高二化学微粒间作用力与物质性质

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1、专题3分子间作用力　分子晶体微粒间作用力与物质性质第四单元气态固态液态水的电解范德华力、氢键范德华力范德华(VanDerWaals1837－1923)荷兰物理学家。提出了范德华方程。研究了毛细作用，对附着力进行了计算。推导出物体气、液、固三相相互转化条件下的临界点计算公式。1910年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。原子间和分子间的吸引力被命名为范德华力。范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态（固态或液态）存在。范德华力存在于液﹑固﹑气态的任何微粒之间。作用力属短程力：300—500pm范围内。无方向性和饱和性。

2、影响范德华力的因素：分子的大小、分子的空间构型、分子中电荷分布是否均匀等。范德华力比化学键弱得多。一般来说，某物质的范德华力越大，则它的熔点、沸点就越高。对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增强。a.取向力当极性分子和极性分子相互接近时，它们的固有偶极的同极相斥而异极相吸，就使得极性分子按一定方向排列，因而产生了分子间的作用力，这种力叫取向力。分子极性越强，取向力越大。这种力只存在于极性分子与极性分子之间。范德华力的成因：b.诱导力当极性分子和非极性分子相接近时，非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下，发生极化，而产生诱导偶极

3、，然后诱导偶极与极性分子固有偶极相互吸引。这种由于诱导偶极而产生的作用力，称为诱导力。这种力产生于极性分子与非极性分子之间，当然极性分子与极性分子之间也互相诱导，因而也有这种力。范德华力的成因：c.色散力从统计观点看，非极性分子没有极性，但组成分子的正、负微粒总是在不断地运动着，在某一瞬间，对多个分子而言总可能有分子出现正、负电荷重心不重合，而成为偶极子，这种偶极叫瞬时偶极。对大量分子，这种瞬时偶极的存在就成为经常性的，这种靠瞬时偶极产生的作用力叫色散力。范德华力的成因：范德华力对物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、表面张力、粘度等物理化学性质有

4、决定性的影响。实验证明：对大多数分子来说，色散力是主要的；只有偶极矩很大的分子(如水)，取向力才是主要的；而诱导力通常是很小的。氢键的形成－100周期温度/℃01002345熔点沸点H2OH2SH2SeH2Te氧族元素的氢的化合物的熔点和沸点在有些化合物中氢原子似乎可以同时和两个电负性很大而原子半径较小的原子(如O、F、N等)相结合，一般表示为X—H···Y，其中H···Y的结合力就是氢键。X—H···Y表示氢键键长指X和Y的距离键能指X—H···Y分解为X—H和Y所需要的能量冰晶体中的氢键分子间氢键分子内氢键(1)对沸点和熔点的影响分子间氢键的形成使

5、物质的沸点和熔点升高。分子内氢键的生成使物质的沸点和熔点降低。氢键对物质性质的影响：(2)对溶解度的影响在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。氢键对物质性质的影响：水和甲醇的相互溶解（深蓝色虚线为氢键）蛋白质分子中的氢键（图中虚线表示氢键）DNA双螺旋是通过氢键使它们的碱基（A…T和C…G）相互配对形成的（图中虚线表示氢键）小　结范德华力是普遍存在的一种分子间作用力，属于电性作用。这种作用力比较弱。范德华力越强，物质的熔点和沸点越高。氢键属于一种较强的分子间作用力，既可以存在于分子之间，也可以存在于复杂分子的内部。氢

6、键的存在使物质具有某些特殊性质。分子晶体干冰及其晶胞通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体碘晶体及其晶胞某些分子晶体的熔点分子晶体氧氮白磷水熔点－218.3－210.144.20分子晶体硫化氢甲烷乙酸尿素熔点－85.6－182.516.7132.7分子晶体的特点低熔点、硬度小、升华。典型的分子晶体（1）所有非金属氢化物如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等（2）部分非金属单质如卤素（X2）、氧（O2）、硫（S8）、氮　（N2）、白磷（P4）、碳60（C60）等（3）部分非金属氧化物如CO2、P4O6、P4O10、SO2等（4）几乎所有的酸（而碱和盐则是离

7、子晶体）（5）绝大多数有机物的晶体晶体类型原子晶体分子晶体组成微粒原子分子微粒间作用力共价键分子间作用力熔、沸点很高较低硬度很大较小溶解性不溶于任何溶剂部分溶于水实例金刚石、二氧化硅干冰、石墨原子晶体与分子晶体的比较分子晶体的结构特征：分子密堆积如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子。分子间作用力与化学键的关系分子间作用力主要影响物质的物理性质，而化学键则主要影响物质的化学性质。分子间作用力与分子晶体熔、沸点的关系分子晶体要熔化、要汽化都要克服分子间的作用力。分子间作用力越大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多

8、，物质的熔点和沸点就越高。分子晶体熔化时，一般只破坏了分子间作用力，不破坏分子内的化学键，但也