微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)

微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六氣態(tài)固態(tài)液態(tài)分子間作用力范德華力、氫鍵共價(jià)分子之間的靜電作用。第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六1-范德華力定義范德華力是固體、液體和氣體分子之間普遍存在的一種相互作用力，它使得許多共價(jià)分子能聚集在一起并以一定的凝聚態(tài)存在。荷蘭物理學(xué)家。提出了范德華方程。研究了毛細(xì)作用，對附著力進(jìn)行了計(jì)算。推導(dǎo)出物體氣、液、固三相相互轉(zhuǎn)化條件下的臨界點(diǎn)計(jì)算公式。1910年因研究氣態(tài)和液態(tài)方程獲諾貝爾物理學(xué)獎。原子間和分子間的吸引力被命名為范德華力。第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六范德華力的特征分子范德華力/kJ·mol-1鍵能/kJ·mol-1HCl21.14432HBr23.11366HI26.00298（1）特征作用力通常比化學(xué)鍵小得多無方向性和飽和性，不是化學(xué)鍵。作用力的實(shí)質(zhì)是一種靜電作用。第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六影響范德華力的因素分子范德華力/kJ·mol-1HCl21.14HBr23.11HI26.00低高范德華力大小相對分子質(zhì)量低高對于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，范德華力一般隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大。第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六影響范德華力的因素相對分子質(zhì)量相同時(shí)，分子的極性越大，分子結(jié)構(gòu)越不對稱，范德華力就越大。第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響化學(xué)式 相對分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F238-219.6-188.1Cl271-101-34.6Br2160-7.258.5I2254113.5184.4

組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高。第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力對溶解度的影響溶質(zhì)分子和溶劑分子間范德華力越大（或）接近，則溶質(zhì)分子的溶解度越大，符合“相似相溶原理”。第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六小結(jié)

化學(xué)鍵范德華力概念存在范圍作用力影響的性質(zhì)相鄰原子間強(qiáng)烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子內(nèi)、原子間分子間較強(qiáng)比化學(xué)鍵弱得多主要影響化學(xué)性質(zhì)主要影響物理性質(zhì)（熔沸點(diǎn)）第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六練一練下列各組物質(zhì)汽化或熔化時(shí)，所克服的粒子間作用力屬于同種類型的是A．碘和干冰的升華B．二氧化硅和生石灰的熔化C．氯化鈉和鐵的熔化D．溴和煤油的蒸發(fā)√（范德華力）（共價(jià)鍵離子鍵）（離子鍵金屬鍵）√（范德華力）第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六練一練比較下列物質(zhì)的熔沸點(diǎn)H2O＿H2S＿H2Se＿H2TeH2O<H2S<H2Se<H2Te是這樣嗎？第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六二、氫鍵的形成第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六氫鍵定義是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成強(qiáng)極性共價(jià)鍵的氫原子（幾乎成為“裸露”的質(zhì)子）與另一分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子中的孤對電子之間的作用力，其本質(zhì)依然是靜電作用第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六氫鍵的形成條件①分子中有H原子，且H原子必須與電負(fù)性大，原子半徑小的原子(X原子）形成強(qiáng)極性鍵②H原子與另一分子中的電負(fù)性大、原子半徑小且有孤對電子的元素原子（Y原子）間產(chǎn)生靜電吸引X—H···Y氫鍵第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六氫鍵的表示方法表示式中的實(shí)線表示共價(jià)鍵虛線表示氫鍵。X和Y可以是同種原子，也可以是不同種原子，一般就是N、O、FX—H···Y氫鍵氫鍵具有方向性,飽和性第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六2.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：(1)對沸點(diǎn)和熔點(diǎn)的影響

分子間氫鍵的形成使物質(zhì)的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)升高。

分子內(nèi)氫鍵的生成往往會降低分子間作用力，從而使物質(zhì)的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)降低。第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六分子間氫鍵

