归纳与整理教学设计(第二课时)

高中化学 2.3分子的性质（第2课时）教案

天长二中张殿和

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

4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

5、培养学生分析、归纳、综合的能力

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

教学过程

[创设问题情景]1.水分子中氢氧原子之间存在相互作用，那么水分子之间呢？

2.为什么水较容易气化（100℃）而水却很难分解（

1000℃也仅有极少量分解

）？

3.Cl2、Br2、I2单质都是由分子组成的物质，而它们的物态却是不相同的，这说明什么？

学生联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。

[结论] 表明分子间存在着分子间作用力，且这种分子间作用力称为范德华力。

二、范德华力及其对物质性质的影响

1. 定义：把分子聚集在一起的作用力称范德华力。

[思考与讨论]

分子

范德华力(kJ/mol)

共价键键能(kJ/mol)

HCl

21.14

431.8

HBr

23.11

366

HI

26.00

298.7

仔细观察上表，结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？

[小结]2. 特点：范德华力

，约比化学键能

。

3. 影响范德华力大小的因素

请分析下表中数据

单质

F2

Cl2

Br2

I2

相对分子质量

38

71

160

254

熔点/℃

-2190.6

-101.0

-7.2

113.5

沸点/℃

-188.1

-34.6

58.8

184.4

1

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

[思考与交流] 得出什么结论？

（1）结构

的分子，相对分子质量越

，范德华力越

，分子

相对分子质量

分子的极性

熔点/℃

沸点/℃

CO

28

极性

-205.05

-191.49

N

228

非极性

-210.00

-195.81

熔、沸点越

。

请分析下表中数据

（2）相对分子质量

或

时，分子的极性越

，范德华力越

，熔、沸点越

。

4. 分子间的范德华力有以下几个特征： （1）作用力的范围很小（气态时可忽略） （2）很弱，约比化学键能小1～2个数量级，

-1 大约只有几到几十 KJ·mol。

（3）影响物质的物理性质，如熔沸点等。 （4）相对分子质量越大，范德华力越大；分子 的极性越大，范德华力越大

思考：

（1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶

体的 。

（2）将CO2气体溶于水，破坏了CO2

分子 （3）解释CCl4（液体）CH4及CF4是气体， CI4是固体的原因

它们均是正四面体结构，它们分子间范德华力随相对分子质量增大而增大，相对分子质量越大，范德华力越大。

范德华力大小: CI4> CCl4 >CF4 >CH4

4

2

四卤化碳的熔沸点与相对分子质量的关系

你是否知道，常见的物质中，水是熔、沸点较高的液体之一？冰的密度比液态的水小？为了解释水的这些奇特性质，人们提出了氢键的概念。

非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体，其熔沸点与其分子量有关．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分子间还存在除范德华力之外的其他作用．这种作用就是氢键．

3

三、氢键及其对物质性质的影响

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作用力. +例如：

在HF中 F 的电负性相当大, 电子对强烈地偏向 F, 而 H 几乎成了质子(H), 这种

H 与另一个HF分子中电负性相当大、半径小的F相互接近时, 产生一种特殊的分子间力

——

氢键. (1)

不属于化学键

(2)一般表示为: X—H----Y（其中X、Y为F、O、N）

表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。 (3)形成的两个条件: ①与电负性大且半径小的原子(F, O, N)相连的 H ; ②

在附近有电负性大, 半径小的原子(F, O, N).

2. 氢键的存在

（1）分子间氢键

如：HF、H2O、NH3、’

C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间

（2）分子内氢键

某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构. 3. 氢键键能大小范围

氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力。

氢键键能

(kJ/mol)

范德华力(kJ/mol) 共价键键能(kJ/mol

4 F—H---F 28.1

568 O—H--- O 18.8 16.4 462.8 N—H--- N 17.9 12.1 390.8

4. 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。

5. 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

（3）物质的溶解性

思考：NH3为什么极易溶于水？NH3溶于水是形成

N-H…Ｏ还是形成O-H…N? NH3溶于水形成氢键示意图如右,正是这样，NH3溶于水溶液呈碱性

6. 氢键的应用

我们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)醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高

(2)低级醇易溶于水

(3)HF酸是弱酸

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？

课堂小结

分子间作用力

分子间普遍存在的范德华力

特殊分子间或分子内存在的氢键

练习：

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