分子间作用力分子晶体 (2).ppt

分子间作用力分子晶体现在学习的是第1页，共28页分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力 常见的两种分子间作用力范德华力氢键现在学习的是第2页，共28页(2) 没有饱和性和方向性没有饱和性和方向性1、范德华力、范德华力（1）普遍存在于固、液、气体分子间的作用力。存在：非金属单质（除C、Si）分子、稀有气体分子、共价化合物（除SiO2)分子之间；石墨片层之间。现在学习的是第3页，共28页（1）组成和结构相似的分子，一般相对分子）组成和结构相似的分子，一般相对分子质量越大，范德华力越大。质量越大，范德华力越大。克服分子间作克服分子间作用力使物质熔化和气化就需要更多的能量用力使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。，熔、沸点越高。（2）分子的大小、分子的空间构型和分子的）分子的大小、分子的空间构型和分子的电荷分布是否均匀等，都会对范德华力产电荷分布是否均匀等，都会对范德华力产生影响。生影响。（3）影响因素）影响因素现在学习的是第4页，共28页3、范德华力对物质性质的影响、范德华力对物质性质的影响结论：（1）影响物质的类型：由分子构成的物质（2）影响由分子组成物质的一些物理性质： 如熔点、沸点、溶解度等。例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原因是氧分子与水分子之间的范德华力大问题: 范德华力对什么样的物质的什么性质产生影响？现在学习的是第5页，共28页几种类型的范德华力 P54取向力、诱导力、色散力现在学习的是第6页，共28页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。实验证明：对大多数分子来说，色散力是主要的；只有极性很大的分子(如水)，取向力才是主要的；而诱导力通常是很小的。现在学习的是第7页，共28页H2O 、NH3 、HF比同主族氢化物的沸点高？H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氢化物的沸点现在学习的是第8页，共28页概念：存在：应用：表示方法：由于氢核裸露产生的分子间较强的静电作用。（比化学键弱的多，比范德华力稍强)含N、F、O与H的共价键的分子之间分子间存在氢键的物质的熔沸点反常高、溶解度增大。XH-+YH-+共价键氢键X、 Y相同也可不同现在学习的是第9页，共28页氢键键能大小： F-H FO-H ON-H N氢 键 键 能 (kJ/mol) 28 19 5.4共价键键能(kJ/mol) 568 462.8 390.8氢键比范德华力要强而比化学键弱的分子间作用力 氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关 一般X、Y元素的电负性越大，半径越小，形成的氢键越强。例如：F-HFO-HON-HN现在学习的是第10页，共28页冰晶体中的氢键冰晶体中的氢键现在学习的是第11页，共28页1. 请解释物质的下列性质： （1）NH3极易溶于水。 （2）氟化氢的熔点比氯化氢的高。2. 邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛是同分异构体，预测对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛熔点的高低，并解释。 教科书教科书 P56现在学习的是第12页，共28页OOHHC分子内氢键CCOOOOHHHH分子间氢键邻羟基苯甲醛熔点：2 沸点：196.5对羟基苯甲醛熔点：115 沸点：250现在学习的是第13页，共28页总结总结: 氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响对熔点和沸点的影响对熔点和沸点的影响分子间形成氢键会导致物质的熔沸点分子间形成氢键会导致物质的熔沸点分子内形成氢键则会导致物质的熔沸点分子内形成氢键则会导致物质的熔沸点 对溶解度的影响对溶解度的影响溶质分子与溶剂分子之间形成氢键使溶解度增大溶质分子与溶剂分子之间形成氢键使溶解度增大。现在学习的是第14页，共28页 为什么冰的密度比液态水小为什么冰的密度比液态水小? 解释水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。解释水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。 氢键在生命体分子中的作用？氢键在生命体分子中的作用？现在学习的是第15页，共28页水分子三态与氢键的关系现在学习的是第16页，共28页水分子间形成的氢键在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，在冰晶体中，水分子的氢键比液态水的氢键多，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。 现在学习的是第17页，共28页现在学习的是第18页，共28页 试从氢键的角度分析造成尿素、醋酸、试从氢键的角度分析造成尿素、醋酸、硝酸三种相对分子质量相近的分子熔沸硝酸三种相对分子质量相近的分子熔沸点相差较大的可能原因。点相差较大的可能原因。尿素熔点在 200 以上，常温下是固体；醋酸的熔点为 16.6 ，在温度低于 16.6 时即凝结成冰状的固体；硝酸的熔点为-41.59，常温下硝酸是一种具有挥发性的液体。现在学习的是第19页，共28页CONNHHHHCCOOHHHHNOOOH尿素醋酸硝酸现在学习的是第20页，共28页1 1、定义：、定义：分子分子间以间以分子间作用力分子间作用力相结合的晶体相结合的晶体2、性质：熔沸点较低；硬度较小；固体及熔融状态不导电。有的溶于水能导电。二、分子晶体3、常见的分子晶体：、常见的分子晶体：所有所有非金属氢化物；大多数非金属氢化物；大多数非金属单质；大多数非金属氧化物；非金属单质；大多数非金属氧化物；几乎所有的几乎所有的酸；大多数有机物酸；大多数有机物现在学习的是第21页，共28页现在学习的是第22页，共28页（1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。如：O2N2，HIHBrHCl。（2）分子量相等或相近，极性分子的范德华力大，熔沸点高，如CON2（3）含有氢键的，熔沸点较高。如H2OH2TeH2SeH2S，HFHCl，NH3PH3 （4）烷烃、烯烃、炔烃、饱和一元醇、醛、羧酸等同系物的沸点均随着碳原子数的增加而升高。烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照“邻位间位对位”的顺序。现在学习的是第23页，共28页4、分子晶体结构特征分子晶体结构特征只有范德华力，无分子间氢键只有范德华力，无分子间氢键分子密堆分子密堆积积 每个分子周围有每个分子周围有1212个紧邻的分子，如：个紧邻的分子，如：C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2有分子间氢键有分子间氢键不具有分子密堆积特征不具有分子密堆积特征 如如：HF HF 、冰、冰、NHNH3 3 现在学习的是第24页，共28页（3）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有 . 干冰的晶体结构干冰的晶体结构（1）二氧化碳分子的位置）二氧化碳分子的位置：在晶体中截取一个最小：在晶体中截取一个最小的正方体，正方体的的正方体，正方体的8个个顶点都落到顶点都落到COCO2 2分子的中心分子的中心，在这个正方体的每个面，在这个正方体的每个面心上还有心上还有1个个COCO2 2分子。分子。412个（2）每个晶胞含二氧化碳分子的个数 .现在学习的是第25页，共28页现在学习的是第26页，共28页思考：1mol冰周围有？mol氢键冰中个水分子周围有个水分子形成什么空间构型？现在学习的是第27页，共28页混合晶体混合晶体现在学习的是第28页，共28页