第四单元 分子间作用力 分子晶体
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课件51张PPT。第四单元 分子间作用力 分子晶体南靖一中 沈建忠学习目标
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的关系。
2、初步认识影响范德华力的主要因素。
3、理解氢键的本质，能了解氢键的强弱，认识氢键的重要性。
4、加深对分子晶体有关知识的认识和应用。教学要点
1、了解范德华力的类型及分间的作用力。
2、了解范德华力的特点及影响因素。
3、理解氢键的形成。
4、理解分子晶体及常见分子晶体特点。
学习难点
1、理解氢键的形成；
2、范德华力的特点。教学过程
日常生活中我们常见到许多由分子
聚集成的物质，它们常以液态或固
态形式存在，如汽油、水、冰、干
冰等。气体分子能够凝聚成相应的
固体或液体，表明分子之间存在分
子间作用力，大量的分子可通过分
子间作用力结合形成分子晶体。
一、分子间作用力分子与分子之间存在着一种能把分子聚集在一起的作用力，这种作用力就叫分子间作用力。(范德瓦耳斯力)
说明了物质的分子间存在着作用力这种分子间的作用力又叫做范德瓦耳斯力。 范德瓦耳斯(J.D.van der Waals,1837～1923)，荷兰物理学家。他首先研究了分子间作用力，因此，这种力也称为范德瓦耳斯力。气态液态固态降温加压降温分子距离缩短分子距离缩短分子无规则运动分子有规则排列实质：是一种静电作用，它比化学键弱很多。
类型:范德华力和氢键是两种最常见的分子间
作用力由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。（一）、范德华力
1、特点⑴只存在于分子间，包括单原子分子
(2)存在：普遍存在固体、液体、和气体分子间
(3)只有分子充分接近时才有相互作用
（300—500pm）卤化氢分子的范德华力和化学键的比较P53表3-8(4) 范德华力一般没有饱和性和方向性
(5)大小：比化学键弱得多。几种类型的范德华力—P54拓展视野交流与讨论P53结合表3-9卤族元素单质物理性质差异卤素单质熔沸点与相对分子质量的关系沸点熔点四卤化碳熔沸点与相对分子质量的关系2、影响范德华力的因素主要有：⑴分子的大小
⑵分子的空间构型
⑶分子中电荷分布是否均匀⑴、分子构成的物质，其相对分子质量越大，则范德华力越大，物质的熔沸点越高；相对分子质量相近，分子极性越大，物质
的熔沸点越高。(分子的组成和结构相似)
⑵、若溶质分子能与溶剂分子形成较强的
范德华力，则溶质在该溶剂中的溶解度较大3、范德华力对分子构
成的物质性质的影响即：影响物质溶解性大小的因素溶质、溶剂分子的极性。“相似相溶规律”：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。相邻的原子间强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子内原子间分子之间较 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）4、化学键与分子间作用力的比较（二）氢键你知道吗？P55一些氢化物的沸点水分子中的O—H键是一种极性很强的共价键，氧原子与氢原子共用的电子对（电子云）强烈的偏向氧原子，于是H原子变成了一个几乎没有电子云的、半径极小的带正电的核(裸露的质子) ，这样，一个水分子中相对显正电性的氢原子，就能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子的孤电子对接近并产生相互作用，这种相互作用叫做氢键，记作X—H…Y1、氢键的定义
分子中与高电负性原子X以共价键相连
的H原子和另一个高电负性原子Y之间
所形成的一种静电作用称为氢键。
