当前位置：文档之家 › 分子间的相互作用ppt课件

分子间的相互作用ppt课件

  • 格式：ppt
  • 大小：86.50 KB
  • 文档页数：32

下载文档原格式

  / 32

合集下载

分子间的作用力 课件

分子间的作用力 课件

任何空间，所以很容易就充满容器，由于气体分子间距离远大于r0， 分子间几乎无作用力，就是有作用力，也表现为引力，所以B 错．抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开，是由于球外大气 压力对球的作用，所以C错．故正确答案为A、D. 答案 AD
课堂要点小结
分子间存在空隙
分 子
①分子间存在相互作用的引力F引和斥力F斥，它 们的合力就是分子力F
解析 如图所示，由于开始时分子间距大于r0时，分子力表现为引 力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中，分子力做正功； 由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此分子乙从距分 子甲r0处继续向甲移近时要克服分子力做功．故正确答案为D.
答案 D
【例3】 下列说法正确的是( ) A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现 B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用
分子间的作用力
一、分子间的作用力
如图1所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测
力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使
玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，由弹簧测
力计读出的示数和用弹簧测力计直接测玻璃板
的重力时的示数相同吗？为什么？
图1
答案 不同；因为玻璃板和液面之间有相互作用力，所以在使
玻璃板拉出水面时示数要稍大．
间 的
分子间相 互作用力
②分子间的引力F引和斥力F斥同时存在
作 的特点 ③分子间的引力F引、斥力F斥和分子力F的大小
用
与分子间距离r有关，F引和F斥都随分子间距离
力
的增大而减小，且F斥减小得更快
课堂要点小结
①r＝r0(数量级为10－10 m)时，F引＝F斥， 分子力F＝0

食品中大小分子互作用ppt课件

食品中大小分子互作用ppt课件
理解作用机理与过程 小分子与生物大分子间非共价键的作用, 对其
本质的研究, 有助于理解在食品科学、生命科学、医学、药学领域中涉及到 的分子之间的相互作用以及相互识别过程。
实际应用 食品中大分子与小分子的相互作用，使其理化性质发生一定的
改变，利用其可进行蛋白质、多糖的改性、核酸的修饰，以满足在食品研 究领域中的分析鉴定需要乃至生产加工需求。
04
02 PART TWO
光谱学技术探究食品中的 大小分子互作用
分子荧光光谱法
前表面荧光技术
前表面荧光方法是将入射光与样品成30°或56°，只对比色杯表面一层的 待测物质进行检测，样品的光照面较大，可减少样品位置的敏感性，适 用于不透明的样品，省去了很多对样品前处理的步骤，适用于快速检测。
同步荧光光谱技术
中性分子、离子、食品营养成分及添加剂、表面活性剂、药物(包括抗癌药物、 抗菌素药物、心血管类药物、杀虫剂、生物毒剂等)及制剂辅料、蛋白质的变 性剂以及蛋白质、DNA测试探针试剂等。
01
相互作用类型
• 蛋白质：小分子与蛋白质间多是非共价键的作用, 包括静
电作用、氢键、范德华力等,虽然非共价相互作用很弱(一般 小于10kJ/mol,比通常的共价键键能小1 ～ 2个数量级),作用 范围为0.3 ～ 0.5nm, 但这些分子间弱相互作用力可在一定条 件下起加合与协同作用,形成有一定方向性和选择性的强作 用力,而这种强作用力是分子识别与组装的基础。
• 核酸： DNA与靶向分子之间的相互作用主要有非共价键
作用、共价键作用和剪切作用三种。非共价键相互作用的 方式主要有：
• 1，外部静电结合(Electrostatic Binding)
• 2，沟区(大沟区、小沟区)结合(Groove Binding)