分子內(nèi)氫鍵

對羥基苯甲醛熔點(diǎn)：115℃沸點(diǎn)：250℃鄰羥基苯甲醛熔點(diǎn)：2℃沸點(diǎn)：196.5℃第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六2.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六2.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：(2)對溶解度的影響在極性溶劑里，如果溶質(zhì)分子與溶劑分子間可以生成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六●●●正是這樣，NH3溶于水溶液呈堿性溶質(zhì)分子與溶劑分子之間形成氫鍵使溶解度增大NH3+H2ONH4++OH-第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六3.水中的氫鍵對水的性質(zhì)的影響：

（1）水分子間形成氫鍵，增大了水分子間的作用，使水的溶、沸點(diǎn)比H2S高（2）水結(jié)冰時(shí)，體積膨脹，密度減小（3）4℃時(shí)，冰的密度最大第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六三、分子晶體干冰及其晶胞第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六1.分子通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體稱為分子晶體

碘晶體及其晶胞第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六分子晶體構(gòu)成微粒：分子微粒間作用： 分子間作用力特點(diǎn)：熔沸點(diǎn)低、硬度小哪些物質(zhì)屬于分子晶體？第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六（1）所有非金屬氫化物如水、硫化氫、氨、氯化氫、甲烷等（2）部分非金屬單質(zhì)如鹵素（X2）、氧（O2）、硫（S8）、氮（N2）、白磷（P4）、碳60（C60）等（3）部分非金屬氧化物如CO2、P4O6、P4O10、SO2等（4）幾乎所有的酸（而堿和鹽則是離子晶體）（5）絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六干冰CO2分子處于8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心1個(gè)干冰晶體晶胞中含有4個(gè)CO2分子與CO2分子距離最近的CO2分子共有12個(gè)第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六冰中1個(gè)水分子周圍有４個(gè)水分子這5個(gè)水分子形成空間正四面體結(jié)構(gòu)平均每一個(gè)水分子實(shí)際形成2個(gè)氫鍵。第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較規(guī)律比較分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低，實(shí)際上就是比較分子間作用力（包括范德華力和氫鍵）的大小。（1）組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，分子量越大，熔沸點(diǎn)越高。（注意氫鍵）烷烴、烯烴、炔烴、飽和一元醇、醛、羧酸等同系物的沸點(diǎn)均隨著碳原子數(shù)的增加而升高。分子間有氫鍵的物質(zhì)（HF、H2O、NH3等）熔、沸點(diǎn)反常高。形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)，其熔、沸點(diǎn)低于形成分子間氫鍵的物質(zhì)。第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六分子晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較規(guī)律（2）在烷烴的同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，______________。如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷；芳香烴及其衍生物苯環(huán)上的同分異構(gòu)體一般按照“____________________”的順序。鄰位>間位>對位熔沸點(diǎn)越低第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六練一練（1）試判斷：①SiO2，②CO2，③CS2④NaCl晶體的熔點(diǎn)由高到低排列的順序是（填相應(yīng)物質(zhì)的編號）。（2）在一定溫度下，用x射線衍射法測干冰晶胞,已知CO2分子之間最短距離為acm，該溫度下干冰的密度為多少？第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六總結(jié)金屬離子、自由電子陰陽離子原子分子金屬鍵有高有低有高有低良導(dǎo)體Na.Mg.Al.Cu離子鍵較高硬而脆不良（熔融或水溶液導(dǎo)電）NaOH,NaCl共價(jià)鍵很高大絕緣體（半導(dǎo)體）金剛石分子間作用力低小不良水，干冰，P4第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六a.取向力當(dāng)極性分子和極性分子相互接近時(shí)，它們的固有偶極的同極相斥而異極相吸，就使得極性分子按一定方向排列，因而產(chǎn)生了分子間的作用力，這種力叫取向力。分子極性越強(qiáng)，取向力越大。這種力只存在于極性分子與極性分子之間。4.范德華力的成因：(了解）第32頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六b.誘導(dǎo)力

當(dāng)極性分子和非極性分子相接近時(shí)，非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下，發(fā)生極化，而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，然后誘導(dǎo)偶極與極性分子固有偶極相互吸引。這種由于誘導(dǎo)偶極而產(chǎn)生的作用力，稱為誘導(dǎo)力。這種力產(chǎn)生于極性分子與非極性分子之間，當(dāng)然極性分子與極性分子之間也互相誘導(dǎo)，因而也有這種力。4.范德