3.4 分子间作用力 分子晶体

共价键键
568
能(kJ/mol)
18.8 462.8
N—H … N 20.9 390.8
氢键——
比范德华力要强而比化学键弱的分子间作用力
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. 邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸是同分异构体,预测 对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛熔点的高低，并解释。
强调：氢键是另一种分子间作用力，不属于化学键。
2、氢键的形成
在一个H2O分子中，共用电子对强烈地偏向O原 子，使H原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很 小、带部分正电荷的H核，就能与另一个H2O分子中 带部分负电荷的O原子的孤电子对接近并产生相互作 用。这种静电相互作用就是氢键。
H2O中氢键的形成过程
H
OO
C
H
O
HO
5、 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。
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？
固体及熔融状
熔化或溶 于水导电
不导电
态不导电,有 的溶于水能导
电。
NaCl、 金刚石、 干冰、
CsCl SiO2
冰
点
SiH4
CH4
结论：
H2O 、NH3 、HF比同主族氢化物的沸点高？
猜想：
H2O、 NH3、 HF除了范德华力之外，是否 还存在一种作用力？
二、氢键：
1、定义
已经与电负性大的原子（F、O、N等） 形成共价键的H原子遇另一分子中电负性大 原子半径小且有孤对电子的原子（如F、O、 N）能形成氢键。
四、几种类型晶体的结构和性质比较
晶体类型
金属晶体 离子晶体 原子晶体 分子晶体
结
构成微粒
金属阳离子 阴、阳 和自由电子 离子
原子
分子
构 微粒间作用力 性 熔、沸点
硬度
质
导电性
举例
金属键
少数很高 或很低 多数较大 少数较小
良导体
Cu 、A l
离子键 共价键 较高 很高
分子间 作用力
较低
较大 很大 较小
专题三 微粒间作用力与物质性质
分子间作用力 分子晶体
学习目标： 1.了解分子间作用力与化学键的区别； 2.了解氢键的存在对物质性质的影响； 3.了解分子晶体与其他晶体的构成微粒、微粒间作用力
的区别。
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
常见的两种 分子间作用力
范德华力 氢键
21.14 432
23.11 366
26.00 298
1、范德华力与共价键的区别
①范德华力很弱， ②范德华力一般没有饱和性和方向性
2、 范德华力与相对分子质量的关系
分子
HCl HBr HI
Ar
相对分子质量
36．5 81
128
40
范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00
8.50
熔点/℃
化学键与范德华力的比较
作用微粒 作用力强弱 意 义
化学键 范德华力
相邻原子 之间
分子之间
作用力强烈 作用力微弱
影响物质的 化学性质和 物理性质
影响物质的物 理性质（熔、 沸点及溶解度 等）
H2O
一
些
氢
HF
H2Te
化
SbH3
物 的
NH3
H2S HCl
H2Se AsH3
HBr
HI SnH4
沸
PH3
GeH4
三、分子晶体
1、定义： 分子间以分子间作用力相结合的 晶体叫分子晶体。
2、构成微粒是： 分子
3、微粒间作用力是：范德华力（可能有氢键）
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。
4、分子晶体的物理性质
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。
范德华(J.D.van der Waals,1837～1923)，荷兰物理学家。他首 先研究了分子间作用力，1910年获诺贝尔物理学奖，因确立真 空气体状态方程和分子间范德华力而闻名于世。
一、范德华力
是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子 间的作用力。
分子
HCl HBr HI
范德华力 (kJ/mol) 共价键键能 (kJ/mol)
(3) 大多数非金属氧化物: CO2、 SO2、N2O4
(4) 几乎所有的酸：
H2SO4 、HNO3 、H3PO4 (5) 大多数有机物： 乙醇、冰醋酸、蔗糖
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。
（2）每个晶胞含二氧化碳
分子的个数 8×1/8+6×1/2=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
由此可见，与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 。
6、典型的分子晶体（课本P58）
(1) 所有非金属氢化物： H2O、H2Байду номын сангаас、NH3
(2) 大多数非金属单质: X2、N2、 O2、 H2
有的溶于水能导电。
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。
5、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， 正方体的八个顶点都落到CO2 分子的中心，在这个正方体的 每个面心上还有一个CO2分子。
思考讨论：
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？
2、氢键的形成条件
X、 Y为电负性大，而原子半径较小的且有孤 电子对非金属原子，可相同也可不同，如F、 O、N等。
3、氢键的表示方法： X—H ···Y
氢键
4、氢键键能大小：
F—H … F O—H … O
氢 键 键 能 28.1 (kJ/mol)
-114.8 -98.5 -50.8
沸点/℃
-84.9 -67
-35.4
结论：
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。
3、范德华力对物质性质的影响 (阅读教科书P54)
范德华力对物质的什么性质产生影响？
结论： 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。