2017-2018學(xué)年高中化學(xué)蘇教版選修3 專題3第四單元 分子間作用力　分子晶體 課件（31張）

第四單元分子間作用力分子晶體專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 課程標(biāo)準(zhǔn)1了解范德華力的類型，把握范德華力大小 與物質(zhì) 物 理性質(zhì)之間的辯證關(guān)系。2初步認(rèn)識影響范德華力的主要因素，學(xué)會辯 證的 質(zhì) 量分析法。3理解氫鍵的本質(zhì)，能分析氫鍵的強(qiáng)弱，認(rèn)識氫 鍵的 重要性。4加深對分子晶體有關(guān)知識的認(rèn)識和應(yīng)用。專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 一、范德華力1共價分子之間存在著某種作用力，能夠把它們的分子聚集在一起，這種作用力叫做_，范德華力和氫鍵是兩種常見的分子間作用力，其實(shí)質(zhì)是一種_，比化學(xué)鍵_得多。2范德華力_飽和性和方向性。3對于組成與結(jié)構(gòu)相似的分子，其范德華力一般隨相對分子質(zhì)量的增大而_，對應(yīng)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)也逐漸_。分子間作用力靜電作用弱沒有增大升高 1CO2 和CS2 結(jié)構(gòu)和組成相似，為什么常溫下CO2 是氣體、CS2 是液體？提示：因?yàn)镃S2比CO2 相對分子質(zhì)量大，所以分子間范德華力也大，使CS2 沸點(diǎn)升高，常溫下呈液態(tài)。 二、氫鍵的形成1. 一個水分子中相對顯正電性的氫原子，能與另一個水 分 子中相對顯負(fù)電性的氧原子的孤電子對接近并產(chǎn)生相互作用,這種相互作用叫做氫鍵。氫鍵比化學(xué)鍵_，但比范德華力_。氫鍵通常用XH Y表示，其中X和Y表示電負(fù)性_而原子半徑_的非金屬原子。2氫鍵_方向性和飽和性。3分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)_，溶解度_，而分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)_。弱強(qiáng)大小具有升高增大降低 2相對分子質(zhì)量越大的物質(zhì)，其熔、沸點(diǎn)越高嗎？提示：不正確，對于分子晶體，若分子中不含有氫鍵，且結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，才具有這一性質(zhì)。 三、分子晶體1分子通過_構(gòu)成的固態(tài)物質(zhì)叫做分子晶體。2分子晶體一般硬度_，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)_。3多數(shù)非金屬單質(zhì)、非金屬元素組成的化合物以及絕大多數(shù)有機(jī)化合物形成的晶體都屬于分子晶體。分子間作用力較小較低 3所有分子晶體中都存在化學(xué)鍵嗎？提示：不一定，如稀有氣體是單原子分子，其晶體中不含化學(xué)鍵。 1固體乙醇晶體中不存在的作用力是()A極性鍵 B非極性鍵C離子鍵 D氫鍵解析：固體乙醇晶體是乙醇分子通過分子間作用力結(jié)合的,在乙醇分子里有CC之間的非極性鍵，CH、CO、O H之間的極性鍵，在分子之間還有O和H原子產(chǎn)生的氫鍵，沒有離子鍵。C 2下列氫鍵中最強(qiáng)的是()ASH O BNH NCFH F DCH N解析：XH Y中，X、Y原子的電負(fù)性越大,原子半徑越小,形成的氫鍵越強(qiáng)。S、O、N、F、C中，F(xiàn)的電負(fù)性最大,原子半徑最小，故C中氫鍵最強(qiáng)。C 3共價鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)時粒子間的不同作用。下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是()A干冰 B氯化鈉C氫氧化鈉 D碘解析：干冰中有共價鍵和范德華力兩種作用；氯化鈉中只有離子鍵一種作用；氫氧化鈉晶體中有離子鍵和共價鍵兩種作用；碘晶體中有共價鍵和范德華力兩種作用。