第四单元分子间作用力分子晶体

分子间作用力分子晶体,分子间作用力,说明了物质的分子间存在着作用力,这种分子间的作用力又叫做范德华力。,范德瓦耳斯(J.D.vanderWaals,18371923)，荷兰物理学家。他首先研究了分子间作用力，因此，这种力也称为范德瓦耳斯力。,气态,液态,固态,降温加压,降温,分子距离缩短,分子距离缩短,分子无规则运动,分子有规则排列,1、分子间作用力：,(1)把分子聚集在一起的作用力(范德华力),。,分子间存在作用力的事实：,由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。,一、分子间作用力,.概念：将气体分子凝聚成相应的固体或液体的作用。,3.类型：常见的分子间作用力:范德华力和氢键,2.实质：分子间作用力是一种静电作用，但比化学键弱得多,分子与分子间的作用力,相邻原子间的相互作用,弱（几到几十kJ/mol）,强（120800kJ/mol）,HCl分子中，HCl键能为431kJ/mol,HCl分子间，分子间的作用力为21kJ/mol。,分子间作用力与化学键的区别:,二、范德华力,1.存在：,范德华力普遍存在于固体、液体、和气体分子间,2.方向性与饱和性：,范德华力一般没有方向性、饱和性，只要分子周围空间准许，当气体分子凝聚时，它总是尽可能吸引更多的其它分子,3.影响范德华力的因素,影响范德华力的因素很多：分子的大小、分子的空间构型、分子中的电荷分布情况,4.范德华力与物质性质的关系,对于分子构成的物质，范德华力影响物质的熔、沸点、溶解度,例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原因是氧分子与水分子之间的范德华力大,交流与讨论：根据卤素单质的熔、沸点的变化规律，分析对物质熔、沸点的影响,卤素单质熔沸点与相对分子质量的关系,分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响,组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，克服分子间引力使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。,沸点,熔点,四卤化碳熔沸点与相对分子质量的关系,H2O,H2S,H2Se,H2Te,HF,HCl,HBr,HI,NH3,PH3,AsH3,SbH3,CH4,SiH4,GeH4,SnH4,一些氢化物的沸点,三、氢键,1.氢键的形成过程,在水分子中的OH中，共用电子对强烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎成为“裸露”的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中氧原子的孤电子对产生静电作用，从而形成氢键。,水分子间形成的氢键,水分子三态与氢键的关系,+,-,在HF分子中，由于F原子吸引电子的能力很强，HF键的极性很强，共用电子对强烈地偏向F原子，亦即H原子的电子云被F原子吸引，使H原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小、带部分正电荷的H核，与另一个HF分子带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。,2.氢键的形成条件：,氢原子与电负性大而原子半径小的非金属元素原子，如氟、氧、氮原子,3.氢键的表示方法：,XHY,化学键,氢键,强烈、距离近,微弱、距离远,、两原子可以相同,.氢键的类型：,(1).分子间氢键,(2).分子内氢键,FHFH,4.氢键的方向性与饱和性：,氢键具有方向性与饱和性,.氢键对物质性质的影响,(1).氢键对物质溶、沸点的影响,分子间氢键增大了分子间的作用力使物质的溶、沸点升高。所以对羟基苯甲酸高于邻羟基苯甲酸,(2).氢键物质溶解性的影响,分子间存在氢键使得溶质分子和溶剂分子间的作用力增大，溶质在溶剂中的溶解度增大。例乙醇与水任意比互溶,问题解决：,.氨气极易溶与水,.氟化氢的熔点高于氯化氢,.硝酸的熔点比醋酸低,.水的密度比冰的密度大,拓展视野,阅读教材页：理解氢键在生命活动中的重要作用(氢键是地球的美容师，描绘着生命的蓝图),分子晶体,1、分子晶体：,构成微粒：微粒间的作用力：,（1）定义：分子间通过分子间作用力结合而成晶体。,分子分子间作用力,（2）、分子晶体特点：,有单个分子存在，化学式就是分子式。熔沸点较低，硬度较小。熔融状态不导电。相似相溶。,（4）、物质类别：大多数共价型的非金属单质和化合物分子，可形成分子晶体。室温下所有的气态物质、易挥发的液体，在一定条件下，都可形成分子晶体。此外，易熔化、易升华的固体也都是分子晶体。如:卤素、氧气、氢气、稀有气体、非金属氢化物、多数非金属氧化物等,（3）、共同的物理性质：一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。但极性分子的晶体溶于水可形成水合离子，形成一种导电的溶液。一般硬度较小，具有较低的熔点和沸点，并有较大的挥发性，易溶于非极性溶剂。,二氧化碳晶体结构模型,一个晶胞中CO2分子的个数：81/8+61/2=4,干冰的晶体结构图,12,晶体类型的判断,从组成上判断（仅限于中学范围）：有无金属离子？(有：离子晶体)是否属于“几种原子晶体”？以上皆否定，则多数是分子晶体。从性质上判断：熔沸点和硬度；(高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体)熔融状态的导电性。(导电：离子晶体),不同晶体类型的熔沸点比较,一般：原子晶体离子晶体分子晶体（有例外）,同种晶体类型物质的熔沸点比较,离子晶体：,组成相似的离子晶体,离子半径越小、离子电荷数越多,熔沸点越高,原子晶体：,原子半径越小键长越短键能越大,熔沸点越高,分子晶体：,相对分子质量越大,熔沸点越高,组成和结构相似的分子晶体,晶体熔沸点高低的判断,下列不存在化学键的晶体是：A.