3-4分子间作用力分子晶体
《分子间作用力 分子晶体》课件(教师版)解析
分子晶体熔化时，一般只破坏了分子间作用力，不 破坏分子内的化学键，但也有例外，如硫晶体（S8）熔 化时，既破坏了分子间的作用力，同时部分S－S键断裂， 形成更小的分子。
几种类型的晶体结构和性质
2、分子晶体的特点： 熔点低、硬度小、易升华。
某些分子晶体的熔点
分子晶体
氧
氮
白磷
水
熔点
－218.3 －210.1
44.2
0
分子晶体 硫化氢
甲烷
乙酸
尿素
熔点
－85.6
－182.5
16.7
132.7
3、典型的分子晶体
（1）所有非金属氢化物 如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等
（2）部分非金属单质 如卤素（X2）、氧（O2）、硫（S8）、氮 （N2）、 白
分布是否均匀等。
范德华力比化学键弱得多。一般来说，某 物质的范德华力越大，则它的熔点、沸点就越 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。
二、氢键的形成
氧族元素的氢化物的熔点和沸点
温度/℃
100
H2O
0 H2O
H2Te 沸点
H2Se H2S
H2Te熔点
H2S H2Se
晶体类型 金属晶体 离子晶体 原子晶体 分子晶体
构成微粒 结 构 微粒间作
用力
金属离子、 自由电子
金属键
阴、阳离子 离子键
原子 共价键
分子
分子间作 用力
熔、沸点 有高有低
较高
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
很高
分子晶体
BC
A组 Cl键键 Ⅰ.H—I键键能大于H—Cl键键 I键键能大于H Cl 能 C1键键 Ⅱ.H—I键键能小于H—C1键键 I键键能小于H C1 能 HI分子间作用力大于 分子间作用力大于HCl Ⅲ.HI分子间作用力大于HCl 分子间作用力 HI分子间作用力小于 分子间作用力小于HCl Ⅳ.HI分子间作用力小于HCl 分子间作用力
5,关于下列常见晶体说法正确的是
2 60
冰中每个水分子周围有12 12个紧邻的水分子 B.冰中每个水分子周围有12个紧邻的水分子 C.水在固态时密度一定比液态小 干冰中, 个分子周围有12的紧邻分子, 12的紧邻分子 D.干冰中,1个分子周围有12的紧邻分子, 密度比冰小. 密度比冰小.
有下列两组命题,B组中命题正确,且能用A ,B组中命题正确 6,有下列两组命题,B组中命题正确,且能用A组 命题加以正确解释的是 A. Ⅰ ① B. Ⅱ ② C. Ⅲ ③ D. Ⅳ ④
B组 ①HI比HCI稳定 HI比HCI稳定 ②HCl比HI稳定 HCl比HI稳定 ③HI沸点比HCl高 HI沸点比HCl 沸点比HCl高 ④HI沸点比HCl低 HI沸点比HCl 沸点比HCl低
�
5,典型的分子晶体
(1)所有非金属氢化物: (1)所有非金属氢化物: H2O,H2S,NH3,CH4,HX 所有非金属氢化物 (2)部分非金属单质:X (2)部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60,稀有气体 部分非金属单质 60, (除硼,金刚石,晶体硅) 除硼,金刚石,晶体硅) (3)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10 (3)部分非金属氧化物: 部分非金属氧化物 (除二氧化硅) 除二氧化硅) (4)几乎所有的酸: (4)几乎所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 几乎所有的酸 (5)大多数有机物的晶体:冰醋酸, (5)大多数有机物的晶体:冰醋酸,蔗糖 大多数有机物的晶体
晶体及分子间作用力
金刚石的结构
• 1molC（金刚石）可以形成2molC-C单 键。
•
石墨晶体中层与层之间相隔 • 340pm • ，距离较大，是以范德华力结合
同层的碳原子形成共价键，石墨晶体中层与层之 间相隔距离较大，是以范德华力结合
白磷的结构
白磷中1molP形成1.5molP-P键
共价键数的计算
• 1、1molSiO2中含有4molSi-O单键 • 2、1molC（金刚石）可以形成2molCC单键 • 3、1mol（石墨）中含3/2molC-C单键 • 4、白磷中1molP形成1.5molP-P键