B 4. (2019高考江蘇卷)水是生命之源，2019年我國科學(xué)家首次拍攝到水分子團(tuán)簇的空間取向圖像，模型如圖。下列關(guān)于水的說法正確的是()A水是弱電解質(zhì)B可燃冰是可以燃燒的水C氫氧兩種元素只能組成水D0 時冰的密度比液態(tài)水的密度大 探究導(dǎo)引1F、Cl、Br均位于第A族元素，H F和H Br的沸點(diǎn)均比H Cl高，原因是什么？提示： H Br的相對分子質(zhì)量比H Cl大，則H Br的范 德華 力 比H Cl大，所以H Br的沸點(diǎn)比H Cl高；H F分子間存在氫 鍵， 所以其沸點(diǎn)比同族的其他元素形成的氫化物沸點(diǎn)高。范德華力與氫鍵 探究導(dǎo)引2磷酸與硫酸的相對分子質(zhì)量都是98，為什么磷酸在常溫下是固體(熔點(diǎn)為43.3 )，硫酸在常溫下是液體？提示：分析兩者的結(jié)構(gòu)，磷酸分子中有三個羥基，硫酸 分 子中有兩個羥基,由此可知磷酸分子間氫鍵的數(shù)目比硫酸分子間氫鍵的數(shù)目多，氫鍵的數(shù)目越多，分子間的作用力就越大,從而導(dǎo)致磷酸的熔點(diǎn)比硫酸的高。 化學(xué)鍵、范德華力和氫鍵的對比相互作用化學(xué)鍵范德華力氫鍵定義分子內(nèi)或晶體中，相鄰兩個或多個原子之間的強(qiáng)烈的相互作用物質(zhì)的分子之間存在的微弱的相互作用少數(shù)具有特殊組成的分子(如N、O、F的氫化物等)之間存在的比分子間作用力稍強(qiáng)的相互作用能量鍵能一般在120800 kJ/mol約幾個到數(shù)十個kJ/mol約數(shù)十個kJ/mol(比分子間作用力大)對性質(zhì)的影響主要影響分子的化學(xué)性質(zhì)主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)主要影響該類物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度等物理性質(zhì) 1有五組由同族元素形成的物質(zhì)，在101.3 kPa時測得它們的沸點(diǎn)( )數(shù)據(jù)如下表所示： 對于表中內(nèi)容，下列各項(xiàng)中的判斷正確的是()A表中各行中物質(zhì)均為分子，且從左到右沸點(diǎn)均逐漸升高B第行物質(zhì)均有氧化性；第行物質(zhì)對應(yīng)的水溶液均是強(qiáng)酸C第行中各化合物的穩(wěn)定性順序?yàn)镠 2OH 2SH 2SeH 2TeD上表中物質(zhì)H F和H 2O，由于氫鍵的影響使它們的分子特別穩(wěn)定 解析：選C。上表中、行的第一種物質(zhì)的沸點(diǎn) 在同 一 行中均最高，因?yàn)樵贖 F分子間、H 2O分子間均存在氫鍵，增 大了分子間作用力。第行物質(zhì)為鹵素單質(zhì)，均具有氧化性,第行物質(zhì)為鹵化氫，對應(yīng)的水溶液中除H F是弱酸外，其余均為強(qiáng)酸。第行物質(zhì)為氧族元素的氫化物，其共價鍵逐漸 減弱，所以穩(wěn)定性逐漸減弱。D選項(xiàng)中，氫鍵只能 影響物 質(zhì) 的物理性質(zhì),如熔沸點(diǎn)、溶解性等，不影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),如分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān)。 探究導(dǎo)引1CO2和SiO2是兩種組成相似的共價化合物，但兩者的物理性質(zhì)卻相差很大，其原因是什么呢？ 提示： CO2和SiO2在固態(tài)時的晶體類型不同，CO2是分 子 晶體，構(gòu)成晶體的微粒間以微弱的范德華力相結(jié)合，而SiO2 是原子晶體，構(gòu)成晶體的微粒間以共價鍵相結(jié)合成空間網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)，由于共價鍵比范德華力要強(qiáng)得多，所以SiO2的熔、沸 點(diǎn)和硬度比CO2要高得多。分子晶體 探究導(dǎo)引2 下圖(左)為CO2的晶胞圖，下圖(右)為該 晶胞 的 簡化圖，請分析一個CO2晶胞中含有多少個CO2分子？ 