苏教版高中选修3化学课件:专题3第四单元《分子间作用力》.ppt
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1、第四单元 分子间作用力 分子晶体 一、分子间作用力一、分子间作用力 1.1.分子间作用力分子间作用力: : 静电作用静电作用 范德华力范德华力 氢键氢键 弱弱 物理物理 2.2.范德华力范德华力: : 概念概念 存在于分子之间的一种作用力存在于分子之间的一种作用力, ,普遍存在于固体、液体普遍存在于固体、液体 和气体分子之间和气体分子之间 特征特征 作用力很弱作用力很弱, ,约比化学键键能小约比化学键键能小1 12 2个数量级。无个数量级。无_ _和和_ 影响因素影响因素 分子的大小、空间构型及分子中电荷分布是否均匀。分子的大小、空间构型及分子中电荷分布是否均匀。 _相似的分子相似的分子, ,
2、相对分子质量越大相对分子质量越大, ,范德华范德华 力力_ 对物质性对物质性 质的影响质的影响 范德华力主要影响物质的物理性质范德华力主要影响物质的物理性质, ,如熔点、沸点如熔点、沸点; ; 范德华力越大范德华力越大, ,物质的熔、沸点物质的熔、沸点_ 方向方向 性性 饱和性饱和性 结构和组成结构和组成 越大越大 越高越高 3.3.氢键氢键: : 形成过程形成过程 电负性大、半径较小电负性大、半径较小 共价键共价键 电负性大、半径较小电负性大、半径较小 表示方法表示方法 通常用通常用_(X_(X、Y Y通常是通常是_等等) )表示表示 特点特点 化学键的键能化学键的键能_范德华力范德华力 氢
3、键具有一定的氢键具有一定的_和和_ 分类分类 _和和_ 对物质性质对物质性质 的影响的影响 X XHYHY N N、O O、F F 氢键氢键 方向性方向性 饱和性饱和性 分子内氢键分子内氢键 分子间氢键分子间氢键 升高升高 降低降低 电离、溶解电离、溶解 二、分子晶体二、分子晶体 概念概念 _之间通过之间通过_结合形成的晶体结合形成的晶体 构成微粒构成微粒 _ 微粒间作用力微粒间作用力 _ 物理特性物理特性 硬度硬度_,_,熔点熔点_ 分子分子 分子间作用力分子间作用力 分子分子 分子间作用力分子间作用力 较小较小 较低较低 实例实例 (1)(1)所有所有_ (2)(2)部分部分_ (3)(3
4、)部分部分_ (4)(4)几乎所有的几乎所有的_ (5)(5)绝大多数绝大多数_的晶体的晶体, ,如苯、乙醇等如苯、乙醇等 非金属氢化物非金属氢化物 非金属单质非金属单质 非金属氧化物非金属氧化物 酸酸 有机物有机物 【自我小测自我小测】 1.1.思考辨析思考辨析: : (1)(1)分子间作用力是化学键的一种。分子间作用力是化学键的一种。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子间作用力较小。分子间作用力较小, ,不属于化学键。不属于化学键。 (2)(2)相对分子质量越大相对分子质量越大, ,分子间作用力越大分子间作用力越大, ,熔沸点越高熔沸点越高, ,所以硫化氢的所以硫化氢的 熔、沸点大于水。
5、熔、沸点大于水。 ( ( ) ) 分析分析: :。水中不仅存在范德华力。水中不仅存在范德华力, ,还存在氢键还存在氢键, ,所以水的熔、沸点大所以水的熔、沸点大 于硫化氢。于硫化氢。 (3)(3)分子晶体的熔、沸点一定比金属晶体的低。分子晶体的熔、沸点一定比金属晶体的低。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子晶体的熔、沸点不一定比金属晶体的低。分子晶体的熔、沸点不一定比金属晶体的低, ,如碘的熔点比如碘的熔点比 汞的高。汞的高。 (4)(4)并不是所有的分子中都存在共价键并不是所有的分子中都存在共价键, ,但所有的分子晶体中都存在分但所有的分子晶体中都存在分 子间作用力。子间作用力。 ( (
