范德華力越大課件

1、 專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第四單元 分子間作用力 分子晶體1、定義：分子間存在一種把分子聚集在一起的作用力分子間作用力范德華力氫鍵2、實質(zhì)：是一種靜電作用，它比化學(xué)鍵弱很多。3、分類:一、范德華力 是一種普遍存在于固體、液體和氣體中分子間較弱的相互作用力。1.范德華力2.特點：只存在于分子間，包括單原子分子只有分子充分接近時才有相互作用（300500pm） 范德華力一般沒有飽和性和方向性范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小1-2數(shù)量級教科書P50幾種類型的范德華力思考：依據(jù)下列幾組物質(zhì)的熔點或沸點數(shù)據(jù)，總結(jié)影響范德華力的因素 物質(zhì)F2Cl2Br2I2熔點()-219.6-101-7.2113.5

2、物質(zhì)N2CO熔點()-209.9-199物質(zhì)丁烷正戊烷異戊烷新戊烷己烷沸點()-0.536.127.99.568.9第一組第二組第三組結(jié)論1：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大。結(jié)論2：同分異構(gòu)體中，分子的支鏈越多，分子間越難靠近，分子間距離就越大，范德華力越小。結(jié)論3：相對分子質(zhì)量相同的分子，分子內(nèi)部電荷分布不均勻（即分子極性），范德華力增大。3.影響范德華力大小因素：相對分子質(zhì)量分子空間結(jié)構(gòu)分子中電荷分布是否均勻4.范德華力大小對由分子構(gòu)成物質(zhì)的物理性質(zhì)的影響：范德華力越大，克服分子間作用力使物質(zhì)熔化和氣化就需要更多的能量，熔、沸點越高。若溶質(zhì)分子能與溶劑分子形成較強的范

3、德華力，則溶質(zhì)在該溶劑中的溶解度較大。作用微粒作用力強弱意 義化學(xué)鍵范德華力相鄰原子之間作用力強烈影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)分子之間作用力微弱影響物質(zhì)的物理性質(zhì)（熔、沸點及溶解度等）化學(xué)鍵與范德華力的比較問題解決 解釋下列各主族氫化物的沸點變化規(guī)律氫化物CH4SiH4GeH4SnH4沸點()-160-112-88-52氫化物H2OH2SH2SeH2Te沸點()100-61-41-20思考1：第A族中的H2O的沸點“反常”高說明了什么？思考3：H2O中的氫鍵是如何形成的呢？思考2：水分子之間除了范德華力之外，額外增加的作用力的原因可能是什么？V型分子+-示意圖氧原子半徑小，電負(fù)性大（3.5)幾

4、乎成了裸露的“質(zhì)子”鍵的極性很大+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-二、氫鍵的形成1.氫鍵定義： 指已經(jīng)以共價鍵與其它原子成鍵的氫原子與另一個原子之間產(chǎn)生的分子間作用力。用XHY表示2.氫鍵形成條件：（1）含XH強極性鍵（2）X、Y為電負(fù)性大、半徑小的原子 (如F、O、N) 3.氫鍵特點：有飽和性和方向性4.氫鍵的強弱：FHFOHONHN比范德華力要強而比化學(xué)鍵弱的分子間作用力 鄰羥基苯甲醛和對羥基苯甲醛是同分異構(gòu)體，鄰羥基苯甲醛的熔點2，沸點115， 對羥基苯甲醛的熔點196.5，沸點250。 請分析它們所形成的氫鍵的不同，以及導(dǎo)致兩者熔點差異的原因。鄰羥基苯甲醛對羥基苯甲醛氫鍵成因探究

5、4、氫鍵的分類及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響1)分子間氫鍵：物質(zhì)的熔沸點升高溶質(zhì)溶解度增大2)分子內(nèi)氫鍵：物質(zhì)的熔沸點下降溶質(zhì)溶解度減小教科書 P521、請解釋物質(zhì)的下列性質(zhì)： （1）NH3極易溶于水。 （2）氟化氫的熔點比氯化氫的高。 H HNHO H H2、從氫鍵的角度分析造成醋酸、硝酸兩種相對分子質(zhì)量相近的分子熔沸點相差較大的可能原因。為什么冰的密度比液態(tài)水小?解釋水結(jié)冰時體積膨脹、密度減小的原因。氫鍵在生命體分子中的作用？教科書 P52水分子三態(tài)與氫鍵的關(guān)系水分子間形成的氫鍵在固態(tài)水（冰）中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(jié)，形成相當(dāng)疏松的晶體，從而在結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰

