《分子间作用力与物质性质》课件
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§3 分子间作用力和氢键一、分子间作用力1、极性分子与非极性分子每个分子中正、负电荷总量相等,整个分子是电中性的。
但对每一种电荷量来说,都可设想一个集中点,称“电荷中心”。
在任何一个分子中都可以找到一个正电荷中心和一个负电荷中心。
⑴极性分子:若正电荷中心和负电荷中心不相互重合的分子叫极性分子。
⑵非极性分子:若正电荷中心和负电荷中心相互重合的分子叫非极性分子。
⑶在简单双原子分子中,如果是两个相同的原子,由于电负性相同,两原子所形成的化学键为非极性键,这种分子是非极性分子。
如果两个原子不相同,其电负性不等,所形成的化学键为极性键,分子中正负电荷中心不重合,这种分子就为极性分子。
⑷复杂的多原子分子来说,若组成的原子相同(如S8、P4等),原子间的化学键一定是非极性键,这种分子是非极性分子(O3除外,它有微弱的极性)。
如果组成的原子不相同(如CH4、SO2、CO2等),其分子的极性不仅取决于元素的电负性(或键的极性),而且还决定于分子的空间构型。
如CO2是非极性分子,SO2是极性分子。
2、分子偶极矩(μ):衡量分子极性的大小⑴μ=q.d d为偶极长(正负电重心之间的距离),d为正负电荷中心上的电荷量,μ可用实验测定,单位是库·米(C·m)。
⑵应用:①若某分子μ=O则为非极性分子,μ≠0为极性分子。
μ越大,极性越强,因此可用μ比较分子极性的强弱。
如μHCl=3.50×10-30 C·m,μH2O=6.14×10-30 C·m②用μ验证或判断某些分子的几何构型。
如NH3和BeCl3都是四原子分子。
μNH3=4.94×10-30 C·m,μBeCl3=0 C·m,说明NH3是极性分子为三角锥形,BeCl3为非极性分子为平面三角形的构型。
⑶诱导偶极和瞬间偶极①诱导偶极:外电场影响下所产生的偶极②瞬间偶极:在某一瞬间,分子的正电荷重心和负电荷重心会发生不重合现象,这时所产生的偶极3. 分子间作用力(范德华力)化学键的结合能一般在-1 数量级,而分子间力的能量只有几个kJ · mol-1 。
第4节分子间作用力与物质性质【学习目标】1知道分子间作用力的广泛存在及其对物质性质(如熔点、沸点)的影响。
2、理解氢键的形成条件、类型、特点以及氢键对物质性质(如熔点、沸点、溶解度)影响。
3、了解范德华力、氢键与化学键的关系,会区分范德华力、化学键与氢键4、运用所学知识解释物质熔沸点变化的原因【教学重难点】分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响本节知识框架分子间普遍存分子间前预习区】范德华力【课1什么是范存在于某些原德华子或分子之间华力对物质的性质何影响?^氢键J物质熔点、沸点以及溶解度等性质2、氢键是化学键吗?氢键的形成条件是什么?氢键对物质的性质有何影响?分为哪几类?3、 氢键与范德华力、化学键的强弱关系是什么?请你根据表中的数据与同学交流讨论以下问题: (1)卤素单质熔化或气化时破坏的微粒间作用力是什么?卤素单质的熔、沸点有怎样的变化规律?(2 )导致卤素单质熔、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 规律有怎样的关系?【预习达标区】1、下列氢化物在液态时, 分子间不存在氢键的是 ()A. HF B.H 2O C .NH D .CH2、 在 HCl 、 HBr 、HI 、HF 中, 沸点最低的是()A. HFB.HCl C.HBrD.HI【课堂互动区】【问题组1】范德华力与物质性质1. 比较CO 和CS 、CO 和ChHCHO 常温下的状态,判断这两组物质的熔沸点高低。
2. 两组物质熔沸点差异的主要原因是什么?3. 范德华力除与相对分子质量有关以外,还与什么因素有关? 【知识梳理1】升咼,是 ____________________ 增大的结果;例如, F 2、Cl 2、B 「2、I 2分子间作用力越来越 __________ ,熔沸点越来越__________ 。
3、范德华力主要影响物质的 _____________________ 的性质。
其影响规律是:①范德华力弱的时候物质一般呈 ___________ 态,强的时候一般呈 _______ 态氢键又可以②范德华力越强,物质的熔沸点越_____________ 。
分子间作用力与物质性质首先,静电力是由于电荷间的相互作用而产生的力。
当物质中的分子带有正电荷和负电荷时,它们之间就会发生静电作用。
分子间的静电力越大,在固态中分子越难运动。
这也是为什么具有较大静电力的物质通常是固态或液态的原因之一、例如,离子晶体由正负离子组成,它们之间的静电力非常强,因此离子晶体通常是固态的。
另外,电荷之间的静电力也可以导致溶质与溶剂之间的吸引力,从而使溶质溶解在溶剂中。
其次,范德瓦尔斯力是非极性分子之间的相互作用力,它是由于分子中电子的不规则运动引起的。
范德瓦尔斯力相对较弱,但在很多物质中起着重要的作用。
范德瓦尔斯力的大小取决于分子间的距离和分子的极化程度。
在固态和液态中,范德瓦尔斯力通常是物质之间的主要相互作用力之一、例如,石蜡是由长链烷烃分子组成的固体,它的熔点较高,是因为分子间范德瓦尔斯力的强度较大。
最后,氢键是由含有氢原子的极性分子和带负电荷的非极性分子之间形成的特殊的静电相互作用力。
氢键是一种较强的分子间作用力,比范德瓦尔斯力强但比共价键和离子键弱。
氢键对物质的性质具有重要影响。
例如,水分子之间的氢键使得水具有较大的表面张力和比较高的沸点,这些特性使得水具有良好的溶剂性和独特的物理性质。
分子间作用力对物质的性质有很大影响。
以溶解为例,溶解是溶质分子和溶剂分子之间相互作用形成的过程。
当分子间作用力较大时,溶剂的极性或离子性更强,能更好地与溶质分子作用,因此更容易溶解其他物质。
例如,水是一种极性溶剂,可以溶解许多离子化合物,如盐和糖。
而非极性溶剂如石油醚则溶解非极性或低极性溶质如石蜡。
此外,分子间作用力还影响物质的相态转变。
当温度升高,范德瓦尔斯力减弱,固体变成液体,液体变成气体。
而稍微温度降低时,气体又会液化、凝结成液体,再降低温度析出出固体。
综上所述,分子间作用力是物质性质的重要因素。
不同类型的分子间作用力对物质的性质产生不同的影响,包括物质的相态、溶解性、表面张力等。