分子间作用力 分子晶体

专题三第四单元分子间作用力分子晶体第1课时分子间作用力【学习目标】1.熟知常见的分子间作用力(范德华力和氢键)的本质及其对物质性质的影响。

2.会比较判断范德华力的大小，会分析氢键的形成。

【新知导学】一、范德华力1．分析讨论，回答下列问题：(1)液态苯、汽油等发生汽化时，为何需要加热？(2)降低氯气的温度，为什么能使氯气转化为液态或固态？(3)卤素单质F2、Cl2、Br2、I2，按其相对分子质量增大的顺序，物理性质(如颜色、状态、熔点、沸点)有何变化规律？2．上述事实能够说明：(1)固体、液体和气体中分子之间的________叫范德华力。

(2)一般来说，相对分子质量________，范德华力越大。

(3)范德华力一般没有方向性和饱和性，只要分子周围空间允许，当气体分子凝聚时，它总是________________________________________________________________________。

3．范德华力对物质性质的影响(1)对物质熔、沸点的影响①组成和结构相似的分子，相对分子质量________，范德华力________，物质的熔、沸点就越高。

例如熔、沸点：CF4<CCl4<CBr4<CI4。

②组成相似且相对分子质量相近的物质，分子电荷分布越不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。

③在同分异构体中，一般来说，支链数________，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。

(2)对物质溶解度的影响溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越______，溶解度越大。

【归纳总结】1.范德华力普遍存在于________、________和________分子之间。

2．影响范德华力的因素：主要包括__________、________________以及分子中电荷分布是否均匀等。

3．范德华力______，物质的________越高，______越大。

分子晶体和离子晶体
晶体是一种具有高度有序结构的物质形态，又分为分子晶体和离子晶体两种，两者具有不同的构成和性质。

一、分子晶体
分子晶体由分子按规则方式排列而成，通常具有较低熔点和易溶于溶剂的特点。

其分子之间通过分子间相互作用力进行结合，包括分子分子之间的相互作用和分子与周围环境的相互作用，例如氢键、范德华力、静电作用等。

分子晶体比较常见的有冰、石英、石蜡等。

二、离子晶体
离子晶体由带正或负电荷的离子按一定比例和规则排列而成，通常具有高熔点和难溶于溶剂的特点，其稳定性也相对较高。

离子之间通过静电作用结合，包括同性离子之间的相互作用和异性离子之间的相互作用，例如氧化物、硫化物、氯化物等。

离子晶体比较常见的有氯化钠、氧化铁、碳酸钙等。

三、分子晶体与离子晶体的比较
1.构成成分：分子晶体由分子按规则方式排列，离子晶体由带正或负电荷的离子按一定比例和规则排列。

2.相互作用力：分子晶体的分子之间通过分子间相互作用力进行结合，包括分子分子之间的相互作用和分子与周围环境的相互作用；离子晶体之间通过静电作用结合，包括同性离子之间的相互作用和异性离子之间的相互作用。

3.性质特点：分子晶体通常具有较低熔点和易溶于溶剂的特点；离子晶体通常具有高熔点和难溶于溶剂的特点，其稳定性也相对较高。

四、结语
分子晶体和离子晶体是晶体结构的两种重要类型，其结构和性质上存在明显的差异。

分子晶体的特点在于分子间相互作用，方便有机物的制备和应用，离子晶体的特点在于其稳定性和高熔点，对于物质的性质和研究有着重要的意义。

对比两者，可以更全面了解晶体结构与物理性质之间的关系，为物质研究和制备提供更多的思路和方法。

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。

III层分子间作用力分子晶体1．下列物质中，含有非极性共价键的是A．N2 B．CO2C．NaOH D．CH42．下列事实与氢键有关的是A．水加热到很高的温度都难以分解B．水结成冰体积膨胀，密度变小C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱3．继科学家发现C3O2是金星大气成分之后，2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一种称为硫化羰（化学式为COS）的物质。

已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但在氧气中会燃烧，下列有关C3O2与硫化羰的说法中正确的是A．C3O2可以在氧气中完全燃烧生成CO2B．C3O2和CO2都是碳的氧化物，它们互为同分异构体C．COS是由极性键构成的非极性分子，分子中所有原子都满足8电子稳定结构D．COS在氧气中完全燃烧后，生成物是CO2和SO34．下列叙述正确的是A．用乙醇或CCl4均可萃取碘水中的碘单质B．CO2和SiO2晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型相同C．PCl3和Na2O2中各原子或离子最外层都满足8电子稳定结构D．24Mg34S晶体中电子总数与中子总数之比为1∶15．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。

二甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。

下列有关二甘醇的叙述正确的是A．符合通式C n H2n O3B．能溶于水，不溶于乙醇C．分子间不存在范德华力D．分子间能形成氢键6．下列各组分子中，都属于含有极性键的非极性分子的是A．CO2、H2SB．H2O2、C3H6C．C2H4、CH4D．NH3、HCl7．A、B、C、D、E、F、G是前四周期（除稀有气体）原子序数依次增大的七种元素，A的原子核外电子只有一种运动状态；B、C的价电子层中未成对电子数都是2；B、C、D同周期；E核外的s、p能级的电子总数相筹；F与E同周期且第一电离能比E小；G的+1价离子（G+）的各层电子全充满。

