高二化学微粒间作用力与物质性质ppt课件

1、1气态气态固态固态液态液态水的电解水的电解范德华力、氢键范德华力、氢键2范德华范德华(Van Der Waals 1837 1923) 荷兰物理学家。提出了范德华荷兰物理学家。提出了范德华方程。研究了毛细作用，对附着力方程。研究了毛细作用，对附着力进行了计算。推导出物体气、液、进行了计算。推导出物体气、液、固三相相互转化条件下的临界点计固三相相互转化条件下的临界点计算公式。算公式。 1910 1910 年因研究气态和液年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。原子间态方程获诺贝尔物理学奖。原子间和分子间的吸引力被命名为范德华力。和分子间的吸引力被命名为范德华力。3范德华力范德华力是分子之间普遍存

2、在的是分子之间普遍存在的一种相互作用力，它使得许多物质能以一一种相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态（固态或液态）存在。定的凝聚态（固态或液态）存在。范德华力存在于范德华力存在于液液固固气态气态的任何微粒的任何微粒之间。之间。作用力属作用力属短程力：短程力：300500pm范围内。范围内。无方向性无方向性和和饱和性。饱和性。4影响范德华力的因素：影响范德华力的因素：分子的大小、分子的空间构型、分子的大小、分子的空间构型、分子中电荷分布是否均匀等。分子中电荷分布是否均匀等。范德华力比化学键弱得多。一般来说，某范德华力比化学键弱得多。一般来说，某物质的范德华力越大，则它的熔点、沸点就越物质的

3、范德华力越大，则它的熔点、沸点就越高。对于组成和结构相似的物质，范德华力一高。对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增强。般随着相对分子质量的增大而增强。5a.取向力取向力当极性分子和极性分子相互接近时，它们当极性分子和极性分子相互接近时，它们的固有偶极的同极相斥而异极相吸，就使得极的固有偶极的同极相斥而异极相吸，就使得极性分子按一定方向排列，因而产生了分子间的性分子按一定方向排列，因而产生了分子间的作用力，这种力叫作用力，这种力叫取向力取向力。分子极性越强，取向力越分子极性越强，取向力越大。这种力只存在于极性分子大。这种力只存在于极性分子与极性分子之间。与极性分子之间

4、。范德华力的成因：范德华力的成因：6b.诱导力诱导力当极性分子和非极性分子相接近时，非当极性分子和非极性分子相接近时，非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下，发极性分子在极性分子的固有偶极的作用下，发生极化，而产生诱导偶极，然后诱导偶极与极生极化，而产生诱导偶极，然后诱导偶极与极性分子固有偶极相互吸引。这种由于诱导偶极性分子固有偶极相互吸引。这种由于诱导偶极而产生的作用力，称为而产生的作用力，称为诱导力诱导力。这种力产生于。这种力产生于极性分子与非极性分子之间，极性分子与非极性分子之间，当然极性分子与极性分子之间当然极性分子与极性分子之间也互相诱导，因而也有这种力。也互相诱导，因而也有这种力。

5、范德华力的成因：范德华力的成因：7c.色散力色散力从统计观点看，非极性分子没有极性，从统计观点看，非极性分子没有极性，但组成分子的正、负微粒总是在不断地运动着，但组成分子的正、负微粒总是在不断地运动着，在某一瞬间，对多个分子而言总可能有分子出在某一瞬间，对多个分子而言总可能有分子出现正、负电荷重心不重合，而成为偶极子，这现正、负电荷重心不重合，而成为偶极子，这种偶极叫种偶极叫瞬时偶极瞬时偶极。对大量分子，这种瞬时偶。对大量分子，这种瞬时偶极的存在就成为极的存在就成为经常性的，这种靠瞬时经常性的，这种靠瞬时偶极产生的作用力叫偶极产生的作用力叫色散力色散力。范德华力的成因：范德华力的成因：8范德华

6、力对物质的沸点、熔点、范德华力对物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、表面张力、气化热、熔化热、溶解度、表面张力、粘度等物理化学性质有决定性的影响。粘度等物理化学性质有决定性的影响。实验证明：实验证明：对大多数分子来说，对大多数分子来说，色散力是主要的；只有偶极矩很大的色散力是主要的；只有偶极矩很大的分子分子(如水如水)，取向力才是主要的；而，取向力才是主要的；而诱导力通常是很小的诱导力通常是很小的。910100周期周期温度温度/01002345熔点熔点沸点沸点H2OH2SH2SeH2Te氧族元素的氢的化合物的氧族元素的氢的化合物的熔点和沸点熔点和沸点11在有些化合物中氢原子似乎可以同时和