水分子间形成氢键如下图所示：H2O中的氢键水分子间形成的氢键冰中的氢键水分子三态与氢键的关系2、形成氢键必须具备的条件：（1）分子中有H原子（2）X-H…Y中的X和Y原子元素的电
负性大，半径小，且有孤电子对实际上，只有N、O、F三种元素才能满足第二个条件，它们的氢化物可以形成氢键。此外，无机含氧酸和有机羧酸、醇、胺以及蛋白质和某些合成高分子化合物等物质的分子（或分子链）之间都存在有氢键。因为这些物质的分子中含有F-H、O-H或N-H键。3、氢键的特点氢键和范德华力类似，也是一种分子间作用力，它比化学键弱但比范德华力强。⑴、 氢键有饱和性和方向性分子中每一个X-H键中的H只能与一个Y原子形成氢键，如果再有第二个Y与H结合，则Y与Y之间的斥力将比H…Y之间的引力大，也就是说H原子没有足够的空间再与另一个Y原子结合。 X-H…Y系统中，X-H…Y一般在同一直线上，这样才可使X和Y距离最远，两原子间的斥力最小，系统更稳定。一般X、Y元素的电负性越大，
半径越小，形成的氢键越强。
例如：F-H…F ﹥O-H…O ﹥N-H…N⑵、氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关 X —— H · · · Y化学键氢键强烈、距离近微弱、距离远Ｘ、Ｙ两原子可以相同4.氢键的表示方法:X—H…Y5、氢键的存在
(1)分子间氢键：
(2)分子内氢键：分子间氢键会增强分子间作用力分子内氢键则削弱分子间作用力一个分子内的X—H键中的 H与另一个分子内的Y原子相结合而成的氢键称为分子间氢键，有同种分子间与不同分子间。一个分子的X—H键中的H与其分子内部的Y原子相结合而成的氢键称为分子内氢键。如：邻硝基酚。6、氢键对化合物性质的影响⑴对熔沸点的影响①分子间氢键的存在，当物质从固态
转化为液态或由液态转化为气态时，
不仅需要克服分子间作用力，还需提
供足够的能量破坏氢键，因而使物质
的熔、沸点升高。请分别比较碳族、氮族、氧
族、卤族氢化物沸点高低NH3、H2O和HF的熔沸点比同族其它
氢化物高就是由于分子间形成了氢键。H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氢化物的沸点②分子内氢键的存在，由于削弱了分子间作用力，使物质的熔沸点降低。⑵ 对物质溶解度的影响请同学们解答书本P56页
---交流与讨论第2题①溶质与溶剂分子间若形成氢键，则会大大增加溶质在该溶剂中的溶解度。乙醇分子与H2O分子可形成氢键，使二者可以任意比例混合，低级的醇、醛、酮可溶于水在自然界，H2O分子中的H与岩石中的氧形成氢键，而使岩石中溶于水，造成岩石风化…
②溶质分子内部形成氢键，则它在极性溶剂中溶解度降低，在非极性溶剂中溶解度增大。 如邻硝基酚和对硝基酚，二者在水中的溶解度之比为0.39∶1，而在苯中溶解度的比例为1.93∶1，其主要原因是由于前者硝基中的氧与邻位酚羟基中的氢形成了分子内氢键请同学们解答书本P56页
---交流与讨论第1题7、氢键对生命活动重要意义（1）、 冰的结构对水生动物的意义请同学们阅读书本P56-57页
拓展视野内容（2）、DNA的双螺旋结构小结：⑴、分子间氢键的形成会增大分子间作用力，使物质的熔沸点升高，硬度增大，黏度增大，且分子间氢键数量越多，熔沸点越高。
⑵、分子内氢键的形成则会削弱分子间作用力，使物质的熔沸点降低，硬度减小，黏度减小
⑶、物质若能与水形成分子间氢键，则一般在水中具有较大的溶解度(4)、化学键与分子间作用力的比较二、分子晶体1、概念:分子通过分子间作用力构成的晶体叫分子晶体例如：冰、干冰、白磷、碘…2、分子晶体的物理性质熔、沸点较低，硬度较小,熔融状态不导电,有的分子晶体溶于水会导电.3、常见的分子晶体⑴非金属氢化物
例如：CH4、H2O、NH3、HF…⑵部分非金属单质
例如：卤素、O2、S、P4、Ar、C60…⑶部分非金属氧化物
例如：CO2、SO2、SO3、P2O5、P4O10…⑸绝大多数有机物
例如：各类烃、卤代烃、醇、
