《范德华力和氢键》上课课件(省级优质课获奖案例)
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范德华力与氢键高中化学课件(2019选择性必修1)
基础题组
(2)①H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次
为
O—H键>氢键>范德华力
。
的沸点比
的沸点低,
前者形成的是分子内的氢键,而 后者可形成分子间的氢键,
原因是 分子间氢键使分子间的作用力增大
。
能力题组 D
能力题组
(2)NH3溶于水时,大部分NH3与H2O通过氢键结合形成NH3·H2O分子。 根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为 B 。
周期
沸点/℃
六、氢键对物质性质的影响 2.氢键可影响物质的溶解度。 不同种分子之间不仅同种分子之间可以存在氢键，某些不同种分子之 间也可能形成氢键。溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
例如 NH3与H2O之间，所以这就导致了氨气在水中的惊人溶解度： 1体积水中可溶解700体积氨气； 乙醇和水能以任意比例互溶等。
观察思考 例2.结构相似的分子，观察图表，回答以下问题。
单质 F2 Cl2 Br2 I2
熔点/℃ －219.6 －101
－7.2 113.5
沸点/℃ －188.1 －34.6
58.78 184.4
怎样解释卤素单质从F2～I2的熔、沸点越来越高？
Cl2、Br2、I2的相对分 子质量依次增大
范德华力 依次增大
熔、沸点 依次增大
观察思考 例3.相对分子质量相同的分子观察图表，回答以下问题。
分子 相对分子质量
沸点/℃
正戊烷 72 36.1
异戊烷 72 25
新戊烷 72 9
互为同分异构体，他们的沸点有什么变化规律？
相对分子质量相同， 支链越多
范德华力 越小
熔、沸点 依次减小
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？
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？
第67讲-范德华力 氢键 大π键(课件)
【解析】 1个水分子能形成4个氢键，1个HF分子能形成2个氢键，A项正 确；NO2分子间不存在氢键，NO2分子间因形成化学键而聚合成N2O4，B项错误； 只有非金属性很强的元素(如N、O、F)原子才能与氢原子形成极性较强的共价 键，分子间才能形成氢键，C—H键不是极性较强的共价键，C项正确，D项错 误。
②在附近有电负性大, 半径小的原子(F、O、N)
（3）表示方法 一般: A－H … B－
表示式：氢键可以用A—H…B表示。
X和Y都是电负性较大、半径极小的非金属原子（一般是Ｎ、Ｏ、Ｆ）。 表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。
特点： 氢键具有饱和性和方向性。其键能一般小于40kJ/mol，强度 介于范德华力和化学键之间．因此氢键不属于化学键，而属于一种分 子间作用力。
分子晶体的晶胞堆积方式常为面心立方，配位数12
范德华(1837 － 1923)
荷兰物理学家，分子间吸引力被命名为范 德华力。
范德华力
分子 范德华力（kJ/mol）
HCl 21.14
HBr 23.11
HI 26.00
共价键键能（kJ/mol） 431.8
366
298.7
范德华力
影响范德华力的因素很多，如分子的大小，分子的空间构型， 以及分子中电荷分布是否均匀等
SO3分子中参与形成大π键的电子总 数为1*3+3=6，即形成的大π键为π46
2023
知识重构 重温经典 模型建构 名师导学
第 26 页
1、Cl2（1：2）可溶于水、SO2（1：40）易 溶于水、NH3（1：700）极易溶于水，造成差异 的原因是什么？
2、水与甲醇互溶原因是什么？
水、甲醇互溶
氢键存在增大
范德华力影响分子的物理性质（熔、沸点等）。一般范德华力 越大，熔沸点越高
②在附近有电负性大, 半径小的原子(F、O、N)
（3）表示方法 一般: A－H … B－
表示式：氢键可以用A—H…B表示。
X和Y都是电负性较大、半径极小的非金属原子（一般是Ｎ、Ｏ、Ｆ）。 表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。
特点： 氢键具有饱和性和方向性。其键能一般小于40kJ/mol，强度 介于范德华力和化学键之间．因此氢键不属于化学键，而属于一种分 子间作用力。
分子晶体的晶胞堆积方式常为面心立方，配位数12
范德华(1837 － 1923)
荷兰物理学家，分子间吸引力被命名为范 德华力。
范德华力
分子 范德华力（kJ/mol）
