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4分子间作用力-分子晶体

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分子间的作用力

分子间的作用力

分子间的作用力上面已经讨论了三种基本类型的化学键，它们都是分子内部原子间较强的结合力，是决定分子化学性质的主要因素。

在分子与分子之间还存在着较弱的作用力，它是决定物质的沸点、熔点、溶解度等物理性质的重要因素。

为了更好地说明分子间作用力，先谈一下分子极化的问题。

一、分子极化任何分子都有正、负电重心，任何分子又都有变形的性能。

因而在外电场的作用下，分子的电荷重心可发生相对的位移，即分子发生变形，这个过程就叫分子的极化（被极化）。

例如非极性分子，正、负电重心是重合的，但在外电场作用下，正负电重心可被拉开，发生变形并产生偶极（图3－59），这叫诱导偶极（外电场除去，偶极也消除）。

对于极性分子，其本身具有偶极这叫固有偶极，在没有外电场作用时极性分子的固有偶极由于热运动，而杂乱排列。

但在外电场作用下杂乱无章的极性分子可按电场方向定向排列起来，同时由于电场的作用而使偶极加大（固有偶极加诱导偶极）产生一定的变形（图3－60）。

由上可看出，无论非极性分子还是极性分子在外电场作用下都可发生极化作用。

二、分子间力的形成如果将外电场换成极性分子自身所产生的电场，这就与上述情况相似，彼此有相互作用，也就产生了分子间力，下面就分别来分析这方面的情况。

1.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（图3－61），因而产生了分子间的作用力，这种力叫取向力。

显然，极性分子的偶极矩越大，取向力越大。

这种力只存在于极性分子与极性分子之间。

2.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，然后诱导偶极与极性分子固有偶极相互吸引（图3——62）。

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。

3.色散力非极性分子与非极性分子之间有无作用力？实验指出，N2、O2、H2……等气体，只要充分降温，都可以转变成液态和固态。

《分子间作用力 分子晶体》课件(教师版)解析

《分子间作用力 分子晶体》课件(教师版)解析
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，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，但也有例外，如硫晶体（S8）熔 化时，既破坏了分子间的作用力，同时部分S－S键断裂， 形成更小的分子。
几种类型的晶体结构和性质
2、分子晶体的特点： 熔点低、硬度小、易升华。
某些分子晶体的熔点
分子晶体
氧
氮
白磷
水
熔点
－218.3 －210.1
44.2
0
分子晶体 硫化氢
甲烷
乙酸
尿素
熔点
－85.6
－182.5
16.7
132.7
3、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
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。
二、氢键的形成
氧族元素的氢化物的熔点和沸点
温度/℃
100
H2O
0 H2O
H2Te 沸点
H2Se H2S
H2Te熔点
H2S H2Se
晶体类型 金属晶体 离子晶体 原子晶体 分子晶体
构成微粒 结 构 微粒间作
用力
金属离子、 自由电子
金属键
阴、阳离子 离子键
原子 共价键
分子
分子间作 用力
熔、沸点 有高有低
较高
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
很高

分子晶体

分子晶体

BC
A组 Cl键键 Ⅰ.H—I键键能大于H—Cl键键 I键键能大于H Cl 能 C1键键 Ⅱ.H—I键键能小于H—C1键键 I键键能小于H C1 能 HI分子间作用力大于 分子间作用力大于HCl Ⅲ.HI分子间作用力大于HCl 分子间作用力 HI分子间作用力小于 分子间作用力小于HCl Ⅳ.HI分子间作用力小于HCl 分子间作用力
5,关于下列常见晶体说法正确的是
2 60
冰中每个水分子周围有12 12个紧邻的水分子 B.冰中每个水分子周围有12个紧邻的水分子 C.水在固态时密度一定比液态小 干冰中, 个分子周围有12的紧邻分子, 12的紧邻分子 D.干冰中,1个分子周围有12的紧邻分子, 密度比冰小. 密度比冰小.
有下列两组命题,B组中命题正确,且能用A ,B组中命题正确 6,有下列两组命题,B组中命题正确,且能用A组 命题加以正确解释的是 A. Ⅰ ① B. Ⅱ ② C. Ⅲ ③ D. Ⅳ ④
B组 ①HI比HCI稳定 HI比HCI稳定 ②HCl比HI稳定 HCl比HI稳定 ③HI沸点比HCl高 HI沸点比HCl 沸点比HCl高 ④HI沸点比HCl低 HI沸点比HCl 沸点比HCl低
�
5,典型的分子晶体
(1)所有非金属氢化物: (1)所有非金属氢化物: H2O,H2S,NH3,CH4,HX 所有非金属氢化物 (2)部分非金属单质:X (2)部分非金属单质:X2,O2,H2, S8,P4, C60,稀有气体 部分非金属单质 60, (除硼,金刚石,晶体硅) 除硼,金刚石,晶体硅) (3)部分非金属氧化物: CO2, SO2, NO2, P4O6, P4O10 (3)部分非金属氧化物: 部分非金属氧化物 (除二氧化硅) 除二氧化硅) (4)几乎所有的酸: (4)几乎所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4 几乎所有的酸 (5)大多数有机物的晶体:冰醋酸, (5)大多数有机物的晶体:冰醋酸,蔗糖 大多数有机物的晶体