6、) ) 分析分析: :。并不是所有的分子中都有共价键。并不是所有的分子中都有共价键, ,如稀有气体如稀有气体, ,但是所有分但是所有分 子晶体中都有分子间作用力。子晶体中都有分子间作用力。 (5)(5)存在氢键的分子的熔、沸点比一般分子的高。存在氢键的分子的熔、沸点比一般分子的高。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子间氢键的存在会导致物质的熔、沸点升高。分子间氢键的存在会导致物质的熔、沸点升高, ,但是分子内但是分子内 氢键的存在会降低物质的熔、沸点。氢键的存在会降低物质的熔、沸点。 (6)(6)分子晶体熔化时分子晶体熔化时, ,只破坏分子间作用力只破坏分子间作用力, ,不破坏分子内的化学不
7、破坏分子内的化学 键。键。 ( ( ) ) 分析分析: :。分子晶体熔化时。分子晶体熔化时, ,只是分子间的距离变大只是分子间的距离变大, ,分子并没有变化分子并没有变化, , 所以不破坏分子内的化学键。所以不破坏分子内的化学键。 2.2.下列晶体中下列晶体中, ,不是分子晶体的是不是分子晶体的是 ( ( ) ) A.A.氯化铵氯化铵 B.B.硫酸硫酸 C.C.氦气氦气 D.D.三氧化硫三氧化硫 【解析解析】选选A A。A A项中晶体的组成微粒为阴、阳离子项中晶体的组成微粒为阴、阳离子, ,因此氯化铵不是因此氯化铵不是 分子晶体。分子晶体。 3.3.下列物质中分子间能形成氢键的是下列物质中分子
8、间能形成氢键的是 ( ( ) ) A.NA.N2 2 B.HBrB.HBr C.NHC.NH3 3 D.HD.H2 2S S 【解析解析】选选C C。电负性大的元素与。电负性大的元素与H H形成的化合物可以形成氢键。形成的化合物可以形成氢键。 4.4.下列变化中下列变化中, ,吸收热量是用于克服分子间作用力的是吸收热量是用于克服分子间作用力的是 ( ( ) ) A.A.加热金属铁使之熔化加热金属铁使之熔化 B.B.加热晶体碘使之变成蒸气加热晶体碘使之变成蒸气 C.C.加热碘化氢使之分解加热碘化氢使之分解 D.D.加热金刚石使之熔化加热金刚石使之熔化 【解析解析】选选B B。铁属于金属晶体。铁属
9、于金属晶体, ,熔化时克服金属键熔化时克服金属键, ,故故A A错误错误; ;碘单质碘单质 的晶体属于分子晶体的晶体属于分子晶体, ,加热晶体碘使之变成蒸气克服分子间作用力加热晶体碘使之变成蒸气克服分子间作用力, ,故故 B B正确正确; ;加热碘化氢使之分解克服的是共价键加热碘化氢使之分解克服的是共价键, ,故故C C错误错误; ;加热金刚石使加热金刚石使 之熔化之熔化, ,克服的是共价键克服的是共价键, ,故故D D错误。错误。 5.(SJP605.(SJP60改编改编) )下列有关氢键的因果说法中下列有关氢键的因果说法中, ,正确的是正确的是( ( ) ) 原原 因因 结结 果果 A A
10、 氢键比分子间作用力强氢键比分子间作用力强 它属于化学键它属于化学键 B B 存在分子内氢键存在分子内氢键 物质的熔点和沸点升高物质的熔点和沸点升高 C C 氨气分子与水分子之间形氨气分子与水分子之间形 成氢键成氢键 氨气的溶解度较大氨气的溶解度较大 D D 存在分子内氢键存在分子内氢键 邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯 甲醛的熔点高甲醛的熔点高 【解析解析】选选C C。氢键属于分子间作用力。氢键属于分子间作用力, ,它比化学键弱它比化学键弱; ;分子内氢键的分子内氢键的 存在可以降低物质的熔、沸点存在可以降低物质的熔、沸点; ;由于氨气分子与水分子之间可以形成由于氨气
11、分子与水分子之间可以形成 氢键氢键, ,因此氨气的溶解度较大因此氨气的溶解度较大; ;邻羟基苯甲醛存在分子内氢键邻羟基苯甲醛存在分子内氢键, ,因此它因此它 的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔点低。的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔点低。 一、分子间作用力一、分子间作用力 1.1.范德华力、氢键与共价键的比较范德华力、氢键与共价键的比较: : 范德华力范德华力 氢氢 键键 共价键共价键 概念概念 物质分子之物质分子之 间普遍存在间普遍存在 的一种相互的一种相互 作用力作用力 已经与电负性很强的原子已经与电负性很强的原子 形成共价键的氢原子与另形成共价键的氢原子与另 一个电负性很强的原子之一个电负性很强的原
