基础化学第六章精.ppt
基础化学第六章第1页，本讲稿共18页一、物质的基本状态一、物质的基本状态 通常所见的物质有三态通常所见的物质有三态:气态、液态、固态。液体和气态、液态、固态。液体和气体是受容器而改变形状。固，液体体积受压，改变很气体是受容器而改变形状。固，液体体积受压，改变很小，即不可压缩，而气体则易压缩。小，即不可压缩，而气体则易压缩。固体固体 液体液体 气体气体 体积体积 固定固定 固定固定 不定不定 形状形状 固定固定 不定不定 不定不定第一节第一节 物质的状态物质的状态第2页，本讲稿共18页二、分子之间的相互关系二、分子之间的相互关系（一）固体（一）固体 不可压缩，具有固定的形状，因其组成分子间的强吸力将不可压缩，具有固定的形状，因其组成分子间的强吸力将它们固定在一地方而不可移动。它们固定在一地方而不可移动。（二）液体（二）液体 不可压缩的原因与固体相同，没有固定形状，可流动，其分子不可压缩的原因与固体相同，没有固定形状，可流动，其分子间的吸引力较固体者弱。间的吸引力较固体者弱。（三）气体（三）气体 因其分子距离甚远，且分子间毫无作用力，因此不论因其分子距离甚远，且分子间毫无作用力，因此不论何种气体，物性均同，没有固定形状可压缩。何种气体，物性均同，没有固定形状可压缩。第3页，本讲稿共18页三、物质状态的转变三、物质状态的转变（一）状态的转变（一）状态的转变 固态固态 液态液态 称熔解称熔解 固态固态 液态液态 称冻结或凝固称冻结或凝固 熔解点与凝固点相同熔解点与凝固点相同 液态液态 气态气态 称蒸发（气化），沸腾称蒸发（气化），沸腾 液态液态 气态气态 称凝结称凝结（二）状态转变时的能量（二）状态转变时的能量 1.1.加热使固态加热使固态液态液态气态，不会造成温度的增高，此热气态，不会造成温度的增高，此热 能只用于取消分子间的吸引力。能只用于取消分子间的吸引力。第4页，本讲稿共18页2.2.加热使液体产生气泡进入大气的温度，称为沸点。使一加热使液体产生气泡进入大气的温度，称为沸点。使一摩尔的固体熔为液体所须的热能称为摩尔熔解热摩尔的固体熔为液体所须的热能称为摩尔熔解热H Hf f。3.3.使一摩尔液体蒸发为气体所须的热能称为摩尔蒸发热使一摩尔液体蒸发为气体所须的热能称为摩尔蒸发热（Hv）。Hv Hf第5页，本讲稿共18页 第二节第二节 分子间作用力分子间作用力 一、定义一、定义 分子间作用力又称为分子间吸引力或范得华力。它比化学键弱分子间作用力又称为分子间吸引力或范得华力。它比化学键弱得多。一般来说，某物质的范德华力越大，则它的熔点、沸点就越得多。一般来说，某物质的范德华力越大，则它的熔点、沸点就越高。对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量高。对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增强。的增大而增强。二、种类二、种类 （一）色散力（一）色散力 是分子的瞬时偶极间的作用力，它的大小与分子的变是分子的瞬时偶极间的作用力，它的大小与分子的变形性等因素有关。一般分子量愈大，分子内所含的电子数形性等因素有关。一般分子量愈大，分子内所含的电子数愈多，分子的变形性愈大，色散力亦愈大。愈多，分子的变形性愈大，色散力亦愈大。第6页，本讲稿共18页 （二）诱导力（二）诱导力 是分子的固有偶极与诱导偶极间的作用力，它的大是分子的固有偶极与诱导偶极间的作用力，它的大小与分子的极性和变形性等有关。小与分子的极性和变形性等有关。（三）取向力（三）取向力 是分子的固有偶极间的作用力，它的大小与分子的极性和温是分子的固有偶极间的作用力，它的大小与分子的极性和温度有关。