微粒间作用力与物质性质

微粒间作用力与物质性质第1页，共34页，2023年，2月20日，星期六气态固态液态分子间作用力范德华力、氢键共价分子之间的静电作用。第2页，共34页，2023年，2月20日，星期六1-范德华力定义范德华力是固体、液体和气体分子之间普遍存在的一种相互作用力，它使得许多共价分子能聚集在一起并以一定的凝聚态存在。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算公式。1910年因研究气态和液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。第3页，共34页，2023年，2月20日，星期六范德华力的特征分子范德华力/kJ·mol-1键能/kJ·mol-1HCl21.14432HBr23.11366HI26.00298（1）特征作用力通常比化学键小得多无方向性和饱和性，不是化学键。作用力的实质是一种静电作用。第4页，共34页，2023年，2月20日，星期六影响范德华力的因素分子范德华力/kJ·mol-1HCl21.14HBr23.11HI26.00低高范德华力大小相对分子质量低高对于组成和结构相似的分子，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大。第5页，共34页，2023年，2月20日，星期六影响范德华力的因素相对分子质量相同时，分子的极性越大，分子结构越不对称，范德华力就越大。第6页，共34页，2023年，2月20日，星期六范德华力对物质性质的影响化学式 相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-219.6-188.1Cl271-101-34.6Br2160-7.258.5I2254113.5184.4

组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。第7页，共34页，2023年，2月20日，星期六范德华力对物质性质的影响范德华力对溶解度的影响溶质分子和溶剂分子间范德华力越大（或）接近，则溶质分子的溶解度越大，符合“相似相溶原理”。第8页，共34页，2023年，2月20日，星期六小结

化学键范德华力概念存在范围作用力影响的性质相邻原子间强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子内、原子间分子间较强比化学键弱得多主要影响化学性质主要影响物理性质（熔沸点）第9页，共34页，2023年，2月20日，星期六练一练下列各组物质汽化或熔化时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是A．碘和干冰的升华B．二氧化硅和生石灰的熔化C．氯化钠和铁的熔化D．溴和煤油的蒸发√（范德华力）（共价键离子键）（离子键金属键）√（范德华力）第10页，共34页，2023年，2月20日，星期六练一练比较下列物质的熔沸点H2O＿H2S＿H2Se＿H2TeH2O<H2S<H2Se<H2Te是这样吗？第11页，共34页，2023年，2月20日，星期六二、氢键的形成第12页，共34页，2023年，2月20日，星期六氢键定义是由已经与电负性很强的原子形成强极性共价键的氢原子（几乎成为“裸露”的质子）与另一分子中电负性很强的原子中的孤对电子之间的作用力，其本质依然是静电作用第13页，共34页，2023年，2月20日，星期六氢键的形成条件①分子中有H原子，且H原子必须与电负性大，原子半径小的原子(X原子）形成强极性键②H原子与另一分子中的电负性大、原子半径小且有孤对电子的元素原子（Y原子）间产生静电吸引X—H···Y氢键第14页，共34页，2023年，2月20日，星期六氢键的表示方法表示式中的实线表示共价键虚线表示氢键。X和Y可以是同种原子，也可以是不同种原子，一般就是N、O、FX—H···Y氢键氢键具有方向性,饱和性第15页，共34页，2023年，2月20日，星期六2.氢键对物质性质的影响：(1)对沸点和熔点的影响

分子间氢键的形成使物质的沸点和熔点升高。

分子内氢键的生成往往会降低分子间作用力，从而使物质的沸点和熔点降低。第16页，共34页，2023年，2月20日，星期六分子间氢键

分子内氢键

对羟基苯甲醛熔点：115℃沸点：250℃邻羟基苯甲醛熔点：2℃沸点：196.5℃第17页，共34页，2023年，2月20日，星期六2.氢键对物质性质的影响：第18页，共34页，2023年，2月20日，星期六2.氢键对物质性质的影响：(2)对溶解度的影响在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。第19页，共34页，2023年，2月20日，星期六●●●正是这样，NH3溶于水溶液呈碱性溶质分子与溶剂分子之间形成氢键使溶解度增大NH3+H2ONH4++OH-第20页，共34页，2023年，2月20日，星期六3.水中的氢键对水的性质的影响：

（1）水分子间形成氢键，增大了水分子间的作用，使水的溶、沸点比H2S高（2）水结冰时，体积膨胀，密度减小（3）4℃时，冰的密度最大第21页，共34页，2023年，2月20日，星期六三、分子晶体干冰及其晶胞第22页，共34页，2023年，2月20日，星期六1.分子通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体

碘晶体及其晶胞第23页，共34页，2023年，2月20日，星期六分子晶体构成微粒：分子微粒间作用： 分子间作用力特点：熔沸点低、硬度小哪些物质属于分子晶体？第24页，共34页，2023年，2月20日，星期六（1）所有非金属氢化物如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等（2）部分非金属单质如卤素（X2）、氧（O2）、硫（S8）、氮（N2）、白磷（P4）、碳60（C60）等（3）部分非金属氧化物如CO2、P4O6、P4O10、SO2等（4）几乎所有的酸（而碱和盐则是离子晶体）（5）绝大多数有机物的晶体第25页，共34页，2023年，2月20日，星期六干冰CO2分子处于8个顶点和6个面心1个干冰晶体晶胞中含有4个CO2分子与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个第26页，共34页，2023年，2月20日，星期六冰中1个水分子周围有４个水分子这5个水分子形成空间正四面体结构平均每一个水分子实际形成2个氢键。第27页，共34页，2023年，2月20日，星期六分子晶体熔、沸点高低的比较规律比较分子晶体的熔、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。（1）组成和结构相似的物质，分子量越大，熔沸点越高。（注意氢键）烷烃、烯烃、炔烃、饱和一元醇、醛、羧酸等同系物的沸点均随着碳原子数的增加而升高。分子间有氢键的物质（HF、H2O、NH3等）熔、沸点反常高。形成分子内氢键的物质，其熔、沸点低于形成分子间氢键的物质。第28页，共34页，2023年，2月20日，星期六分子晶体熔、沸点高低的比较规律（2）在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，______________。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照“____________________”的顺序。邻位>间位>对位熔沸点越低第29页，共34页，2023年，2月20日，星期六练一练（1）试判断：①SiO2，②CO2，③CS2④NaCl晶体的熔点由高到低排列的顺序是（填相应物质的编号）。（2）在一定温度下，用x射线衍射法测干冰晶胞,已知CO2分子之间最短距离为acm，该温度下干冰的密度为多少？第30页，共34页，2023年，2月20日，星期六总结金属离子、自由电子阴阳离子原子分子金属键有高有低有高有低良导体Na.Mg.Al.Cu离子键较高硬而脆不良（熔融或水溶液导电）NaOH,NaCl共价键很高大绝缘体（半导体）金刚石分子间作用力低小不良水，干冰，P4第31页，共34页，2023年，2月20日，星期六a.取向力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，这种力叫取向力。分子极性越强，取向力越大。这种力只存在于极性分子与极性分子之间。4.范德华力的成因：(了解）第32页，共34页，2023年，2月20日，星期六b.诱导力

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。这种由于诱导偶极而产生的作用力，称为诱导力。这种力产生于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也互相诱导，因而也有这种力。4.范德