第四章 分子结构——分子间的作用力、氢键、离子极化理论

第四章 分子结构——分子间的作用力、氢键、离子极化理论

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键的极性的增大 离子键向共价键的过渡 图4-55 由离子键向共价键的过渡
(1) 离子的极化力和变形性 离子的极化力 极化力和
极化力( 极化力(φ )—— 一种离子使邻近的异性离子极化而
变形的能力，通常阳离子极化力占主导 阳离子极化力占主导。 变形的能力，通常阳离子极化力占主导。
Z* φ 极化力 ∝ r
表4-14 分子间的作用能 ⋅mol-1)的分配 分子间的作用能(kJ⋅ 的分配
范德华力对共价化合物物理性质的影响： 范德华力对共价化合物物理性质的影响： 物理性质的影响
分子间范德华力的大小可说明共价化合物间 分子间范德华力的大小可说明共价化合物间 范德华力的大小可说明共价化合物 的物理性质差异： 的物理性质差异： 熔点、沸点的高低，溶解度的大小， 如，熔点、沸点的高低，溶解度的大小， 液化、 等等。 液化、结晶现象及相似相溶原理 ••• 等等。
d→偶极长→正电荷重心和负电荷重心的距离。偶极长 、 →偶极长→正电荷重心和负电荷重心的距离。偶极长d、 偶极子电荷q 是无法测定的， 偶极子电荷 是无法测定的，但偶极矩 µ 可通过实验测得
µ 的单位为 德拜 ， 1D = 3.33×10-30 C·m。 的单位为D(德拜 德拜)， × 。
因为一个电子的电量是1.6× 因为一个电子的电量是 ×10-19C，分子的直径在 -10 m ，分子的直径在10 数量级，所以，分子电偶极矩大小数量级为10 数量级，所以，分子电偶极矩大小数量级为 -30(C·m)。 。
极性分子的这种 固有偶极叫做 叫做永久偶 固有偶极叫做永久偶 极矩µ 。 外电场影响下所 外电场影响下所 产生的偶极叫 产生的偶极叫诱导偶 诱导偶极矩(∆ 极。诱导偶极矩 ∆µ) 的大小与外电场强度 成正比。 成正比。

分子晶体

分子晶体

（3）原子晶体 原子半径越小、键长越短、键能越大，共价 键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大
（4）分子晶体
组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量 越大，分子间作用力越大，熔沸点越高； 相对分子质量相近的分子晶体，分子极性越大，
分子间作用力越大，熔沸点越高；
（2）氢键表示方法：
X—H · · · Y
氢键
分子间氢键时： Y· · ·H-X三原子在一条直线上
（3）氢键大小 氢键： 比范德华力稍强，比化学键弱的分子间作用力
（4）氢键存在
HF、NH3、H2O、-OH、-COOH、-CHO与-OH
（5）氢键类别
① 分子间氢键
a. H2O分子间氢键2个，HF分子间氢键1个 b. 分子间氢键的形成使物质沸点升高
（1）所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3 （2）部分非金属单质: X2，O2，H2，S8，P4，C60 （3）部分非金属氧化物: CO2，P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸 （6）稀有气体
分子的密堆积
氧（O2）的晶体结构
③冰中，水分子大范围地以氢键互相联结， 形成疏松的晶体，有许多空隙，密度减小， 因此冰能浮在水面上。
三、分子晶体
1. 定义 ： 分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分
子晶体。 2. 结构特点 ： 构成微粒：分子 化学式几乎都是分子式
3. 物理特性
（１）较低的熔点和沸点，易升华 （２）较小的硬度 （３）一般都是绝缘体，熔融状态也不导 电。有些在水溶液中可以导电
碳60的晶胞
氢键具有方向性
水分子周围有４个水分子
冰的结构
4. 分子晶体结构特征 （1）密堆积

分子间作用力-分子晶体-5.10

分子间作用力-分子晶体-5.10
的角度，分析导致干冰和二氧
化硅晶体性质差异的原 因。
5. 干冰的晶体结构
（1）二氧化碳分子的位置：在
晶体中截取一个最小的正方体， 正方体的八个顶点都落到CO2 分子的中心，在这个正方体的
每个面心上还有一个CO2分子。
（2）每个晶胞含二氧化碳
分子的个数 8×1/8+6×1/2=4
（3）与每个二氧化碳分子等距离 且最近的二氧化碳分子有 12个
X—H ···Y
X、 Y为电负性大，而原子半径较小的且有 孤对电子非金属原子，可相同也可不同，如 F、O、N。
（2）氢键的表示方法： X—H ···Y 氢键
（3）氢键键能大小：
F—H … F O—H … O
N—H … N
氢 键 键 能 28.1
18.8
20.9
(kJ/mol)
共价键键
568
能(kJ/mol)
SnH4
沸
PH3
GeH4
点
SiH4
CH4
2. 氢键：
• 氢键：
除范德华力外的另一种分子间作用力，它 是由已经与电负性大的原子（F、O、N等）形 成共价键的H原子遇另一分子中电负性大原子 半径小且有孤对电子的原子（如F、O、N）能 形成氢键。
• 注意：
氢键是另一种分子间作用力，不属于化学键。
水分子间形成的氢键
卤素单质的相对分子质量和熔、沸点的数据见表3-9。请 你根据表中的数据与同学交流讨论以下问题：
（1）卤素单质的熔、沸点又怎样的变化规律？
（2）导致卤素熔、沸点规律变化的原因是什么？它与卤素单质 相对分子质量的变化规律又怎样的关系？ 表3-9卤素单质的相对分子质量和熔、沸点
单质
相对分子质量

