范德华力

范德华力的定义范德华力（ vanderwaals force），在国内常译为范德瓦尔斯力，是范德华根据英文名称是vanderwaals而音译过来的。

其原意是指分子间或分子与分子间的作用力。

范德华力，又称色散力，它是由于分子或离子获得或失去能量后产生的一种抵抗引力的作用。

如果组成物体的分子有一部分的能量被改变，分子间的距离会稍微改变，因此，当它们遇到另一个较轻的分子或离子时，就会相互吸引而连结在一起。

1、范德华力的定义：物理学中，描述相同电荷间相互作用的一个概念，也可以表示两种相反电荷间的作用。

例如，两个带相反电荷的电子之间的静电力，类似于氢核间的电斥力。

又如，地球自转造成的磁场使得电流可以从南北极通过，这种现象被称为感应电流。

在物质结构中，电荷相互作用还表现在晶格振动、电介质振动和离子共有的电矩等等各种形式中。

范德华力是电性和磁性交换作用的统一，即在宏观上，它不仅表现为电荷的吸引，还表现为电荷之间的排斥;在微观上，它不仅表现为静电引力，还表现为极化作用和取向力。

2、范德华力产生的原因是分子间或分子与分子之间的作用力。

这种力是由分子或离子所带的电荷产生的，当正电荷聚集在一起时，负电荷便被拉向一边，于是就形成了分子间的作用力。

而这种作用力是以分子间或离子间所带的电荷的多少来衡量大小的。

一般说来，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

比如，分子的正电荷越多，分子间的作用力越强。

范德华力在一定程度上削弱了电荷间作用力的强度。

3、电子、离子间的作用力叫做范德华力。

它是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的一种作用力。

正负电荷之间的作用力是通过核外电子绕核作高速旋转运动时产生的电磁力来实现的。

由于电子只带一个单位负电荷，所以每个电子与其他电子的吸引力为零。

除核的引力外，电子还受到来自核外空间各处的洛伦兹力，即一般由静止释放出来的电子所受的洛伦兹力。

此外，电子间还存在有互作用力，即库仑力，其中A为电子电量， J为电量， B为电子质量， I为电子电量，由于核外空间电子云密度较低，对电子产生的力较弱。

固体物理中粒子的相互作用引言：固体物理是研究固体材料中原子和分子的行为和性质的学科。

在固体物理中，粒子的相互作用是一个重要的研究领域。

粒子的相互作用决定了固体材料的性质，包括力学性质、电学性质、热学性质等。

本文将介绍固体物理中常见的粒子相互作用，包括原子间相互作用、分子间相互作用和电子间相互作用。

一、原子间相互作用原子是构成固体材料的基本单位，原子间的相互作用对固体材料的性质具有重要影响。

原子间相互作用主要包括范德华力、离子键和共价键。

1. 范德华力范德华力是非共价键的一种相互作用力。

它是由于原子间的极化现象引起的，即原子的电子云在空间中不均匀分布，导致电荷分布不对称，从而形成电荷间的吸引力。

范德华力是一种弱力，但在大量原子间的积累下，可以对固体的性质产生显著影响。

2. 离子键离子键是由正负离子之间的相互吸引力形成的。

在固体中，正离子和负离子通过电荷吸引相互结合，形成一个离子晶体结构。

离子键通常具有高熔点和硬度，因为它们之间的吸引力很强。

3. 共价键共价键是由原子之间的电子共享形成的。

在共价键中，原子共享外层电子，使得原子之间形成稳定的化学键。

共价键通常具有较高的强度和热稳定性。

二、分子间相互作用分子是由原子通过共价键结合而成的，分子间的相互作用影响着物质的性质，尤其是液体和固体的性质。

分子间相互作用主要包括范德华力、氢键和疏水作用。

1. 范德华力在分子间，范德华力也是主要的相互作用力。

它是由分子的极化现象引起的，不同分子之间的电荷分布不均匀，从而形成电荷间的吸引力。

范德华力的大小取决于分子的极性和形状。

2. 氢键氢键是一种特殊的分子间相互作用力，它是由氢原子与氧、氮或氟原子之间的相互作用形成的。

氢键通常比范德华力更强，对分子的性质有显著影响。

例如，水的氢键使得水分子具有较高的沸点和比热容。

3. 疏水作用疏水作用是非极性分子之间的相互作用力。

非极性分子在水中往往聚集在一起，形成疏水聚集体。

疏水作用对脂肪酸、脂质等物质的溶解和聚集有重要影响。

班级：组别：学号：姓名：专题3 第四单元范德华力【学习目标】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。

