普通化學(xué)：晶體2

第四節(jié)分子間作用力同一成分的物質(zhì),為什么會有氣,液,固不同狀態(tài)哪?是什么力使分子間距離縮小,凝聚起來?1分子間存在著一種較弱作用力，叫分子間力。分子間力源于分子的極性。

1.分子的極性分子中正、負電荷量是相等的，電荷的分布是分散的，但可確定其中心—正、負電荷中心。一.極性分子和非極性分子2正、負電荷中心重合的分子是非極性分子:正、負電荷中心不重合的分子是極性分子。2

偶極矩分子極性的強弱決定于正、負電荷中心的距離和電荷量。定義分子的電偶極矩為：μ=q·d3

q—極上電荷；

d—偶極長度,單位：Cmμ可用來表征分子極性的大小。若μ=0，表示分子是非極性分子。如CO2。分子的極性與鍵的極性分子的極性源于鍵的極性——成鍵原子間電子云的分布，這種分布依原子的電負性來判斷。4非極性鍵構(gòu)成的分子，必是非極性分子；(同種元素構(gòu)成的分子:O2H2S8P4)極性鍵構(gòu)成的分子：雙原子分子，分子和鍵的極性一致；

多原子分子：分子空間結(jié)構(gòu)對稱，分子無極性；分子空間結(jié)構(gòu)不對稱，極性分子。5如：H-HO-O

H-ClO-C-OH2OCH46例題：試說明CO2分子中化學(xué)鍵的形成。已知CO2分子偶極矩為零。解：根據(jù)偶極矩為零可知，其分子是直線型。進而知C原子發(fā)生sp雜化

(成O-C-O形)：7未參與雜化的C的兩個p電子(相互垂直,且垂直于兩個鍵的直線)與兩個O形成兩個相互垂直的鍵。8總之,鍵的極性決定于兩個原子的電負性差;分子的極性決定于分子的偶極矩.分子的極性對物質(zhì)的溶解性有影響:非極性分子易溶于非極性溶劑,極性分子易溶于極性溶劑.9

3分子的極化在電場作用下，分子的電荷分布會發(fā)生變化，電子云與核發(fā)生相對位移，分子發(fā)生變形。此時分子極性的變化有三種情況:

10在電場中，極性分子的固有偶極取向，發(fā)生取向極化。①

固有偶極——極性分子具有的極性，與電場無關(guān)。11②

誘導(dǎo)偶極——外電場作用下，分子發(fā)生變形極化，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，使分子的極性增加。電場撤去，誘導(dǎo)偶極消失。12③瞬時偶極——分子中原子的電子和核的相對運動會使分子發(fā)生瞬時的變形而產(chǎn)生瞬時偶極。瞬時偶極總是以異極相鄰狀態(tài)存在。存在時間極短，卻反復(fù)發(fā)生。13

二.分子間力非極性分子可以產(chǎn)生瞬時偶極，瞬時偶極必定采取異極相鄰狀態(tài)，此狀態(tài)不斷重復(fù)而產(chǎn)生的吸引力就是色散力。②

極性分子和非極性分子間——誘導(dǎo)力極性分子作為電場使非極性分子變形而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極。①非極性分子間——色散力14

固有偶極和誘導(dǎo)偶極間的吸引力是誘導(dǎo)力。③

極性分子間——取向力極性分子的固有偶極間因取向而產(chǎn)生的引力叫取向力。15分子間力的特征①是弱作用力。比化學(xué)鍵小1-2個數(shù)量級。如：H2O中，分子間力47.28kJ.mol-1

而E(OH)=463kJ.mol-1③無方向性和無飽和性。②是近距離力。在300pm-500pm間有效，而且與r7成反比。16分子的極性不同，三種力的比例也不同，但色散力是主要的，存在于一切分子之間。其強度與分子的大小有關(guān)，隨分子量的增大而增大。17

三.氫鍵在X-H……Y中，H——與電負性大、半徑小的元素(X)成強極性共價鍵的氫；Y——有孤對電子、電負性大、半徑小的元素(F、O、N)。1氫鍵的形成條件18于是在H與Y間以靜電引力結(jié)合，成第二鍵，稱氫鍵，較弱。氫鍵也可在分子內(nèi)形成。2氫鍵的特征

①弱作用力，與分子間力相當(dāng)；小于

40kJ.mol-1。19②有方向性（Y的孤對電子有方向）；

有飽和性（H+排斥可能與Y電子云相吸引的其它H+）。分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要是對熔點、沸點、溶解度、汽化熱、熔化熱、表面張力、黏度、分子締合等，有明顯影響。20鍵的極性

