【創(chuàng)新設計】年高中化學“同課異構(gòu)”3.4 分子間作課件 蘇教選修3

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氣態(tài)固態(tài)液態(tài)水的電解范德華力、氫鍵范德華力范德華

(VanDerWaals1837－1923)

荷蘭物理學家。提出了范德華方程。研究了毛細作用，對附著力進行了計算。推導出物體氣、液、固三相相互轉(zhuǎn)化條件下的臨界點計算公式。1910年因研究氣態(tài)和液態(tài)方程獲諾貝爾物理學獎。原子間和分子間的吸引力被命名為范德華力。

范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力，它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)（固態(tài)或液態(tài)）存在。

范德華力存在于液﹑固﹑氣態(tài)的任何微粒之間。

作用力屬短程力：300—500pm范圍內(nèi)。

無方向性和飽和性。影響范德華力的因素：

分子的大小、分子的空間構(gòu)型、分子中電荷分布是否均勻等。范德華力比化學鍵弱得多。一般來說，某物質(zhì)的范德華力越大，則它的熔點、沸點就越高。對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，范德華力一般隨著相對分子質(zhì)量的增大而增強。范德華力對物質(zhì)的沸點、熔點、氣化熱、熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等物理化學性質(zhì)有決定性的影響。作用微粒作用力強弱意義化學鍵范德華力相鄰原子之間作用力強烈影響物質(zhì)的化學性質(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）化學鍵與范德華力的比較1.下列物質(zhì)中，其沸點可能低于SiCl4的是()A.GeCl4B.SiBr4

C.CCl4D.NaClC練習2.下列敘述正確的是()A.氧氣的沸點低于氮氣的沸點B.稀有氣體原子序數(shù)越大沸點越高C.分子間作用力越弱，則由分子組成的物質(zhì)熔點越低D.同周期元素的原子半徑越小越易失去電子BC3.將干冰氣化，破壞了CO2分子晶體的

.

將CO2氣體溶于水，破壞了CO2分子的.