醛、羧酸、酯、糖类、蛋白质…⑷几乎所有的酸
例如：H2SO4、HNO3、H3PO4、H3AsO4、HClO、HI、H2SiO3…4、几种重要的分子晶体结构,P57你知道吗?干冰（面心立方）白磷正四面体，键角为60°二氧化碳晶体结构模型一个晶胞中CO2分子的个数：8×1/8+6×1/2=4干冰的晶体结构图125、几种常见的晶体结构和性质分子原子阴阳离子金属离子和自由电子构成微粒CO2、NeC、SiO2Na、Mg、Al、FeNaCl、CsCl举例固态或熔融态不导电溶于水可能导电一般不导电固体不导电溶于水或熔融状态能导电好导电性较小很大较大较大硬度较低很高较高较高熔沸点分子间作用力共价键离子键金属键微粒间作用力分子晶体原子晶体离子晶体金属晶体（P58页整理与归纳） ◆从组成上判断（仅限于中学范围）：
●有无金属离子？(有：离子晶体)
●是否属于“几种原子晶体”？
●以上皆否定，则多数是分子晶体。
◆从性质上判断：
●熔沸点和硬度；(高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体)
●熔融状态的导电性。(导电：离子晶体)6、晶体类型的判断⑴不同晶体类型的熔沸点比较 一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外） ⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较 ①离子晶体： 组成相似的离子晶体离子半径越小、离子电荷数越多熔沸点越高 ②原子晶体： 原子半径越小→键长越短→键能越大熔沸点越高 ③分子晶体： 相对分子质量越大熔沸点越高 组成和结构相似的分子晶体 7、晶体熔沸点高低的判断本节小结
1、分子间的作用力：
范德华力和氢键。
2、分子晶体及常见的分
子晶体：二氧化碳即：干冰
作业布置
1、完成书本P59—60内容
2、完成《导与学》内容。
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的关系。
2、初步认识影响范德华力的主要因素。
3、理解氢键的本质，能了解氢键的强弱，认识氢键的重要性。
4、加深对分子晶体有关知识的认识和应用。教学要点
1、了解范德华力的类型及分间的作用力。
2、了解范德华力的特点及影响因素。
3、理解氢键的形成。
4、理解分子晶体及常见分子晶体特点。
学习难点
1、理解氢键的形成；
2、范德华力的特点。教学过程
日常生活中我们常见到许多由分子
聚集成的物质，它们常以液态或固
态形式存在，如汽油、水、冰、干
冰等。气体分子能够凝聚成相应的
固体或液体，表明分子之间存在分
子间作用力，大量的分子可通过分
子间作用力结合形成分子晶体。
一、分子间作用力分子与分子之间存在着一种能把分子聚集在一起的作用力，这种作用力就叫分子间作用力。(范德瓦耳斯力)
说明了物质的分子间存在着作用力这种分子间的作用力又叫做范德瓦耳斯力。 范德瓦耳斯(J.D.van der Waals,1837～1923)，荷兰物理学家。他首先研究了分子间作用力，因此，这种力也称为范德瓦耳斯力。气态液态固态降温加压降温分子距离缩短分子距离缩短分子无规则运动分子有规则排列实质：是一种静电作用，它比化学键弱很多。
类型:范德华力和氢键是两种最常见的分子间
作用力由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。（一）、范德华力
1、特点⑴只存在于分子间，包括单原子分子
(2)存在：普遍存在固体、液体、和气体分子间
(3)只有分子充分接近时才有相互作用
（300—500pm）卤化氢分子的范德华力和化学键的比较P53表3-8(4) 范德华力一般没有饱和性和方向性
(5)大小：比化学键弱得多。几种类型的范德华力—P54拓展视野交流与讨论P53结合表3-9卤族元素单质物理性质差异卤素单质熔沸点与相对分子质量的关系沸点熔点四卤化碳熔沸点与相对分子质量的关系2、影响范德华力的因素主要有：⑴分子的大小
