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1、选修3课时突破：分子的性质（二）【要点导学】一、范德华力及其对物质的影响范德华力：分子之间作用力。范德华力很_，约比化学键能小_数量级。相对分子质量_，范德华力_；分子的极性_，范德华力_。二、氢键及其对物质性质的影响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_。4氢键表示方法：_。三、手性1概念：具有_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_，互称手性异构体。有手性异构体的分子叫做手性分子。2应用：合成药物。四、无机含氧
2、酸分子的酸性1对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价_，其含氧酸的酸性_。2含氧酸的通式可写成(HO)mROn，R相同，n值_，酸性_。注意：CO2的水溶液是碳酸，因_，所以酸性弱。答案弱12越大越大越大越大强氢强升高降低XHY完全相同的组成和原子排列重叠越高越强越大越强溶于水的CO2只有约百分之一与水反应生成碳酸知识点1分子间作用力水分解时分子内的化学键(OH极性键)要发生改变，而水的三态变化中化学键不改变；对气体加压降温可使其液化，液体在降温时可以凝固。这表明分子之间也存在多种相互作用，这些作用统称为分子间作用力。分子间作用力是一类弱相互作用力，其中最常见的是范德华力和氢键。知识点2范
3、德华力及其对物质性质的影响(1)范德华力的存在范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。(2)范德华力的大小范德华力是分子间的一种微弱的相互作用。Ar、CO、HI、HBr、HCl分子间的范德华力如下表：分子ArCOHIHBrHCl范德华力/kJmol18.508.7526.0023.1121.14注意：CO、HI、HBr、HCl键的键能分别是351kJ/mol、299 kJ/mol、366 kJ/mol、432 kJ/mol，可见范德华力很弱，比化学键键能小得多。(3)影响范德华力的因素影响范德华力的因素主要有分子的质量与分子的极性等。一般来
4、说，相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越强，范德华力越大。(4)范德华力对物质性质的影响范德华力影响物质的物理性质，主要包括熔点、沸点、溶解性等。对于组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，克服范德华力所需消耗的能量越大，物质的熔、沸点就越高。例如，CO2和CS2的组成、结构相似，CS2的相对分子质量大，范德华力大，熔、沸点就比CO2高，常温下CO2是气态而CS2是液态。又如，卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)、A族元素的氢化物(CH4、SiH4、GeH4)和卤化氢(HCl、HBr、HI)的熔、沸点逐渐升高也是因为范德华力逐渐增大的缘故。知识点3氢键及其对物质性质的影
5、响(1)氢键的形成当氢原子与非金属性很强的氟、氧、氮原子形成共价键时，由于氟、氧、氮的电负性比氢大得多，所以它们的共用电子对就强烈地偏向氟、氧、氮原子，而使氢原子核几乎“裸露”出来。这样带正电的核就能与另一个(HF、H2O、NH3)分子中的(氟、氧、氮)原子的孤对电子相互吸引和发生一定程度的轨道重叠作用，这种分子间的作用力就是氢键。(2)氢键的表示方法分子间的氢键通常用“AHB”来表示，式中的A、B为N、O、F，“”表示共价键，“”表示氢键。例如，HF分子间的氢键可表示为“FHFH”，即：注意：氢键在存在强极性的HF、HO、HN共价键的分子之间或分子内形成，除F、O、N外其他原子与氢原子间一般
6、不形成氢键(如HCl、H2S分子等)。(3)氢键的存在氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。如NH3、H2O、HF分子之间以及HF与H2O、NH3与H2O分子之间，又如C2H5OH、CH3COOH分子之间、C2H5OH分子与H2O分子之间等。氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内部的原子团之间。如邻羟基苯甲醛分子内可形成氢键，对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键，如下图所示。(4)氢键的饱和性和方向性在“XHY”所表示的氢键中，一个氢原子只能与一个Y原子(O、N、F)结合，这就是氢键的饱和性。Y原子以负电荷分布得最多的部分(一般是孤对
7、电子)接近H原子，并在可能范围内孤对电子轨道的对称轴尽量跟氢键方向一致，这样成键能力最强，这就是氢键的方向性。例如水分子间的氢键，如上图所示，一个水分子的OH键与另一个水分子中氧原子的孤对电子所在轨道的轴在一条直线上，每个水分子最多可与四个水分子形成四个氢键。(5)氢键的键能和键长氢键虽然称为“键”，但它不属于化学键而是一种分子间作用力，其键能一般不超过40 kJmol1，比共价键键能小得多而比范德华力强。如冰中OHO氢键键能为18.8 kJ/mol，而OH键的平均键能为436 kJ/mol；(HF)n中FHF氢键键能为28.1 kJ/mol，而HF键的键能为565 kJ/mol。氢键键能的大
8、小，与X和Y的电负性大小有关，电负性越大，则氢键越强，键能也越大；氢键键能也与Y原子的半径大小有关，半径越小，则越能接近XH，氢键越强，键能越大。例如，F的电负性最大而半径很小，所以，FHF是最强的氢键，OHO次之，OHN又次之，NHN更次之，而CH一般不能构成氢键。Cl的电负性虽颇大，但因为它的原子半径也大，所以氢键OHCl很弱，可以忽略。氢键键长一般定义为“XHY”的长度。显然它与XH键的键长和Y的原子半径有关，XH键的键长越小、Y的原子半径越小，则氢键的键长越小。因为FH、OH、NH键的键长逐渐增大，F、O、N的原子半径逐渐增大，所以FHF、OHO、NHN的氢键键长依次增大，NHF、NH
9、O、NHN的氢键键长依次增大，等等。氢键的键能、键长数据见教材相应处的“资料卡片”。(6)氢键对物质性质的影响氢键影响物质的物理性质，主要包括熔点、沸点、密度、溶解性等。氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”。如相当多的H2O分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”)。氢键的存在大大增强了分子间作用力，引起物质的熔、沸点反常。如H2O、HF、NH3的沸点分别比A、A、VA族其他元素的氢化物的沸点高出许多；C2H5OH与C3H8的相对分子质量接近，但C2H5OH的沸点远比C3H8高；HCOOH、CH3COOH的沸点比与其相对分子质量相近的烷、醚
10、、卤代烃等有机物的沸点高，等等。分子内氢键的形成减弱了分子间的相互作用，而分子间氢键则增大了分子间的相互作用。如邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点。同样的道理，的熔点比的熔点低(分别为159、213)。氢键的存在引起密度的变化。水结冰时体积膨胀、密度减小也是水的反常性质，这一性质也可用氢键解释：在水蒸气中水以单个的水分子形式存在；在液态水中，通常是几个水分子通过氢键结合，形成(H2O)n分子；在固态水(冰)中，水分子大范围地以氢键互相联结，成为疏松的晶体，因在冰的结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，所以冰会浮在水面上(水的这种性质对水生动物生存有重要的意义)。氢键的存在对相对分子质
11、量的测定产生影响。如接近水的沸点时，用实验测定的水蒸气的相对分子质量比用化学式(H2O)计算出来的相对分子质量大一些。这也是由于氢键的存在使接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子相互“缔合”，形成了一些“缔合分子”的原因。又如，乙酸分子中存在着二聚分子(CH3COOH)2(g) 2CH3COOH(g)；H0，所以要测定其相对分子质量，应尽量采用高温、低压条件(使平衡向右移动，不利于CH3COOH分子的聚合)。氢键影响物质的溶解性。如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键作用力越大，溶解性越好。如NH3极易溶于水、C2H5OH与水以任意比混溶分别与NH3和H2O分子间、C2H5OH和H2O分子间形成氢键密切相关。1