非極性鍵 極性鍵

分子空間對稱分子空間不對稱分子的極性

非極性分子 極性分子

分子極化

變形極化 取向極化分子的偶極

瞬時偶極誘導(dǎo)偶極固有偶極分子間力 色散力 誘導(dǎo)力取向力分子的極性與分子間力7521解：⑴C6H6-CCl4—色散力；

⑵CH3OH-H2O—色散力、誘導(dǎo)力、取向力、氫鍵；

⑶He-H2O—色散力、誘導(dǎo)力；

⑷H2S-H2O

—取向力、誘導(dǎo)力、色散力。例題：下列每組物質(zhì)中，不同物質(zhì)間分子之間存在著何種成分分子間力。22第五節(jié)晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)晶體

⑴晶體的特征有規(guī)則的幾何外形；有固定的熔點；各向異性——熱、光、電、力、溶等，不同方向有不同值。23晶格—晶體粒子在空間排列成的點群。晶格結(jié)點—晶格中排有微粒的點；晶胞—由晶格結(jié)點組成的最基本的晶格⑶單晶、多晶、微晶…

。⑵晶體結(jié)構(gòu)24

一.晶體的基本類型

1離子晶體在晶格結(jié)點上交替地排列著正離子和負離子，其結(jié)合力是離子鍵。離子晶體的物理性質(zhì)：熔，沸點高，硬度大，較脆，延展性差。與離子半徑，離子電荷，離子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)252原子晶體在晶格結(jié)點上排列著原子，其結(jié)合力是共價鍵。原子晶體的物理性質(zhì)：熔點高，硬度大。263分子晶體在晶格結(jié)點上排列著分子，其結(jié)合力是分子間力或氫鍵。分子晶體的物理性質(zhì)：熔沸點低，硬度小。27

4金屬晶體(1)

金屬原子的緊密堆積

金屬的緊密堆積方式有三種：晶格：面心立方配位數(shù)：12 12 8 體心立方密集六方28

在金屬晶體晶格結(jié)點上排列著原子或正離子，從原子上脫落下來的電子，為整個晶體所共有。這些共用電子把許多原子（離子）“粘合”在一起。又稱改性共價鍵。（2）金屬鍵的改性共價理論29

晶體的基本類型

離子晶體 原子晶體

晶格結(jié)點上的粒子正、負離子 中性原子

結(jié)點上粒子間作用力離子鍵共價鍵

有無獨立分子

無

無

熔、沸點

高 很高

硬度

大

很大

機加性

差

差

溶解性

溶于水 差

導(dǎo)電性溶、熔可導(dǎo)電溶、熔皆不導(dǎo)電

物例活潑金屬的ⅢA、ⅣA的單質(zhì)

鹽和氧化物

如：C、Si、GeSiC、B4C、BN、

AlN、SiO2

30

晶體的基本類型

分子晶體 金屬晶體晶格結(jié)點上的粒子中性分子金屬原子陽離子

粒子間作用力分子間力(氫鍵)

金屬鍵

有無獨立分子 有無

熔、沸點 很低 較高

硬度

—

較大

機加性

— 延展性好

溶解性 極性分子可溶 (金屬光澤)

導(dǎo)電性 極性分子溶熔可導(dǎo) 良好

物例 常溫下液、氣態(tài)金屬單質(zhì)物質(zhì)和易升華和合金。固體。

31NaCl金剛石32CO2石墨33二混合型晶體許多晶體并非典型晶體，而是處于幾種晶體間的過渡狀態(tài)。如：石墨（層狀晶體），石棉（鏈狀晶體）。Na+Na+Na+Na+Mg2+Mg2+Mg2+Al3+Al3+Al3+34例題：下列幾種元素之間可以形成哪些二元化合物：Si、C、O、H？各舉一例，寫出它們的化學(xué)式或分子式，預(yù)測其熔點高低，簡述理由。

SiO2SiC

H2O

SiH4CH4CO

晶型

原子晶體分子晶體

熔點很高

較高很低解：因為結(jié)合力是共價鍵

分子間力氫鍵35

三化學(xué)鍵性的變化對晶體結(jié)構(gòu)的影響

NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔點C°

801714190-70晶體類型離子晶體分子晶體36

1。離子極化理論：

①視化合物由正、負離子組成；

②視離子的正負電荷中心重合；

③離子在電場作用下產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極—

離子的極化。2.離子的極化決定于離子的極化力和

變形性：37離子的極化力與離子的電荷、半徑、電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)；離子的變形性是指某離子在外電場作用下被極化的程度。與離子的電荷、半徑、電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)。主要與離子的半徑有關(guān)。離子的極化力是指：某離子使鄰近異電荷離子變形（極化）的能力。38結(jié)果是：離子鍵向共價鍵過渡；離子晶體向分子晶體過渡；化合物的物理性質(zhì)隨之發(fā)生相應(yīng)變化。如熔點變低，水中溶解度變小，等。3.離子極化的結(jié)果導(dǎo)致原子軌道的重疊；離子極化作用增