6、能浮在水面上。 圖3-35是干冰(CO2)分子晶體模型。通過學(xué)習(xí)有關(guān)分子間作用力的知識，你知道下列問題的答案嗎？1.構(gòu)成分子晶體的微粒是什么？ 分子晶體中微粒間的作用力是 什么？2.分子晶體有哪些共同的物理性 質(zhì)？為什么它們具有這些共同 的物理性質(zhì)？H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氫化物的沸點三、分子晶體（1） 分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體叫分子晶體。（2）構(gòu)成分子晶體的粒子是：（3）微粒間的相互作用是：由于分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，所以分子晶體的化學(xué)式幾乎都是分子式。1.分子晶體的概念及其結(jié)構(gòu)特點：分子范德華力

7、分子晶體有哪些物理特性,為什么？【思考與交流】 由于分子間作用力很弱，所以分子晶體一般具有： 較低的熔點和沸點； 較小的硬度； 固體及熔融狀態(tài)不導(dǎo)電。有的溶于水能 導(dǎo)電。2. 物理特性分子晶體(1) 所有非金屬氫化物： H2O、H2S、NH3、CH4、HX(2) 大多數(shù)非金屬單質(zhì): X2、N2、 O2、 H2、 S8、 P4、C60 (3) 大多數(shù)非金屬氧化物: CO2、 SO2、N2O4、P4O6、P4O10 (4) 幾乎所有的酸： H2SO4 、HNO3 、H3PO4(5) 大多數(shù)有機(jī)物： 乙醇，冰醋酸，蔗糖3.典型的分子晶體分子晶體4.分子晶體熔、沸點高低的比較規(guī)律分子晶體要熔化或汽化都

8、需要克服分子間的作用力。分子間作用力越大，物質(zhì)熔化和汽化時需要的能量就越多，物質(zhì)的熔、沸點就越高。 因此，比較分子晶體的熔、沸點高低，實際上就是比較分子間作用力（包括范德華力和氫鍵）的大小。分子晶體 CO2和SiO2的一些物理性質(zhì)如下表所示。請你從兩種晶體的構(gòu)成微粒及微粒間作用力的角度，分析導(dǎo)致干冰和二氧化硅晶體性質(zhì)差異的原因。5. 干冰的晶體結(jié)構(gòu)（1）二氧化碳分子的位置：在晶體中截取一個最小的正方體，正方體的八個頂點都落到CO2分子的中心，在這個正方體的每個面心上還有一個CO2分子。81/8+61/2=412個（2）每個晶胞含二氧化碳分子的個數(shù)（3）與每個二氧化碳分子等距離且最近的二氧化碳分

9、子有 由此可見，與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個 。思考是不是在分子晶體中分子間只存在范德華力？ 不對，分子間氫鍵也是一種分子間作用力，如冰中就同時存著范德華力和氫鍵。冰中水分子之間的主要作用是氫鍵（也有范德華力），每個水分子周圍只有個緊鄰的水分子，而不是12個。冰的結(jié)構(gòu)氫鍵具有方向性分子的非密堆積混合晶體石墨的晶體結(jié)構(gòu)模型石墨晶體的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)分層的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)C原子以 與周圍的 個C原子結(jié)合，層間為 ；層內(nèi)最小環(huán)有 個C原子組成；每個C原子被 個最小環(huán)所共用；每個最小環(huán)含有 個C原子， 個碳碳鍵；C原子與碳碳鍵個數(shù)比為 。共價鍵3分子間作用力632323（2）石墨晶體的導(dǎo)

10、電性和潤滑性（1）石墨晶體的結(jié)構(gòu)特點幾種類型晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較 晶體類型金屬晶體離子晶體原子晶體分子晶體結(jié)構(gòu) 構(gòu)成微粒微粒間作用力性質(zhì) 熔、沸點硬 度導(dǎo)電性舉 例金屬陽離子和自由電子陰、陽離子原子分子金屬鍵離子鍵共價鍵分子間作用力較高很高少數(shù)很高或很低較低多數(shù)較大少數(shù)較小較大很大較小良導(dǎo)體不導(dǎo)電Cu 、A lNaCl、CsCl金剛石、SiO2干冰、冰熔化或溶于水導(dǎo)電固體及熔融狀態(tài)不導(dǎo)電,有的溶于水能導(dǎo)電。晶體熔沸點高低的判斷1. 不同晶體類型的物質(zhì)：原子晶體離子晶體分子晶體2. 同種晶體類型的物質(zhì)：離子晶體晶體內(nèi)微粒間作用力越大，熔沸點越高原子晶體離子所帶電荷越多、離子半徑越小，晶格能越大，離子鍵越強，晶體熔沸點越高、硬度越大。原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大，共價鍵越強，晶體熔沸點越高、硬度越大。分子晶體組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分 子間作用力越大，熔沸點越高；具有分子間氫鍵的分子晶體，分子間作用力顯