分子间作用力:范德华力与氢键(s)
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( A)
氨气溶于水时,大部分NH3 与H2O以氢键 · H2 (用…)表示结合成NH3 ·H 2O分子。根据氨水 的性质可推知NH3 · H2 ·H 2O的结构式为( D ) A.H B. H │ │ …O— …H— —H H —O O N —H … N— H … │ │ │ │ H H H H C. H D. H │ │ …O— …H— —H H H — N… H—N… —O O │ │ │ │ H H H H
非极性分子:分子空间构型对称的分子。 极性分子:分子空间构型不对称的分子。
判断分子极性的武林秘籍:中心原子的化合价与最外层 电子数相同的分子为非极性分子。 “相似相溶规律”:极性分子组成的溶质,易溶于 极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质,易 溶于非极性分子组成的溶剂
。为什么NH3极易溶于水?
1.氯化钠在熔化状态或水溶液中具有导电性,而液 态氯化氢却不具有导电性。这是为什么? 氯化钠为离子化合物,在熔化状态下或在水分子作用下离子 键断裂后成为自由移动的阳、阴离子,从而能导电。而液态 氯化氢是共价化合物,由分子组成,无自由移动的带电粒子, 因此液态氯化氢不能导电。 2.干冰受热汽化转化为二氧化碳气体,而二氧化 碳气体在加热条件下却不易被分解。这是为什么? 干冰受热转化为气体,只是克服能量较低的分子间作用力, 而二氧化碳分解则需要克服能量较高的共价键,因此比较 困难。
分子间作用力
与氢键
【问题探究一】
干冰气化现象是物理变化还是化学变化?
干冰气化过程中有没有破坏其中的 化学键?
那为什么干冰气化过程仍要吸收能量呢?
分子间作用力
分子间存在着将分子聚集在一起 的作用力,这种作用力称为分子间作 用力又称为范德华力
【问题探究二】
干冰气化后化学性质是否发生变化?
分子间作用力对物质化学性质 有没有影响?
熔沸点变 化趋势
熔沸点逐渐升高
卤族元素单质物理性质差异
3。影响因素: 相对分子质量的大小。
一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分 子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高.
例如:F2 <Cl2 <Br2 <I2 、 CF4< CCl4 <CBr4 <CI4
4。影响物质溶解性大小的因素
溶质、溶剂分子的极性。
注意:
a.分子间的作用力实质上是分子间的电性引力。 b.范德华为荷兰物理学家。因他首先研究了分子间作用力, 故这种力称之为范德华力。 c.分子内含有共价键的分子(如Cl2、CO2、H2SO4等)或 稀有气体(如He、Ne等)单原子分子之间均存在分子间作 用力。 d.分子间作用力比化学键弱得多.
①分子间作用力对物质的熔沸点、溶解度的影响规律: a.范德华力越大,物质的熔沸点越高。
d.氢键只存在于固态、液态物质中,气态时无氢键。
③氢键的表示方法: 氢键不是化学键,为了与化学键相区别。H一X… Y—H中 用“…”来表示氢键.注意三个原子(H—X… Y)要在同一条 直线上(X、Y可相同或不同)。
④氢键对物质性质的影响 a.氢键的存在使得物质的熔点和沸点相对较高。 例如,HF的沸点按沸点曲线 下降趋势应该在-70℃以下, 面实际上是20℃;H2O的沸点 曲线下降趋势应该在-70℃以 下,而实际上是100℃。 为什么某些氢化物的沸点 会反常呢?这是因为它们的 分子之间存在着一种比分子 间作用力稍强的相互作用, 使得它们只能在较高的温度 下才能汽化。经科学研究证 明,上述物质的分子之间存 在的这种相互作用,叫做氢 键。
b.解释一些反常现象:如水结成冰时,为什么体积会膨胀。 根据元素周期律,卤素氢化物的水溶液均应为强酸性, 但HF表现为弱酸的性质,这是由于 HF分子之间氢键 的存在。
在水蒸气中:水以单个H2O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(H2O)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,密度减少,因此冰能浮在水面上。
2、意义:影响物质的熔沸点和溶解性等物理 性质
那化学键的意义呢?
化学键主要影响物质的化学性质
【问题探究三】 分子间作用力如何影 响物质的物理性质?
物质
F2
Cl2
71 -101 -34.6
Br2
160 -7.2 58.78
I2
254 113.5 184.4
38 相对分 子量 熔点 -219.6 (℃) 沸点 -188.1 (℃)
三、分子间作用力
1。概念:分子间存在的将分子聚集在一起 的作用力称为分子间作用力, 又称为范德华力。
(1)形成条件: a、有共价键形成的多数共价化合物(特 例:SiO2、SiC、Si3N4) b、绝大多数气态、液态、固态非金属单 质分子之间(特例:金刚石C)
(2)大小:分子间作用力比化学键弱得多。
AO4
C.NaOH
课堂练习 下列事实与氢键有关的是 ( B)
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相 对分子质量的增大而升高 D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
课堂练习
固体冰中不存在的作用力是 A.离子键 C. 氢键 B.极性键 D. 范德华力
b.溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大,则溶质 分子的溶解度越大。如CH4和HCl在水中的溶解情况, 由于CH4和H2O分子间的作用力很小,故CH4几乎不 溶于水,而HCl与H2O分子间的作用力较大,故HCl 极易溶于水;同理,Br2、I2与苯分子间的作用力较大, 故Br2、I2易溶于苯中,而H2O与苯分子问的作用力很 小,故H2O很难溶于苯中。 相似相溶原理: 由极性分子组成的溶质易溶解于极性分子的溶剂之中; 非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂 之中.
观察右图,你发现什么? 水、氟化氢和氨 的沸点出现反常。
(2)氢键
①概念:分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相 互作用。 氢键形成条件:
故只有部分分子之间才存在氢键,如HF、H2O、 NH3分子之间存在氢键。
注意: a.氢键的本质还是分子间的静电吸引作用。常称为氢键 的分子间作用力。 b.氢键的大小稍大于分子间力,比化学键要弱得多。 c.氢键切莫理解为化学键,是一种比分子间作用力稍强的 静电引力。如在水分子中,O-H键的键能为462.8lkJ· mol 一1,而水分子间氢键的键能仅为18.8lkJ· mol一1。它比化 学键弱得多,但比分子间作用力稍强。
水的物理性质十分特殊。水的熔沸点高,水的比热 容较大,水结成冰后密度变小……
4。化学键与分子间作用力的比较
存在 化学键
分子间作用力 氢键 原子间 离子间 分子间 固态、液态 水分子间
强弱 强烈
较弱 较强
影响范围 化学性质
物理性质 物理性质
课堂练习
离子键、共价键、金属键、分子间作用力都 是微粒间的作用力。下列物质中,只存在一 种作用力的是 ( B )