高中化学 3.4 分子间作用力 分子晶体课件 苏教版选修3.ppt

第四单元分子间作用力分子晶体 目标导航 预习引导 目标导航 预习引导 一 范德华力1 分子间作用力 1 概念 分子之间都存在着分子间作用力 分子间作用力实质也是一种静电作用 它比化学键弱得多 2 分类 常见的分子间作用力为范德华力和氢键 目标导航 预习引导 目标导航 预习引导 预习交流1Cl2 Br2 I2三者的组成和化学性质均相似 但状态却为气 液 固 原因是什么 答案 Cl2 Br2 I2是同一主族元素形成的三种单质 其组成 结构很相似 此时范德华力随相对分子质量增大而增大 三种单质的熔 沸点逐渐升高 其常温下状态完成了从气体到液体到固体的递变 目标导航 预习引导 二 氢键1 氢键的存在 氢键是一种既可以存在于分子间又可以存在于分子内部的作用力 它比化学键弱 比范德华力强 2 氢键的特征 氢键基本上还是属于静电引力作用 它既有方向性 又有饱和性 3 氢键表示方法 通常用X H Y表示氢键 其中H X表示氢原子和X原子以共价键相结合 4 氢键的形成条件 一个分子中有与电负性很强的原子结合的氢原子 另一个分子中有电负性很强的原子 5 氢键对物质性质的影响 分子间氢键的存在主要影响物质的物理性质 分子间氢键使物质的水溶性增大 分子间氢键的存在使物质通常有较高的熔点和沸点 目标导航 预习引导 预习交流2H2S与H2O组成和结构相似 且H2S的相对分子质量大于H2O的 但常温时H2S为气体 水却为液体 为什么 答案 水分子间形成较多氢键 增大了水分子间的作用力 使水的熔 沸点比H2S的熔 沸点高 目标导航 预习引导 三 分子晶体1 分子晶体的概念 1 分子晶体 分子通过分子间作用力构成的固态物质称为分子晶体 如干冰 碘晶体 冰等 2 分子晶体的构成粒子是分子 粒子间的作用是分子间作用力 与金属晶体和离子晶体类似 分子晶体也尽可能采用紧密堆积 2 常见的典型分子晶体 1 多数非金属单质 如卤素单质 氧气 白磷等 2 非金属元素以共价键结合成的无机化合物 所有非金属氢化物 如水 氨 甲烷等 部分非金属氧化物 如二氧化碳 二氧化硫等 几乎所有的酸 3 绝大多数有机化合物形成的晶体 目标导航 预习引导 目标导航 预习引导 4 分子晶体的物理性质分子晶体是微粒间以范德华力或范德华力和氢键而形成的晶体 因此 分子晶体的熔 沸点较低 密度较小 硬度小 较易挥发 分子晶体在固态和熔融状态下均不存在自由移动的带电微粒 离子或电子 因而不导电 若某物质易溶于水且为电解质 则其水溶液导电 难溶于水或易溶于水的非电解质形成的溶液不能导电 对组成和结构相似 晶体中又不含氢键的物质来说 随着相对分子质量的增大 分子间作用力增强 熔 沸点升高 一般来说 含有氢键的分子晶体在固体和液体时 分子间存在氢键 分子间含有氢键的物质 其熔 沸点升高 目标导航 预习引导 预习交流3已知对于组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 如熔 沸点 O2 N2 HI HBr HCl 组成和结构不相似的物质 分子极性越大 其熔 沸点就越高 如熔 沸点 CO N2 请问在有机化合物互为同分异构体的物质间 其熔 沸点有什么规律 答案 互为同分异构体的有机物 一般地说 支链数越多 熔 沸点越低 如熔 沸点 正戊烷 异戊烷 新戊烷 芳香烃及其衍生物的同分异构体中 其熔 沸点高低顺序是邻位 间位 对位 问题导学 即时检测 1 2 1 共价键 氢键 范德华力的比较活动与探究下表对范德华力 氢键 共价键进行了比较 请完成表中空白并回答后面的问题 3 共用电子对 共价键 氢键 范德华力 问题导学 即时检测 1 2 3 增大 越大 大 小 小 短 稳定 问题导学 即时检测 1 2 3 溶解度 熔点 沸点 升高 升高 增大 强 问题导学 即时检测 1 2 思考 是不是含氢原子的分子间都存在氢键 答案 不是 氢键存在于含有强极性的H F H O H N共价键的分子之间或较复杂的分子之内 除F O N外其他原子与氢原子间一般不形成氢键 如HCl H2S分子等 3 问题导学 即时检测 1 2 迁移与应用下列叙述不正确的是 A 分子间作用力是分子间相互作用力的总称B 分子间氢键的形成除使物质的熔 