分子间的作用力 课件

分子间的作用力 课件
（2）当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小 _相__等__，此时分子所受的合力_为__零__；当分子间的距离小于r0 时，作用力的合力表现为_斥__力__；当分子间的距离大于r0时， 作用力的合力表现为_引__力__.
二、分子动理论 1.内容:物体是由_大__量__分__子__组成的,分子在永不停息地做_无__规__ _则__运动,分子之间存在着_引__力__和_斥__力__. 2.统计规律：由大量_偶__然__事__件__的整体所表现出来的规律.
（2）液体：液体分子间的距离也很小，液体分子可以在平衡 位置附近做无规则振动，而且液体分子的平衡位置不是固定的， 因而液体虽然具有一定的体积，却没有固定的形状. （3）气体：气体分子间距离较大，彼此间的作用力极为微小， 可认为分子除了与其他分子或器壁碰撞时有相互作用外，分子 力可忽略.所以气体没有一定的体积，也没有一定的形状，总 是充满整个容器.
分子间的作用力
【探究导引】 人们常说“破镜难重圆”，也就 是把镜子打碎之后很难再恢复原 样，请思考以下问题：
（1）在打碎之前，玻璃分子靠什么结合在一起？ （2）打碎之后的玻璃片再靠在一起时，分子之间还有作用力 吗？
【要点整合】 1.分子力：在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力， 而实际表现出来的是分子力，分子力是分子引力和斥力的合力. 2.分子力与分子间距离变化的关系 （1）平衡位置：分子间距离r=r0时，引力与斥力大小相等， 分子力为零.分子间距离等于r0（数量级为10-10 m）的位置.
统计规律及分子间相互作用的宏观表现 【探究导引】 我们知道物体是由分子组成的，那为什么物体有固态、液态、 气态等不同物质形态呢？我们用力拉橡皮筋，为什么感到橡皮 筋有弹力呢？
【要点整合】 1.统计规律：对大量的偶然事件整体起作用的规律.统计规律 表现这些偶然事件整体和必然的联系，而个别事件的特征和偶 然联系已经不是重点了. 2.分子间有相互作用的宏观表现 （1）当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现 为引力，以抗拒外界对它的拉伸. （2）当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现 为斥力，以抗拒外界对它的压缩.

分子间的作用力 完整版课件

分子间的作用力 完整版课件
D
6.甲、乙两分子相距较远(分子力为零)，固定甲、乙逐渐靠近甲，直到不能再靠近的过程中（ ） A.分子力总是对乙做正功 B.乙总是克服分子力做功 C.先是乙克服分子力做功，后分子力对乙做正功 D.先是分子力对乙做正功，后乙克服分子力做功
D
7.下列现象可以说明分子间存在引力的是（ ） A．打湿了的两张纸很难分开 B．磁铁吸引附近的小铁钉Zx x k C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开 D．用电焊把两块铁焊在一起
AB
解析：分子力是引力和斥力合力． F引和F斥都随r增大而减小．
2.有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是( ) Ａ．分子间的斥力增大，引力变小; Ｂ．分子间的斥力变小，引力变大; Ｃ．分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快; Ｄ．分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值.
F引
F引
F斥
F斥
r＞r0
(4)当r=10r0时，可以认为分子间的引力、斥力和分子力都为0 所以，气体分子间作用力可忽略不计。
F斥
F引
分子引力和斥力与分子间距的变化关系图
纵轴表示分子间的作用力
正值表示F斥
横轴表示分子间的距离
负值表示F引
F
0
r
思考 把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端,使玻璃板水平地接触水面(如图所示).如果你想使玻璃离开水面,必须用比玻璃板重量大的力向上拉细线.动手试一试,并解释为什么?
ACD
玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂．
水分子发生分裂时，由于玻璃分子和水分子、水分子之间存在引力，外力要要克服这些分子引力，造成外界拉力大于玻璃板的重力．

高中物理 7.3分子间的相互作用力课件 新人教选修33

高中物理 7.3分子间的相互作用力课件 新人教选修33
例题：
解析：
当分子间距r＞r0时，分子力表现为引力，因此当乙分子从无穷近逐渐向甲集近过程中． 当甲、乙两分子间距大于r0时，分子间作用力对乙做正功； 当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，分子力对乙做负功． 所以，本题正确答案是C．
1 分子间的相互作用力由引力F引 和斥力F斥两部分组成，则（ ） A． F引和F斥是同时存在的 B．F引总是大于F斥，其合力总是表现为引力 C．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大 D．分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小
MOMODA POWERPOINT
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus.
2．分子间存在间相互作用力的特点
分子间的引力和斥力同时存在． 分子间的引力和斥力只与分子间距离（相对位置）有关，与分子的运动状态无关． 分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，且斥力总比引力随r的增大衰减得快．
三、分子力与分子间距离的关系
第七章 分子动理论
三、分子间的相互作用力
一、分子间存在相互作用力
1．分子间存在相互作用的引力（如：压紧的铅块结合在一起，它们不易被拉开）.
3．分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）．
注意：压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力．
四、引起分子间相互作用力的原因