分子間作用力共價鍵練習4.請預測的熔沸點高低（1）HF、HCl、HBr、HI（2）H2O、H2S、H2Se、H2Te事實是否是這樣的嗎？氫鍵的形成－100周期溫度/℃01002345熔點沸點H2OH2SH2SeH2Te氧族元素的氫的化合物的熔點和沸點在有些化合合物中氫原原子似乎可可以同時和和兩個電負負性很大而而原子半徑徑較小的原原子(如O、F、N等)相結(jié)結(jié)合，一般般表示為X—H····Y，其中H···Y的結(jié)合力就就是氫鍵。X—H………Y表示氫氫鍵氫鍵屬于一一種較強的的分子間作用用力，既可以存存在于分子子之間，也也可以存在在于復雜分分子的內(nèi)部部。氫鍵不屬于于化學鍵氫鍵作用小小于化學鍵鍵大于分子子間作用力力理解氫鍵應應注意：冰晶體中的的氫鍵分子間氫鍵鍵分子內(nèi)氫鍵鍵(1)對沸沸點和熔點點的影響分子間氫鍵的形成使物物質(zhì)的沸點點和熔點升升高。分子內(nèi)氫鍵的生成使物物質(zhì)的沸點點和熔點降降低。氫鍵對物質(zhì)質(zhì)性質(zhì)的影影響：(2)對溶溶解度的影影響在極性溶劑劑里，如果果溶質(zhì)分子子與溶劑分分子間可以以生成氫鍵鍵，則溶質(zhì)質(zhì)的溶解度度增大。水和甲醇的的相互溶解解（深藍色虛虛線為氫鍵鍵）蛋白質(zhì)分子子中的氫鍵鍵（圖中虛線線表示氫鍵鍵）DNA雙螺螺旋是通過過氫鍵使它它們的堿基基（A…T和C……G）相相互配對形形成的（圖圖中虛線表表示氫鍵））小結(jié)范德華力是是普遍存在在的一種分分子間作用用力，屬于于電性作用用。這種作作用力比較較弱。范德德華力越強強，物質(zhì)的的熔點和沸沸點越高。。氫鍵屬于一一種較強的的分子間作作用力，既既可以存在在于分子之之間，也可可以存在于于復雜分子子的內(nèi)部。。氫鍵的存存在使物質(zhì)質(zhì)具有某些些特殊性質(zhì)質(zhì)。化學鍵、氫氫鍵和范德德華力的比比較化學鍵氫鍵范德華力概念范圍強度比較性質(zhì)影響物質(zhì)分子間間存在的微微弱相互作作用分子間比化學鍵弱弱得多隨范德華力力的增大，，物質(zhì)的熔沸沸點升高、、溶解度增增大比化學鍵弱弱得多，比比范德華力力稍強分子中含有有與H原子子相結(jié)合的的原子半徑徑小、電負負性大、有有孤對電子子的F、O、N分子間（內(nèi)內(nèi)）電負性性較大的成成鍵原子通通過H原子子而形成的的靜電作用用分子間氫鍵鍵使物質(zhì)熔熔沸點升高高硬度增大大、水中溶溶解度增大大分子內(nèi)氫鍵鍵使物質(zhì)熔熔沸點降低低、硬度減減小影響物質(zhì)的的化學性質(zhì)質(zhì)和物理性性質(zhì)相鄰的原子子或離子之之間的強烈烈的相互作作用。原子或離子子很強烈,克克服它需要要較高的能能量1．下列物物質(zhì)中不存存在氫鍵的的是（（））A．冰醋酸酸中醋酸分分子之間B．一水合合氨分子中中的氨分子子與水分子子之間C．液態(tài)氟氟化氫中氟氟化氫分子子之間D．可燃冰冰（CH4·8H2O）中甲烷烷分子與水水分子之間D練習習2．固體體乙醇晶晶體中不不存在的的作用力力是()A．極性性鍵B．非非極性鍵鍵C．離子子鍵D．．氫鍵影影響C練習習3．下列列有關(guān)水水的敘述述中，可可以用氫氫鍵的知知識來解釋釋的是()A．水比比硫化氫氫氣體穩(wěn)穩(wěn)定B．水的的熔沸點點比硫化化氫的高高C．氯化化氫氣體體易溶于于水D．0℃℃時，水水的密度度比冰大大BD4．下列列說法不不正確的的是()A．分子子間作用用力是分分子間相相互作用用力的總總稱B．范德德華力與與氫鍵可可同時存存在于分分子之間間C．分子子間氫鍵鍵的形成成除使物物質(zhì)的熔熔沸點升升高外，對物物質(zhì)的溶溶解度、、硬度等等也有影影響D．氫鍵鍵是一種種特殊的的化學鍵鍵，它廣廣泛地存存在于自然界界中D分子晶體體圖3-35是干干冰(CO2)分子晶晶體模型型。通過學習習有關(guān)分分子間作作用力的的知識，，你知道道下列問問題的答答案嗎？？1.構(gòu)成成分子晶晶體的微微粒是什什么？分子晶體體中微粒粒間的作作用力是是什么？2.分子子晶體有有哪些共共同的物物理性質(zhì)？為什什么它們們具有這這些共同同的物理性性質(zhì)？分子晶體體（1）分分子間間以分子子間作用用力相結(jié)結(jié)合的晶晶體叫分子晶體體。（2）構(gòu)構(gòu)成分子子晶體的的粒子是是：（3）微微粒間的的相互作作用是：：由于分子子晶體的的構(gòu)成微微粒是分分子，所所以分子子晶體的化化學式幾幾乎都是是分子式式。1.分子子晶體的的概念及及其結(jié)構(gòu)構(gòu)特點：：分子范德華力力不對，分分子間氫氫鍵也是是一種分分子間作作用力，，如冰中中就同時時存著范范德華力力和氫鍵鍵。思考：是不是在在分子晶晶體中分分子間只只存在范范德華力力？由于分子子間作用用力很弱弱，所以分子子晶體一一般具有有：①較低低的熔點點和沸點點；②較小小的硬度度；③固體體及熔融融狀態(tài)不不導電。。有的溶溶于水能能導電。2.分子子晶體的的物理特特性(1)所有非金金屬氫化化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX(2)大大多數(shù)數(shù)非金屬屬單質(zhì):X2、N2、O2、H2、S8、P4、C60(3)大大多數(shù)數(shù)非金屬屬氧化物物:CO2、SO2、N2O4、P4O6、P4O10(4)幾乎所有有的酸：：H2SO4、HNO3、H3PO4(5)大大多數(shù)數(shù)有機物物：乙乙醇醇，冰醋醋酸，蔗蔗糖3.典型型的分子子晶體4、分子子晶體熔熔、沸點點高低的的比較規(guī)規(guī)律分子晶體體要熔化化或汽化化都需要要克服分分子間的的作用力力。分子子間作用用力越大大，物質(zhì)質(zhì)熔化和和汽化時時需要的的能量就就越多，，物質(zhì)的的熔、沸沸點就越越高。因此，比比較分子子晶體的的熔、沸沸點高低低，實際際上就是是比較分分子間作作用力（（包括范范德華力力和氫鍵鍵）的大大小。（1）組組成和結(jié)結(jié)構(gòu)相似似的物質(zhì)質(zhì)，烷烴、烯烯烴、炔炔烴、飽飽和一元元醇、醛醛、羧酸酸等同系系物的沸沸點均隨隨著碳原原子數(shù)的的增加而而升高。。分子間有有氫鍵的的物質(zhì)（（HF、、H2O、NH3等）熔、、沸點升升高且不不遵循上上述規(guī)律律。形成成分子內(nèi)內(nèi)氫鍵的的物質(zhì)，，其熔、、沸點低低于形成成分子間間氫鍵的的物質(zhì)。。相對分子子質(zhì)量越越大，熔熔沸點越越高。（2）在在碳原子子數(shù)相同同的烷烴烴的同分分異構(gòu)體體中，一一般來說說，支鏈鏈數(shù)越多多___________。。如沸點點：正戊戊烷>異戊戊烷>新戊戊烷；芳芳香烴及及其衍生生物苯環(huán)環(huán)上的同同分異構(gòu)構(gòu)體一般般按照““____________________””的順序序。熔沸點越低鄰位>間間位>對對位CO2和SiO2的一些物理性性質(zhì)如下表所所示。請你從從兩種晶體的的構(gòu)成微粒及及微粒間作用用力的角度，，分析導致干干冰和二氧化化硅晶體性質(zhì)質(zhì)差異的原因因。5.干冰的的晶體結(jié)構(gòu)（1）二氧化碳分子子的位置：在在晶體中截取取一個最小的的正方體，正正方體的八個個頂點都落到到CO2分子的中心，，在這個正方方體的每個面心上還有一一個CO2分子。8×1/8+6×1/2=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子有