12、子之 间的作用力间的作用力 原子间通过共用原子间通过共用 电子对所形成的电子对所形成的 相互作用相互作用 分类分类 分子内氢键、分子间氢键分子内氢键、分子间氢键 极性共价键、非极性共价键、非 极性共价键极性共价键 特征特征 无方向性、无方向性、 无饱和性无饱和性 有方向性、有方向性、 有饱和性有饱和性 有方向性、有饱有方向性、有饱 和性和性 范德华力范德华力 氢氢 键键 共价键共价键 强度强度 比较比较 共价键共价键 氢键氢键 范德华力范德华力 影响影响 强度强度 的的 因素因素 随着分子极性的增随着分子极性的增 大而增大大而增大 组成和结构相似的组成和结构相似的 物质物质, ,相对分子质量越
13、相对分子质量越 大大, ,范德华力越大范德华力越大 A AH HB B中中A A、B B的的 电负性越大电负性越大,B,B原原 子的半径越小子的半径越小, ,氢氢 键越牢固键越牢固 成键原子半径越成键原子半径越 小小, ,键长越短键长越短, ,键键 能越大能越大, ,共价键共价键 越稳定越稳定 范德华力范德华力 氢氢 键键 共价键共价键 对物对物 质性质性 质的质的 影响影响 影响物质的影响物质的 熔、沸点、熔、沸点、 溶解度等物溶解度等物 理性质理性质 分子间氢键的存在分子间氢键的存在, ,使物质使物质 的熔、沸点升高的熔、沸点升高, ,在水中的在水中的 溶解度增大溶解度增大, ,如熔、沸点
14、如熔、沸点: : H H2 2OHOH2 2S,S, HFHCl,HFHCl, NHNH3 3PHPH3 3 影响分子的稳影响分子的稳 定性定性 共价键键能越共价键键能越 大大, ,分子稳定性分子稳定性 越强越强 2.2.范德华力对物质性质的影响范德华力对物质性质的影响: : (1)(1)对物质熔、沸点的影响。对物质熔、沸点的影响。 一般来说一般来说, ,组成和结构相似的物质组成和结构相似的物质, ,相对分子质量越大相对分子质量越大, ,范德华力范德华力 越大越大, ,物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点:I:I2 2BrBr2 2ClCl2 2FF2 2, ,
15、 RnXeKrArNeHeRnXeKrArNeHe。 (2)(2)对物质溶解性的影响。对物质溶解性的影响。 如在如在273 K273 K、101 kPa101 kPa时时, ,氧气在水中的溶解度氧气在水中的溶解度(0.049 cm(0.049 cm3 3LL- -1 1) )比比 氮气在水中的溶解度氮气在水中的溶解度(0.024 cm(0.024 cm3 3LL- -1 1) )大大, ,就是因为就是因为O O2 2与水分子之间与水分子之间 的范德华力比的范德华力比N N2 2与水分子之间的范德华力大所导致的。与水分子之间的范德华力大所导致的。 3.3.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响
16、: : (1)(1)对物质熔、沸点的影响。对物质熔、沸点的影响。 某些氢化物分子间存在氢键某些氢化物分子间存在氢键, ,如如H H2 2O O、NHNH3 3,HF,HF等等, ,会使其在同主族氢会使其在同主族氢 化物中沸点反常化物中沸点反常, ,如如H H2 2OHOH2 2TeHTeH2 2SeHSeH2 2S S。 当氢键存在于分子内时当氢键存在于分子内时, ,它对物质性质的影响与分子间氢键对物质它对物质性质的影响与分子间氢键对物质 性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部, ,对对 羟基苯甲醛存在分子间氢键羟基苯甲
17、醛存在分子间氢键, ,因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比 邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。 (2)(2)对物质密度的影响。对物质密度的影响。 氢键的存在氢键的存在, ,会使某些物质的密度出现反常会使某些物质的密度出现反常, ,如液态水变为冰如液态水变为冰, ,密度会密度会 变小。变小。 (3)(3)对物质溶解度的影响。对物质溶解度的影响。 如如NHNH3 3极易溶于水极易溶于水, ,甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶, ,就是因为就是因为 它们与水形成了分子间氢键。它们与水形成了分子间氢键。 (4)(4