极性分子的偶极矩愈大，取向力愈大度有关。极性分子的偶极矩愈大，取向力愈大;温度愈高，取向温度愈高，取向力愈小。力愈小。第7页，本讲稿共18页 三、产生原因三、产生原因 （一）取向力（一）取向力 当极性分子相互接近时，它们的固有偶极将同极相当极性分子相互接近时，它们的固有偶极将同极相斥而异极相吸，定向排列，产生分子间的取向力。偶极斥而异极相吸，定向排列，产生分子间的取向力。偶极矩越大，取向力越大。矩越大，取向力越大。（二）诱导力（二）诱导力 当极性分子与非极性分子相互接近时，非极性分子当极性分子与非极性分子相互接近时，非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下，发生极化，产生诱导在极性分子的固有偶极的作用下，发生极化，产生诱导偶极，然后诱导偶极与固有偶极相互吸引而产生分子间偶极，然后诱导偶极与固有偶极相互吸引而产生分子间的诱导力。当然极性分子之间也存在诱导力。的诱导力。当然极性分子之间也存在诱导力。第8页，本讲稿共18页 （三）色散力（三）色散力 色散力是非极性分子之间，由于组成分子的正、负微粒色散力是非极性分子之间，由于组成分子的正、负微粒不断运动，产生瞬间正、负电荷重心不重合，而出现瞬时偶不断运动，产生瞬间正、负电荷重心不重合，而出现瞬时偶极。分子量越大，色散力越大。当然在极性分子与非极性分极。分子量越大，色散力越大。当然在极性分子与非极性分子之间或极性分子之间也存在着色散力。子之间或极性分子之间也存在着色散力。第9页，本讲稿共18页 四、性质四、性质 范德华引力是存在于分子间的一种不具有方向性和饱范德华引力是存在于分子间的一种不具有方向性和饱和性，作用范围在几百个皮米之间的力。它对物质的沸点、和性，作用范围在几百个皮米之间的力。它对物质的沸点、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化学性质有决定性的影响.第10页，本讲稿共18页 第三节第三节 氢键氢键 一、氢键的定义一、氢键的定义 与电负性大的原子（用与电负性大的原子（用X X代表）以共价键结合的氢原代表）以共价键结合的氢原子，还可与另一个电负性大的原子子，还可与另一个电负性大的原子Y Y相结合，形成的一种弱相结合，形成的一种弱键称为氢键。可用键称为氢键。可用X XH HY Y表示。表示。二、产生的条件二、产生的条件要有一个与电负性很大的元素要有一个与电负性很大的元素X X以共价键结合的氢原子；以共价键结合的氢原子；还要有一个电负性很大且含有孤电子对的原子还要有一个电负性很大且含有孤电子对的原子Y Y；X X与与Y Y的的原原子子半半径径要要小小，这这样样X X原原子子的的电电子子云云才才不不会会把把Y Y原原子子排排斥斥开。开。三、氢键的特点三、氢键的特点第11页，本讲稿共18页 氢键比化学键弱但是比分子间作用力强；氢键比化学键弱但是比分子间作用力强；氢键的强弱：与氢键的强弱：与X X、Y Y原子的电负性和半径有关。原子的电负性和半径有关。X X、Y Y 原子的电负性大，半径小则形成的氢键越强。原子的电负性大，半径小则形成的氢键越强。氢键具有方向性和饱和性（对大多数而言）：氢键具有方向性和饱和性（对大多数而言）：氢键的氢键的 方向性方向性是指是指Y Y原子与原子与X XH H形成氢键时，将尽可能使氢形成氢键时，将尽可能使氢 键与键与X XH H键轴在同一方向，即键轴在同一方向，即X XH HY Y三个原子在同三个原子在同 一直线上。这样，一直线上。这样，X X与与Y Y之间距离最远，两原子电子云之间距离最远，两原子电子云 之间排斥力最小，所形成的氢键最强，体系更稳定。