氢键比化学键弱的多但比分子
间的作用力强。
总结：分子间作用力与化学键的比较
作用微粒
作用力大小
意义 影响化学性质 和物理性质（如稳定 性）
影响物理性质 （熔沸点等）
化学键 分子内原子间 作用力大
范德华力
分子之间
作用力小
注意：分子之间无化学键
二、常见晶体及其键数的计算
1molSiO2中含有4molSi-O单键
键数计算
• 1、金刚石的晶体结构是一种空间网状结构，每一个碳原 子与周围的四个碳原子形成一个正四面体，即正四面体中 心的一个碳原子参与形成4个C-C单键，该碳原子对一个 C-C单键的“贡献”都是1/2，所以，正四面体中心的这 个碳原子参与形成的C-C单键数目相当于4×1/2=2， 故金刚石中，1molC（金刚石）可以形成2molC-C单 键。 2、二氧化硅晶体的结构也是一种空间网状结构，每一个 硅原子与周围的四个氧原子形成一个Si、O正四面体，即 硅原子位于正四面体的中心，四个氧原子位于正四面体的 四个顶点上，每一个氧原子参与形成2个Si、O正四面体， 即每一个硅原子与周围的四个氧原子可以形成四个Si-O 单键，所以，1molSiO2中含有4molSi-O单键 3、石墨的空间结构是一种层状结构，在每一层中，每一 个碳原子参与形成3个平面正六边形，每1个正六边形含6 个碳原子，所以，一个碳原子对形成C-C单键“贡献”都 是1/2，考察每一个共用的碳原子形成的C-C单键数目是 3×1/2=3/2，所以1mol（石墨）中含用力（范德华力）和氢键
2020年春高二化学下学期选修《物质结构与性质》学案3.4.1分子间作用力
专题三第四单元分子间作用力分子晶体第1课时分子间作用力【学习目标】1.熟知常见的分子间作用力(范德华力和氢键)的本质及其对物质性质的影响。
2.会比较判断范德华力的大小，会分析氢键的形成。
【新知导学】一、范德华力1．分析讨论，回答下列问题：(1)液态苯、汽油等发生汽化时，为何需要加热？(2)降低氯气的温度，为什么能使氯气转化为液态或固态？(3)卤素单质F2、Cl2、Br2、I2，按其相对分子质量增大的顺序，物理性质(如颜色、状态、熔点、沸点)有何变化规律？2．上述事实能够说明：(1)固体、液体和气体中分子之间的________叫范德华力。
(2)一般来说，相对分子质量________，范德华力越大。
(3)范德华力一般没有方向性和饱和性，只要分子周围空间允许，当气体分子凝聚时，它总是________________________________________________________________________。
3．范德华力对物质性质的影响(1)对物质熔、沸点的影响①组成和结构相似的分子，相对分子质量________，范德华力________，物质的熔、沸点就越高。
例如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4<CI4。
②组成相似且相对分子质量相近的物质，分子电荷分布越不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。
③在同分异构体中，一般来说，支链数________，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。
(2)对物质溶解度的影响溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越______，溶解度越大。
【归纳总结】1.范德华力普遍存在于________、________和________分子之间。
2．影响范德华力的因素：主要包括__________、________________以及分子中电荷分布是否均匀等。
3．范德华力______，物质的________越高，______越大。
分子间作用力分子晶体
分子间作用力分子晶体分子晶体（molecular crystal）是由分子间的非共价作用力形成的晶体结构。
这种晶体结构由分散的分子通过弱的相互作用力组成，而不是由金属键或离子键组成的。
分子晶体是一类非常常见的晶体类型，包括有机晶体、冰晶体等。
范德华力是一种由于分子间电子云的偶极瞬时极化而产生的相互作用力。
它是分子晶体中最弱的一种作用力，但也是最普遍和最重要的。
范德华力随着分子间的距离增加而减弱，但随着分子间电荷分布的改变而变化。
范德华力的强度取决于分子的极性和大小。