分子晶体

分子晶体

氢键 F H F H
氢键 F H F H
F原子半径小， 原子半径小， 原子半径小 得电子能力强
2.氢键 2.氢键 定义： （1）定义：在某些氢化物分子间存在着一种比分于间 作用力稍强的相互作用，称为氢键。 作用力稍强的相互作用，称为氢键。 其实质是静电吸引作用 强度：比分子间作用力稍强，但比化学键弱得多。 ①强度：比分子间作用力稍强，但比化学键弱得多。 表示方法： 表示（ HF、 ②表示方法：用“…”表示（教材中HF、H2O氢键的表示 表示 教材中HF 法） 影响：氢键的存在使物质的熔点、沸点相对较高。 ③影响：氢键的存在使物质的熔点、沸点相对较高。 氢键是化学键吗？ 不是。氢键属于特殊的分子间作用力。 氢键是化学键吗？ 不是。氢键属于特殊的分子间作用力。 【讨论】1．存在氢键的物质为何熔点、沸点相对较高？ 讨论】 ．存在氢键的物质为何熔点、沸点相对较高？
(2)表示方法： X-H … Y 表示 “…”表示氢键 表示方法： 表示氢键 用 形成条件： (3)形成条件： 要存在非金属性强半径小的非金属原子如N、 、 要存在非金属性强半径小的非金属原子如 、O、F 氢键的特点： (4) 氢键的特点 ： 比化学键弱得多， ①比化学键弱得多，只比分子间作用力稍强 ②氢键的形成增强了分子间作用力，从而增大了物质的 氢键的形成增强了分子间作用力， 沸点（ HF、 或在水中的溶解度。 熔、沸点（NH3、HF、H2O）,或在水中的溶解度。 (5)氢键的应用 氢键的应用： (5)氢键的应用： 解释一些氢化物熔沸点反常. ①解释一些氢化物熔沸点反常 冰的密度比液态水小。 ②冰的密度比液态水小。
干冰晶体结构示意图
每个CO 分子周围有12个紧邻等距的CO 分子。 每个CO2分子周围有12个紧邻等距的CO2分子。 12个紧邻等距的

晶体的结构与性质 (2)

晶体的结构与性质 (2)

（2）非密堆积
有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体中 的空间利率不高,留有相当大的空隙.这种晶体不 具有分子密堆积特征。如：HF 、NH3、冰（每 个水分子周围只有4个紧邻的水分子）。
小结:
1 、分子晶体：由分子构成。相邻分子靠分子间作用力 相互吸引。 2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小等。 3、常见分子晶体分类：(1)所有非金属氢化物 (2)部分非 金属单质， (3) 部分非金属氧化物 (4) 几乎所有的酸 ( 而碱 和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。 晶体分子结构特征
）
3、下列叙述正确的是（ B）
A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含 有阴离子 B．原子晶体中只含有共价键 C.离子晶体中只含有离子键，不含有共 价键 D．分子晶体中只存在分子间作用力， 不含有其他化学键
4、金属键的强弱与金属价电子数的多少有 关，价电子数越多金属键越强；与金属阳离 子的半径大小也有关，金属阳离子的半径越 大，金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐 渐升高的是 （ B） A、Li C、Li Na Be K Mg B、Na D、Li Mg Na Al Mg
（3）.常见的原子晶体
• 某些非金属单质： 金刚石（C）、晶体硅(Si)、 晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等
• 某些非金属化合物： 碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体 • 某些氧化物： 二氧化硅（ SiO２）晶体、
109º 28´
共价键
思考：
（1）在金刚石晶体中,C采取什 么杂化方式？每个C与多少个C成 键？形成怎样的空间结构？每个 碳原子周围紧邻的碳原子有多少 个？最小碳环由多少个碳原子组 成？它们是否在同一平面内？ （2）在金刚石晶体中，C原子 个数与C—C键数之比为多少？

