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课件网) 分子间作用力 (范德华力 氢键) 第二章 分子结构与性质 1、认识分子间存在相互作用,知道范德华力是常见的分子间作用力。 2、能说明范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响,形成“结构决定性质”的基本概念。 3、知道氢键是常见的分子间作用力,能说明氢键对物质熔点、沸点等性质的影响,能举例说明氢键对于生命的重大意义。 为什么下雪不冷,化雪冷呢? 雪融化现象是物理变化还是化学变化? 雪过程中有没有破坏其中的化学键? 冰雪 水 水蒸气 (固) (液) (气) 分子间距离增大 雪融化需要吸收热量;水变成水蒸气仍然需要吸收热量。 吸收的热量用于破坏某种分子间作用力,这说明水分子之间存在着相互作用力。 思考:吸收的热量去哪里了呢? H2O (l) H2O (g) 一、分子间作用力(范德华力) (1)概念:分子间普遍存在作用力,这类分子间作用力称为范德华力 (2)本质:分子之间的静电作用 它使得许多物质能以一定的凝聚力(固态和液态)存在 (3)特征:①只存在于分子之间,分子充分接近(300~500pm)时才有范德华力 ②范德华力很弱,比化学键的键能小1-2个数量级 ③范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许,分子总是尽可能多地吸引其他分子。 1.范德华力及其对物质性质的影响 (4)存在 单质分子之间、稀有气体原子之间、共价分子之间;石墨片层之间。 金刚石(C)单质硅(Si)内部只有共价键,不存在分子 大多数共价化合物,例如: 1. CO2、H2SO4、HF, H2O, AlCl3、各种有机化合物等; 2. 大多数非金属单质,例如: H2、P4、S8、C60、 3. 各种稀有气体(例如Ar、Kr)等 (5)范德华力的大小及影响因素 对比范德华力的大小和键能的大小,你发现了什么? 范德华力是一种比化学键小1~2个数量级的作用力。 (5)范德华力的大小及影响因素 对比表2-7中不同分子的范德华力,你又发现了什么? 分子的极性 会影响范德华力 组成结构相似的分子,相对分子质量越大, 范德华力越大。 结论:一般,组成和性质相似的分子,相对分子质量越大, 范德华力越大,物质的熔、沸点越高。 单质 熔点/℃ 沸点/℃ F2 -219.6 -188.1 Cl2 -101 -34.6 Br2 -7.2 58.78 I2 113.5 184.4 【思考】怎样解释卤素单质从F2~I2的熔、沸点越来越高? Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大 范德华力依次增大 熔、沸点依次增大 范德华力只影响物质的物理性质,如熔沸点 【思考】CO和N2相对分子质量相同,为什么CO的范德华力大呢? 范德华力只影响物质的物理性质,如熔沸点 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。 如CO为极性分子,N2为非极性分子,范德华力:CO>N2。 分子 相对分子质量 分子的极性 范德华力(kJ·mol-1) CO 28 极性 8.75 N2 28 非极性 8.50 【思考】正戊烷、异戊烷、新戊烷的相对分子质量相同,为什么熔沸点不同呢? 范德华力只影响物质的物理性质,如熔沸点 结论:互为同分异构体的分子,支链越多、越分散,分子间范德华力越弱,熔、沸点就越低 单质 相对分子质量 沸点/℃ 正戊烷 72 36.1 异戊烷 72 28 新戊烷 72 10 物质的熔、沸点 越高 分子的极性 越大 相对分子质量越大 范德华力 越大 决定 决定 键能大小影响分子的热稳定性,范德华力的大小影响物质的熔沸点 1.范德华力是一种较弱的化学键( ) 2.范德华力是分子间存在的较强的相互作用( ) 3.范德华力直接影响所有物质的熔、沸点( ) 4.稀有气体的分子间存在范德华力( ) 5.冰融化时,分子中H—O键发生断裂( ) 6.由于H—O键比H—S键牢固,所以H2O的熔沸点比H2S的高( ) 7.在由分子构成的物质中,分子间作用力越大,该物质越稳定( ) -150 -125 -100 -75 -50 -25 0 2 ... ...