沸点升高 对物质的溶解度 硬度等也有影响C 范德华力与氢键可同时存在于分子之间D 氢键是一种特殊的化学键 它广泛地存在于自然界中 3 解析 分子间作用力是分子间相互作用力的总称 A正确 范德华力是分子间的相互作用 而氢键是分子间 或分子内 比范德华力稍强的作用力 它们可同时存在于分子之间 C正确 分子间氢键的形成除使物质的熔 沸点升高 对物质的溶解度 硬度等也有影响 B正确 氢键不是化学键 化学键是相邻原子间强烈的相互作用 D错误 答案 D 问题导学 即时检测 1 2 1 范德华力和氢键都不是化学键 两者对物质的熔 沸点 溶解度 硬度等物理性质都有影响 2 有氢键的分子间也有范德华力 如H2O HF NH3等 但有范德华力的分子间不一定有氢键 3 共价键是化学键的一种 它主要影响物质的化学性质 3 问题导学 即时检测 1 2 答案 D 2 分子晶体及其性质活动与探究下表列举了几种物质的性质 据此判断属于分子晶体的是 3 问题导学 即时检测 1 2 解析 分子晶体的熔 沸点一般比较低 硬度较小 固体不导电 M的熔点高 肯定不是分子晶体 N是金属钠 其余X Y Z W均为分子晶体 答案 XYZW 3 问题导学 即时检测 1 2 迁移与应用下列各组物质中 熔点由高到低排列正确的是 3 问题导学 即时检测 1 2 解析 由于HF H2O分子间存在氢键 所以HF的熔点高于HI的熔点 H2O的熔点高于H2Se的熔点 A项错误 E项正确 B D G三项属于分子组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 因此B D两项正确 G项错误 有机烷烃的熔点一般随碳原子数的增加 其熔点逐渐升高 C项排列顺序颠倒 故C错误 F项中CS2在通常条件下为液态 而CO2 CO为气态 且CO2的相对分子质量大于CO 故F项错误 NO常温常压下为气态 而C2H5OH为液态 S8为固体 H项排列颠倒 故错误 答案 BDE 3 问题导学 即时检测 1 2 分子晶体熔 沸点高低的比较 1 分子间作用力越大 物质的熔 沸点越高 在组成和结构相似时 随相对分子质量增大 范德华力增大 物质熔 沸点升高 2 一般说来 分子间形成氢键的晶体 熔 沸点相对较高 3 组成和结构不相似的分子晶体 如相对分子质量相近 分子极性越大 其熔 沸点越高 3 问题导学 即时检测 1 3 2 3 晶体类型的判断活动与探究下列所列物质晶体的类型全部正确的一组是 解析 A项中磷酸是分子晶体 B项中白磷是分子晶体 单晶硅是原子晶体 D项中铁是金属晶体 尿素是分子晶体 答案 C 问题导学 即时检测 1 3 2 迁移与应用根据表中给出的物质的熔点数据 AlCl3沸点为260 判断下列说法中错误的是 A MgO中的离子键比NaCl中的离子键强B SiCl4晶体是分子晶体C AlCl3晶体是离子晶体D 晶体硼是原子晶体 问题导学 即时检测 1 3 2 解析 NaCl和MgO是离子化合物 形成离子晶体 故熔 沸点越高 说明晶格能越大 离子键越强 A项正确 SiCl4是共价化合物 熔 沸点较低 为分子晶体 B项正确 硼为非金属单质 熔 沸点很高 是原子晶体 D项正确 AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物 但其属于分子晶体 C项错误 答案 C 问题导学 即时检测 1 3 2 判断非金属元素组成的晶体是分子晶体还是原子晶体的方法有 1 依据构成晶体的粒子和粒子间的相互作用判断 原子晶体的构成粒子是原子 粒子间的相互作用是共价键 分子晶体的构成粒子是分子 粒子间的相互作用是范德华力 2 记忆常见的 典型的原子晶体 常见的原子晶体有 某些非金属单质如硼 硅 锗等 某些非金属化合物如碳化硅 氮化硼 二氧化硅等 3 依据晶体的熔 沸点判断 原子晶体熔 沸点高 常在1000 以上 分子晶体熔 沸点低 常在几百摄氏度以下至很低的温度 4 依据导电性判断 分子晶体为非导体 但部分分子晶体溶于水后能导电 原子晶体多数为非导体 但晶体硅 晶体锗是半导体 5 依据硬度和机械性能判断 原子晶体硬度大 分子晶体硬度小且较脆 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 