分子间作用力分子晶体

分子间作用力分子晶体

分子间作用力分子晶体分子晶体（molecular crystal）是由分子间的非共价作用力形成的晶体结构。

这种晶体结构由分散的分子通过弱的相互作用力组成，而不是由金属键或离子键组成的。

分子晶体是一类非常常见的晶体类型，包括有机晶体、冰晶体等。

范德华力是一种由于分子间电子云的偶极瞬时极化而产生的相互作用力。

它是分子晶体中最弱的一种作用力，但也是最普遍和最重要的。

范德华力随着分子间的距离增加而减弱，但随着分子间电荷分布的改变而变化。

范德华力的强度取决于分子的极性和大小。

氢键是另一种重要的分子间作用力。

它是一种特殊的电荷间相互作用力，通常涉及一个氢原子与一个电负性较大的原子（如氮、氧、氟）之间形成的相互作用。

氢键是一种强作用力，能够使分子更紧密地结合在一起。

它在水分子中的作用是形成水的固态结构（冰）的重要原因。

氢键也在很多有机分子晶体中起到关键作用。

π-π相互作用是一种特殊的分子间力，通常涉及芳香环中的π电子云之间的相互作用。

这种相互作用可以使芳香环平行排列并相互叠加，从而增强晶体的稳定性。

π-π相互作用对于一些有机分子晶体，如芳香族化合物晶体，具有重要的作用。

除了这些主要的分子间作用力，还有其他一些较弱的作用力也可以参与分子晶体的形成，例如离域电子的相互作用和疏水作用等。

分子晶体具有一些独特的性质和应用。

首先，它们通常具有较低的硬度和脆性，这是由于它们之间的非共价作用力较弱所致。

其次，分子晶体通常是电绝缘体，因为它们之间没有可以形成导电电子的共价键。

此外，由于分子晶体中分子之间的间隙，它们通常对溶剂和小分子具有较高的吸附能力。

这些特性使得分子晶体在材料科学、化学和生物学等领域具有广泛的应用，如药物晶体工程、分子传感器、光电器件等。

总之，分子间作用力是分子晶体形成的关键因素。

范德华力、氢键和π-π相互作用等主要作用力共同作用，通过将分子组装在一起形成晶体结构。

分子晶体具有一系列特殊性质和应用，成为材料科学和化学研究中的重要主题。

分子间作用力、氢键、不同类型的晶体

分子间作用力、氢键、不同类型的晶体

晶体的类型
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
根据晶体构成 微粒和相互作 用不同分为四 种类型：
1、离子晶体
氯化钠晶体和晶体模型
氯 化 钠
Cl-
Na+
1、离子晶体
• 定义：
离子化合物中的阴、阳离子间按一定方式 有规则地排列而成的晶体叫做离子晶体。
构成微粒 阴、阳离子 作用力
离子键
形成离子晶体的物质： 离子化合物（NaCl、Na2O、BaSO4、铵盐等） 物理性质： 具有 的熔沸点，有 的硬度， 固态时 导电，在熔融状态或水溶液中 导电， 有些离子晶体 于水，有些 溶于水。
【问题探究1】
①在NaCl晶体中每个Na+同时吸 ６ 引着＿个Cl ，每个Cl 同时吸引 着＿个 ６ Na+。
【问题探究2】
②在NaCl晶体中是否存在单 个的NaCl分子? 不存在
符号“NaCl”表示什么含义？
归纳 离子晶体一般熔沸点 较高、硬度较大，不 导电，但在熔融状态 时能导电。
2、分子晶体
原子晶 晶体类型 离子晶体 分子晶体 体 熔沸点 硬 度 较高 较硬
金属晶体
很低
一般很软
很高 很硬
有高有低 有硬有软
晶体不导 晶体不导 导电情况 电、熔化 电、熔化 不导电 能导电 微粒种类 离子 分子 微粒间的 作用力 离子键
一般 不导电 大多良好
原子 共价键
分子间 作用力
总结：1、物质熔沸点高低的比较
化学键
原子间 或离子间
作用力大 作用力小
影响化学性质和 物理性质
范德华力
分子之间
影响物理性质 （熔沸点等）
分子之间无化学键
一些氢化物的沸点

分子间作用力分子晶体完整版课件

分子间作用力分子晶体完整版课件

A.6
B.8
C.10
D.12
【解析】选D。根据干冰结构特点,干冰晶体是一种面心立方结构,每 个CO2周围等距离且最近的CO2有12个(同层4个,上层4个,下层4个)。
【总结归纳】 1.典型的分子晶体模型:
单质碘
干冰
冰
晶胞或结核模型
微粒间作用力
晶胞微粒数 配位数
范德华力 4
范德华力
4 12
范德华力和 氢键
4
2.分子晶体的变化规律: (1)对于组成和结构相似、晶体中不含氢键的物质来说,随着相对分子 质量的增大,范德华力增大,熔、沸点升高。如卤素单质、四卤化碳、 稀有气体等。 (2)同分异构体中,支链越多,熔、沸点越低。如沸点:正戊烷>异戊烷> 新戊烷。芳香烃及其衍生物的同分异构体熔、沸点一般遵循“邻位> 间位>对位”的顺序。
(5)存在氢键的分子的熔、沸点比一般分子的高。 ( ) 分析:×。分子间氢键的存在会导致物质的熔、沸点升高,但是分子内 氢键的存在会降低物质的熔、沸点。 (6)分子晶体熔化时,只破坏分子间作用力,不破坏分子内的化学 键。 ( ) 分析:√。分子晶体熔化时,只是分子间的距离变大,分子并没有变化, 所以不破坏分子内的化学键。
有方向性、 有饱和性
有方向性、有饱 和性
范德华力
氢键
共价键
强度 比较
共价键>氢键>范德华力
①随着分子极性的增 影响
大而增大 强度
②组成和结构相似的 的
物质,相对分子质量越 因素
大,范德华力越大
A—H…B中A、B的 电负性越大,B原 子的半径越小,氢 键越牢固
成键原子半径越 小,键长越短,键 能越大,共价键 越稳定