第11讲分子晶体考点导航知识精讲知识点一：一、分子晶体及其结构特点1．概念只含分子的晶体。

2．粒子间的作用分子晶体中相邻的分子间以相互吸引。

【答案】分子间作用力3．常见分子晶体及物质类别物质种类实例所有H2O、NH3、CH4等部分卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等部分CO2、P4O10、SO2、SO3等几乎所有的HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等绝大多数苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等【答案】非金属氢化物非金属单质非金属氧化物酸有机物4．分子晶体的常见堆积方式分子间作用力堆积方式实例范德华力分子采用，如C60、干冰、I2、O2每个分子周围有 个紧邻的分子范德华 力、分子不采用 ，每个分子周围紧邻的分子少于12个如HF 、NH 3、冰【答案】密堆积 12 氢键 密堆积 【即学即练1】1．晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元，C 60晶胞结构如下图所示，下列说法正确的是A ．C 60摩尔质量是720B ．C 60与苯互为同素异形体 C ．C 60晶体中仅存在范德华力D ．每个C 60分子周围与它距离最近且等距离的C 60分子有12个 【答案】D【解析】A ．C 60的摩尔质量为720g/mol ，A 错误；B ．由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，而苯是碳氢形成的化合物，B 错误；C ．C 60属于分子晶体，晶体中不仅存在范德华力，还存在碳与碳之间的共价键，C 错误；D ．根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶点上的C 60分子为研究对象，与它距离最近等距离的C 60分子分布在立方体的面心上，每个C 60分子被8个立方体共用，有12个面与之相连，所以每个C 60分子周围与它距离最近等距离的C 60分子有12个，D 正确； 答案选D 。

2．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是 A ．3NH 、HD 、108C H B ．3PCl 、2CO 、24H SO C ．2SO 、2SiO 、25P O D ．4CCl 、2Na S 、22H O【答案】B【解析】A ．该组物质均属于分子晶体，NH 3、C 10H 8属于化合物，HD 属于单质，A 不符合题意； B ．该组物质均是属于分子晶体的化合物，B 符合题意；C ．SO 2、P 2O 5是属于分子晶体的化合物，SiO 2是属于共价晶体的化合物，C 不符合题意；D．CCl4、H2O2是属于分子晶体的化合物，Na2S是属于离子晶体的化合物，D不符合题意；故选B。

高中化学| 粒子间作用力与晶体17条重要知识，纯干货，要收藏！粒子间作用力1.共价分子之间都存在着分子间作用力，它是能把分子聚集在一起的力，包括范德华力和氢键。

其实质是一种静电作用。

2.范德华力：一种普遍存在于固体、液体和气体之间的作用力，又称分子间作用力。

（1）大小：一般是金属键、离子键和共价键的1/10或1/100左右，是一种较弱的作用力，如干冰易液化，碘易升华的原因。

（2）影响范德华力大小的因素：分子的空间构型及分子中电荷的分布是否均匀等，对于组成和结构相似的分子，其范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大，如卤族元素单质范德华力：F2＜Cl2＜Br2＜I2。

（3）范德华力对物质物理性质的影响：熔沸点：对于组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，物质的熔沸点越高（除H2O、HF、NH3）。

例如：烷烃（C n H2n+2）的熔沸点随着其相对分子质量的增加而增加，也是由于烷烃分子之间的范德华力增加所造成的。

溶解度：溶剂与溶质分子间力越大，溶质的溶解度越大。

例如：273 K，101 kPa 时，氧气在水中的溶解量（0.049 cm3·L-1）比氮气的溶解量（0.024 cm3·L-1）大，就是因为O2与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大所导致的。

3.氢键（1）当氢原子与电负性大的X原子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈偏向X，使H几乎成了“裸露的质子”，这样相对显正电性的H与另一分子相对显负电性的X中的孤电子对接近并产生相互作用，这种相互作用称为氢键。

（2）氢键的存在：在X—H…Y这样的表示式中，X、Y代表电负性大而原子半径小的非金属原子，如F、O、N，氢键既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部。

（3）氢键的大小：是化学键的1/10或1/100左右，比范德华力强。

（4）对物质物理性质的影响①熔沸点：组成和结构相似的物质，当分子间存在氢键时，熔沸点较高。

如下图所示：而分子内存在氢键时，对熔沸点无影响。

[课堂练习]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．SiCl4的分子结构与CH4类似，下列说法中不正确的是（）A．SiCl4具有正四面体的构型B．在SiCl4和CCl4晶体中，前者分子间作用力比后者大C．常温下SiCl4是气体D．SiCl4的分子中硅氯键的极性比CCl4中的碳氯键强4．下列各组物质气化或熔化时,所克服的微粒间的作用力,属同种类型的是( ) 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．苯和已烷的蒸发5．分子间存在着分子作用间力的实验事实是（）A．食盐、氯化钾等晶体易溶于水B．氯气在加压、降温时会变成液氯或固氯C．融化的铁水降温可铸成铁锭D．金刚石有相当大的硬度6．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7．根据人们的实践经验，一般来说，极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，称为“相似相溶原理”，根据“相似相溶原理”判断，下列物质中，易溶于水的是，易溶于CCl4的是。

A、NH3B、HFC、I2D、Br28．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。

⑴只有非极性键的是；⑵只有离子键的是；⑶只有极性键的是，其中又是非极性分子的是；⑷既有极性键又有非极性键的是；⑸既有离子键又有非极性键的是；⑹既有离子键又有极性键的是；⑺无任何化学键的是；⑻上述物质中存在范德华力的是；（用序号填空）。