氢键是另一种重要的分子间作用力。
它是一种特殊的电荷间相互作用力，通常涉及一个氢原子与一个电负性较大的原子（如氮、氧、氟）之间形成的相互作用。
氢键是一种强作用力，能够使分子更紧密地结合在一起。
它在水分子中的作用是形成水的固态结构（冰）的重要原因。
氢键也在很多有机分子晶体中起到关键作用。
π-π相互作用是一种特殊的分子间力，通常涉及芳香环中的π电子云之间的相互作用。
这种相互作用可以使芳香环平行排列并相互叠加，从而增强晶体的稳定性。
π-π相互作用对于一些有机分子晶体，如芳香族化合物晶体，具有重要的作用。
除了这些主要的分子间作用力，还有其他一些较弱的作用力也可以参与分子晶体的形成，例如离域电子的相互作用和疏水作用等。
分子晶体具有一些独特的性质和应用。
首先，它们通常具有较低的硬度和脆性，这是由于它们之间的非共价作用力较弱所致。
其次，分子晶体通常是电绝缘体，因为它们之间没有可以形成导电电子的共价键。
此外，由于分子晶体中分子之间的间隙，它们通常对溶剂和小分子具有较高的吸附能力。
这些特性使得分子晶体在材料科学、化学和生物学等领域具有广泛的应用，如药物晶体工程、分子传感器、光电器件等。
总之，分子间作用力是分子晶体形成的关键因素。
范德华力、氢键和π-π相互作用等主要作用力共同作用，通过将分子组装在一起形成晶体结构。
分子晶体具有一系列特殊性质和应用，成为材料科学和化学研究中的重要主题。
分子间作用力、氢键、不同类型的晶体
晶体的类型
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
根据晶体构成 微粒和相互作 用不同分为四 种类型：
1、离子晶体
氯化钠晶体和晶体模型
氯 化 钠
Cl-
Na+
1、离子晶体
• 定义：
离子化合物中的阴、阳离子间按一定方式 有规则地排列而成的晶体叫做离子晶体。
构成微粒 阴、阳离子 作用力
离子键
形成离子晶体的物质： 离子化合物（NaCl、Na2O、BaSO4、铵盐等） 物理性质： 具有 的熔沸点，有 的硬度， 固态时 导电，在熔融状态或水溶液中 导电， 有些离子晶体 于水，有些 溶于水。
【问题探究1】
①在NaCl晶体中每个Na+同时吸 ６ 引着＿个Cl ，每个Cl 同时吸引 着＿个 ６ Na+。
【问题探究2】
②在NaCl晶体中是否存在单 个的NaCl分子? 不存在
符号“NaCl”表示什么含义？
归纳 离子晶体一般熔沸点 较高、硬度较大，不 导电，但在熔融状态 时能导电。
2、分子晶体
原子晶 晶体类型 离子晶体 分子晶体 体 熔沸点 硬 度 较高 较硬
金属晶体
很低
一般很软
很高 很硬
有高有低 有硬有软
晶体不导 晶体不导 导电情况 电、熔化 电、熔化 不导电 能导电 微粒种类 离子 分子 微粒间的 作用力 离子键
一般 不导电 大多良好
原子 共价键
分子间 作用力
总结：1、物质熔沸点高低的比较
化学键
原子间 或离子间
作用力大 作用力小
影响化学性质和 物理性质
范德华力
分子之间
影响物理性质 （熔沸点等）
分子之间无化学键
一些氢化物的沸点
分子间作用力分子晶体完整版课件
A.6
B.8
C.10
D.12
【解析】选D。根据干冰结构特点,干冰晶体是一种面心立方结构,每 个CO2周围等距离且最近的CO2有12个(同层4个,上层4个,下层4个)。
【总结归纳】 1.典型的分子晶体模型:
单质碘
干冰
冰
晶胞或结核模型
微粒间作用力
晶胞微粒数 配位数
范德华力 4
范德华力
4 12
范德华力和 氢键
4
2.分子晶体的变化规律: (1)对于组成和结构相似、晶体中不含氢键的物质来说,随着相对分子 质量的增大,范德华力增大,熔、沸点升高。如卤素单质、四卤化碳、 稀有气体等。 (2)同分异构体中,支链越多,熔、沸点越低。如沸点:正戊烷>异戊烷> 新戊烷。芳香烃及其衍生物的同分异构体熔、沸点一般遵循“邻位> 间位>对位”的顺序。
(5)存在氢键的分子的熔、沸点比一般分子的高。 ( ) 分析:×。分子间氢键的存在会导致物质的熔、沸点升高,但是分子内 氢键的存在会降低物质的熔、沸点。 (6)分子晶体熔化时,只破坏分子间作用力,不破坏分子内的化学 键。 ( ) 分析:√。分子晶体熔化时,只是分子间的距离变大,分子并没有变化, 所以不破坏分子内的化学键。
有方向性、 有饱和性
有方向性、有饱 和性
范德华力
氢键
共价键
强度 比较
共价键>氢键>范德华力
①随着分子极性的增 影响
大而增大 强度
