高中化学 专题3 第四单元 分子间作用力 分子晶体课件 苏教版选修3.pptVIP

课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 考点一 课堂10分钟练习 设计1 考点二 设计2 课下30分钟演练 课堂5分钟归纳 第四单元 专题3 考点三 一 分子间作用力1 概念分子间存在着将分子在一起的作用力 这种作用力称为分子间作用力 2 实质作用 3 分类常见的分子间作用力有和 4 特点和作用分子间作用力比弱的多 主要影响着物质的性质 聚集 静电 范德华力 氢键 化学键 物理 二 范德华力1 特点范德华力普遍存在于 和分子之间 范德华力 没有和 2 影响因素 1 分子的 分子的以及分子中分布是否均匀 2 相似的分子 其范德华力一般随着的增大而增大 固体 液体 气体 较小 饱和性 方向性 大小 空间构型 电荷 对于组成和结构 相对分子质量 3 范德华力对物质性质的影响主要影响物质的 等物理性质 范德华力 物质的越高 越大 熔点 沸点 溶解度 越大 熔点 溶解度 三 氢键1 形成当氢原子与的原子x以共价键结合时 h原子能够跟另一个的原子y之间形成氢键 通常用表示 2 存在氢键既可以存在于又可以存在于 形成氢键的元素主要是三种 电负性大 电负性大 x h y 分子之间 分子内部 n o f 3 大小及作用它比化学键 比范德华力 影响物质的熔沸点 溶解性等性质 弱 强 四 分子晶体1 概念分子晶体是分子通过构成的固态物质 2 分子晶体的物理特性熔点和沸点 硬度 熔融状态不导电 有的分子晶体溶于水可以导电 3 常见分子晶体类型多数非金属单质 非金属元素组成的无机化合物以及绝大多数有机化合物 分子间作用力 较低 较小 4 典型的分子晶体干冰的分析 1 晶胞 面心立方晶胞 2 一个co2晶胞中有 即一个co2晶胞中含有个co2 3 每个co2分子周围距离相等且最近的co2有个 4 12 五 石墨 混合晶体1 结构特点 层状结构 1 同层内 每个碳原子以与周围三个碳原子相结合形成平面网状结构 所有碳原子的2p轨道平行且相互重叠 形成大 键 p电子可在整个层内运动 2 层与层之间以相结合 2 晶体类型石墨晶体中 既有 又有 属于 共价键 正六边形 分子间作用力 共价键 分子间作用力 混合晶体 1 连线题 答案 a 2 b 3 c 4 d 1 2 判断题 1 范德华力的实质也是一种电性作用 所以范德华力是一种特殊的化学键 2 范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题 3 任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 4 范德华力非常微弱 故破坏范德华力不需要消耗能量 5 氢键是一种相对比较弱的化学键 6 通常说氢键是较强的分子间作用力 7 氢键是由于氢原子与非金属性极强的原子相互作用而形成的 8 分子间形成氢键会使物质的熔 沸点升高 9 只要含有共价键的晶体就是分子晶体 10 分子晶体熔点一定比金属晶体的低 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 排序题 比较下列物质熔点或沸点 1 hf hcl hbr hi 2 ci4 cbr4 ccl4 cf4 3 f2 cl2 br2 i2 4 h2o h2s h2se 5 nacl nabr nai 6 na mg al 答案 1 hf hi hbr hcl 2 ci4 cbr4 ccl4 cf4 3 i2 br2 cl2 f2 4 h2o h2se h2s 5 nacl nabr nai 6 al mg na 4 ch3ch2oh和ch3och3二者熔沸点较高的是 原因是 解析 分子间形成氢键 增大了分子间作用力 物质的熔沸点升高 答案 ch3ch2ohch3ch2oh与ch3och3互为同分异构体 但ch3ch2oh可形成分子间氢键 而ch3 o ch3不能形成氢键 1 范德华力 氢键与共价键的比较 2 范德华力对物质性质的影响 1 对物质熔 沸点的影响 一般说来 组成和结构相似的物质 相对分子质量越大 范德华力越大 物质的熔 沸点通常越高 如熔 沸点 i2 br2 cl2 f2 rn xe kr ar ne he 2 对物质溶解性的影响 如在273k 101kpa时 氧气在水中的溶解度 0 049cm3 l 1 比氮气在水中的溶解度 0 024cm3 l 1 大 就是因为o2与水分子之间的范德华力比n2与水分子之间的范德华力大所导致的 3 氢键对物质性质的影响 1 对物质熔 沸点的影响 某些氢化物分子间存在氢键 如h2o nh3 hf等 会使其在同族氢化物中沸点反常 如h2o h2te h2se h2s 当氢键存在于分子内时 它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的 邻羟基苯甲酸的氢键存在于分子内部 对羟基苯甲酸存在分子间氢键 因此对羟基苯甲酸的熔点 