专题微观结构与物质的多样性

1、专题1.微观结构与物质的多样性第二单元第二单元微粒之间的相互作用力分子间作用力分子间作用力分子间存在作用力的事实：分子间存在作用力的事实： 由分子构成由分子构成的物质，在的物质，在一定条件下一定条件下能发生三态能发生三态变化，说明变化，说明分子间存在分子间存在作用力。作用力。说明了物质的分子间存在着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这种分子间的作用力又叫做范德瓦耳斯力范德瓦耳斯力。 范德瓦耳斯范德瓦耳斯(J.D.van der Waals,18371923)，荷兰物理学家。他，荷兰物理学家。他首先研究了分子间作用力，因此，这种力也称为首先研究了分子间作用力，因此，这种

2、力也称为范德瓦耳斯力。范德瓦耳斯力。气态气态液态液态固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无规则运动分子有规则排列分子有规则排列分子间作用力：分子间作用力：(1)把分子聚集在一起的作用力把分子聚集在一起的作用力(范德瓦耳斯力范德瓦耳斯力)一、分子间作用力一、分子间作用力 . .概念：概念： 将分子聚集在一起的作用力。将分子聚集在一起的作用力。 3.3.类型：类型： 常见的分子间作用力常见的分子间作用力: :范德华力和氢键范德华力和氢键 2.2.实质：实质： 分子间作用力是一种静电作用，但分子间作用力是一种静电作用，但 比化学键弱得多比化学键弱得多范范 德德 华力华力化化

3、 学学 键键 存在于何种存在于何种微粒之间微粒之间 相互作用相互作用 的强弱的强弱分子与分子分子与分子间的作用力间的作用力相邻原子间的相邻原子间的强烈相互作用强烈相互作用弱（几到几十弱（几到几十kJ/mol）强（强（ 120800 kJ/mol）HClHCl分子中分子中， H HCl Cl 键能为键能为 431431kJ/molkJ/mol , HClHCl分子间，分子间， 分子间的作用力为分子间的作用力为 2121kJ/mol kJ/mol 。分子间作用力与化学键的区别分子间作用力与化学键的区别:二、范德华力二、范德华力1.1.存在：存在：范德华力普遍存在范德华力普遍存在固体、固体、液体、和

4、气体分子间液体、和气体分子间2.2.影响范德华力的因素影响范德华力的因素 影响范德华力的因素很多：分子的影响范德华力的因素很多：分子的大小、分子的空间构型、分子中的大小、分子的空间构型、分子中的电荷分布情况电荷分布情况 3.3.范德华力与物质性质的关系范德华力与物质性质的关系 对于分子构成的物质，范德华力对于分子构成的物质，范德华力影响物质的熔、沸点、溶解度影响物质的熔、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因是氧分子与水分子之间的范德华力大交流与讨论：交流与讨论：根据卤素单质的熔、沸点的变化规根据卤素单质的熔、沸点的

5、变化规律，分析对物质熔、沸点的影响律，分析对物质熔、沸点的影响卤素单质熔沸点与卤素单质熔沸点与相对分子质量相对分子质量的关系的关系分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响 组成和结构组成和结构相似的物质，相似的物质，相对分子相对分子质量质量越大，分子间作用力越大，克服分越大，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。的能量，熔、沸点越高。沸点沸点熔点熔点四卤化碳熔沸点与相对分子质量的关系四卤化碳熔沸点与相对分子质量的关系H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3Sb

6、H3CH4SiH4GeH4SnH4一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点三、氢键三、氢键1.1.氢键的形成过程氢键的形成过程在水分子中的在水分子中的O OH H中，共用电子对强中，共用电子对强烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎成烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎成为为 “ “裸露裸露”的质子，其显正电性，的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中氧原子的孤电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。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间形成的氢键水分子三态与氢键的关系水分子三态与氢键的关系HF+-HF-+HF-+ 在在HF分子中，由于分子中，由于F原子吸引电子的能力很

7、原子吸引电子的能力很强，强，HF键的极性很强，共用电子对强烈地偏键的极性很强，共用电子对强烈地偏向向F原子，亦即原子，亦即H原子的电子云被原子的电子云被F原子吸引，使原子吸引，使H原子几乎成为原子几乎成为“裸露裸露”的质子。这个半径很小、的质子。这个半径很小、带部分正电荷的带部分正电荷的H核，与另一个核，与另一个HF分子带部分负分子带部分负电荷的电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就是原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。氢键。 2.2.氢键的形成条件：氢键的形成条件：氢原子与非金属性很强而原子半径小的氢原子与非金属性很强而原子半径小的非金属元素原子，如氟、氧、氮原子非金属元素原子，如氟、氧、氮原子3.3.氢键的表示方法：氢键的表示方法：X H X H Y Y化学键化学键氢氢键键强烈、距离近强烈、距离近微弱、距离远微弱、距离远、两原、两原子可以相同子可以相同4.4.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响 (1).(1).氢键对物质熔、沸点的影响氢键对物质熔、沸点的影响 分子间氢键增大了分子间的作用分子间氢键增大了分子间的作用力使物质的熔、沸点升高。力使物质的熔、沸点升高。(2).(2).氢键对物质溶解性的影响氢键对物质溶解性的影响 分子间存在氢键使得溶质分子和溶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，溶质在溶剂分子间的作用力增大，溶质在溶剂中的溶解度增大剂中的