氢键与物质性质[www

H2Te SbH3
HI
×SnH4
-150 CH4×
2 3 4 5 周期 一些氢化物的沸点
思考
1.通过图片上各族元素氢化物的熔、沸点的变化 规律，哪些物质的熔、沸点出现了反常？ __________________ 通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？ ___________________
１.定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价 键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向 X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对 显正电性的H与另一分子中相对显负电性的 X(或Y)原子相接近并产生静电相互作用和一定 程度的轨道的重叠作用，这种相互作用称氢键。
表示：氢键可以用X—H…Y表示。X和Y可以 是同种原子，也可以是不同种原子。表示式中的 实线表示共价键，虚线表示氢键。
把乒乓球装入盒中，盒中 的乒乓球怎样排列才能使 装入的乒乓球数目最多？
【活动提示】
（1）将小球先排成列，然后排成一层， 认真观察每一个小球周围最多排几个小 球，有几个空隙。
（2）将球扩展到两层有几种方式，认真 观察两层球形成的空隙种类。
（3）扩展到三层，有几种排列方式，并 寻找重复性排列的规律。
思考
A1型最密堆积（配位数为12）（例如铜）
2.离子晶体属非等径圆球的密堆积方式：
大球先按一 定的方式做 等径圆球密 堆积
小球再填充 到大球所形 成的空隙中
配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子 或离子数目。
NaCl：Cl－ 离 子密先堆以积，AN1a型＋ 离紧 子再填充到空 隙中。
ZnS： S2－离子 先以A1型紧密 堆积，Zn2＋ 离 子再填充到空 隙中。
1
6
2
5
3
4
12
6
3
54
对准 2，4，6 位，其情形是一样的 吗？
密置双层只有一种
思考
取A、B两个密置层，将B层放 在A层的上面，有几种堆积方式？ 最紧密的堆
第一种排列
A
B
12
6
3
A
54
B
A
于是每两层形成一个 周期，即 AB AB 堆 积方式。
A3型紧密堆积
1
C
再思
如果将密置层C放在刚才堆成 的密置双层的上面，有几种最密 堆积方式？如何堆积？
第二种排列
12
6
3
54
于是每三层形成一个 周期，即 ABC ABC 堆积方式。
A C B A C B A
A1型密堆积
2
C
迁移应用
1. 等径圆球在同一平面上有几种最 紧密排列型式？
2. 同一密置层内与同一球紧密接触 的球有几个？ 3. 等径圆球的密置双层有几种型式？
力
分子间或分子内氢原子与电负 性很强的N、O、F之间
共价键 原子之间通过 共用电子对形
成的化学键
相邻原子之间
强度 微弱
对物 质的 影响
熔沸点
较弱 溶解性、熔沸点
很强
主要影响化学 性质
比较下列熔、沸点高低并且说明原因。
(1)H2O和H2S____原因________ (2) HF和HCl____原因________ (3) NH3和PH3____原因________ (4) CH4和CCl4____原因________
分子间氢键使物质熔点升高 分子内氢键使物质熔点降低
第3章 物质的聚集状态与物质性质
第 1 节 认识晶体（2）
联想·质疑
•晶体具有的规则几何外形源于组成晶体的 微粒按一定规律周期性地重复排列。 那么晶体中的微粒是如何排列的？ 如何认识晶体内部微粒排列的规律性？
二、晶体结构的堆积模型
1. 等径圆球的密堆积
分子晶体属非等径圆球密堆积方式：
• 分子晶体尽可能采取紧密堆积的方式，但受到 分子形状的影响。例如：
• 干冰采用A1型紧密堆积方式 而冰中水分子的堆积受到 氢键 的影响
原子晶体不服从紧密堆积方式：
共价键具有饱和 性和 方向性，因此一个原子周围结 合其它原子的数目是 有限 （有限、无限）的，方向 是 一定（一定、不固定）的。
1. 将等径圆球在一列 上的最紧密排列有几种？ 如何排列？ 2.等径圆球在同一平面上的堆积方式是唯一的吗？ 最紧密堆积有几种排列？ 在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球 相接触？
1.金属晶体属等径圆球的密堆积方式：
请你比较
最紧密堆积
非紧密堆积
密置层
非密置层
采用密置层排列能够降低体系的能量
第一层:密置型排列 第二层:将球对准 1，3，5 位。
3.氢键对物质性质的影响
氢键的键能一般小于40kJ/mol，强度 介于化学键和范徳华力之间．因此氢键不属 于化学键，而属于分子间作用力的范畴。同 范徳华力一样，氢键只对物质的物理性质有 影响，主要表现为物质的熔沸点升高，另外， 对物质的电离和溶解等也有影响。
3.氢键对物质性质的影响： 对物质熔沸点的影响
思考：在什么样的条件下才能形成氢键？
沸点/℃100
H2O
２. 氢键的形成
75
50
条件:X—H…Y中， 25 HF
X和Y都是电负 性较大、半径极 小的非金属原子 （一般就是Ｎ、 Ｏ、Ｆ）。
0 -25
NH3 -50
-75 -100 -125
H2S
HCl
PH3
SiH4×
H2Se AsH3
HB×rGeH4
2. 分析碳族元素氢化物的变化规律是否也有反常 现象？ ___________ 通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？ ___________
范德华力、氢键和共价键的对比
概念
存在 范围
范德华力 分子间普 遍存在的 作用力
分子之间
氢键
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
迁移应用
4. 在密置双层上再加一密置层，有几 种最密堆积方式？
5. A3型最密堆积的周期性如何体现？ A1型最密堆积的周期性如何体现？
晶体结构的堆积模型
• 金属晶体属等径圆球的密堆积方式：
第三层球填充四面体空隙（即A3型密堆积）
A3型最密堆积（配位数为12）（例如镁）
第三层的球填充八面体空隙（即A 1型密堆积）