2017 2018高中化学苏教版选修3专题3第四单元分子间作用力分子晶体课件31张

专题3微粒间作用力与物质性质第四单元分子间作用力分子晶体专题3微粒间作用力与物质性质[课程标准]1．了解范德华力的类型，把握范德华力大小与物质物理性质之间的辩证关系。2．初步认识影响范德华力的主要因素，学会辩证的质量分析法。3．理解氢键的本质，能分析氢键的强弱，认识氢键的重要性。4．加深对分子晶体有关知识的认识和应用。一、范德华力1．共价分子之间存在着某种作用力，能够把它们的分子聚集分子间作用力在一起，这种作用力叫做________________________，范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，其实质是一种静电作用弱_______________，比化学键_______________得多。没有2．范德华力_______________饱和性和方向性。3．对于组成与结构相似的分子，其范德华力一般随相对分子增大质量的增大而_______________，对应物质的熔、沸点也逐渐升高_______________。1．CO2和CS2结构和组成相似，为什么常温下CO2是气体、CS2是液体？提示：因为CS2比CO2相对分子质量大，所以分子间范德华力也大，使CS2沸点升高，常温下呈液态。二、氢键的形成1.一个水分子中相对显正电性的氢原子，能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子的孤电子对接近并产生相互作用,这弱种相互作用叫做氢键。氢键比化学键_______________，但比强范德华力_______________。氢键通常用X—H…Y 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示，其大小中X和Y表示电负性_____________而原子半径___________的非金属原子。具有2．氢键_______________方向性和饱和性。升高3．分子间氢键使物质的熔、沸点_______________，溶解度增大，而分子内氢键使物质的熔、沸点__________降低。_______2．相对分子质量越大的物质，其熔、沸点越高吗？提示：不正确，对于分子晶体，若分子中不含有氢键，且结构相似的物质，才具有这一性质。三、分子晶体分子间作用力1．分子通过__________________________构成的固态物质叫做分子晶体。较小，熔点和沸点_________较低。2．分子晶体一般硬度_________3．多数非金属单质、非金属元素组成的化合物以及绝大多数有机化合物形成的晶体都属于分子晶体。3．所有分子晶体中都存在化学键吗？提示：不一定，如稀有气体是单原子分子，其晶体中不含化学键。1．固体乙醇晶体中不存在的作用力是(C)A．极性键B．非极性键C．离子键D．氢键解析：固体乙醇晶体是乙醇分子通过分子间作用力结合的,在乙醇分子里有C—C之间的非极性键，C—H、C—O、O—H之间的极性键，在分子之间还有O和H原子产生的氢键，没有离子键。2．下列氢键中最强的是(C)A．S—H…OB．N—H…NC．F—H…FD．C—H…N解析：X—H…Y中，X、Y原子的电负性越大,原子半径越小,形成的氢键越强。S、O、N、F、C中，F的电负性最大,原子半径最小，故C中氢键最强。3．共价键、离子键和范德华力是构成物质时粒子间的不同作用。下列物质中，只含有上述一种作用的是(B)A．干冰C．氢氧化钠B．氯化钠D．碘解析：干冰中有共价键和范德华力两种作用；氯化钠中只有离子键一种作用；氢氧化钠晶体中有离子键和共价键两种作用；碘晶体中有共价键和范德华力两种作用。4.(2019·高考江苏卷)水是生命之源，2019年我国科学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图像，模型如图。下列关于水的说法正确的是()A．水是弱电解质B．可燃冰是可以燃烧的水C．氢氧两种元素只能组成水D．0℃时冰的密度比液态水的密度大解析：选A。A.水是一种弱电解质，部分发生电离生成H和OH，电离方程式为H2O＋－H＋OH。B.可燃＋－冰是CH4与H2O形成的一种化合物，不是可以燃烧的水。C.O元素有－1价、－2价两种化合价，氢、氧两种元素可以形成H2O和H2O2两种化合物。D.0℃时液态水可以形成冰，其体积增大，密度变小。范德华力与氢键探究导引1F、Cl、Br均位于第ⅦA族元素，HF和HBr的沸点均比HCl高，原因是什么？提示：HBr的相对分子质量比HCl大，则HBr的范德华力比HCl大，所以HBr的沸点比HCl高；HF分子间存在氢键，所以其沸点比同族的其他元素形成的氢化物沸点高。探究导引2磷酸与硫酸的相对分子质量都是98，为什么磷酸在常温下是固体(熔点为43.3℃)，硫酸在常温下是液体？提示：分析两者的结构，磷酸分子中有三个羟基，硫酸分子中有两个羟基,由此可知磷酸分子间氢键的数目比硫酸分子间氢键的数目多，氢键的数目越多，分子间的作用力就越大,从而导致磷酸的熔点比硫酸的高。化学键、范德华力和氢键的对比相互作用化学键范德华力氢键分子内或晶体少数具有特殊组成的分中，相邻两个物质的分子之子(如N、O、F的氢化物定义或多个原子之间存在的微弱等)之间存在的比分子间间的强烈的相的相互作用作用力稍强的相互作用互作用键能一般在约几个到数十约数十个kJ/mol(比分子120～800能量个kJ/mol间作用力大)kJ/mol对性主要影响该类物质的熔主要影响分子主要影响物质质的点、沸点、密度等物理的化学性质的物理性质影响性质1．