分子晶体

分子晶体

参考答案
1,我们不能痛痛快快地滑冰 1,我们不能痛痛快快地滑冰
2,地球上生存着的各种动植物是依存于当地的 2,地球上生存着的各种动植物是依存于当地的 自然环境和气候条件的, 自然环境和气候条件的,而水的变化能直接影响 自然环境和气候.若水的沸点降为-80℃左右 左右， 自然环境和气候.若水的沸点降为-80℃左右， 占据地球表面７０ ７０％ 占据地球表面７０％以上的浩瀚的海洋川流不 息的江河和湖泊及其他地表的水， 息的江河和湖泊及其他地表的水，几乎全要变 成水蒸气，就是终年冰雪覆盖的极地， 成水蒸气，就是终年冰雪覆盖的极地，也只有 极少量液态的水存在．于是地表会干涸龟裂， 极少量液态的水存在．于是地表会干涸龟裂， 动植物要灭绝，地球将会失去生机， 动植物要灭绝，地球将会失去生机，成为不毛 之地． 之地．
思考： 思考：分子间作用力是否属于化学
它们之间有何区别。 键?它们之间有何区别。
①:化学键存在于分子或物质内部相邻原 子之间,键能约为100 600kJ／ 之间. 子之间,键能约为100～600kJ／mol-1之间. ②:分子间作用力存在于分子之间,其大小 分子间作用力存在于分子之间, 一般在2 20kJ／ 之间. 一般在2～20kJ／mol-1之间. ③:分子间作用力很弱,不属于化学键. 分子间作用力很弱,不属于化学键.
H2 O
H2 S HCl PH3 SiH4×
H2Se AsH3 HBr ×GeH 4
H2Te SbH3 HI × SnH4
3
4
5 周期
一些氢化物的沸点
（1）形成的条件: 形成的条件: 条件 半径较小、 半径较小、吸电子能力较强的非金属原 (N、 F)与氢原子核间易形成氢键 与氢原子核间易形成氢键. 子(N、O、F)与氢原子核间易形成氢键. （2）定义： ）定义： 半径较小、 半径较小、吸电子能力较强的非金属原 (N、 F)与氢原子核之间的静电吸 子(N、O、F)与氢原子核之间的静电吸 引作用叫氢键。 引作用叫氢键。

分子间力与分子晶体

分子间力与分子晶体
双原子分子分子的极性取决于键的极性有极性键的分子一定是极性分子极性分子一定含有极性键分子的极性键的极性分子的几何构型极性分子co分子中正电荷中心或负电荷中心上的电量与正负电荷中心之间距离的乘积
第三节 分子间力与分子晶体
教学要求：
理解分子间力形成的原因，掌握产生分子极性的条件、 分子间力的种类及其形成过程；理解氢键的形成及其对物质 性质的影响。
分子 非极性分子-非极性分子 非极性分子-极性分子
分子间力种类 色散力 色散力、诱导力 色散力、诱导力、取向 力
极性分子-极性分子
4.分子间力的特点 分子间力的特点
（1）本质是一种电性引力，该作用力较小。 （2）既无饱和性又无方向性。 （3）分子间力的大小随着分子间距离的增大而减弱。
5.分子间力的影响因素 分子间力的影响因素
分子内处于不停运动的电子与核产生瞬间相对位移，使 ， 分子产生瞬时偶极。 色散力：由瞬时偶极产生的作用。 α越大，色散作用越强。
2.极性分子和非极性分子间——诱导力 极性分子和非极性分子间 极性分子和非极性
固有偶极和诱导偶极间的吸引力是诱导力。
当极性分子与非极性分子相互靠近时：
_ +
诱导力的大小由两个因素决定：
极性分子
+
_+_取向变形分子的偶极=固有偶极+诱导偶极 极性分子本身是个微电场，因而，极性分子与 极性分子之间，极性分子与非极性分子之间也会 发生极化作用。
二.分子间力（范德华力） 分子间力 范德华力）
固有偶极 分子偶极 诱导偶极 瞬时偶极 分子间力
取向力 诱导力 色散力
1.瞬时偶极与非极性分子间的色散力 瞬时偶极与非极性分子间的色散力 瞬时偶极与非极性分子间的
晶胞的大小、型式——晶胞参数 晶胞要素 晶胞的内容——组成晶胞的原子、分 子及它们在晶胞中的位置 分子晶体：晶体在晶格接点上排列的粒子是分子

分子间作用力分子晶体

分子间作用力分子晶体
氢键
从H2O NH3 HF的成键情况和中心原子价 层电子等讨论形成氢键的条件
子的原子
氢键成因探究
3.氢键的存在与分类
分 子 的 性 质
分子间氢键：
分子内氢键：
3、氢键对物质性质的影响
（1）对熔点和沸点的影响
分子间形成氢键会导致物质的熔沸点 升高， 分子内形成氢键则会导致物质的熔沸点 降低
（2）对溶解度的影响 • 溶质分子与溶剂分子之间形成氢键使溶 质溶解度增大。
应用与拓展
为什么NH3极易溶于水？ 为什么冰的密度比液态水小?

