化學：《分子間作用力 分子晶體》課件1（45張PPT）（蘇教版選修4）

,歡迎進入化學課堂,專題3,分子間作用力分子晶體,微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì),第四單元,水的電解,范德華力、氫鍵,范德華力,范德華(VanDerWaals18371923)荷蘭物理學家。提出了范德華方程。研究了毛細作用，對附著力進行了計算。推導出物體氣、液、固三相相互轉(zhuǎn)化條件下的臨界點計算公式。1910年因研究氣態(tài)和液態(tài)方程獲諾貝爾物理學獎。原子間和分子間的吸引力被命名為范德華力。,范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力，它使得許多物質(zhì)能以一定的凝聚態(tài)（固態(tài)或液態(tài)）存在。,范德華力存在于液固氣態(tài)的任何微粒之間。作用力屬短程力：300500pm范圍內(nèi)。無方向性和飽和性。,影響范德華力的因素：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。,范德華力比化學鍵弱得多。一般來說，某物質(zhì)的范德華力越大，則它的熔點、沸點就越高。對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，范德華力一般隨著相對分子質(zhì)量的增大而增強。,a.取向力當極性分子和極性分子相互接近時，它們的固有偶極的同極相斥而異極相吸，就使得極性分子按一定方向排列，因而產(chǎn)生了分子間的作用力，這種力叫取向力。分子極性越強，取向力越大。這種力只存在于極性分子與極性分子之間。,范德華力的成因：,b.誘導力當極性分子和非極性分子相接近時，非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下，發(fā)生極化，而產(chǎn)生誘導偶極，然后誘導偶極與極性分子固有偶極相互吸引。這種由于誘導偶極而產(chǎn)生的作用力，稱為誘導力。這種力產(chǎn)生于極性分子與非極性分子之間，當然極性分子與極性分子之間也互相誘導，因而也有這種力。,范德華力的成因：,c.色散力從統(tǒng)計觀點看，非極性分子沒有極性，但組成分子的正、負微?？偸窃诓粩嗟剡\動著，在某一瞬間，對多個分子而言總可能有分子出現(xiàn)正、負電荷重心不重合，而成為偶極子，這種偶極叫瞬時偶極。對大量分子，這種瞬時偶極的存在就成為經(jīng)常性的，這種靠瞬時偶極產(chǎn)生的作用力叫色散力。,范德華力的成因：,范德華力對物質(zhì)的沸點、熔點、氣化熱、熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等物理化學性質(zhì)有決定性的影響。,實驗證明：對大多數(shù)分子來說，色散力是主要的；只有偶極矩很大的分子(如水)，取向力才是主要的；而誘導力通常是很小的。,氫鍵的形成,氧族元素的氫的化合物的熔點和沸點,在有些化合物中氫原子似乎可以同時和兩個電負性很大而原子半徑較小的原子(如O、F、N等)相結(jié)合，一般表示為XHY，其中HY的結(jié)合力就是氫鍵。,XHY表示氫鍵鍵長指X和Y的距離鍵能指XHY分解為XH和Y所需要的能量,冰晶體中的氫鍵,分子間氫鍵,分子內(nèi)氫鍵,(1)對沸點和熔點的影響分子間氫鍵的形成使物質(zhì)的沸點和熔點升高。分子內(nèi)氫鍵的生成使物質(zhì)的沸點和熔點降低。,氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：,(2)對溶解度的影響在極性溶劑里，如果溶質(zhì)分子與溶劑分子間可以生成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。,氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：,水和甲醇的相互溶解（深藍色虛線為氫鍵）,蛋白質(zhì)分子中的氫鍵（圖中虛線表示氫鍵）,DNA雙螺旋是通過氫鍵使它們的堿基（AT和CG）相互配對形成的（圖中虛線表示氫鍵）,范德華力是普遍存在的一種分子間作用力，屬于電性作用。這種作用力比較弱。范德華力越強，物質(zhì)的熔點和沸點越高。氫鍵屬于一種較強的分子間作用力，既可以存在于分子之間，也可以存在于復雜分子的內(nèi)部。氫鍵的存在使物質(zhì)具有某些特殊性質(zhì)。,分子晶體,干冰及其晶胞,通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體稱為分子晶體,碘晶體及其晶胞,某些分子晶體的熔點,分子晶體的特點,低熔點、硬度小、升華。,典型的分子晶體,（1）所有非金屬氫化物如水、硫化氫、氨、氯化氫、甲烷等（2）部分非金屬單質(zhì)如鹵素（X2）、氧（O2）、硫（S8）、氮（N2）、白磷（P4）、碳60（C60）等（3）部分非金屬氧化物如CO2、P4O6、P4O10、SO2等（4）幾乎所有的酸（而堿和鹽則是離子晶體）（5）絕大多數(shù)有機物的晶體,原子晶體與分子晶體的比較,分子晶體的結(jié)構(gòu)特征：,分子密堆積,如果分子間作用力只是范德華力，若以一個分子為中心，其周圍通?？梢杂?2個緊鄰的分子。,分子間作用力與化學鍵的關系,分子間作用力主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，而化學鍵則主要影響物質(zhì)的化學性質(zhì)。,分子間作用力與分子晶體熔、沸點的關系,分子晶體要熔化、要汽化都要克服分子間的作用力。分子間作用力越大，物質(zhì)熔化和汽化時需要的能量就越多，物質(zhì)的熔點和沸點就越高。分子晶體熔化時，一般只破壞了分子間作用力，不破壞分子內(nèi)的化學鍵，但也有例外，如硫晶體（S8）熔化時，既破壞了分子間的作用力，同時部分SS鍵斷裂，形成更小的分子。,晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部包含有兩種以上鍵型的晶體可統(tǒng)稱為混合鍵型晶體。這類晶體中的典型例子就是石墨晶體。,石墨,在石墨晶體中，碳原子是分層排布的，層內(nèi)所有碳原子以共價鍵相結(jié)合成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個碳原子與和它緊鄰的3個碳原子相連，鍵角120；由碳原子組成的最小環(huán)為平面六元環(huán)。層與層之間為分子間作用力。,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,