之间排斥力最小，所形成的氢键最强，体系更稳定。氢键的饱和性氢键的饱和性是指每一个是指每一个X XH H只能与一个只能与一个Y Y原子形成原子形成 氢键。氢键。氢键的本质：是一种较强的具有方向性的静电引力。氢键的本质：是一种较强的具有方向性的静电引力。第12页，本讲稿共18页四、氢键的种类四、氢键的种类分子间氢键：由两个或两个以上分子形成的氢键。分子间氢键：由两个或两个以上分子形成的氢键。如：如：HFHF；H H2 2O O；HCOOHHCOOH。第13页，本讲稿共18页分子内氢键：同一分子内形成的氢键，形成螯和环，分子内氢键：同一分子内形成的氢键，形成螯和环，多见于有机化合物。如：邻硝基苯酚多见于有机化合物。如：邻硝基苯酚 、邻苯二酚邻苯二酚第14页，本讲稿共18页五、氢键对物质性质的影响五、氢键对物质性质的影响对物质熔、沸点的影响：当分子间存在氢键时，分子对物质熔、沸点的影响：当分子间存在氢键时，分子 间的结合力增大，熔、沸点升高；但当分子内形成氢间的结合力增大，熔、沸点升高；但当分子内形成氢 键时常使其熔沸点低于同类化合物。键时常使其熔沸点低于同类化合物。对水及冰密度的影响：冰中的水分子都以氢键相连，对水及冰密度的影响：冰中的水分子都以氢键相连，形成空旷的结构，密度减小。临界点是形成空旷的结构，密度减小。临界点是44，此时分，此时分 子热运动减弱，易形成氢键。子热运动减弱，易形成氢键。对物质溶解度的影响：在极性溶剂中，若溶质能与溶对物质溶解度的影响：在极性溶剂中，若溶质能与溶 剂形成氢键，则溶解度增大，如剂形成氢键，则溶解度增大，如NH3NH3极易溶于水，乙极易溶于水，乙 醇与水能以任意比例混溶。醇与水能以任意比例混溶。第15页，本讲稿共18页习题习题l1.1.描述各种次级作用力，列出它们的相对强度关系？描述各种次级作用力，列出它们的相对强度关系？l2.2.液体的蒸汽压随温度的增高而增加：液体的蒸汽压随温度的增高而增加：对或错；对或错；为什么为什么l3.3.请告知摩尔熔解热与摩尔蒸发热的大小关系？为什么？请告知摩尔熔解热与摩尔蒸发热的大小关系？为什么？l4.4.一个非极性气体分子可以凝结成液体：一个非极性气体分子可以凝结成液体：对或错；对或错；为什么？为什么？第16页，本讲稿共18页l5.5.下列分子中，何者可能形成氢键？下列分子中，何者可能形成氢键？CHCH4 4,H,H2 2O,CClO,CCl4 4,H-F,H,H-F,H2 2S Sl6.6.下列化合物中，列出它们的蒸发热的大小顺序：下列化合物中，列出它们的蒸发热的大小顺序：C C2 2H H5 5OH,CHOH,CH3 3OCHOCH3 3,CH,CH4 4,H,H2 2O Ol7.7.在一个开放的容器，水为何可以持续的蒸发？在一个开放的容器，水为何可以持续的蒸发？l8.8.一种液体，在任何压力下都可沸腾。一种液体，在任何压力下都可沸腾。对或错，对或错，为什么？为什么？l9.CH9.CH3 3COOHCOOH和和C C5 5H H1010，何者可同水混和成溶液，为什么？，何者可同水混和成溶液，为什么？第17页，本讲稿共18页l10.10.从低到高列出下列化合物之熔点高低？从低到高列出下列化合物之熔点高低？HClHCl，H H2 2O,HO,H2 2S Sl11.11.在在7575时，水的平衡蒸汽压时时，水的平衡蒸汽压时23.6torr23.6torr，大气中水的分，大气中水的分压是压是12.3torr12.3torr。请算出相对湿度。请算出相对湿度。l12.12.水蒸汽和开水对皮肤的灼伤何者厉害？为什么？水蒸汽和开水对皮肤的灼伤何者厉害？为什么？第18页，本讲稿共18页