3.分子间的作用力.ppt

3.分子间的作用力.ppt
• 答案： D
• 【反思总结】 (1)判断分子力是做正功还是负功，依据分子力的方向与 位移方向的关系．
• (2)由于分子力做功，引起分子能量的改变是我们以后要学习的内容．
【跟踪发散】 3－1：一般情况下，分子间同时存在分子引 力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为 止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当 乙分子运动到相距很远时，速度为 v，则在乙分子的运动过程中 (乙分子的质量为 m)( )
• B．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年， 结果金和铅互相渗入，这是两种金属分子做布朗运动的结果
• C．扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动，同时也说明了分 子间是有空隙的
• D．压缩气体比压缩固体和液体容易得多，这是因为气体分子间的距离 远大于液体和固体分子间的距离
离r变化的图象．例如，当r＝OP时，这个分子所受斥力的大小可用线段 PC的长度表示，所受引力的大小用PD的长度表示，从C向下作CQ＝PD， 于大是约线10段个P值Q时的代长表度合就力代的表点了，合连力成F的平大滑小曲：线F，＝这F斥条－曲F引线，将再在作第出5r节取用其到他，
因此作图时要尽可能准确，讨论这条曲线的含义．
• 二、分子动理论
• 1．内容：物体是由
分子组成的，分子在做
的无规则运动，大分量子之间存在着
和
．
• 2永．统不计停规息律
引力
• (斥1)微力观方面：各个分子的运动都是
的，带有偶然性．
• (2)宏观方面： 量分子的运动受
的运动有一定的规律，叫做统计规律．大 的支配.
无规则
大量分子 统计规律
• 一、分子间同时存在相互作用的引力和斥力的解释

第3讲(分子间相互作用)

第3讲(分子间相互作用)

20
3.4 氢键相互作用
4. 氢键的方向性和饱和性。
氢键的方向性：Y原子与X-Y形成氢键时，尽可能使 氢键的方向与X-H键轴在同一条直线上，这样可使X与Y的 距离最远，两原子电子云间的斥力最好，因此形成的氢键愈 强。体系愈稳定。
氢键具有饱和性：每一个X-H只能与一个 Y原子形成 氢键。这是因为氢原子的半径比X和Y的半径小很多，当XH与一个Y原子形成氢键X-H…Y之后如有另一个极性分子Y 原子接近时则这个原子受到X、Y强烈排斥，其排斥力比受 正电荷的H的吸引力大，故这个H原子未能形成第二个氢键 。
当两个分子a和b相距无限远时，它们之间的相互作用可忽略不计。 这时由分子a和b组成的体系的总能量等于它们各自的能量之和。
即： U() Ua Ub
4
3.1 分子间相互作用
双体（双分子）相互作用势能函数
当对体系做功使两个分子相互接近到某一 距离r时，由该双分子组成的体系的总能 量UT中，增加了分子间相互作用势能U(r)。 U(r)与分子a和b的结构及两分子对称中心 间距离r有关。
r
U(r) F(r)dr
相距r处两分子相互作用力F(r)为：
F( r )
U ( r ) r
习惯上规定排斥力为正值，吸引力为负值
7
3.2 分子间静电相互作用
8
3.3 分子间范德华力
范德华力包括： 永久偶极相互作用力 诱导偶极相互作用力 色散力
不同类型分子间三种相互作用的大小不同。
9
3.3 分子间范德华力
方向性与饱和性
无
有
3
3.1 分子间相互作用
分子间相互作用是介于物理与化学相互作用之间的作用
氢键—键强度较弱（8-40 kJ/mol），有饱和性和方向性。 电荷转移—键能较弱（5-40 kJ/mol），化合物不稳定。 络合（配位）作用—强电荷转移相互作用，可分离得到晶体。

分子间的相互作用ppt课件

分子间的相互作用ppt课件

非极性分子间的相互作用来源于电子瞬间位置变动产 生的瞬时偶极。这种作用叫做色散力或伦敦力。极性 分子也有瞬时偶极，也会受到色散力的作用。近似的 计算色散力用到伦敦公式：