②组成和结构相似的 的
物质,相对分子质量越 因素
大,范德华力越大
A—H…B中A、B的 电负性越大,B原 子的半径越小,氢 键越牢固
成键原子半径越 小,键长越短,键 能越大,共价键 越稳定
选修三分子晶体和共价晶体知识点梳理
选修三分子晶体和共价晶体知识点梳理(一)分子晶体：构成晶体的微粒间通过分子间作用力相互作用所形成的晶体，称为分子晶体。
分子晶体中存在的微粒是分子，不存在离子。
较典型的分子晶体有非金属氢化物，部分非金属单质，部分非金属氧化物，几乎所有的酸，绝大多数有机物的晶体等。
分子晶体中存在的相互作用力主要是分子间作用力，它是分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，叫做分子间作用力，也叫范德华力。
分子间作用力只影响物质的熔沸点、硬度、密度等物理性质，分子晶体一般都是绝缘体，熔融状态不导电。
对于某些含有电负性很大的元素的原子和氢原子的分子，分子间还可以通过氢键相互作用。
氢键的形成条件：它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力形成，(它不属于化学键)一般表示为X-H…Y。
这种静电吸引作用就是氢键。
氢键同样只影响物质的熔沸点和密度，对物质的化学性质没有影响分子晶体的结构特征：没有氢键的分子密堆积排列，如CO2等分子晶体，分子间的作用力主要是分子间作用力，以一个分子为中心，每个分子周围有12个紧邻的分子存在。
还有一类分子晶体，其结构中不仅存在分子间作用力，同时还存在氢键，如：冰。
此时，水分子间的主要作用力是氢键，每个水分子周围只有4个水分子与之相邻。
称为非密堆积结构。
说明：1、分子晶体的构成微粒是分子，分子中各原子一般以共价键相结合。
因此，大多数共价化合物所形成的晶体为分子晶体。
如：部分非金属单质、非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸以及绝大多数的有机物等都属于分子晶体。
但并不是所有的分子晶体中都存在共价键，如：由单原子构成的稀有气体分子中就不存在化学键。
也不是共价化合物都是分子晶体，如二氧化硅等物质属于原子晶体。
2、由于构成晶体的微粒是分子，因此分子晶体的化学式可以表示其分子式，即只有分子晶体才存在分子式。
3、分子晶体的微粒间以分子间作用力或氢键相结合，因此，分子晶体具有熔沸点低、硬度密度小，较易熔化和挥发等物理性质。
分子间力与分子晶体
第三节 分子间力与分子晶体
教学要求：
理解分子间力形成的原因，掌握产生分子极性的条件、 分子间力的种类及其形成过程；理解氢键的形成及其对物质 性质的影响。
分子 非极性分子-非极性分子 非极性分子-极性分子
分子间力种类 色散力 色散力、诱导力 色散力、诱导力、取向 力
极性分子-极性分子
4.分子间力的特点 分子间力的特点
（1）本质是一种电性引力，该作用力较小。 （2）既无饱和性又无方向性。 （3）分子间力的大小随着分子间距离的增大而减弱。
5.分子间力的影响因素 分子间力的影响因素
分子内处于不停运动的电子与核产生瞬间相对位移，使 ， 分子产生瞬时偶极。 色散力：由瞬时偶极产生的作用。 α越大，色散作用越强。
2.极性分子和非极性分子间——诱导力 极性分子和非极性分子间 极性分子和非极性
固有偶极和诱导偶极间的吸引力是诱导力。
当极性分子与非极性分子相互靠近时：
_ +
诱导力的大小由两个因素决定：
极性分子
+
_+_取向变形分子的偶极=固有偶极+诱导偶极 极性分子本身是个微电场，因而，极性分子与 极性分子之间，极性分子与非极性分子之间也会 发生极化作用。
二.分子间力（范德华力） 分子间力 范德华力）
固有偶极 分子偶极 诱导偶极 瞬时偶极 分子间力
取向力 诱导力 色散力
1.瞬时偶极与非极性分子间的色散力 瞬时偶极与非极性分子间的色散力 瞬时偶极与非极性分子间的
晶胞的大小、型式——晶胞参数 晶胞要素 晶胞的内容——组成晶胞的原子、分 子及它们在晶胞中的位置 分子晶体：晶体在晶格接点上排列的粒子是分子
分子间的作用力 分子晶体
（2）每个环平均拥有：
1
个C－C键, 1/2个C原子。
个六元环所共有，每个C
（3）晶体中每个C原子被 12 原子占有 2 个C－C键。
练
习
1.下列物质中，固态时一定是分子晶体的 是 D A. 酸性氧化物 B. 非金属单质 C. 碱性氧化物 D. 含氧酸