7、两在有些化合物中氢原子似乎可以同时和两个电负性很大而原子半径较小的原子个电负性很大而原子半径较小的原子(如如O、F、N等等)相结合，一般表示为相结合，一般表示为XHY，其中，其中HY的结合力就是的结合力就是氢键氢键。12XHY表示氢键表示氢键键长键长指指X和和Y的距离的距离键能键能指指XHY分解为分解为XH和和Y所所需要的能量需要的能量131415161718冰晶体中的氢键冰晶体中的氢键19202122分子间氢键分子内氢键23242526分子间氢键分子间氢键的形成使物质的沸点和熔的形成使物质的沸点和熔点升高。点升高。分子内氢键分子内氢键的生成使物质的沸点和熔的生成使物质的沸点和熔点降低点降低。

8、氢键对物质性质的影响：氢键对物质性质的影响：2728在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。大。氢键对物质性质的影响：氢键对物质性质的影响：水和甲醇的相互溶解水和甲醇的相互溶解（深蓝色虚线为氢键）（深蓝色虚线为氢键）29蛋白质分子中的氢键蛋白质分子中的氢键（图中虚线表示氢键）（图中虚线表示氢键）30DNA双螺旋是通过氢键使它们的碱基（双螺旋是通过氢键使它们的碱基（AT和和CG）相互配对形成的（图中虚线表示氢键）相互配对形成的（图中虚线表示氢键）3132小结小结范德华力是普遍存在的一种分子间作用力

9、，属于电性作用。这种作用力比较弱。范德华力越强，物质的熔点和沸点越高。氢键属于一种较强的分子间作用力，既可以存在于分子之间，也可以存在于复杂分子的内部。氢键的存在使物质具有某些特殊性质。33干冰及其晶胞干冰及其晶胞34通过分子间作用力结合形成的通过分子间作用力结合形成的晶体称为晶体称为分子晶体分子晶体碘晶体及其晶胞碘晶体及其晶胞3536某些分子晶体的熔点某些分子晶体的熔点分子晶体分子晶体氧氧氮氮白磷白磷水水熔点熔点218.3218.3210.1210.144.244.20 0分子晶体分子晶体硫化氢硫化氢甲烷甲烷乙酸乙酸尿素尿素熔点熔点85.685.6182.5182.516.716.7132.

10、7132.7分子晶体的特点分子晶体的特点低熔点、硬度小、升华。低熔点、硬度小、升华。37典型的分子晶体典型的分子晶体（1）所有非金属氢化物）所有非金属氢化物如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等（2）部分非金属单质）部分非金属单质如卤素（如卤素（X2）、氧（）、氧（O2）、硫（）、硫（S8）、氮）、氮（N2）、白磷（）、白磷（P4）、碳）、碳60（C60）等）等（3）部分非金属氧化物）部分非金属氧化物如如CO2、P4O6、P4O10、SO2等等（4）几乎所有的酸）几乎所有的酸（而碱和盐则是离子晶体）（而碱和盐则是离子晶体）（5）绝大多数有机物的晶体）绝大多数有机物的晶

11、体38晶体类型晶体类型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体组成微粒组成微粒原子原子分子分子微粒间作用力微粒间作用力共价键共价键分子间作用力分子间作用力熔、沸点熔、沸点很高很高较低较低硬度硬度很大很大较小较小溶解性溶解性不溶于任何溶剂不溶于任何溶剂部分溶于水部分溶于水实例实例金刚石、二氧化硅金刚石、二氧化硅干冰、石墨干冰、石墨原子晶体与分子晶体的比较原子晶体与分子晶体的比较39分子晶体的结构特征：分子晶体的结构特征：分子密堆积分子密堆积如果分子间作用力只是范德华力，若如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子。个紧邻的分子。4

12、0分子间作用力与化学键的关系分子间作用力与化学键的关系分子间作用力主要影响物质的物理性质，而化学键则主要影响物质的化学性质。分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系分子晶体要熔化、要汽化都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，物质的熔点和沸点就越高。分子晶体熔化时，一般只破坏了分子间作用力，不破坏分子内的化学键，但也有例外，如硫晶体（S8）熔化时，既破坏了分子间的作用力，同时部分SS键断裂，形成更小的分子。41晶体类型晶体类型金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体结结构构构成微粒构成微粒金属离子、自由电子阴、阳离子原子分子微粒间作微粒间作用力用力金属键离子键共价键分子间作用力性性质质熔、沸点熔、沸点有高有低较高很高低硬度硬度有高有低硬而脆大小导电性导电性良导体不良(熔融、水溶液导电)绝缘体 (半导体)不良举例举例Na、Mg、Al、CuNaOH、NaCl金刚石、SiO2P4、干冰4