【知识链接】1．化学键：分子里的或之间存在的的相互作用。

离子键：之间的强烈的静电作用。

2．化学键共价键：间通过所形成的相互作用3．稀有气体分子中无化学健，共价型分子里的化学键为，离子化合物中的化学键为。

4．从价键的角度来看，化学反应的实质是。

【自学探究】1．分子间作用力实质是一种作用，它（属于或不属于）化学键，比化学键。

最常见的分子间作用力包括和。

2．范德华力是一种普通存在于、和中分子之间的作用力。

与共价键不同，范德华力较，且一般没有和，只要分子周围空间允许，当气体分子时，它总是尽可能地其他分子。

3．影响范德华力的因素很多，如的大小、分子的以及分子中是否均匀等。

对于和相似的分子(如)，其范德华力一般随着的增大而。

练习：见课本P53的【交流与讨论】4.范德华力主要影响物质的、等性质，而化学键主要影响物质的__________性质。

范德华力越强，物质的、越高。

溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越。

【当堂检测】1．二氧化碳由固体（干冰）变为气体时，下列各项发生变化的是（）A、分子间距离 B、极性键 C、分子之间的作用力 D、离子键被破坏2．固体乙醇晶体中不存在的作用力是（）A、离子键 B、范德华力 C、极性键 D、非极性键3．有关晶体的下列说法中正确的是（）A、晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B、原子晶体中共价键越强，熔点越高C、冰熔化时水分子中共价键发生断裂D、氯化钠熔化时离子键未被破坏4．有关分子间作用力的说法中正确的是（）A、分子间作用力可以影响某些物质的熔、沸点B、分子间作用力可以影响到由分子构成的物质的化学性质C、分子间作用力与化学健的强弱差不多D、电解水生成氢气与氧气，克服了分子间作用力5．在CF4、CCl4、CBr4、CI4中，分子间作用力由大到小的顺序正确的是（）A、CF4、CCl4、CBr4、CI4 B、CI4、CBr4、CCl4、CF4C、CI4、CCl4、CBr4、CF4D、CF4、CBr4、CCl4、CI46．下列各组物质汽化或熔化时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是（）A、碘和干冰的升华B、二氧化硅和生石灰的熔化C、氯化钠和铁的熔化D、溴和煤油的蒸发7．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力，下列物质中，只含有上述一种作用力的是（）A、干冰B、氯化钠C、氢氧化钠D、碘8．下列物质，微粒间只存在范德华力的是（）A、NeB、NaClC、SiO2D、Na9．下列物质变化过程中，有共价键明显被破坏的是（）A、I2升华B、NaCl颗粒被粉碎C、HCl溶于水得盐酸D、从NH4HCO3中闻到刺激性气味10．下列物质的微粒中：A、氨气 B、氯化钡 C、氯化铵 D、干冰 E、苛性钠 F、食盐G、冰 H、氦气 I、过氧化钠 J、双氧水 K、氢气。