2.下列哪种情况下，一对物质中有且只有同 一种作用力被克服 D A. 使H2 和HF气化 B. 熔融C和Ca C. 溶解LiCl和ICl D. 熔融CCl4和I2
这使得它的熔点 比分子量相近的醋酸、 硝酸高。
问题解决：
１.氨气极易溶与水 ２.氟化氢的熔点高于氯化氢 ３.硝酸的熔点比醋酸低 ４.水的密度比冰的密度大
冰浮在水 面上
在水蒸气中水以单个的H20分子形 式存在；在液态水中，经常是几个 水分子通过氢键结合起来，形成 （H20）n；在固态水（冰）中，水 分子大范围地以氢键互相联结，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．
氢键的书写形式
H2O中的氢键 O H O H H H
HF中的氢键
H F NH3中的氢键 N H N H H H H H H F
H
F
【交流与讨论】
邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛是同分 异构体，邻羟基苯甲醛的熔点2℃，沸点 115℃，对羟基苯甲醛的熔点196.5℃，沸 点250℃。请从它们的结构特点分析它们所 形成的氢键的不同，以及导致两者熔点差 异的原因。
(2) 部分非金属单质: X2, N2, O2, H2, S8, P4, C60 ,惰气。
(3) 部分非金属氧化物: CO2, SO2, N2O4, P4O6, P4O10
(4) 几乎所有的酸： H2SO4, HNO3, H3PO4
高中化学-分子晶体和共价晶体
第二节分子晶体和共价晶体一、分子晶体1．概念：只含分子的晶体。
2．粒子间的作用分子晶体中相邻的分子间以分子间作用力相互吸引。
3．常见分子晶体及物质类别【注】稀有气体为的分子为单原子分子，因此，有稀有气体单质形成的晶体也是分子晶体。
4．物理特性(1)分子晶体的熔、沸点较低，密度较小，硬度较小，较易熔化和挥发，部分分子晶体易升华，（如干冰、碘、红磷等）。
(2)一般是绝缘体。
分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的离子或自由电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电。
有些分子晶体的水溶液能导电，如HI、乙酸等。
(3)溶解性符合“相似相溶规律”。
【注】分子晶体熔、沸点高低的比较规律①分子晶体中分子间作用力越大，物质熔、沸点越高，反之越低。
②具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常高。
5.分子晶体的常见堆积方式6.常见分子晶体的结构分析(1)冰①水分子之间的主要作用力是氢键，当然也存在范德华力。
②氢键有方向性，它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。
(2)干冰①干冰中的CO 2分子间只存在范德华力，不存在氢键。
②每个晶胞中有4个CO 2分子，12个原子。
每个CO 2分子周围等距离紧邻的CO 2分子数为12个。
【注】冰晶体中，每个水分子与其他4个水分子形成氢键，每个水分子平均形成2个氢键（每个氢键由2个水分子均摊，故4×21=2）二、共价晶体1.定义：所有原子都以共价键相互结合形成共价键三维骨架结构的晶体叫共价晶体。
2.构成微粒及微粒间的作用力共价晶体⎩⎨⎧ 构成粒子：原子粒子间作用力：共价键【注】①共价晶体中不存在单个分子，因此，共价晶体的化学式不代表其实际组成，只表示其组成的原子个数比。
①共价晶体融化时被破坏的作用力是共价键。
①共价晶体中只有共价键，但含有共价键的晶体不一定是共价晶体。
如CO2、H2O等分子晶体中也含有共价键。
3.常见的共价晶体4.共价晶体的物理性质(1)熔点很高。
分子间作用力分子晶体
从H2O NH3 HF的成键情况和中心原子价 层电子等讨论形成氢键的条件
子的原子
氢键成因探究
3.氢键的存在与分类
分 子 的 性 质
分子间氢键：
分子内氢键：
3、氢键对物质性质的影响
（1）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 升高， 分子内形成氢键则会导致物质的熔沸点 降低
（2）对溶解度的影响 • 溶质分子与溶剂分子之间形成氢键使溶 质溶解度增大。
应用与拓展
为什么NH3极易溶于水？ 为什么冰的密度比液态水小?
