物質(zhì)結(jié)構(gòu)分子晶體

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)范德華力、氫鍵與分子晶體2014年8月27日第四單元分子間作用力分子晶體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能舉例說明化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。2.會(huì)分析范德華力、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。3.了解分子晶體的特征。4.能以典型物質(zhì)為例描述分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。氣態(tài)固態(tài)液態(tài)水的電解電解2H2O===2H2+O2化學(xué)鍵的破壞與形成分子間作用力的改變H2O(s)H2O(l)H2O(g)范德華

(VanDerWaals1837－1923)

荷蘭物理學(xué)家。提出了范德華方程。研究了毛細(xì)作用，對(duì)附著力進(jìn)行了計(jì)算。推導(dǎo)出物體氣、液、固三相相互轉(zhuǎn)化條件下的臨界點(diǎn)計(jì)算公式。1910年因研究氣態(tài)和液態(tài)方程獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。原子間和分子間的吸引力被命名為范德華力。1.范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力，它存在于液﹑固﹑氣態(tài)的任何微粒之間,使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)（固態(tài)或液態(tài)）存在。無方向性和飽和性。2.影響范德華力的因素：

1)分子的大小、分子的空間構(gòu)型、分子中電荷分布是否均勻等。2)對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，范德華力一般隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增強(qiáng)。2）范德華力比化學(xué)鍵弱得多。一般來說，某物質(zhì)的范德華力越大，則它的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)就越高。1）范德華力對(duì)物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、氣化熱、熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等物理化學(xué)性質(zhì)有決定性的影響。3.范德華力對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響：O2~H2O＞N2~H2OHBr~HBr＞HCl~HClO2的水溶性＞N2的水溶性HBr的熔沸點(diǎn)＞HCl的熔沸點(diǎn)HBr比HCl更容易分解？4.從某些晶體熔沸點(diǎn)的異常中發(fā)現(xiàn)問題1）請(qǐng)預(yù)測(cè)的熔沸點(diǎn)高低（1）CH4、SiH4、GeH4、SnH4（2）H2O、H2S、H2Se、H2Te相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)H2OH2SH2SeH2TeCH4SiH4GeH4SnH4

原子半徑較小，非金屬性很強(qiáng)的原子X(N、O、F)與H原子形成強(qiáng)極性共價(jià)鍵，該分子中的氫原子與另一個(gè)分子中的原子半徑較小、非金屬性很強(qiáng)的原子Y(N、O、F),在分子間產(chǎn)生的較強(qiáng)靜電作用叫氫鍵。2）氫鍵的形成X—H…Y(X、Y可相同也可不同,一般為N、O、F)。3）氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

①分子間存在氫鍵的物質(zhì)有相對(duì)較高的熔、沸點(diǎn)

(例：HF、H2O、NH3等)；

②物質(zhì)易溶于水(例：NH3、C2H5OH、CH3COOH等)；

③解釋一些反?，F(xiàn)象，如：沸點(diǎn)：HF、H2O的沸點(diǎn)大于同主族的其他氣態(tài)氫化物。溶解性：C2H5OH與水互溶。冰的密度比水小：水蒸氣中水分子主要以單個(gè)分子的形式存在，液態(tài)水中多個(gè)分子通過氫鍵結(jié)合在一起，形成(H2O)n；冰中所有水分子以氫鍵互相連接成晶體。4）結(jié)合力強(qiáng)度順序：范德華力＜?xì)滏I?化學(xué)鍵。1）分子間通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體稱為分子晶體。如：干冰、碘晶體、冰等。

2）分子晶體的組成粒子是分子，只有分子晶體中才有真正意義上的分子。離子晶體(如NaCl)、金屬晶體(如Cu)、原子晶體(如金剛石)的化學(xué)式“NaCl、Cu、C”不表示分子。5.分子晶體：3）分子晶體中分子之間的作用力是分子間作用力，它主要包括兩種：范德華力和氫鍵。5）稀有氣體的晶體中只有分子與分子之間的范德華力，不存在化學(xué)鍵。4）分子晶體熔化時(shí)，要破壞分子間作用力。6）分子晶體的物理性質(zhì)及其解釋見表。物理性質(zhì)解釋低熔點(diǎn)低硬度無導(dǎo)電性溶解性各異物理性質(zhì)解釋低熔點(diǎn)

分子間作用力是一種微弱的相互作用力，容易被破壞低硬度

分子間作用力是一種微弱的相互作用力，容易被破壞無導(dǎo)電性

基本構(gòu)成微粒是分子，固體和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電溶解性各異相似相溶原理7）典型的分子晶體——干冰干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)：每8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體的8個(gè)