分子間作用力課件

分子間作用力分子晶體分子間作用力和氫鍵分子晶體一、分子間作用力定義：分子與分子之間，某些較大分子的基團(tuán)之間，或小分子與大分子內(nèi)的基團(tuán)之間，還存在著各種各樣的作用力，總稱分子間力。常見類型：范德華力和氫鍵特點(diǎn)：比化學(xué)鍵弱得多（n~n·10kJ/mol）實(shí)質(zhì)：靜電作用（1）特點(diǎn)：較共價(jià)鍵弱；既無方向性也無飽和性1.范德華力(2)對物質(zhì)熔沸點(diǎn)的影響

A:組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)（℃）-90.2-70.45.2120.5物質(zhì)SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點(diǎn)（℃）-70.4-49.5-36.2-15.0物質(zhì)CF4CCl4CBr4CI4熔點(diǎn)（℃）-184-2348.4轉(zhuǎn)化171分解物質(zhì)F2Cl2Br2I2熔點(diǎn)（℃）-219.6-101-7.2113.5

思考：⑵C15H31COOH和C17H35COOH⑴C2H6和

C5H12⑶S8和P4⑷CaO和MgO比較下列物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的高低說明有機(jī)物中同系物之間熔沸點(diǎn)的變化規(guī)律B:相對分子質(zhì)量接近時(shí)，分子的支鏈越多

分子間作用力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。氫鍵的形成HOHHOHHOHHOHHOH氫鍵共價(jià)鍵2.氫鍵氫鍵是已經(jīng)以共價(jià)鍵與其他原子鍵合的氫原子與另一個(gè)原子之間產(chǎn)生的分子間作用力。Ｘ－ＨＹ，Ｘ－Ｈ是極性很大的共價(jià)鍵，Ｘ、Ｙ是電負(fù)性很強(qiáng)的原子。定義：表示方式：形成氫鍵的條件：①有一個(gè)與電負(fù)性很大的原子A形成共價(jià)鍵的氫原子；②有另一個(gè)電負(fù)性很大并且有孤對電子的原子B。氫鍵的種類：分子內(nèi)和分子間氫鍵(2)一個(gè)分子的A—H鍵與其分子內(nèi)部的原子B相結(jié)合而成的氫鍵稱為分子內(nèi)氫鍵。如：鄰硝基酚水楊醛氫鍵的性質(zhì)（1）氫鍵的強(qiáng)弱介于共價(jià)鍵和范德華力之間；

F—H···F>O—H···O>O—H···N>N—H···N>O—H···Cl

>O—H···SＸ－ＨＹ，X、Y的電負(fù)性越大氫鍵的鍵能越大氫鍵的形成HOHHOHHOHHOHHOH氫鍵共價(jià)鍵（2）氫鍵有方向性和飽和性；方向性：

一般情況下，一個(gè)氫原子只能和一個(gè)原子形成氫鍵。飽和性：氫鍵鍵角通常在100180范圍。氫鍵對化合物性質(zhì)的影響（1）對沸點(diǎn)和熔點(diǎn)的影響分子間氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高；分子內(nèi)氫鍵一般使化合物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)降低。（2）對溶解度的影響在極性溶劑中，若溶質(zhì)分子與溶劑分子形成氫鍵，則使溶質(zhì)的溶解度增大（3）對密度的影響思考：寫出在液氨中NH3

分子間

形成的氫鍵氫鍵對生命活動(dòng)重要意義

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)冰的結(jié)構(gòu)對水生動(dòng)物的意義二、分子晶體分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體

——分子晶體干冰及其晶胞冰－Ⅶ的晶胞1.宏觀性質(zhì)①較低的熔沸點(diǎn)②較小的硬度③固態(tài)或熔融狀態(tài)下一般不導(dǎo)電④分子晶體的熔沸點(diǎn)隨相對分子量的增加、

氫鍵的存在而升高⑤分子晶體的溶解性與溶質(zhì)與溶劑的分子間作

用力類型相關(guān)——相似相溶練習(xí)：比較晶體熔沸點(diǎn)的高低1、金剛石、氯化鈉、干冰2、金剛石、晶體硅、碳化硅3、CH4、C2H6、C3H84、正戊烷、異戊烷、新戊烷5、NaCl、CsCl不同晶體類型熔沸點(diǎn)高低的判斷：金屬晶體：離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。NaCl<MgCl2原子晶體：原子半徑越小，共價(jià)鍵鍵能越大，熔沸點(diǎn)越高。SiO2>SiC>Si分子晶體：結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高。F2<Cl2<Br2<I2離子晶體：離子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。

實(shí)例

硬度

熔沸點(diǎn)

微粒間作用

組成微粒分子晶體原子晶體

離子晶體陰、陽離子原子分子離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力（氫鍵）較高高較低較大大較小干冰金剛石NaCl幾種晶體的組成、作用力及物理性質(zhì)2.幾種分子晶體干冰的結(jié)構(gòu)模型－面心立方晶胞

在CO2晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)CO2分子周圍有_____個(gè)與之緊鄰等距的CO2分子。思考：C60C70碳納米管C60晶體的結(jié)構(gòu)模型－面心立方

在C60晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)C60分子周圍有_____個(gè)與之緊鄰等距的C60分子。思考：1996年諾貝化學(xué)獎(jiǎng)授予對發(fā)現(xiàn)C60有重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家.C60分子是形如球狀的多面體,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：①C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵，其中一個(gè)為雙鍵，另外兩個(gè)為單鍵;②C60分子只含有五邊形和六邊形;③多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系,遵循歐拉定理(頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2)

請回答下列問題:C60分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)固體C60與金剛石相比較,熔點(diǎn)較高者應(yīng)是____________,理由__________________________。(2)通過計(jì)算,1個(gè)C60分子所含單鍵數(shù)和雙鍵數(shù)各為_____；1個(gè)C60分子一共____條棱；1個(gè)C60分子有____個(gè)五邊形和____個(gè)六邊形。(3)試估計(jì)C60跟F2在一定條件下,能否發(fā)生反應(yīng)生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_____________________,并簡述其理由：_________________________。(4)C70分子也已制得,它的分子結(jié)構(gòu)模型可以與C60同樣考慮而推知.通過計(jì)算確定C70分子中五邊形和六邊形的數(shù)目.C70分子中所含五邊形數(shù)為____________,六邊形數(shù)為_________。

(5)固體C60若能溶解在溶劑中，這種溶劑是水還是苯？五、

混合鍵型晶體－石墨

特點(diǎn)：灰黑色、很軟、有金屬光澤、能導(dǎo)電、熔點(diǎn)：3625。（金剛石3823。）石墨晶體結(jié)構(gòu)石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖層狀結(jié)構(gòu)的基本單元石墨的層狀結(jié)構(gòu)可移動(dòng)的電子：石墨的層間移動(dòng)可自由移動(dòng)的電子：石墨的晶胞石墨的六方晶胞用隧道掃描顯微鏡放大后的石墨層狀結(jié)構(gòu)每個(gè)晶胞中含碳：4層內(nèi)：每個(gè)碳原子以