有五组由同族元素形成的物质，在101.3kPa时测得它们的沸点(℃)数据如下表所示：对于表中内容，下列各项中的判断正确的是()A．表中各行中物质均为分子，且从左到右沸点均逐渐升高B．第②行物质均有氧化性；第③行物质对应的水溶液均是强酸C．第④行中各化合物的稳定性顺序为H2O>H2S>H2Se>H2TeD．上表中物质HF和H2O，由于氢键的影响使它们的分子特别稳定解析：选C。上表中③、④行的第一种物质的沸点在同一行中均最高，因为在HF分子间、H2O分子间均存在氢键，增大了分子间作用力。第②行物质为卤素单质，均具有氧化性,第③行物质为卤化氢，对应的水溶液中除HF是弱酸外，其余均为强酸。第④行物质为氧族元素的氢化物，其共价键逐渐减弱，所以稳定性逐渐减弱。D选项中，氢键只能影响物质的物理性质,如熔沸点、溶解性等，不影响物质的化学性质,如分子的稳定性与氢键无关。分子晶体探究导引1CO2和SiO2是两种组成相似的共价化合物，但两者的物理性质却相差很大，其原因是什么呢？提示：CO2和SiO2在固态时的晶体类型不同，CO2是分子晶体，构成晶体的微粒间以微弱的范德华力相结合，而SiO2是原子晶体，构成晶体的微粒间以共价键相结合成空间网状结构，由于共价键比范德华力要强得多，所以SiO2的熔、沸点和硬度比CO2要高得多。探究导引2下图(左)为CO2的晶胞图，下图(右)为该晶胞的简化图，请分析一个CO2晶胞中含有多少个CO2分子？最近的CO2有多少个？提示：干冰的晶胞结构为面心立方晶胞，二氧化碳分子位于立方体的8个顶点和6个面心，用均摊法可求出该晶胞11中实际含有的二氧化碳分子为8×＋6×＝4。从该晶胞的82简化图中能直观地看出，每个二氧化碳分子周围等距离紧邻有12个二氧化碳分子。1．分子晶体的性质与分子间作用力强弱相关。由于分子间作用力一般很弱,因而分子晶体具有硬度小，熔、沸点低,易挥发，不导电等特点。晶体的熔、沸点越高表明分子间作用力越大。2．分子汽化时，只破坏分子间作用力，不破坏分子内的共价键。2．根据下表给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是()NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/℃810710180682300沸点/℃14651418160572500A.SiCl4是分子晶体B．单质B可能是原子晶体C．AlCl3不能升华D．NaCl的键的强度比MgCl2大解析：选C。由表中所给熔、沸点数据可知SiCl4最低，应为分子晶体；单质B的熔、沸点最高，因此为原子晶体；AlCl3的沸点低于熔点，故可升华;NaCl的熔点高于MgCl2的熔点,表明Na—Cl键断裂较Mg—Cl难，所以NaCl的键强度比MgCl2大。分子间作用力在下列各物质中，属于分子晶体且分子间存在范德华力和氢键，分子内只含极性共价键的是()A．CO2B．H2OC．HClD．NH4Cl[思路点拨]这是一类归属性选择题，重要的是审题中对各物质、各条件仔细辨别，不能漏掉有关条件。如本题第一个条件是“属于分子晶体”，选项物质中NH4Cl不符；第二个条件是“分子间存在范德华力和氢键”，范德华力都存在，关键是氢键，只有B项H2O符合。最后条件是“分子内只含极性共价键”，H2O符合。[解析]A中CO2分子内含O═C═O为极性共价键，但不存在氢键；B中H2O分子内H—O为极性共价键，分子间有氢键；HCl是分子晶体，分子间有范德华力，分子内为极性共价键；NH4Cl是由NH4和Cl构成的离子晶体。＋－[答案]B只有分子晶体才存在分子，分子晶体中肯定存[规律方法]在范德华力，氢键存在于N、O、F等电负性较大的原子与H原子之间。分子晶体如图为某晶体中分子间形成氢键的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法中正确的是()A．该晶体具有空间网状结构，所以不是分子晶体B．1mol该晶体中含有4×6.02×1023个氢键C．该晶体受热融化时，分子之间的空隙将增大D．该晶体中每个分子与另外四个分子形成四面体结构[思路点拨]一般分子晶体和原子晶体均是由非金属元素组成的,但是两者的性质却截然不同,如熔、沸点，硬度等。不含有氢键的分子晶体,其范德华力是没有方向性的,故结构较为紧密是由于氢键有方向性，此题中的冰结构为空间四面体,貌似原子晶体，所以判断两者不能仅从结构上看。[解析]由图可知该晶体是冰(H2O)，属于分子晶体。晶体中每个水分子与另外4个水分子形成4个氢键，即1mol晶体冰中含有2mol氢键，也就是2×6.02×1023个氢键。尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却和共价键一样具有方向性,从而1个水分子与另外4个水分子形成了四面体结构。这种结构存在较大的空隙，空间利用率不高，当晶体受热熔化时，热运动使冰的结构解体，水分子间的空隙变小，密度增大。[答案]D分子晶体中分子间以范德华力相结合，其作用[规律方法]力很弱，如加热可以破坏范德华力，故分子晶体一般具有较低的熔、沸点。再如给分子晶体一定的作用力，分子晶体会被击碎，从而也说明了范德华力作用力很小，易被破坏，分子晶体的硬度一般也较小。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放