B.二氧化硅和生石灰的熔化 C.氯化钠和铁的熔化 D.溴和煤油的蒸发
5、范德华力对物质性质的影响
(1)组成和结构相似的分子,相对分子质量越大, 分子间作用力越大,分子晶体的熔沸点越高
如烷烃随碳原子数的递增,熔沸点不断升高