在固态水（冰）中，水分子大范围地以 怎样解释接近水的沸点的水蒸气 氢键互相联结，形成相当疏松的晶体， 的相对分子质量测定值比用化学 从而在结构中有许多空隙，造成体积膨 式H2O计算出来相对分子质量大一 胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。 些？ (H2O)n
4.晶体分子结构特征
（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆 积（每个分子周围有12个紧邻的分子，如： C60、干冰 、I2、O2） （２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征 （如：HF 、冰、NH3 ）
分子的密堆积
（与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个 ）
干 冰 的 晶 体 结 构 图
结论：结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，
熔沸点越高
(3)范德华力与分子的极性的关系 分子 CO N2 相对分 子质量 28 28 分子的 极性 极性 非极性 熔点/℃ -205.05 -210.00 沸点/℃ -191.49 -195.81
结论：相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大， 范德华力越大, ，其熔沸点越高
3.典型的分子晶体
(1)所有非金属氢化物： H2O, H2S, NH3, CH4, HX
分子间作用力_分子晶体
石墨的晶体结构模型
混合晶体
练
习
1.下列物质中，固态时一定是分子晶体的是 A. 酸性氧化物 B. 非金属单质 C. 碱性氧化物 D. 含氧酸
D
2.下列哪种情况下，一对物质中有且只有同一种作 用力被克服 D A. 使H2 和HF气化 B. 熔融C和Ca C. 溶解LiCl和ICl D. 熔融CCl4和I2
I2
254
113.5
184.4
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。处
拓展视野
阅读教材Ｐ５２页： 理解氢键在生命活动中的重要作用(氢 键是地球的美容师，描绘着生命的蓝 图)
晶莹的水珠
氨气溶于水时，大部分NH3 与H2O以氢键（用…表示）结 合成NH3 ·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3 ·H2O 的结构式为（ ） D A.H B. H │ │ N—H …O—H N—H …H—O │ │ │ │ H H H H C. H D. H │ │ H—N…O—H H— N … H— O │ │ │ │ H H H H
几种类型晶体的结构和性质比较
晶体类型 结 构成微粒 构 微粒间作用力 金属晶体 金属阳离子 和自由电子 离子晶体 原子晶体 分子晶体
阴、阳 离子 离子键 较高 较大
原子 共价键 很高 很大
分子
分子间作用力
金属键
差异大 差异大
性
质
熔、沸点
硬 度
较低 较小
固体及熔化不导 电,有些溶于水 能导电 干冰、冰
HCl PH3 SiH4 CH4
H2Se AsH3 HBr
SbH3
HI SnH4
[高二理化生]分子间作用力 分子晶体
![[高二理化生]分子间作用力 分子晶体](https://img.taocdn.com/s3/m/5ac97422cc17552707220858.png)
（3）在碳原子数相同的烷烃的同分异构体 熔沸点越低 。 中，一般来说，支链数越多___________ 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。
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。
AsH3 HCl HBr PH3 GeH4 SiH4 CH4
H2 S
H2Se
SbH3
HI SnH4
一 些 氢 化 物 的 沸 点
1、下列物质中，分子间不能形成氢键的是 A、NH3 B、N2H4 C、CH3COOH D、CH3COCH3 E、CH3CHO E、CH3CH2OH
乙醇分子与H2O分子可形成氢键，使 二者可以任意比例混合，低级的醇、 醛、酮可溶于水。在自然界，H2O分 子中的H与岩石中的氧形成氢键，而 使岩石中离子溶于水，造成岩石风 化…
（2）石墨晶体的导电性和润滑性
练
习
1.下列物质中，固态时一定是分子晶体的 是 D A. 酸性氧化物 B. 非金属单质 C. 碱性氧化物 D. 含氧酸
2.下列哪种情况下，一对物质中有且只有同 一种作用力被克服 D A. 使H2 和HF气化 B. 熔融C和Ca C. 溶解LiCl和ICl D. 熔融CCl4和I2
石墨的晶体结构模型
1、石墨晶体的结构特点
①分层的平面网状结构，层内每个C原子以 共价键 与周围的 3 个C原子结合；层间 分子间作用力
为 6
；层内最小环有
个C原子组成。
②图中平均每个正六边形占有C原子数为
四种晶体类型的比较
四种晶体类型的比较1如：2一般来说，不同类型晶体的熔沸点的高低顺序为：原子晶体>离子晶体>分子晶体，而金属晶体的熔沸点有高有低。
这是由于不同类型晶体的微粒间作用不同，其熔、沸点也不相同。
原子晶体间靠共价键结合，一般熔、沸点最高；离子晶体阴、阳离子间靠离子键结合，一般熔、沸点较高；分子晶体分子间靠范德华力结合，一般熔、沸点较低；金属晶体中金属键的键能有大有小，因而金属晶体熔、沸点有高（如W）有低（如Hg）。
例如：金刚石>食盐>干冰3、同种类型晶体的比较规律A、原子晶体：熔、沸点的高低，取决于共价键的键长和键能，键长越短，键能越大共价键越稳定，物质熔沸点越高，反之越低。
如：晶体硅、金刚石和碳化硅三种晶体中，因键长C—C<C—Si<?Si —Si，所以熔沸点高低为：金刚石>碳化硅>晶体硅。
仅供个人学习参考仅供个人学习参考B 、离子晶体：熔、沸点的高低，取决于离子键的强弱。
一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键就越强，熔、沸点就越高，反之越低。
例如：MgO>CaO ，NaF>NaCl>NaBr>NaI 。