两个原子之间的排斥力
两个原子之间的排斥力是由它们之间的电子云的相互作用引起的。

根据泡利不相容原理，相同自旋的电子不能占据相同的量子态，因此当两个原子靠近时，它们的电子云会相互排斥。

这种排斥力被
描述为范德华力，它是一种短程力，随着原子间距的增加而迅速减弱。

范德华力的大小取决于原子之间的距离和它们的极化性，即它
们的电子云的变化程度。

此外，排斥力还受到泡利排斥原理和库伦
排斥力的影响。

泡利排斥原理指出，两个电子不能占据相同的量子态，因此当两个原子的电子云相互接近时，泡利排斥会增加。

库伦
排斥力是由于两个原子核带正电荷，它们之间的静电排斥力也会对
两个原子之间的排斥力产生影响。

总的来说，两个原子之间的排斥
力是由范德华力、泡利排斥和库伦排斥共同作用所产生的，这些力
相互作用导致原子间的排斥行为。

分子间吸引力
分子间吸引力是指在分子之间存在的相互吸引力。

这种吸引力是由分子之间的电荷分布引起的。

分子中的原子带有正负电荷，当它们靠近时，它们的电荷分布会相互影响，导致它们之间存在吸引力。

分子间吸引力可以分为三种主要类型：范德华力、氢键和离子键。

1. 范德华力：范德华力是由于电子在分子中的运动而产生的临时偶极子，使得分子之间存在一种暂时的吸引力。

这种吸引力较弱，但是在大量的分子中的累积效应下，可以对物质的性质产生重要影响。

2. 氢键：氢键是一种特殊的分子间吸引力，它发生在氢原子与较电负的原子（如氧、氮和氟）之间。

氢键具有较高的强度，可以使分子在空间中形成特定的结构，对化学反应和物质的性质起到重要作用。

3. 离子键：离子键是由正负电荷之间的静电吸引力所引起的。

当正电荷离子与负电荷离子相互作用时，它们会结合在一起形成化合物。

离子键通常具有较高的强度，使得化合物具有稳定的晶格结构和高熔点。

除了以上三种主要类型的分子间吸引力外，还存在其他较弱的吸引力，如极性-极性相互作用、极性-非极性相互作用和疏水效应等。

这些吸引力的存在和相互作用决定了分子的结构、物理性质和化学性质。

分子的作用力一、引言分子是构成物质的基本单位，它们之间的相互作用力决定了物质的性质和行为。

本文将从电磁力、范德华力和化学键三个方面探讨分子的作用力。

二、电磁力电磁力是分子之间最主要的作用力之一。

分子中带正电荷的原子核和带负电荷的电子之间产生的电磁力使得分子保持结构稳定。

当两个分子靠近时，它们之间的正负电荷会相互作用，产生排斥力或吸引力。

这种电磁力可以解释许多物质的性质，如溶解度、熔点和沸点等。

三、范德华力除了电磁力，范德华力也是分子之间的一种重要作用力。

范德华力是由于分子中电子的运动而产生的临时偶极子之间的相互作用力。

这种力相对较弱，但在大量分子作用下可以产生显著影响。

范德华力在分子间的吸引和排斥中起到重要作用，影响物质的凝聚态和相互作用。

四、化学键化学键是分子中原子之间的强作用力，它们通过共用、转移或捐赠电子来形成。

化学键决定了分子的结构和化学性质。

共价键是最常见的化学键类型，它由两个原子通过共享电子形成。

离子键是由电子转移形成的，其中一个原子捐赠电子，另一个原子接受电子。

金属键是金属元素之间的一种特殊的化学键，其中金属原子共享它们的电子云。

这些化学键的强度不同，直接影响了物质的性质。

五、分子间作用力与物质性质分子间作用力直接影响物质的性质和行为。

例如，极性分子之间的电磁力使得极性溶质能够在极性溶剂中溶解，而非极性分子间的范德华力则使它们在非极性溶剂中溶解。

另外，分子间的化学键决定了分子的稳定性和化学反应性。

共价键较强，很难被破坏，因此共价键的物质通常具有较高的熔点和沸点。

而离子键较强，因此离子化合物通常具有高熔点和溶解度。

六、分子间作用力在生物体系中的作用分子间作用力在生物体系中起着重要的作用。

例如，蛋白质的折叠和稳定性依赖于氢键、范德华力和离子键等分子间作用力。

DNA的双螺旋结构是由氢键稳定的。

细胞中许多生化反应也需要分子间的作用力来促进或限制反应的发生。

七、分子间作用力的应用分子间作用力的理解和应用在许多领域具有重要意义。

分子间力和溶解度的关系分子间力是物质分子之间的相互作用力，包括范德华力、氢键、疏水作用力等。

溶解度是指在一定条件下，溶质在溶剂中能够溶解的最大量。

分子间力和溶解度之间存在密切的关系。

1.范德华力：范德华力是分子之间的一种弱吸引力，存在于所有分子之间。

当溶质分子与溶剂分子之间的范德华力较强时，溶解度较高。

例如，非极性溶质易溶于非极性溶剂，因为它们之间的范德华力较强。

2.氢键：氢键是一种特殊的分子间力，存在于带有部分正电荷的氢原子和带有部分负电荷的氮、氧、氟原子之间。

