分子间作用力、分子晶体ppt-苏教版课件.ppt

第四单元 分子间作用力 分子晶体,1、定义：分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力,分子间作用力,范德华力,氢键,2、实质：是一种静电作用，它比化学键弱很多。3、分类:,一、范德华力,是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子间较弱的相互作用力。,1.范德华力,教科书P50,几种类型的范德华力,思考：依据下列几组物质的熔点或沸点数据，总结影响范德华力的因素,第一组,第二组,第三组,结论1：组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。,结论2：同分异构体中，分子的支链越多，分子间越难靠近，分子间距离就越大，范德华力越小。,结论3：相对分子质量相同的分子，分子内部电荷分布不均匀（即分子极性），范德华力增大。,3.影响范德华力大小因素：,相对分子质量分子空间结构分子中电荷分布是否均匀,4.范德华力大小对由分子构成物质的物理性质的影响：,范德华力越大，克服分子间作用力使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。,若溶质分子能与溶剂分子形成较强的范德华力，则溶质在该溶剂中的溶解度较大。,相邻原子之间,作用力强烈,影响物质的化学性质和物理性质,分子之间,作用力微弱,影响物质的物理性质（熔、沸点及溶解度等）,化学键与范德华力的比较,问题解决 解释下列各主族氢化物的沸点变化规律,思考1：第A族中的H2O的沸点“反常”高说明了什么？,思考3：H2O中的氢键是如何形成的呢？,思考2：水分子之间除了范德华力之外，额外增加的作用力的原因可能是什么？,氧原子半径小，电负性大（3.5),几乎成了裸露的“质子”,键的极性很大,二、氢键的形成,1.氢键定义：指已经以共价键与其它原子成键的氢原子与另一个原子之间产生的分子间作用力。用XHY表示,2.氢键形成条件：,（1）含XH强极性键（2）X、Y为电负性大、半径小的原子(如F、O、N),3.氢键特点：,有饱和性和方向性,4.氢键的强弱：,FHFOHONHN,比范德华力要强而比化学键弱的分子间作用力,邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛是同分异构体，邻羟基苯甲醛的熔点2，沸点115，对羟基苯甲醛的熔点196.5，沸点250。请分析它们所形成的氢键的不同，以及导致两者熔点差异的原因。,邻羟基苯甲醛,对羟基苯甲醛,氢键成因探究,4、氢键的分类及其对物质性质的影响,1)分子间氢键：,物质的熔沸点升高溶质溶解度增大,2)分子内氢键：,物质的熔沸点下降溶质溶解度减小,教科书 P52,1、请解释物质的下列性质：（1）NH3极易溶于水。（2）氟化氢的熔点比氯化氢的高。,H HNHO H H,2、从氢键的角度分析造成醋酸、硝酸两种相对分子质量相近的分子熔沸点相差较大的可能原因。,为什么冰的密度比液态水小?,解释水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。氢键在生命体分子中的作用？,教科书 P52,水分子三态与氢键的关系,水分子间形成的氢键,在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。,图3-35是干冰(CO2)分子晶体模型。通过学习有关分子间作用力的知识，你知道下列问题的答案吗？1.构成分子晶体的微粒是什么？分子晶体中微粒间的作用力是 什么？2.分子晶体有哪些共同的物理性 质？为什么它们具有这些共同 的物理性质？,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、分子晶体,（1）分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分子晶体。（2）构成分子晶体的粒子是：（3）微粒间的相互作用是：,由于分子晶体的构成微粒是分子，所以分子晶体的化学式几乎都是分子式。,1.分子晶体的概念及其结构特点：,分子,范德华力,分子晶体有哪些物理特性,为什么？,【思考与交流】,由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一般具有：较低的熔点和沸点；较小的硬度；固体及熔融状态不导电。有的溶于水能 导电。,2.物理特性,分子晶体,(1)所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX(2)大多数非金属单质:X2、N2、O2、H2、S8、P4、C60(3)大多数非金属氧化物:CO2、SO2、N2O4、P4O6、P4O10(4)几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4(5)大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖,3.典型的分子晶体,分子晶体,4.分子晶体熔、沸点高低的比较规律分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力（包括范德华力和氢键）的大小。,分子晶体,CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示。请你从两种晶体的构成微粒及微粒间作用力的角度，分析导致干冰和二氧化硅晶体性质差异的原因。,5.干冰的晶体结构,（1）二氧化碳分子的位置：在晶体中截取一个最小的正方体，正方体的八个顶点都落到CO2分子的中心，在这个正方体的每个面心上还有一个CO2分子。,81/8+61/2=4,12个,由此可见，与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个。,思考是不是在分子晶体中分子间只存在范德华力？不对，分子间氢键也是一种分子间作用力，如冰中就同时存着范德华力和氢键。,冰中水分子之间的主要作用是氢键（也有范德华力），每个水分子周围只有个紧邻的水分子，而不是12个。,冰的结构,氢键具有方向性,分子的非密堆积,混合晶体,石墨的晶体结构模型,石墨晶体的结构特点和性质,分层的平面网状结构，层内C原子以 与周围的 个C原子结合，层间为；,层内最小环有 个C原子组成；每个C原子被 个最小环所共用；每个最小环含有 个C原子，个碳碳键；C原子与碳碳键个数比为。,共价键,3,分子间作用力,6,3,2,3,23,（2）石墨晶体的导电性和润滑性,（1）石墨晶体的结构特点,几种类型晶体的结构和性质比较,金属阳离子和自由电子,阴、阳离子,原子,分子,金属键,离子键,共价键,分子间作用力,较高,很高,少数很高或很低,较低,多数较大少数较小,较大,很大,较小,良导体,不导电,Cu、A l,NaCl、CsCl,金刚石、SiO2,干冰、冰,熔化或溶于水导电,固体及熔融状态不导电,有的溶于水能导电。,晶体熔沸点高低的判断,1.不同晶体类型的物质：,原子晶体离子晶体分子晶体,2.同种晶体类型的物质：,离子晶体,晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高,原子晶体,离子所带电荷越多、离子半径越小，晶格能越大，离子键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。,原子半径越小、键长越短、键能越大，共价键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。,分子晶体,组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分 子间作用力越大，熔沸点越高；,具有分子间氢键的分子晶体，分子间作用力显著增大，熔沸点升高。,相对分子质量相近的分子晶体，分子极性越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；,金属晶体,金属原子半径越小、单位体积内自由电子数目越多，金属键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。,小 结：,1.晶体类型的判断：一是看构成晶体微粒的种类，二是看微 粒之间的作用力2.由晶体性质可推断晶体类型，由晶体类型也可推断晶体的性质。,梦想的力量,当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进,并且毫不畏惧地，过着我理想中的生活,成功，会在不期然间忽然降临！,1、聪明出于勤奋，天才在于积累。2、三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。3、鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。4、勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。,