HCl 21.14
HBr 23.11
HI 26.00
共价键键能（kJ/mol） 431.8
366
298.7
范德华力
影响范德华力的因素很多，如分子的大小，分子的空间构型， 以及分子中电荷分布是否均匀等
SO3分子中参与形成大π键的电子总 数为1*3+3=6，即形成的大π键为π46
2023
知识重构 重温经典 模型建构 名师导学
第 26 页
1、Cl2（1：2）可溶于水、SO2（1：40）易 溶于水、NH3（1：700）极易溶于水，造成差异 的原因是什么？
2、水与甲醇互溶原因是什么？
水、甲醇互溶
氢键存在增大
范德华力影响分子的物理性质（熔、沸点等）。一般范德华力 越大，熔沸点越高
范德华力、氢键课件-高二化学人教版(2019)选择性必修2
﹣188.1
38
﹣34.6
71
58.78
160
184.4
254
卤素单质的组成和结构相似 相对分子质量增大 范德华力增强 熔、沸点升高
知识精讲
资料卡片——壁虎与范德华力
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。
分子间的范德华力越大，物质的熔、沸点越高
分析下表数据，范德华力与熔沸点的大小有什么关系？
分子 范德华力（kJ ∙ mol − 1）
熔点/℃
沸点/℃
Ar 8.50 -189.2 -185.9
CO 8.75 -205 -191.5
HCl 21.14 -114.2 -85
HBr 23.11 -86 -67
②分子内氢键 （使物质熔、沸点降低） 某些物质在分子内，原子间“就近吸引”，可形成分子内的氢键（形成 “螯合环”的特殊结构）
知识精讲
冰的密度为什么比液态水小？
氢键的存在迫使在四面 体中心的水分子与四面 体顶角方向的4个相邻 水分子相互吸引，这一 排列使冰晶体中的水分 子的空间利用率不高， 留有相当大的空隙，其 密度比液态水小。
知识精讲
生物大分子中含有氢键
DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相互结合的
知识精讲
生物大分子中含ห้องสมุดไป่ตู้氢键
氢键是蛋白质具有生物活性 的高级结构的重要原因
范德华力-氢键PPT课件
________ （发生/未发生)改变,所以范德华力主要
影响物质的_______ （物理/化学）性质。
•4
合作探究
[问题探究一] 范德华力有什么特点?
•5
结论分子
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
结论：范德华力很弱，普遍存在，约比化学键能小 1-2数量级
主要影响物理性 质（如熔沸点）
反馈拓展
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
•20
2、下列关于范德华力影响物质性质的叙述 中，正确的是（ D ） A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸 点高低的唯一因素 B.范德华力与物质的性质没有必然的联系 C.范德华力能够影响物质的化学性质和物 理性质 D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的 一种因素
物质
N2
熔点/℃
-209.86
CO -199.00
共价健的极性，
•16
范德华力对物质性质的影响
⑴、组成和结构相似的分子，其相对分子质量越 大，则范德华力越大，物质的熔沸点越高。 （2）相对分子质量相同，分子极性越大，物质 的熔沸点越高。 （3）若溶质分子能与溶剂分子形成较强的范德华 力，则溶质在该溶剂中的溶解度较大
•10
材料二、四卤化碳的熔沸点与 相对原子质量的关系
温度/℃
250
沸点 熔点
200
CBr4× ×
150
CI4
100 CCl×4 50
× CBr4
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
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》上课课件(省级优质课获奖案例)
21.14 23.11 26.00 8.75 8.50
共价键键能 （kJ/mol）
431.8
366
298.7
745
结论：范德华力很弱， 比化学键的键能小1-。2个 数量级
（2）范德华力与分子的极性的关系：
分子
相对分子 质量
分子的极性
熔点/ºC
沸点/ºC
CO
28 极性分子 -205.05 -191.49
的影响
大，物质熔 气)的溶解性、熔沸点 沸点越高 都产生影响
物质的稳定 性
范德华力和氢键
[问题探究]
分子间作用力
冰融化成水是物理变化还是化学变化？ 冰融化过程中有没有破坏其中的化学键？ 为什么冰融化过理性质 .