V=-C/r6,
C=3α1’α2’I1I2/2(I1+I2)
第I1三和个I2来是源两。分分子子的间电除离了能氢。键色外散色力散是力范起德主瓦导尔作斯用力。的
分子间的相互作用
风暴石 欢迎学化物理方向的同学讨论交流
2011-3-1
分子间的相互作用
分子的相互作用
•分子的电性质 1.电偶极矩 2.极化 数
3.相对介电常
•分子间的相互作用
1.偶极作用
2.排斥力和总作用力
•气体和液体
1.气体分子作用
2.液-气界面
3.
冷凝
分子间的相互作用
分子的电性质
• 电偶极矩 一个电偶极子包括一对相距为R的+q和-q的 电荷。 μ=qR,单位Cm或德拜D 1D=3.33564×10-30Cm
分子间的相互作用
• 憎水反应 非极性分子确实可以微溶于极性溶剂，但溶质与 溶剂间的强烈作用是不可能的，实际发现单个的 溶质分子被溶剂分子笼所包围。 一种物质从非极性溶剂转移至极性溶剂Gibbs自由 能为正，则该物质为憎水的。定义憎水常数π来量 化一个小分子团R的憎水性： 与 中π水 摩=lo中 尔g摩溶(S/尔解S0溶度)，解与S是度水化的中合比摩物率尔R， 溶-解SA0在是度辛化的醇合比中物率摩H。-尔A溶在解辛度醇
分子间的相互作用
a.极性分子 • 极性分子是有着永久电偶极矩的分子。 • 当施加一个电场时，非极性分子会产生诱导偶极矩，
这个偶极矩是暂时的，电场消失后偶极矩也消失。 • 所有异核的双原子分子都是极性分子。分子对称性

2-分配：分子间相互作用详解

2-分配：分子间相互作用详解
标准压力pi=p0i(通常100kpa)
对上式进展积分后可得， ∫μigμ0ig(dμig)T=RT∫pip0i 1/pi dpi
进而可得
μig=μ0ig+RTln[pi/p0i]
❖ 对于真实气体，不能无视气体分子间的作用 力。这些作用力影响影响气体的分压，但不 影响气体化合物的总量，这个真实的压力为 真实气体的逸度〔fig〕。
RTlnxiL=偏摩尔抱负混合熵。
对于自由能：G=Hi-TSi；
为了估算偏摩尔自由能，首先对特定环境条件下的自 由能的焓和熵奉献〔G=Hi-TSi〕进展评价。可以简 洁的认为：
焓—化合物与它四周环境的全部引力或结合力。因此， 焓的奉献可以认为是分子局部与它的环境黏合在一 起的“胶”。
熵—涉及到分子的取向、构造和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ移的“自由度”或 范围。
我们通常关注地球外表的生态系统中化合 物的行为，所以通常选择100kpa 作为标准 状态
1.4 液体和固体的逸度 气体：化学势与压力有关；
液体、固体中的物质也会产生蒸气压，这些压 力也同样反映了这些物质从它们的分散相逃 逸的趋势。
fiL=γiLp*iL； fis=γisp*is 〔拉乌尔定律〕 下标“L”：液态；下标“S”：固态；上标“*”：
0
1.9
1.9
乙醇
8.8
26.3
17.5
水 正己烷
32.3
-0.4
32.7
苯
19.4
2.2
17.2
乙醚
12.0
-19.7
31.7
相
乙醇
3.2
-10.0
13.2
摘自《纯液体有机化合物》，测定条件25℃，假设为抱负气相