在固态水（冰）中，水分子大范围地以 怎样解释接近水的沸点的水蒸气 氢键互相联结，形成相当疏松的晶体， 的相对分子质量测定值比用化学 从而在结构中有许多空隙，造成体积膨 式H2O计算出来相对分子质量大一 胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。 些？ (H2O)n
4.晶体分子结构特征
（１）只有范德华力，无分子间氢键－分子密堆 积（每个分子周围有12个紧邻的分子，如： C60、干冰 、I2、O2） （２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征 （如：HF 、冰、NH3 ）
分子的密堆积
（与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个 ）
干 冰 的 晶 体 结 构 图
结论：结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，
熔沸点越高
(3)范德华力与分子的极性的关系 分子 CO N2 相对分 子质量 28 28 分子的 极性 极性 非极性 熔点/℃ -205.05 -210.00 沸点/℃ -191.49 -195.81
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, ，其熔沸点越高
3.典型的分子晶体
(1)所有非金属氢化物： H2O, H2S, NH3, CH4, HX

分子间作用力_分子晶体

分子间作用力_分子晶体

石墨的晶体结构模型
混合晶体
练
习
1.下列物质中，固态时一定是分子晶体的是 A. 酸性氧化物 B. 非金属单质 C. 碱性氧化物 D. 含氧酸
D
2.下列哪种情况下，一对物质中有且只有同一种作 用力被克服 D A. 使H2 和HF气化 B. 熔融C和Ca C. 溶解LiCl和ICl D. 熔融CCl4和I2
I2
254
113.5
184.4
CO2和SiO2的一些物理性质如下表所 示。请你从两种晶体的构成微粒及微粒间 作用力的角度，分析导致干冰和二氧化硅 晶体性质差异的原因。处
拓展视野
阅读教材Ｐ５２页： 理解氢键在生命活动中的重要作用(氢 键是地球的美容师，描绘着生命的蓝 图)
晶莹的水珠
氨气溶于水时，大部分NH3 与H2O以氢键（用…表示）结 合成NH3 ·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3 ·H2O 的结构式为（ ） D A.H B. H │ │ N—H …O—H N—H …H—O │ │ │ │ H H H H C. H D. H │ │ H—N…O—H H— N … H— O │ │ │ │ H H H H
几种类型晶体的结构和性质比较
晶体类型 结 构成微粒 构 微粒间作用力 金属晶体 金属阳离子 和自由电子 离子晶体 原子晶体 分子晶体
阴、阳 离子 离子键 较高 较大
原子 共价键 很高 很大
分子
分子间作用力
金属键
差异大 差异大
性
质
熔、沸点
硬 度
较低 较小
固体及熔化不导 电,有些溶于水 能导电 干冰、冰
HCl PH3 SiH4 CH4
H2Se AsH3 HBr
SbH3
HI SnH4

[高二理化生]分子间作用力 分子晶体

[高二理化生]分子间作用力 分子晶体

（3）在碳原子数相同的烷烃的同分异构体 熔沸点越低 。 中，一般来说，支链数越多___________ 如沸点：正戊烷 > 异戊烷 > 新戊烷；芳香烃 及其衍生物苯环上的同分异构体一般按照 邻位 > 间位 > 对位 “____________________” 的顺序。
小 结：
1. 晶体类型的判断： 一是看构成晶体微粒的种类，二是看微 粒之间的作用力 2. 由晶体性质可推断晶体类型，由晶体类 型也可推断晶体的性质。
AsH3 HCl HBr PH3 GeH4 SiH4 CH4
H2 S
H2Se
SbH3
HI SnH4
一 些 氢 化 物 的 沸 点
1、下列物质中，分子间不能形成氢键的是 A、NH3 B、N2H4 C、CH3COOH D、CH3COCH3 E、CH3CHO E、CH3CH2OH
乙醇分子与H2O分子可形成氢键，使 二者可以任意比例混合，低级的醇、 醛、酮可溶于水。在自然界，H2O分 子中的H与岩石中的氧形成氢键，而 使岩石中离子溶于水，造成岩石风 化…
（2）石墨晶体的导电性和润滑性
练
习
1.下列物质中，固态时一定是分子晶体的 是 D A. 酸性氧化物 B. 非金属单质 C. 碱性氧化物 D. 含氧酸
2.下列哪种情况下，一对物质中有且只有同 一种作用力被克服 D A. 使H2 和HF气化 B. 熔融C和Ca C. 溶解LiCl和ICl D. 熔融CCl4和I2
石墨的晶体结构模型
1、石墨晶体的结构特点
①分层的平面网状结构，层内每个C原子以 共价键 与周围的 3 个C原子结合；层间 分子间作用力
为 6
；层内最小环有
个C原子组成。
②图中平均每个正六边形占有C原子数为