18、)氢键对物质结构的影响。氢键对物质结构的影响。 氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构, ,如冰晶体的孔穴结构、如冰晶体的孔穴结构、DNADNA 的双螺旋结构等。的双螺旋结构等。 【针对训练针对训练】 1.(20151.(2015银川高二检测银川高二检测) )下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ( ( ) ) A.A.分子间作用力是分子间相互作用力的总称分子间作用力是分子间相互作用力的总称 B.B.分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响 C.C.分子间有氢键必有范德华力分子间有氢键必有范德华力 D.D.氢键是一种特殊的化学键
19、氢键是一种特殊的化学键, ,它广泛地存在于自然界中它广泛地存在于自然界中 【解题指南解题指南】解答本题时要注意以下两点解答本题时要注意以下两点: : (1)(1)分子间作用力包括氢键和范德华力分子间作用力包括氢键和范德华力, ,它们影响物质的物理性质。它们影响物质的物理性质。 (2)(2)范德华力普遍存在于分子中范德华力普遍存在于分子中, ,氢键只存在于一些特殊的物质中。氢键只存在于一些特殊的物质中。 【解析解析】选选D D。分子间作用力是分子间相互作用力的总称。分子间作用力是分子间相互作用力的总称,A,A正确正确; ;范德范德 华力是分子与分子间的相互作用力华力是分子与分子间的相互作用力,
20、,而氢键是分子间比范德华力稍强而氢键是分子间比范德华力稍强 的作用力的作用力, ,它们可以同时存在于分子之间它们可以同时存在于分子之间,C,C正确正确; ;分子间氢键的形成除分子间氢键的形成除 使物质的熔、沸点升高外使物质的熔、沸点升高外, ,对物质的溶解度等也有影响对物质的溶解度等也有影响,B,B正确正确; ;氢键不氢键不 是化学键是化学键, ,化学键是原子与原子间强烈的相互作用化学键是原子与原子间强烈的相互作用,D,D错误。错误。 2.(20152.(2015黄山高二检测黄山高二检测) )下列属于分子晶体性质的是下列属于分子晶体性质的是 ( ( ) ) A.A.固体中含有共价键固体中含有共
21、价键 B.B.能溶于能溶于CSCS2 2, ,熔点熔点112.8,112.8,沸点沸点444.6444.6 C.C.熔点熔点1 400,1 400,可作半导体材料可作半导体材料, ,难溶于水难溶于水 D.D.由原子构成由原子构成, ,质软质软, ,导电导电 【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点: : (1)(1)掌握分子晶体的物理性质掌握分子晶体的物理性质: :低熔点、易升华、硬度小低熔点、易升华、硬度小, ,一般不导电一般不导电; ; (2)(2)分子晶体中可能含有共价键分子晶体中可能含有共价键, ,含有共价键的固体不一定是分子晶体。含有共价键的固体不一定是分子晶
22、体。 【解析解析】选选B B。分子晶体中不一定含有共价键。分子晶体中不一定含有共价键,A,A错误错误; ;分子晶体熔点一分子晶体熔点一 般比较低般比较低,C,C错误错误; ;分子晶体由分子构成分子晶体由分子构成, ,一般不导电一般不导电,D,D错误。错误。 【方法规律方法规律】分子晶体的判断方法分子晶体的判断方法 (1)(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断: :组成分子晶体的微粒组成分子晶体的微粒 是分子是分子, ,微粒间的作用力是分子间作用力。微粒间的作用力是分子间作用力。 (2)(2)依据物质的分类判断依据物质的分类判断: :大多数非金属单质、
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