由此可見，與與CO2分子距離最近近的CO2分子共有12個。小結(jié)：：1.晶體類類型的判斷：：一是看構(gòu)成晶晶體微粒的種種類，二是看看微粒之間間的作用力2.由晶體體性質(zhì)可推斷斷晶體類型，，由晶體類型型也可推斷晶晶體的性質(zhì)。。幾種類型晶體體的結(jié)構(gòu)和性性質(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)很高或很很低較低多數(shù)較大少數(shù)較小較大很大較小良導體不導電Cu、AlNaCl、CsCl金剛石、SiO2干冰、冰熔化或溶于水水導電固體及熔融狀狀態(tài)不導電,有的溶于水水能導電。晶體熔沸點高高低的判斷1.不同晶晶體類型的物物質(zhì)：原子晶體>離離子晶體>分分子晶體2.同種晶晶體類型的物物質(zhì)：⑴離子晶體晶體內(nèi)微粒間間作用力越大大，熔沸點越越高⑵原子晶體離子所帶電荷荷越多、離子子半徑越小，，晶格能越大大，離子鍵越越強，晶體熔熔沸點越高、、硬度越大。。原子半徑越小小、鍵長越短短、鍵能越大大，共價鍵越越強，晶體熔熔沸點越高、、硬度越大。。⑷分分子子晶晶體體組成成和和結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)相相似似的的分分子子晶晶體體，，相相對對分分子子質(zhì)質(zhì)量量越越大大，，分分子子間間作作用用力力越越大大，，熔熔沸沸點點越越高高；；具有有分分子子間間氫氫鍵鍵的的分分子子晶晶體體，，分分子子間間作作用用力力顯顯著著增增大大，，熔熔沸沸點點升升高高。。相對對分分子子質(zhì)質(zhì)量量相相近近的的分分子子晶晶體體，，分分子子極極性性越越大大，，分分子子間間作作用用力力越越大大，，熔熔沸沸點點越越高高；；⑶金金屬屬晶晶體體金屬屬原原子子半半徑徑越越小小、、單單位位體體積積內(nèi)內(nèi)自自由由電電子子數(shù)數(shù)目目越越多多，，金金屬屬鍵鍵越越強強，，晶晶體體熔熔沸沸點點越越高高、、硬硬度度越越大大?；旌虾暇Ьw體石墨墨的的晶晶體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)模模型型石墨墨晶晶體體的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點點和和性性質(zhì)質(zhì)分層層的的平平面面網(wǎng)網(wǎng)狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，層層內(nèi)內(nèi)C原原子子以以與周周圍的的個C原原子子結(jié)結(jié)合合，，層層間間為為；層內(nèi)內(nèi)最最小小環(huán)環(huán)有有個C原原子子組組成成；；每個個C原原子子被被個最最小小環(huán)環(huán)所所共共用用；；每個個最最小小環(huán)環(huán)含含有有個C原原子子，，個碳碳碳碳鍵鍵；；C原原子子與與碳碳碳碳鍵鍵個