最 近的CO2有多少個？ 1分子晶體的性質(zhì)與分子間作用力強(qiáng)弱相關(guān)。由于分子 間作用力一般很弱,因而分子晶體具有硬度小，熔、沸點(diǎn)低 ,易揮發(fā)，不導(dǎo)電等特點(diǎn)。晶體的熔、沸點(diǎn)越高表 明分子 間 作用力越大。2分子汽化時，只破壞分子間作用力，不破壞分子內(nèi)的 共價鍵。 2根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，判斷下列有關(guān)說法中錯誤的是()A.SiCl4是分子晶體B單質(zhì)B可能是原子晶體CAlCl 3不能升華DNaCl的鍵的強(qiáng)度比MgCl2大NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4單質(zhì)B熔點(diǎn)/810 710 180 68 2 300沸點(diǎn)/1 465 1 418 160 57 2 500 解析：選C。由表中所給熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知SiCl4最低， 應(yīng) 為分子晶體；單質(zhì)B的熔、沸點(diǎn)最高，因此為原子晶體；AlCl3的沸點(diǎn)低于熔點(diǎn)，故可升華;NaCl的熔點(diǎn)高于MgCl2的 熔 點(diǎn),表明NaCl鍵 斷 裂 較MgCl難， 所以 Na Cl的鍵 強(qiáng) 度 比MgCl2大。 在下列各物質(zhì)中，屬于分子晶體且分子間存在范德華力和氫鍵，分子內(nèi)只含極性共價鍵的是()ACO2 BH 2OCH Cl DNH 4Cl 思路點(diǎn)撥這是一類歸屬性選擇題，重要的是審 題中 對 各物質(zhì)、各條件仔細(xì)辨別，不能漏掉有關(guān)條件。如本題第一 個條件是“屬于分子晶體”，選項(xiàng)物質(zhì)中NH 4Cl不符；第二個 條件是“分子間存在范德華力和氫鍵”，范德華力都存在，關(guān) 鍵是氫鍵，只有B項(xiàng)H 2O符合。最后條件是“分子內(nèi)只含極性 共價鍵”，H 2O符合。 分子間作用力 答案B規(guī)律方法只有分子晶體才存在分子，分子晶體中肯定 存在范德華力，氫鍵存在于N、O、F等電負(fù)性較大的原子與H原子之間。 如圖為某晶體中分子間形成氫鍵的結(jié)構(gòu)模型，大球代表O，小球代表H。下列有關(guān)說法中正確的是()A該晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以不是分子晶體B1 mol該晶體中含有46.021023個氫鍵C該晶體受熱融化時，分子之間的空隙將增大D該晶體中每個分子與另外四個分子形成四面體結(jié)構(gòu) 分子晶體 思路點(diǎn)撥一般分子晶體和原子晶體均是由非金 屬元 素 組成的,但是兩者的性質(zhì)卻截然不同,如熔、沸點(diǎn)，硬度等。不含有氫鍵的分子晶體,其范德華力是沒有方向性的,故結(jié) 構(gòu) 較為緊密是由于氫鍵有方向性，此題中的冰結(jié)構(gòu)為空間四 面 體,貌似原子晶體，所以判斷兩者不能僅從結(jié)構(gòu)上看。解析由圖可知該晶體是冰(H 2O)，屬于分子晶體。晶體 中每個水分子與另外4個水分子形成4個氫鍵，即1 mol晶體冰中含有2 mol氫鍵，也就是26.021023個氫鍵。盡管氫鍵比共價鍵弱得多，不屬于化學(xué)鍵，卻和共價鍵一樣具有方向性,從而1個水分子與另外4個水分子形成了四面體結(jié)構(gòu)。這種結(jié) 構(gòu)存在較大的空隙，空間利用率不高，當(dāng)晶體受熱熔化時， 熱運(yùn)動使冰的結(jié)構(gòu)解體，水分子間的空隙變小，密度增大。 答案D規(guī)律方法分子晶體中分子間以范德華力相結(jié)合， 其 作 用力很弱，如加熱可以破壞范德華力，故分子晶體一般具有 較低的熔、沸點(diǎn)。再如給分子晶體一定的作用力，分子晶體 會被擊碎，從而也說明了范德華力作用力很小，易被破壞， 分子晶體的硬度一般也較小。 本 部 分 內(nèi) 容 講 解 結(jié) 束按ESC鍵退出全屏播放