KF ＞KCl ＞KBr ＞KI ，CaO ＞KCl 。
C 、金属晶体：金属晶体中金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属阳离子与自由电子静电作用越强，金属键越强，熔沸点越高，反之越低。
如：Na ＜Mg ＜Al ，Li>Na>K 。
合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。
如铝硅合金＜纯铝（或纯硅）。
D 、分子晶体：熔、沸点的高低，取决于分子间作用力的大小。
分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高，反之越低。
（具有氢键的分子晶体，熔沸点反常地高）如：H 2O ＞H 2Te ＞H 2Se ＞H 2S ，C 2H 5OH ＞CH 3—O —CH 3。
（1）组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点越高。
高中化学苏教版选修三专题3第4单元第1课时分子间作用力ppt课件
本 课
键”)：
时 栏
(1)NaCl 溶于水时破坏 离子键 ；
目 开
(2)HCl 溶于水时破坏 极性键 ；
关
(3)SO2 溶于水时破坏 极性键 ；
(4)NaOH 和 HCl 反应时形成 离子键 和 极性键 ；
知识·回顾区
第1课时
(5)反应 2H2＋O2===2H2O 中，被破坏的是非极性键， 形成的是 极性键 ；
本 课 时 栏 目 开 关
第1课时
学习·探究区
第1课时
3．氢键的概念与形成条件
(1)氢键的概念是一种特殊的 分子间作用力 ，它是由
已经与 电负性很强 的原子形成共价键的氢原子 与
另一分子中 电负性很强 的原子之间的作用力。
本
课
(2)氢键的通式可用 X—H…Y 表示。式中 X 和 Y 代表
时
栏
F、O、N，“—”代表共价键 ，“…”代表氢键 。
3．关于氢键的下列说法中正确的是 A．每个水分子内含有两个氢键
(C )
B．在水蒸气、水和冰中都含有氢键
本
C．分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高
课 时
D．HF 的稳定性很强，是因为其分子间形成氢键
栏
解析 氢键属于分子间作用力，它主要影响物质的物理
目
开 关
性质，与化学性质(如稳定性等)无关。水分子内只有共价
学习·探究区
第1课时
4．氢键对物质物理性质的影响
(1)对物质熔、沸点的影响：组成和结构相似的物质，
当 分子间存在氢键 时，熔、沸点较高 ，如 HF、
本
H2O、NH3 等；而 分子内存在氢键 时，使熔、沸
课 时
点 降低 。
栏 目
分子晶体
碘晶体结构
分子晶体有哪些物理特性,为什么？ 分子晶体有哪些物理特性,为什么？
2.分子晶体的物理特性 2.分子晶体的物理特性
由于分子间作用力很弱， 由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一 般具有： 般具有： ①较低的熔点和沸点 ②较小的硬度。 较小的硬度。 ③一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。 一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。
分子的密堆积
（与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个 ） 与每个分子距离最近的相同分子分子共有12 12个
分子的密堆积
干 冰 的 晶 体 结 构 图 （与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 ） 分子距离最近的CO 分子共有12 12个
分子的非密堆积
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构ห้องสมุดไป่ตู้
分子晶体
制作:田俊良 制作 田俊良
一．分子晶体
１.概念
分子间以分子间作用力（范德华力, 分子间以分子间作用力（范德华力, 间以分子间作用力 氢键）相结合的晶体叫分子晶体。 氢键）相结合的晶体叫分子晶体。 **构成分子晶体的粒子是分子 构成分子晶体的粒子是分子， **构成分子晶体的粒子是分子，粒子间的相 互作用是分子间作用力 ．
笼装化合物
思 考与交流 CO2和SiO2的一些物理性质如下表所 示，通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子 晶体。
资料 莫氏硬度
莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准， 莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准， 1824年由德国矿物学家莫斯 年由德国矿物学家莫斯（ Mohs） 1824 年由德国矿物学家莫斯 （ Frederich Mohs ） 首先提出。 确定这一标准的方法是， 首先提出 。 确定这一标准的方法是 ， 用棱锥形金 刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕， 刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕 ， 用测 得的划痕的深度来表示硬度。 得的划痕的深度来表示硬度。
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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
分子的非密堆积
氢键具有方向性
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
思考：1mol冰周围有？mol氢键
冰中１个水分子周围有４个水分子形成 什么空间构型？
石墨的晶体结构模型
混合晶体
石墨晶体的结构特点和性质
（1）石墨晶体的结构特点 分层的平面网状结构，层内C原子以共价键 与 周围的 3 个C原子结合，层间为 分子间作用力 ；
2、氢键