一、范德华力及其对物质性质的影响 （1）范德华力大小
分子
HCl HBr HI CO Ar
范德华力 （kJ/mol）
二、氢键及其对物质性质的影响 1、为什么H2O的相对分子质量比H2S的小， 而熔、沸点比H2S的高得多？ 2、哪些分子间易形成氢键？为什么？
3、氢键有哪些特征？以H2O为例进行说明。 4、为什么邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛的熔沸点低？将氢键表示出来进行 说明。 5、如何理解HCL 、HBR、HI的键能逐渐降低，而熔、沸点逐渐增大？
HI
128
26.00
-50.8 -35.4
结论3: 对组成和结构相似的物质，相对分子质量 越大，范德华力越大,熔沸点越高 。
影响范德华力大小的因素:
(1)范德华力很弱，约比化学键小1～2个数量级
(2) 相对分子质量相近的物质，分子的极性越大， 范德华力越大，熔沸点越高。
(3) 组成和结构相似的分子，相对分子质量越大， 范德华力越大，熔沸点越高。
人教版高中化学选修3 分子的性质 第1课时 分子的极性 范德华力与氢键 名师公开课省级获奖课件(34张)
形成分子内氢键
,在分子间不存在氢
键。
答案 ③④⑤
范德华力、氢键及共价键的比较
知识链接 范德华力 氢键 共价键 原子间通 过共用电 子对所形 成的相互 作用 原子 已经与电负性很大的 分子之间普遍存在的一种 原子形成共价键的氢 定义 相互作用力,又称分子间 原子与另一个电负性 作用力 很大的原子之间的作 用力 作用 氢原子、电负性很强 分子或原子(稀有气体) 粒子 的原子 强度 共价键>氢键>范德华力 比较
激趣诱思
你知道图中是什么物质的形状吗 ?在它的内部存在什么作用力? 带着这些疑问,我们开启本课时的学习之旅,你会找到这些问题的答 案的。
预习导引
一、键的极性和分子的极性 1.共价键的极性 共价键有两种:极性共价键和非极性共价键。 由不同种原子形成 共价键时,电子对会发生偏移,形成极性键。极性键中的两个键合原 子,一个呈正电性(δ+),另一个呈负电性(δ-)。由同种原子形成共价键 时,电子对不发生偏移,这种共价键是非极性键。 2.分子的极性 分子有极性分子和非极性分子之分。 在极性分子中,正电中心和 负电中心不重合,使分子的某一部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电 性(δ-);非极性分子的正电中心和负电中心重合。分子的极性是分子 中化学键的极性的向量和,向量和为零则为非极性分子,否则为极性 分子。
三、氢键 1.定义:氢键是一种分子间作用力,它是由已经与电负性很大的 原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另外一个电负性很大 的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 2.对水的影响:氢键的存在,大大加强了水分子之间的作用力,使 水的熔、沸点较高。 3.存在:氢键普遍存在于已经与 N、O、F 等电负性很大的原子 形成共价键的氢原子与另外的 N、 O、 F 等电负性很大的原子之间。 4.类型:氢键不仅存在于分子间,还能存在于分子内,如邻羟基苯 甲醛可形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键。 5.表示方式:A—H…B—,A、 B 为 N、 O、 F,“—”表示共价键,“…” 表示形成的氢键。
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共价键
原子之间通 过共用电子 对形成的化 学键
定义
分子间 普遍存 在的作 用力
作用微粒 分子之间 分子间或分子内氢原子 与电负性很强的F、O、 相邻原子之间
N之间
强弱
对物质性质 的影响
弱
较强
很强 物质的稳定 性
范德华力越 对某些物质(如水、氨 大，物质熔 气)的溶解性、熔沸点 沸点越高 都产生影响
分子
相对分子质量 范德华力 （kJ/mol） 熔点/º C
HCl
HBr
HI
36.5
21.14 -114.8
81
23.11 -98.5
128
26.00 -50.8
沸点/º C
-84.9
-67
-35.4
结论3: 对组成和结构相似的物质，相对分子质量 越大，范德华力越大,熔沸点越高 。
影响范德华力大小的因素:
范德华力和氢键
[问题探究]
分子间作用力
冰融化成水是物理变化还是化学变化？
冰融化过程中有没有破坏其中的化学键？ 为什么冰融化过程仍要吸收能量呢？
分子间作用力只影响物质的 物理性质 .
一、范德华力及其对物质性质的影响
（1）范德华力大小 分子 HCl HBr HI CO Ar
范德华力 21.14 23.11 26.00 8.75 8.50 （kJ/mol） 共价键键能 431.8 366 298.7 745 （kJ/mol） 个 结论：范德华力很弱， 比化学键的键能小1-2 。 数量级
3、氢键有哪些特征？以H2O为例进行说明。 4、为什么邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛的熔沸点低？将氢键表示出来进行 说明。 5、如何理解HCL 、HBR、HI的键能逐渐降低，而熔、沸点逐渐增大？
总 结 ： 范德华力
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
(1)范德华力很弱，约比化学键小1～2个数量级 (2) 相对分子质量相近的物质，分子的极性越大， 范德华力越大，熔沸点越高。 (3) 组成和结构相似的分子，相对分子质量越大， 范德华力越大，熔沸点越高。
二、氢键及其对物质性质的影响
1、为什么H2O的相对分子质量比H2S的小， 而熔、沸点比H2S的高得多？ 2、哪些分子间易形成氢键？为什么？
（2）范德华力与分子的极性的关系： 相对分子 分子 分子的极性 熔点/º C 沸点/º C 质量 CO N2 28 28
极性分子 -205.05 -191.49
非极性分子 -210.00 -195.81
结论2：相对分子质量相近的物质，分子的极性 。 越大，范德华力越大
（3）范德华力与相对分子质量的关系：