專題微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性

1、專題1.微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第二單元第二單元微粒之間的相互作用力分子間作用力分子間作用力分子間存在作用力的事實：分子間存在作用力的事實： 由分子構(gòu)成由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在的物質(zhì)，在一定條件下一定條件下能發(fā)生三態(tài)能發(fā)生三態(tài)變化，說明變化，說明分子間存在分子間存在作用力。作用力。說明了物質(zhì)的分子間存在著作用力說明了物質(zhì)的分子間存在著作用力這種分子間的作用力又叫做這種分子間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)，荷蘭物理學(xué)家。他，荷蘭物理學(xué)家。他首先研究了分子間作用力，因此，這種力也稱為首先研究了分子間作用力，因此，這種

2、力也稱為范德瓦耳斯力。范德瓦耳斯力。氣態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)固態(tài)固態(tài)降溫加壓降溫分子距離縮短分子距離縮短分子無規(guī)則運動分子無規(guī)則運動分子有規(guī)則排列分子有規(guī)則排列分子間作用力：分子間作用力：(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、分子間作用力一、分子間作用力 . .概念：概念： 將分子聚集在一起的作用力。將分子聚集在一起的作用力。 3.3.類型：類型： 常見的分子間作用力常見的分子間作用力: :范德華力和氫鍵范德華力和氫鍵 2.2.實質(zhì)：實質(zhì)： 分子間作用力是一種靜電作用，但分子間作用力是一種靜電作用，但 比化學(xué)鍵弱得多比化學(xué)鍵弱得多范范 德德 華力華力化化

3、 學(xué)學(xué) 鍵鍵 存在于何種存在于何種微粒之間微粒之間 相互作用相互作用 的強(qiáng)弱的強(qiáng)弱分子與分子分子與分子間的作用力間的作用力相鄰原子間的相鄰原子間的強(qiáng)烈相互作用強(qiáng)烈相互作用弱（幾到幾十弱（幾到幾十kJ/mol）強(qiáng)（強(qiáng)（ 120800 kJ/mol）HClHCl分子中分子中， H HCl Cl 鍵能為鍵能為 431431kJ/molkJ/mol , HClHCl分子間，分子間， 分子間的作用力為分子間的作用力為 2121kJ/mol kJ/mol 。分子間作用力與化學(xué)鍵的區(qū)別分子間作用力與化學(xué)鍵的區(qū)別:二、范德華力二、范德華力1.1.存在：存在：范德華力普遍存在范德華力普遍存在固體、固體、液體、和

4、氣體分子間液體、和氣體分子間2.2.影響范德華力的因素影響范德華力的因素 影響范德華力的因素很多：分子的影響范德華力的因素很多：分子的大小、分子的空間構(gòu)型、分子中的大小、分子的空間構(gòu)型、分子中的電荷分布情況電荷分布情況 3.3.范德華力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系范德華力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系 對于分子構(gòu)成的物質(zhì)，范德華力對于分子構(gòu)成的物質(zhì)，范德華力影響物質(zhì)的熔、沸點、溶解度影響物質(zhì)的熔、沸點、溶解度例：氧氣在水中的溶解度比氮氣大，原例：氧氣在水中的溶解度比氮氣大，原因是氧分子與水分子之間的范德華力大因是氧分子與水分子之間的范德華力大交流與討論：交流與討論：根據(jù)鹵素單質(zhì)的熔、沸點的變化規(guī)根據(jù)鹵素單質(zhì)的熔、沸點的

5、變化規(guī)律，分析對物質(zhì)熔、沸點的影響律，分析對物質(zhì)熔、沸點的影響鹵素單質(zhì)熔沸點與鹵素單質(zhì)熔沸點與相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量的關(guān)系的關(guān)系分子間作用力對物質(zhì)的熔點、沸點的影響分子間作用力對物質(zhì)的熔點、沸點的影響 組成和結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相似的物質(zhì)，相對分子相對分子質(zhì)量質(zhì)量越大，分子間作用力越大，克服分越大，分子間作用力越大，克服分子間引力使物質(zhì)熔化和氣化就需要更多子間引力使物質(zhì)熔化和氣化就需要更多的能量，熔、沸點越高。的能量，熔、沸點越高。沸點沸點熔點熔點四鹵化碳熔沸點與相對分子質(zhì)量的關(guān)系四鹵化碳熔沸點與相對分子質(zhì)量的關(guān)系H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3Sb

6、H3CH4SiH4GeH4SnH4一些氫化物的沸點一些氫化物的沸點三、氫鍵三、氫鍵1.1.氫鍵的形成過程氫鍵的形成過程在水分子中的在水分子中的O OH H中，共用電子對強(qiáng)中，共用電子對強(qiáng)烈的偏向氧原子，使得氫原子幾乎成烈的偏向氧原子，使得氫原子幾乎成為為 “ “裸露裸露”的質(zhì)子，其顯正電性，的質(zhì)子，其顯正電性，它能與另一個水分子中氧原子的孤電它能與另一個水分子中氧原子的孤電子對產(chǎn)生靜電作用，從而形成氫鍵。子對產(chǎn)生靜電作用，從而形成氫鍵。水分子間形成的氫鍵水分子間形成的氫鍵水分子三態(tài)與氫鍵的關(guān)系水分子三態(tài)與氫鍵的關(guān)系HF+-HF-+HF-+ 在在HF分子中，由于分子中，由于F原子吸引電子的能力很

7、原子吸引電子的能力很強(qiáng)，強(qiáng)，HF鍵的極性很強(qiáng)，共用電子對強(qiáng)烈地偏鍵的極性很強(qiáng)，共用電子對強(qiáng)烈地偏向向F原子，亦即原子，亦即H原子的電子云被原子的電子云被F原子吸引，使原子吸引，使H原子幾乎成為原子幾乎成為“裸露裸露”的質(zhì)子。這個半徑很小、的質(zhì)子。這個半徑很小、帶部分正電荷的帶部分正電荷的H核，與另一個核，與另一個HF分子帶部分負(fù)分子帶部分負(fù)電荷的電荷的F原子相互吸引。這種靜電吸引作用就是原子相互吸引。這種靜電吸引作用就是氫鍵。氫鍵。 2.2.氫鍵的形成條件：氫鍵的形成條件：氫原子與非金屬性很強(qiáng)而原子半徑小的氫原子與非金屬性很強(qiáng)而原子半徑小的非金屬元素原子，如氟、氧、氮原子非金屬元素原子，如氟、氧、氮原子3.3.氫鍵的表示方法：氫鍵的表示方法：X H X H Y Y化學(xué)鍵化學(xué)鍵氫氫鍵鍵強(qiáng)烈、距離近強(qiáng)烈、距離近微弱、距離遠(yuǎn)微弱、距離遠(yuǎn)、兩原、兩原子可以相同子可以相同4.4.氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 (1).(1).氫鍵對物質(zhì)熔、沸點的影響氫鍵對物質(zhì)熔、沸點的影響 分子間氫鍵增大了分子間的作用分子間氫鍵增大了分子間的作用力使物質(zhì)的熔、沸點升高。力使物質(zhì)的熔、沸點升高。(2).(2).氫鍵對物質(zhì)溶解性的影響氫鍵對物質(zhì)溶解性的影響 分子間存在氫鍵使得溶質(zhì)分子和溶分子間存在氫鍵使得溶質(zhì)分子和溶劑分子間的作用力增大，溶質(zhì)在溶劑分子間的作用力增大，溶質(zhì)在溶劑中的溶解度增大劑中的