概念： 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) 存在： 含N、F、O与H的共价键的分子之间 应用： 分子间存在氢键的物质的熔沸点反常高、 溶解度增大。 表示方法：
-
+
-
+
氢键 X、 Y相同也可不同 共价键
氢键键能大小： F-H … F
氢 键 键 能 (kJ/mol)
专题3
微粒间作用力与物质性质
一、分子间作用力
分子间存在一种把分子聚集在一起的 作用力——分子间作用力 范德华力
常见的两种 分子间作用力
氢键
1、范德华力
（1）普遍存在于固、液、气体分子间的作用 力。 (2) 没有饱和性和方向性 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。
力通常是很小的。
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。
一 些 氢 化 物 的 沸 点
H2 O
HF H2Se AsH3 HBr GeH4
H2Te SbH3 HI SnH4
NH3 PH3
H2S HCl
SiH4 CH4
H2O 、NH3 、HF比同主族氢化物的沸点高？
H O C O 分子间氢键 H
对羟基苯甲醛 熔点：115 ℃ 沸点：250℃
总结: 氢键对物质性质的影响
①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升高
分子内形成氢键则会导致物质的熔沸点降低
②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。
• 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。 • 氢键在生命体分子中的作用？
3．下列有关水的叙述中，可以用氢键的知识来 解释的是( BD ) A．水比硫化氢气体稳定 B．水的熔沸点比硫化氢的高 C．氯化氢气体易溶于水 D．0℃时，水的密度比冰大 4．下列说法不正确的是( D ) A．分子间作用力是分子间相互作用力的总称 B．范德华力与氢键可同时存在于分子之间 C．分子间氢键的形成除使物质的熔沸点升高 外，对物质的溶解度、硬度等也有影响 D．氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在 于自然界中
共价键键能 (kJ/mol)
O-H … O
N-H … N
28
568
19
462.8
5.4
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-H· · · F﹥O-H· · · O﹥N-H· · · N
冰晶体中的氢键
• 教科书 P56
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。
O C H
H 分子内氢键 O
H O C
H O
邻羟基苯甲醛 熔点：2 ℃ 沸点：196.5℃
水分子三态与氢键的关系
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。
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。
上就是比较分子间作用力（包括范德华力和氢
键）的大小。
（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：O2>N2， HI>HBr>HCl。 （2）分子量相等或相近，极性分子的范德华力 大，熔沸点高，如CO>N2 （3）含有氢键的，熔沸点较高。如 H2O>H2Te>H2Se>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 （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。
4、分子晶体结构特征
–只有范德华力，无分子间氢键——分子 密堆积
• 每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、 干冰 、I2、O2
–有分子间氢键——不具有分子密堆积特 征
• 如：HF 、冰、NH3
干冰的晶体结构
（1）二氧化碳分子的位置： 在晶体中截取一个最小的 正方体，正方体的8个顶 点都落到CO2分子的中心， 在这个正方体的每个面心 上还有1个CO2分子。 （2）每个晶胞含二氧化碳 分子的个数 4 . （3）与每个二氧化碳分子 等距离且最近的二氧化碳分 子有 12个 .
层内最小环有
6 个C原子组成；每个C原子
被 3 个最小环所共用；每个最小环含有 2 个 C原子， 3 个碳碳键；C原子与碳碳键个 数比为2︰3 。
（2）石墨晶体的导电性和润滑性
练
习
1．下列物质中不存在氢键的是（ D ） A．冰醋酸中醋酸分子之间 B．一水合氨分子中的氨分子与水分子之间 C．液态氟化氢中氟化氢分子之间 D．可燃冰（CH4· 8H2O）中甲烷分子与水 分子之间 2．固体乙醇晶体中不存在的作用力是( C ) A．极性键 B．非极性键 C．离子键 D．氢键影响
产生影响？
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
几种类型的范德华力 P54
取向力、诱导力、色散力
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
（3）影响因素
（1）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。克服分子间作
用力使物质熔化和气化就需要更多的能量，
熔、沸点越高。
（2）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 生影响。
3、范德华力对物质性质的影响
问题: 范德华力对什么样的物质的什么性质
• 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 H
H
H C H
O C O H
尿素
O N O
H O
醋酸
硝酸
二、分子晶体
1、定义：分子间以分子间作用力相结合的晶体 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。