高中化学苏教版选修三专题3第4单元第1课时分子间作用力ppt课件

高中化学苏教版选修三专题3第4单元第1课时分子间作用力ppt课件

本 课
键”)：
时 栏
(1)NaCl 溶于水时破坏 离子键 ；
目 开
(2)HCl 溶于水时破坏 极性键 ；
关
(3)SO2 溶于水时破坏 极性键 ；
(4)NaOH 和 HCl 反应时形成 离子键 和 极性键 ；
知识·回顾区
第1课时
(5)反应 2H2＋O2===2H2O 中，被破坏的是非极性键， 形成的是 极性键 ；
本 课 时 栏 目 开 关
第1课时
学习·探究区
第1课时
3．氢键的概念与形成条件
(1)氢键的概念是一种特殊的 分子间作用力 ，它是由
已经与 电负性很强 的原子形成共价键的氢原子 与
另一分子中 电负性很强 的原子之间的作用力。
本
课
(2)氢键的通式可用 X—H…Y 表示。式中 X 和 Y 代表
时
栏
F、O、N，“—”代表共价键 ，“…”代表氢键 。
3．关于氢键的下列说法中正确的是 A．每个水分子内含有两个氢键
(C )
B．在水蒸气、水和冰中都含有氢键
本
C．分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高
课 时
D．HF 的稳定性很强，是因为其分子间形成氢键
栏
解析 氢键属于分子间作用力，它主要影响物质的物理
目
开 关
性质，与化学性质(如稳定性等)无关。水分子内只有共价
学习·探究区
第1课时
4．氢键对物质物理性质的影响
(1)对物质熔、沸点的影响：组成和结构相似的物质，
当 分子间存在氢键 时，熔、沸点较高 ，如 HF、
本
H2O、NH3 等；而 分子内存在氢键 时，使熔、沸
课 时
点 降低 。
栏 目
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
非极性分子确实可以微溶于极性溶剂，但 溶质与溶剂间的强烈作用是不可能的，实 际发现单个的溶质分子被溶剂分子笼所包 围。
一种物质从非极性溶剂转移至极性溶剂 Gibbs自由能为正，则该物质为憎水的。定 义憎水常数π来量化一个小分子团R的憎水 性：
π=log(S/S0)，S是化合物R-A在辛醇中摩尔溶 解度与水中摩尔溶解度的比率，S0是化合物 H-A在辛醇中摩尔溶精解品课件度与水中摩尔溶解度15
精品课件
4
• 计算方法：μx=Σqjxj • 这里qj是原子J的局部电荷，xj是原子J的x轴
坐标，对分子中所有原子进行求和。同理可 求出y轴z轴的电偶极矩，进行叠加。
b.极化作用
• 样品的电偶极矩密度称为极化量，用P表示， 等于分子的平均电偶极矩<μ>乘以数量的密 度Ν。
• 无电场时各向同性的流体极化量为0，因为 分子随机取向，<μ>为0，施加电场后有
实际上分子不能完全自由的转动。取向的
势能越低越稳定，极性分子间平均作用不
精品课件
11
两个相距为r的转动分子的平均势能为
<V>=-C/r6, C=2μ12μ22/3(4πε0)2kT
这个表达式称为Keesom作用，是范德瓦尔 斯作用的第一个来源。
• 偶极-诱导偶极作用
一个偶极矩为μ1的极性分子可以诱导临近 的极化分子产生μ2的偶极子。诱导产生的偶 极子与第一个分子的永久偶极子相互作用，
精品课件
9
分子间相互作用
• 偶极间的作用
相互作用的点偶极子μ1和点电荷q2之间的势
能
V=-μ1q2/4πε0 r2, μ1=q1l
当l<<r时，对于点电荷q2，偶极子的l可以忽 略不计，视为一个点。
• 以上可以推广到多极的相互作用，即多个
点电荷的排列。n=1时为单极子，就是点电
荷；n=2时就是偶极子；n=3时如CO2为四极 子；n=4时如CH4为八极子。
分子水平上，一个憎水分子周围溶剂分子
笼的形成与溶剂分子间新氢键的形成有关。 这个过程放出热量，足够使憎水分子在极 性溶剂中自发缔和。由于憎水分子的集群 使溶剂的结构要求减少因而导致的熵增是 憎水作用的起源，它使胶束和生物高聚物 中的憎水集团趋于稳定。憎水所用是一个 溶剂趋向更大混乱度而导致的有序化过程 的例子。