分子会形成晶体的具体内容

分子会形成晶体的具体内容

分子会形成晶体的具体内容
分子形成晶体的具体内容涉及到分子间相互作用力以及分子在空间中的排列方式。

以下是一些常见的分子形成晶体的方法：
1. 分子间作用力：分子间作用力包括范德华力、氢键和离子键等，这些相互作用力使得分子在空间中形成有序排列。

范德华力是一种普遍存在于分子之间的吸引力，它是由于分子间瞬时电子云的重叠引起的。

氢键是一种较强的相互作用力，常见于含有氢原子的分子。

离子键则是正负离子之间的静电吸引力。

2. 分子晶体类型：根据分子间作用力的不同，分子晶体可以分为不同类型。

范德华力形成的分子晶体称为分子晶体，如氢分子（H2）和二氧化碳（CO2）等。

含有氢键的分子晶体，如水（H2O）和氨（NH3）等。

离子键形成的分子晶体，如氯化钠（NaCl）和氢氧化钠（NaOH）等。

3. 分子晶体结构：分子晶体结构取决于分子间作用力的性质以及分子本身的性质。

常见的分子晶体结构包括层状结构（如石墨
链状结构（如聚合物）和三维网络结构（如冰）。

4. 分子晶体性质：分子晶体的性质取决于其结构和分子间作用力。

常见的性质包括熔点、沸点、密度、溶解性等。

分子晶体的物理性质通常与其分子间作用力、分子大小和形状等因素有关。

通过分子间作用力的作用，分子可以在空间中形成有序排列，从而形成分子晶体。

不同类型的分子晶体具有不同的结构和性质，这使得分子晶体在自然界中具有丰富的多样性和广泛的应用。

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6、分子晶体熔、沸点高低的比较规律
比较分子晶体的熔、沸点高低，实际上就 是比较分子间作用力（包括范德华力和氢键） 的大小。
首先看：分子间是否有氢键的物质（HF、 H2O、NH3等），含有氢键的熔、沸点高。
其次：（1)组成和结构相似的物质
相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔 沸点越高。 例如：烷烃、烯烃、炔烃、饱和一元醇、醛、 羧酸等同系物的沸点均随着碳原子数的增加而 升高。
B. 稀有气体原子序数越大沸点越高
C. 分子间作用力越弱，则由分子组成的物质
熔点越低
D. 同周期元素的原子半径越小越易失去电子
H2O
一 些 氢 化 物 的 沸 点
HF H2Se AsH3 HBr GeH4
H2Te
NH3
H2S HCl PH3 SiH4
SbH3 HI
SnH4
CH4
2、氢键
1.氢键的形成过程 在水分子中的O—H中，共用电子对强 烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎成 为 “裸露”的质子，其显正电性， 它能与另一个水分子中氧原子的孤电 子对产生静电作用，从而形成氢键。
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
我们生活中，经常见到许多 由分子聚集而成的物质。状态 也不一定相同。
分子间作用力
分子间存在一种把分子聚集在一起的作用 力——分子间作用力
分子间作用力是一种静电作用， 比化学键弱得多
范德华力
常见的两种 分子间作用力
氢键
范德华(J.D.van der Waals,1837～1923)，荷兰物理学家。他首 先研究了分子间作用力，1910年获诺贝尔物理学奖，因确立真 空气体状态方程和分子间范德华力而闻名于世。
⑴离子晶体
离子所带电荷越多、离子半径越小，晶格能越大， 离子键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。
⑵原子晶体
原子半径越小、键长越短、键能越大，共价键越 强，晶体熔沸点越高、硬度越大。
⑶金属晶体
金属原子半径越小、单位体积内自由电子数目越 多，金属键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。
⑷分子晶体
组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分
水分子间形成的氢键
2. 氢键：
•（1）氢键的定义：
除范德华力外的另一种分子间作用力，它 是由已经与电负性大的原子（F、O、N等）形成 共价键的H原子遇另一分子中电负性大原子半径 小且有孤对电子的原子（如F、O、N）能形成氢 键。
•注意：
氢键是另一种分子间作用力，不属于化学键。
氢键成因探究
参照H2O中氢键的形成，讨论 NH3 、HF中 氢键的形成，CH4为什么没有形成氢键，并 讨论形成氢键的条件？
对于组成和结构相似的分子，其 熔、沸点一般随着相对分子质量的增 大而升高
（3）. 影响范德华力大小的因素
组成和结构相似的分子，一般相 对分子质量越大，范德华力越大。克 服分子间作用力使物质熔化和气化就 需要更多的能量，熔、沸点越高。
还有：分子的大小、分子的空间构型、 分子中的电荷分布情况也都会影响范德华 力。
(1) 所有非金属氢化物： H2O、H2S、NH3、CH4、HX (2) 大多数非金属单质: X2、N2、 O2、 H2、 S8、 P4、C60 (3) 大多数非金属氧化物: CO2、 SO2、N2O4、P4O6、P4O10 (4) 几乎所有的酸： H2SO4 、HNO3 、H3PO4 (5) 大多数有机物： 乙醇，冰醋酸，蔗糖
共价键 将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的————
作用微粒 作用力强弱 化学键
相邻原 子之间
意义
影响物质的化学 作用力强烈 性质和物理性质 影响物质的物理 作用力微弱 性质（熔、沸点 及溶解度等）
范德华力 分子之间
晶体熔沸点高低的判断