沸点分别比邻羟基苯甲酸的熔点 沸点高 2 对物质密度的影响 氢键的存在 会使某些物质的密度出现反常 如液态水变为冰 密度会变小 3 对物质溶解度的影响 如nh3极易溶于水 甲醇 乙醇 甘油 乙酸等能与水混溶 就是因为它们与水形成了分子间氢键的原因 4 氢键对物质结构的影响 氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构 如冰晶体的孔穴结构等 例1 下列叙述正确的是 a f2 cl2 br2 i2单质的熔点依次升高 与分子间范德华力大小有关b h2s的相对分子质量比h2o的大 其沸点比水的高c 稀有气体的化学性质比较稳定 是因为其键能很大d 干冰汽化时破坏了共价键 解析 本题主要考查范德华力 氢键 共价键对物质性质的影响 a项 从f2 i2 相对分子质量增大 范德华力增大 熔 沸点升高 b项 h2o分子之间有氢键 其沸点高于h2s c项 稀有气体分子为单原子分子 分子之间无化学键 其化学性质稳定是因为原子的最外层为8电子稳定结构 he为2个 d项 干冰汽化破坏的是范德华力 并未破坏共价键 答案 a 1 分子间作用力比化学键弱得多 它主要影响物质的熔点 沸点 溶解性等物理性质 而化学键主要影响物质的化学性质 2 分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物分子和绝大多数非金属单质分子之间及稀有气体分子之间 1 组成和结构特点典型分子晶体是指有限数目的原子以共价键结合成分子后 这些分子再以分子间作用力结合成晶体 分子之间若只存在范德华力其相互作用不具有方向性 因此分子晶体中分子在堆积排列时采取紧密堆积方式 但分子的形状 分子的极性以及分子间是否存在具有方向性的氢键等影响分子的堆积方式和结构型式 如碘晶体的晶胞是一个长方体形 干冰的晶胞是立方体形 2 物理性质因为分子晶体是通过分子间作用力结合构成的 分子间作用力较弱 所以分子晶体的熔 沸点通常较低 硬度较小 3 物理性质的变化规律 1 对于组成和结构相似 晶体中不含氢键的物质来说 随着相对分子质量的增大 范德华力增大 熔 沸点升高 如卤素单质 四卤化碳 稀有气体等 2 同分异构体中 支链越多 熔 沸点越低 如沸点 正戊烷 异戊烷 新戊烷 芳香烃及其衍生物的同分异构体熔 沸点一般按照 邻位 间位 对位 的顺序 4 易形成分子晶体的物质 1 所有非金属氢化物 如水 硫化氢 氨 过氧化氢 甲烷等 2 部分非金属单质 如卤素x2 碘 氧气 硫 s8 氮气 n2 白磷 p4 c60等 3 部分非金属氧化物 如co2 so2 so3 p4o6 p4o10等 4 几乎所有的酸 如h2so4 hno3 h3po4 h2sio3 h2so3等 5 绝大多数有机物 如苯 乙醇 乙酸 葡萄糖等 例2 下列属于分子晶体性质的是 a 熔点1070 易溶于水 水溶液能导电b 能溶于cs2 熔点112 8 沸点444 6 c 熔点1400 可做半导体材料 难溶于水d 熔点97 81 质软 导电 密度0 97g cm 3 解析 分子晶体的主要性质有 熔 沸点低 硬度小 极性分子易溶于极性溶剂 非极性分子易溶于非极性溶剂 晶体固态和熔化时均不导电 答案 b 晶体中的 一定 辨析 1 分子晶体中一定存在化学键 反例 稀有气体中没有化学键 2 共价化合物中一定不存在非极性键 反例 c2h6 h2o2等 3 离子化合物中一定不存在非极性共价键 反例 na2o2等 4 晶体中有阳离子就一定有阴离子 反例 金属晶体 例3 在解释下列物质变化规律与物质结构间因果关系时 与化学键的强弱无关的变化规律是 a 钠 镁 铝的熔 沸点逐渐升高 硬度逐渐增大b 金刚石的硬度大于晶体硅 熔点高于晶体硅c kf kcl kbr ki的熔点依次降低d cf4 sif4 gef4 snf4的熔 沸点逐渐升高 解析 钠 镁 铝的熔 沸点逐渐升高 硬度逐渐增大 是因为它们中的金属键逐渐增强 与化学键的强弱有关 金刚石的硬度大于晶体硅 熔点高于晶体硅 是因为c c键的键能比si si键的大 c c键的键长比si si键的短 也与化学键的强弱有关 kf kcl kbr ki的熔点依次降低 是由于它们中的离子键的强度逐渐减弱 同样是由于化学键的强弱造成的 只有cf4 sif4 gef4 snf4的熔 沸点逐渐升高 是因为范德华力随相对分子质量的增大而增大导致的 与化学键无关 答案 d 1 金属晶体的熔 沸点与金属键的强弱有关 金属键的强弱与金属元素的原子半径 单位体积内自由电子数目有关 原子晶体的熔 沸点与共价键的强弱有关 共价键的强弱与成键原子的半径和共用电子对的数目有关 离子晶体的熔 沸点与离子键的强弱有关 离子键的强弱与离子的半径 离子的电荷数有关 分子晶体的熔 沸点与分子间作用力的强弱有关 分子间作用力与分子结构 相对分子质量和分子中电荷分布情况有关 2 不同晶体类型的熔 沸点一般为 原子晶体 离子晶体 分子晶体 金属晶体的熔 沸点有的很高 如钨 有的很低 如汞 1 范德华力普遍存