(共18张PPT)
分子间作用力
【问题探究一】
1、取一只注射器针筒,吸入一定量空气,堵住针头,抽动注射器活塞。
实验现象:
可向内或者向外抽动活塞;
但一直向内或者向外抽动活塞越来越困难。
探究结论:
①气体分子之间有一定的间距,可通过一定方式减小或者扩大分子之间的间距。
②气体分子之间存在某种作用力将分子聚集在一起。这种力应该是引力和斥力的共同作用。
2、取一只一端封闭的长玻璃管,分别注入染成红色的水和无水酒精至充满玻璃管,然后上下颠倒玻璃管几次。
实验现象:
探究结论:
本来充满液体的玻璃管内出现一定的空间。
①液体分子之间也有一定的间距。
②有某种作用力可以将液体分子聚集在一起。
分子间作用力
概念:分子间存在的将分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力,又称为范德华力。
范德华
(Van Der Waals 1837 - 1923)
荷兰物理学家。提出了范德华方程。研究了毛细作用,对附着力进行了计算。推导出物体气、液、
固三相相互转化条件下的临界点计算公式。 1910 年因研究气态和液态方程获诺贝尔物理学奖。原子间和分子间的吸引力被命名为范德华力。
【问题探究二】
液化
6KJ/mol
气化
44KJ/mol
0℃
100℃
探究结论:
①由分子构成的物质,状态改变需破坏分子间作用力;
1000℃
分解
分解
918KJ/mol
③分子间作用力比化学键弱很多。
②分子间作用力影响物质的物理性质(例如:熔沸点);化学键影响化学性质(例如:稳定性);
化学键 分子间作用力
概念
作用范围
作用力强弱
影响的性质
相邻的原子或离子间强烈的相互作用
把分子聚集在一起的作用力
原子或离子间
分子之间
较 强
与化学键相比弱的多
主要影响化学性质
主要影响物理性质(如熔沸点)
化学键与分子间作用力的比较
【问题解决】
【分析】干冰汽化时所克服的是分子间作用力,而CO2气体分解所要克服的是碳氧原子之间的共价键。以上事实说明分子间作用力与化学键是两种强度不同作用力。
干冰受热汽化转化为二氧化碳气体,而二氧化碳气体在加热条件下却不易分解。这是为什么?
【问题探究三】
单质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
F2
38
-219.6
-188.1
Cl2
71
-101.0
-34.6
Br2
160
-7.2
58.8
I2
254
113.5
184.4
卤素单质的相对分子质量和熔、沸点
探究结论:
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,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。
请比较下列物质的熔沸点的高低
CF4 _ CCl4 _ CBr4 _ CI4
<
<
<
0
-50
-100
-150
-200
-250
50
100
150
200
250
100
300
200
400
温度/℃
相对分子质量
×
×
×
500
×
×
×
×
CF4
CCl4
CBr4
CF4
CCl4
CBr4
CI4
沸点
熔点
四卤化碳的熔沸点与
相对分子质量的关系
氢化物 沸点(℃)
H2O 100.0
H2S -60.75
H2Se -41.5
H2Te -1.3
-100
-50
0
50
100
150
H2S
H2Se
H2Te
H2O
沸点
据范德华力规律比较下列物质的沸点高低
H2O H2S H2Se H2Te
【问题探究四】
<
<
<
H2O分子间存在某种比范德华力更强的作用力。
【结构探究】
电子式:
结构模型:
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。
【问题探究】为什么H2S、H2Se、H2Te不能形成氢键呢?
+
+
—
+
+
+
+
—
—
—
【氢键的形成条件】
⑴分子中必须有一个与非金属性很强的非金属形成共价键的氢原子。即:X—H
⑵ 分子中非金属元素必须有未共用电子对,且原子半径小。 即:X—H…Y中的Y半径小,非金属性强,有孤对电子。X、Y可以相同也可不同。
NH3
HF
【氢键的表示方法】
X —— H · · · Y
化学键
氢键
强烈、距离近
微弱、距离远
分子间氢键增大了分子间的作用力使物质的溶、沸点升高。
【氢键对物质性质的影响】
X—H…Y表示氢键
氢键不属于化学键
氢键作用小于化学键大于分子间作用力
理解氢键应注意:
氢键属于一种较强的分子间作用力,既可以存在于分子之间,也可以存在于复杂分子的内部。
分子间氢键会使物质熔沸点升高
【拓展视野】
冰为什么会浮在水上呢?
DNA双螺旋是通过氢键使它们的碱基(A…T 和C…G)
相互配对形成的(图中虚线表示氢键)
遗传密码:DNA双螺旋结构