1. 不同晶体类型的物质：
原子晶体>离子晶体>分子晶体
2. 同种晶体类型的物质：
很高 大 绝缘体 (半导体) 金刚石、 SiO2
性பைடு நூலகம்质
硬度 导电性 举例
(2)相对分子质量接近的,看分子极性,对 称性差、分子极性强的,熔沸点高一些.
例如①试着比较CO、N2的熔沸点高低。
极性越大，熔沸点就越高 ②在碳原子数相同的烷烃的同分异构体中，一般 熔沸点越低。如沸点：正戊烷 来说，支链数越多___________ > 异戊烷 > 新戊烷；芳香烃及其衍生物苯环上的 邻位 > 间位 > 对位 的 同分异构体一般按照“____________________” 顺序。
(4).氢键的方向性与饱和性：
氢键具有方向性与饱和性 (５).氢键的类型：
(1).分子间氢键
F —— H ····F —— H
对羟基苯甲醛 熔点：115℃
邻羟基苯甲醛 熔点：2℃
沸点：250℃
沸点：196.5℃
分子间氢键
分子内氢键
（7）氢键对物质性质的影响
①.氢键对物质溶、沸点的影响
分子间氢键增大了分子间的作用力使物质的溶、沸 点升高。 分子内氢键减少了分子间的作用力，是物质的熔沸 点降低。
（2）氢键的形成条件： 氢原子与电负性大而原子半径小的非 金属元素原子，如氟、氧、氮原子
（3）氢键的表示方法
化 学 键
X —— H ···Y
氢键 微弱、距离远
强烈、距离近
X、 Y为电负性大，而原子半径较小的且有孤 对电子非金属原子，可相同也可不同，如F、O、 N等。
氢键是比范德华力要强而比化学键弱的分子间作用力
2．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．氢键影响
分子晶体
干冰及其晶胞
分子晶体： 分子通过分子间作用力结合形成的晶体
碘晶体及其晶胞
分子晶体
分子通过分子间作用力结合形成的晶体 1.定义：
2.构成微粒： 分子
3.微粒间的作用：
分子间作用力（部分分子晶体中还存在氢键）
(1)范德华力很弱， (2)范德华力一般没有饱和性和方向性
卤素单质的相对分子质量和熔、沸点
单质 F2 Cl2 Br2 I2 相对分子质量 38 71 160 254 熔点/℃ -219.6 -101.0 -7.2 113.5 沸点/℃ -188.1 -34.6 58.8 184.4
通过观察上面的表格，解决一下两个问题？ （1）卤素单质的熔、沸点有怎样的变化规律？ （2）导致卤素熔、沸点规律变化的原因是什么？ 它与卤素单质相对分子质量的变化规律又怎样的 关系？
子间作用力越大，熔沸点越高；
相对分子质量相近的分子晶体，分子极性越大，分子
间作用力越大，熔沸点越高；
具有分子间氢键的分子晶体，分子间作用力显著增大，
熔沸点升高。
（1）试判断：①SiO2，②CO2，③CS2 ④NaCl晶体 的熔点由高到低排列的顺序是 ① >④ > ③ >② . （填相应物质的编号）。
CO2和SiO2的一些物理性 质如下表所示。请你从两种晶 体的构成微粒及微粒间作用力 的角度，分析导致干冰和二氧 化硅晶体性质差异的原 因。
干冰的晶体结构 ——面心立方晶胞
CO2分子处于8个顶点和6个面心
1个干冰晶体晶胞中含有 4 个CO2分子
与CO2分子距离最近的CO2分子共有 12 个
将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的分子间作用力 —————
由于分子晶体的构成微粒是分子，所以 分子晶体的化学式都是分子式。
4.分子晶体的特点
低熔点、低沸点、硬度小。 某些分子晶体的熔点
分子晶体 熔点 分子晶体 熔点 氧 －218.3 硫化氢 －85.6 氮 －210.1 甲烷 －182.5 白磷 44.2 乙酸 16.7 水 0 尿素 132.7
5.典型的分子晶体
晶体类型
结 构 微粒间作 用力
熔、沸点 构成微粒
金属晶体
金属离子、 自由电子
离子晶体 原子晶体 分子晶体
阴、阳离子 原子 分子 分子间作 用力 低 小 不良 P4、干冰
金属键
有高有低 有高有低 良导体 Na、Mg、 Al、Cu
离子键
较高 硬而脆 不良(熔融、 水溶液导电) NaOH、 NaCl
共价键
(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。
水和甲醇的相互溶解
（深蓝色虚线为氢键）
3.水中的氢键对水的性质的影响：
（1）水分子间形成氢键，增大了水分 子间的作用，使水的溶、沸点比H2S高
（2）水结冰时，体积膨胀，密度减小
练
习
1．下列有关水的叙述中，可以用氢键的知 识来解释的是( BD ) A．水比硫化氢气体稳定 B．水的熔沸点比硫化氢的高 C．氯化氢气体易溶于水 D．0℃时，水的密度比冰大
几种类型的范德华力
教科书P54拓展视野----了解
（4）.范德华力与物质性质的关系
对于分子构成的物质，范德华力 影响物质的熔、沸点、溶解度
例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原 因是氧分子与水分子之间的范德华力大
练
习
C )
1.下列物质中，其沸点可能低于SiCl4的是( A. GeCl4 B. SiBr4 C. CCl4 D. NaCl 2. 下列叙述正确的是( B C ) A. 氧气的沸点低于氮气的沸点
1. 范德华力
(1)是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子 间的作用力。
(2)范德华力与共价键的区别
请同学们根据下面的数据，比较范德华力与共价 键的区别？ HCl HBr HI 分子 范 德 华 力 (kJ/mol) 共价键键能 (kJ/mol)
21.14 432
23.11 366
26.00 298