1 下列有关分子晶体的说法中一定正确的是 A 分子内均存在共价键B 分子间一定存在范德华力C 分子间一定存在氢键D 其结构一定为分子密堆积 解析 稀有气体元素组成的晶体是单原子分子 通过范德华力结合成晶体 不存在化学键 A错误 分子间作用力包括范德华力和氢键 前者存在于所有分子晶体中 氢键只存在于某些特定的分子间或分子内 B正确 C错误 答案 B 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 2 下列说法正确的是 A 分子晶体中一定存在分子间作用力 不一定存在共价键B 分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D 元素的非金属性越强 其单质的活泼性一定越强 解析 A项分子晶体中不一定含有共价键 如He Ar等稀有气体构成的分子晶体中不含化学键 B项含有两个氢原子的酸 也可能是一元酸 如HCOOH C项含有金属阳离子的晶体也可能是金属晶体 D项元素的非金属性越强 其单质的活泼性不一定越强 如非金属性 N P 但单质活泼性 P4 N2 答案 A 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 3 下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是 A 水是一种非常稳定的化合物 这是由于水分子间存在氢键B 由极性键形成的分子可能是非极性分子C 水 冰中都含氢键D 分子晶体中一定存在分子间作用力 可能有共价键 解析 水是一种稳定的化合物 是因为含有O H共价键 CO2是由极性键构成的非极性分子 水和冰中都存在氢键 分子晶体中也有不含共价键的 如稀有气体的晶体 答案 A 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 4 某化学科研小组对范德华力提出了以下几种观点 你认为正确的是 A 范德华力存在于所有物质中B 范德华力是影响所有物质物理性质的因素C Cl2相对于其他气体来说 是易液化的气体 由此可以得出结论 范德华力属于一种较强作用D 范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用E 范德华力是普遍存在的一种分子间作用力 属于电性作用F 范德华力比较弱 但范德华力越大 物质的熔点和沸点越高 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 解析 范德华力实质也是一种分子之间的电性作用 由于分子本身不显电性 因此范德华力比较弱 作用力比较小 随着分子间距的增加 范德华力迅速减弱 所以范德华力作用范围很小 范德华力只是影响由分子构成的物质的某些物理性质 如熔 沸点以及溶解度等 的因素之一 在常见气体中Cl2的相对分子质量较大 分子间范德华力较强 所以易液化 但相对于化学键 仍属于较弱作用 答案 DEF 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 5 1 比较下列化合物熔 沸点的高低 填 或 CO2SO2 NH3PH3 O3O2 NeAr CON2 2 已知AlCl3的熔点为190 2 202 105Pa 但它在180 即开始升华 请回答 AlCl3固体是晶体 设计一个可靠的实验 判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物 你设计的实验是 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 解析 1 各组物质均为分子晶体 根据分子晶体熔 沸点的判断规律 较容易比较五组物质熔 沸点的高低 2 由AlCl3的熔点低以及在180 时开始升华判断AlCl3晶体为分子晶体 若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物 可测其熔融状态下是否导电 若不导电是共价化合物 导电则是离子化合物 答案 1 2 分子 在熔融状态下 试验其是否导电 若不导电是共价化合物 导电则是离子化合物