分子间作用力分子晶体.

专题3微粒间作用力与物质性质第四单元分子间作用力分子晶体气态固态液态分子间存在作用力的事实：由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。一、分子间作用力范德华力氢键诱导力色散力取向力（一）、范德华力1.什么是范德华力？是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子间的静电作用。2.范德华力存在于液﹑固﹑气态的任何分子微粒之间。作用力属短程力：300—500pm范围内。无方向性和饱和性。3.范德华力与相对分子质量的关系表3-9卤素单质的相对分子质量和熔、沸点卤素单质的相对分子质量和熔、沸点的数据见表3-9。请你根据表中的数据与同学交流讨论以下问题：（1）卤素单质的熔、沸点有怎样的变化规律？（2）导致卤素熔、沸点规律变化的原因是什么？它与卤素单质相对分子质量的变化规律又怎样的关系？对于组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大，其熔、沸点一般随着范德华力的增大而升高范德华力对物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、表面张力、粘度等物理化学性质有决定性的影响。影响范德华力的因素：分子的大小、分子的空间构型、分子中电荷分布是否均匀等。4.分类（1）取向力是极性分子与极性分子之间的固有偶极与固有偶极之间的静电引力称为取向力。因为两个极性分子相互接近时，同极相斥，异极相吸，使分子发生相对转动，极性分子按一定方向排列。（2）诱导力极性分子非但能产生取向力，还能破坏非极性分子的电荷重叠，导致非极性分子产生偶极矩——诱导偶极。于是，极性分子与非极性分子之间也产生了作用力，这被称为诱导力。（3）色散力虽然非极性分子总体上正负电荷中心重合，但分子内的电子和原子核还是在不停的运动着，在某一瞬间，正负电荷中心可能是分离的，于是产生了瞬时偶极。由于瞬时偶极的存在，导致相邻的分子之间也会产生相互作用力，这被称为色散力。（二）氢键1.形成在有些化合物中氢原子似乎可以同时和两个电负性很大而原子半径较小的原子(如O、F、N等)相结合，一般表示为X—H···Y，其中H···Y的结合力就是氢键。2.本质：强极性键(A-H)上的氢核,与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力。3.形成条件：（1）与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子。（2）较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子B(F、O、N)4.表示：X—H……Y5.氢键强弱：范德华力氢键化学键6.分类（1）分子间氢键（2）分子内氢键7.对物质性质的影响(1)对沸点和熔点的影响分子间氢键的形成使物质的沸点和熔点升高。分子内氢键的生成使物质的沸点和熔点降低。(2)对溶解度的影响在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。水和甲醇的相互溶解（深蓝色虚线为氢键）小结二、分子晶体干冰及其晶胞图3-35是干冰(CO2)分子晶体模型。通过学习有关分子间作用力的知识，你知道下列问题的答案吗？1.构成分子晶体的微粒是什么？分子晶体中微粒间的作用力是什么？2.分子晶体有哪些共同的物理性质？为什么它们具有这些共同的物理性质？由此可见，与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个。（1）分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分子晶体。（2）构成分子晶体的粒子是：（3）微粒间的相互作用是：由于分子晶体的构成微粒是分子，所以分子晶体的化学式几乎都是分子式。1.分子晶体的概念及其结构特点：分子分子间作用力由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一般具有：①较低的熔点和沸点；②较小的硬度；③固体及熔融状态不导电。有的溶于水能导电。2.分子晶体的物理特性(1)所有非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX(2)大多数非金属单质:X2、N2、O2、H2、P4、C60(3)大多数非金属氧化物:CO2、SO2、P2O5(4)几乎所有的酸：H2SO4、HNO3、H3PO4(5)大多数有机物：乙醇、醋酸、蔗糖(6)稀有气体单质：He、Ne、Ar3.典型的分子晶体4、分子晶体熔、沸点高低的比较规律分子晶体要熔化或汽化都需要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越高。因此，比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就是比较分子间作用力的大小。对于组成和结构相似的分子晶体：烷烃、烯烃、炔烃等同系物的沸点均随着碳原子数的增加而升高。相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示。请你从两种晶体的构成微粒及微粒间作用力的角度，分析导致干冰和二氧化硅晶体性质差异的原因。晶体熔沸点高低的判断3.同种晶体类型的物质：1.根据常温下物质的状态来判断：晶体内微粒间作用力越大，熔沸点越高固态＞液态＞气态2.不同晶体类型的物质：一般来说，原子晶体溶沸点最高，分子晶体最低（2）离子晶体阴阳离子所带电荷数越多，离子键越强阴阳离子半径越小，离子键越强（3）原子晶体原子核间距越小，键长越短，键能越大（4）分子晶体是否存在氢键结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大（1）金属晶体自由电子数越多，金属键越强金属离子半径越小，金属键越强晶体类型金属晶体离子晶体原子晶体分子晶体结构构成微粒金属离子、自由电子阴、阳离子原子分子微粒间作用力金属键离子键共价键分子间作用力性质熔、沸点有高有低较高很高低硬度有高有低硬而脆大小导电性良导体不良(熔融、水溶液导电)绝缘体(半导体)不良举例Na、Mg、Al、CuNaOH、NaCl金刚石、SiO2P4、干冰小结：1.晶体类型的判断：一是看构成晶体微粒的种类，二是看微粒之间的作用力2.由晶体性质可推断晶体类型，由晶体类型也可推断晶体的性质。1.已知某些晶体的熔点：①NaCl801℃②AlCl3190℃③BCl3107℃④Al2O32045℃⑤SiO21723℃⑥CO2－56.6℃。其中属于分子晶体的是A.①②④B.②③⑥C.④⑤⑥D.③⑤⑥B