位置变动产生的瞬时偶极。这种作用叫做 色散力或伦敦力。极性分子也有瞬时偶极， 也会受到色散力的作用。近似的计算色散 力用到伦敦公式：
V=-C/r6, C=3α1’α2’I1I2/2(I1+I2)
精品课件
13
• 氢键
氢键是类似与A-H……B结构中的吸引作用， 其中A和B是高电负性元素且B含有孤对电子， 一般氢键限于N,O和F，但B有时可以是Cl。
精品课件
3
.极性分子
• 极性分子是有着永久电偶极矩的分子。
• 当施加一个电场时，非极性分子会产生诱导 偶极矩，这个偶极矩是暂时的，电场消失后 偶极矩也消失。
• 所有异核的双原子分子都是极性分子。分子 对称性在极性方面有着重要影响。O3是极性 分子，CO2是非极性的。
• 近似的计算可以把极性分子中的偶极矩进行 矢量分解加和，如果偶极矩相互抵消则分子 不显极性。
精品课件
7
相对介电常数
• 真空中相距为r的带电量为q1，q2的两电荷 的势能为 V=q1q2/4πε0r
• 当两个相同的电荷处于某种介质中时，有 V=q1q2/4πεr ε为介质的介电常数
• 相对介电常数εr=ε/ε0
精品课件
8
• 相对介电常数的应用
• 相对介电常数和分子的电学性质的数量关系有德 拜方程表示：
对大多数分子来说，极化体积是各向异性
的。
精品课件
6
b.高频电场下的极化作用
• 当施加的电场缓慢变化时，永久偶极矩有时 间进行重新取向，整个分子转到新的方向； 当电场处于高频时，分子的方向无法跟上电 场方向的变化；同样分子的弯曲变化也无法 跟上电场方向的变化。
• 在高频变化的电场下，取向偶极矩和扭曲偶 极矩都不再对分子的极化起作用。此时只有 电子的速度可以与电场同步变化，对于分子 极化率有贡献的极化率被称为电子极化率。
分子间的相互作用
风暴石 欢迎学化物理方向的同学讨论交流
2011-3-1
精品课件
1
分子的相互作用
•分子的电性质 1.电偶极矩 2.极化
3.相对介电常数
•分子间的相互作用 1.偶极作用 2.排斥力和总作用力
•气体和液体 1.气体分子作用 凝
2.液-气界面
精品课件
3.冷
2
分子的电性质
• 电偶极矩 一个电偶极子包括一对相距为R的+q和-q的 电荷。 μ=qR,单位Cm或德拜D 1D=3.33564×10-30Cm
精品课件
10
• 电场
点电荷产生的电场E=q/4πε0 r2 偶极子产生的电场E=μ/2πε0 r3 多级子产生的电场随距离增加而减弱的速 度比点电荷快。
• 偶极-偶极作用
两个极性分子间相互作用的势能是一个复
杂的函数，与两个分子的取向有关。两个
自由转动的偶极子之间相互作用的势能为
零，然而它们共有的势能与相对取向有关，
氢键由H的局部正电荷和B的局部负电荷吸 引形成。也可认为，A，B和H各提供一个轨 道，容纳4个电子（A和H的公用电子对，B
的孤对电子），两个电子进入成键轨道，
两个电子进入非键轨道，能量比原来低。
由于作用要求轨道重叠，因此它是接触性
作用，当AH和B的连接断开作用力将立即为
零。
精品课件
14
• 憎水反应
两者相互吸引。相距为r的分子的平均相互 作用能为
V=-C/r6, C=μ12α2’/4πε0
精品课件
12
• 诱导偶极-诱导偶极作用
非极性分子即使都不含有永久偶极矩也会
相互吸引，明显的证据是非极性物质可以 形成凝聚相，如氢在低温时的液化，而苯 在常温就以液态存在。
非极性分子间的相互作用来源于电子瞬间
(εr-1)/(εr+2)=ρPm/M ρ是样品的质量密度，M是相对分子质量，Pm是 摩尔极化量。由其定义式
Pm=NA(α+μ2/3kT)/3ε0 推出克劳修斯-莫索蒂方程
(εr-1)/(εr+2)=ρNAα/ 3Mε0 当无永久电偶极矩对极化量的贡献时使用此方程。
• 在特殊波长时相对介电常数与折射率关系 nr=εr1/2,可以通过此关系测量Pm和α。
<μz>= μ 2E/3kT
精品课件
5
极化率
• 一个施加的电场可以扭曲分子，使它的电 偶极矩重排。诱导偶极矩：
μ =αE，α为分子的极化率，E为电场强度。
a.极化体积
由于极化率的单位C2m2J-1较为复杂，通常用 极化体积α’来表示极化率α，换算关系为
α ‘=α/4πε0 ， ε0为真空介电常数。