当溶质分子与溶剂分子之间存在氢键时，溶解度较高。

例如，水是极性溶剂，能够与带有羟基、氨基等官能团的分子形成氢键，因此这些分子在水中的溶解度较高。

3.疏水作用力：疏水作用力是指分子之间的排斥力，由于分子间的疏水性（不喜欢水）而产生。

当溶质分子与溶剂分子之间的疏水作用力较强时，溶解度较低。

例如，油脂是非极性溶质，由于其疏水作用力较强，在水中溶解度较低。

4.极性：极性分子具有不均匀的电子分布，导致分子带有部分正负电荷。

非极性分子具有均匀的电子分布，呈中性。

极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。

溶解度与分子的极性有关，极性相似的分子之间溶解度较高。

5.温度：温度对分子间力和溶解度有显著影响。

一般来说，温度升高，分子间距离增大，分子间力减弱，溶解度增加。

例外情况是氢键和某些离子键，它们在高温下会增强，导致溶解度降低。

6.压强：压强对溶解度也有影响，特别是对于气态溶质。

压强增大气态溶质的溶解度，因为增加压强使溶质分子更容易进入溶剂中。

7.溶剂的极性：溶剂的极性对溶解度有重要影响。

极性溶剂能够与极性溶质形成氢键或其他分子间力，从而提高溶解度。

非极性溶剂则与非极性溶质相互作用，提高其溶解度。

8.相似相溶原理：相似相溶原理指极性相似的溶质和溶剂容易相互溶解。

例如，醇类溶质易溶于醇类溶剂，酸类溶质易溶于酸类溶剂。

综上所述，分子间力和溶解度之间存在复杂的关系。

范德华力，也被称为分子间力或范德华引力，是一种分子间较弱的作用力。

这种力存在于一切分子之间，范德华力是分子构成的物质的熔、沸点高低的原因。

范德华力不是化学键，故范德华力与化学键的力不同。

分子构成的物质的熔沸点由分子间作用力决定，分子间作用力包括范德华力和氢键，所以范德华力与物质的熔沸点高低有关。

范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键。

范德华力有三种来源，即色散力、诱导力和取向力。

具体来说，色散力是瞬时偶极子之间的电引力，它是非极性分子中范德华力的主要来源；诱导力是固有偶极子之间的电吸引力，是由于极性分子对非极性分子的极化作用而产生的；取向力则是极性分子与极性分子之间的永久偶极矩相互作用。

范德华力的大小和分子的大小成正比，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。

范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键。

范德华力与物质的物理性质有关，如熔沸点高低、溶解度大小等。

范德华力越大，物质的熔沸点越高，溶解度也越大。

因此，范德华力对于物质的性质和行为具有重要的影响。

总之，范德华力是一种分子间较弱的作用力，它是分子构成的物质的熔沸点高低的原因之一。

范德华力的大小和分子的大小、相对分子质量等因素有关，它对于物质的物理性质具有重要的影响。

化学相互作用力化学相互作用力是一种重要的物质间相互作用方式，通过相互作用力的作用，不同分子之间产生分子间吸引力或排斥力，从而影响物质的性质和行为。

化学相互作用力主要包括范德华力、静电作用力和氢键作用力等。

范德华力范德华力是一种由于分子临时偶极子的产生而产生的相互作用力。

在分子中，电子云的不对称运动会使得分子的正极和负极位置发生瞬时变化，从而引起周围分子的互相吸引或排斥。

范德华力是一种比较弱的相互作用力，但在大量分子中的积累效应下，可以产生显著影响。

静电作用力静电作用力是由带电粒子之间的电荷相互作用而产生的吸引力或排斥力。

当两个带电粒子之间的电荷性质不同时，它们之间会产生吸引力；反之，如果电荷性质相同，则会产生排斥力。

静电作用力在化学反应、分子结构和晶体排列等方面扮演着重要角色。

氢键作用力氢键作用力是一种较强的分子间相互作用力，通常发生在氢原子与氧、氮或氟原子之间。

在氢键中，氢原子被强电负性较大的原子部分吸引，同时形成较弱的氢键连接。

氢键作用力在生物大分子如DNA、蛋白质的结构稳定和功能性上发挥着重要作用。

应用化学相互作用力的研究在药物设计、材料科学、生物工程等领域具有广泛应用。

通过深入了解不同种类的相互作用力，科学家们可以设计出更有效的药物、功能更优越的材料，并实现对生物体系的精准控制。

总的来看，化学相互作用力是物质间相互作用的基础，不同种类的相互作用力在不同系统中发挥着重要的作用，对于我们了解物质的性质、探索新材料以及改善生物体系具有重要意义。

通过不断深入研究和应用，化学相互作用力将为人类社会带来更多的创新和进步。