⑵分子的空间构型
⑶分子中电荷分布是否均匀⑴、分子构成的物质，其相对分子质量越大，则范德华力越大，物质的熔沸点越高；相对分子质量相近，分子极性越大，物质
的熔沸点越高。(分子的组成和结构相似)
⑵、若溶质分子能与溶剂分子形成较强的
范德华力，则溶质在该溶剂中的溶解度较大3、范德华力对分子构
成的物质性质的影响即：影响物质溶解性大小的因素溶质、溶剂分子的极性。“相似相溶规律”：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。相邻的原子间强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子内原子间分子之间较 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）4、化学键与分子间作用力的比较（二）氢键你知道吗？P55一些氢化物的沸点水分子中的O—H键是一种极性很强的共价键，氧原子与氢原子共用的电子对（电子云）强烈的偏向氧原子，于是H原子变成了一个几乎没有电子云的、半径极小的带正电的核(裸露的质子) ，这样，一个水分子中相对显正电性的氢原子，就能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子的孤电子对接近并产生相互作用，这种相互作用叫做氢键，记作X—H…Y1、氢键的定义
分子中与高电负性原子X以共价键相连
的H原子和另一个高电负性原子Y之间
所形成的一种静电作用称为氢键。
水分子间形成氢键如下图所示：H2O中的氢键水分子间形成的氢键冰中的氢键水分子三态与氢键的关系2、形成氢键必须具备的条件：（1）分子中有H原子（2）X-H…Y中的X和Y原子元素的电
负性大，半径小，且有孤电子对实际上，只有N、O、F三种元素才能满足第二个条件，它们的氢化物可以形成氢键。此外，无机含氧酸和有机羧酸、醇、胺以及蛋白质和某些合成高分子化合物等物质的分子（或分子链）之间都存在有氢键。因为这些物质的分子中含有F-H、O-H或N-H键。3、氢键的特点氢键和范德华力类似，也是一种分子间作用力，它比化学键弱但比范德华力强。⑴、 氢键有饱和性和方向性分子中每一个X-H键中的H只能与一个Y原子形成氢键，如果再有第二个Y与H结合，则Y与Y之间的斥力将比H…Y之间的引力大，也就是说H原子没有足够的空间再与另一个Y原子结合。 X-H…Y系统中，X-H…Y一般在同一直线上，这样才可使X和Y距离最远，两原子间的斥力最小，系统更稳定。一般X、Y元素的电负性越大，
半径越小，形成的氢键越强。
例如：F-H…F ﹥O-H…O ﹥N-H…N⑵、氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关 X —— H · · · Y化学键氢键强烈、距离近微弱、距离远Ｘ、Ｙ两原子可以相同4.氢键的表示方法:X—H…Y5、氢键的存在
(1)分子间氢键：
(2)分子内氢键：分子间氢键会增强分子间作用力分子内氢键则削弱分子间作用力一个分子内的X—H键中的 H与另一个分子内的Y原子相结合而成的氢键称为分子间氢键，有同种分子间与不同分子间。一个分子的X—H键中的H与其分子内部的Y原子相结合而成的氢键称为分子内氢键。如：邻硝基酚。6、氢键对化合物性质的影响⑴对熔沸点的影响①分子间氢键的存在，当物质从固态
转化为液态或由液态转化为气态时，
不仅需要克服分子间作用力，还需提
供足够的能量破坏氢键，因而使物质
的熔、沸点升高。请分别比较碳族、氮族、氧
族、卤族氢化物沸点高低NH3、H2O和HF的熔沸点比同族其它
氢化物高就是由于分子间形成了氢键。H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氢化物的沸点②分子内氢键的存在，由于削弱了分子间作用力，使物质的熔沸点降低。⑵ 对物质溶解度的影响请同学们解答书本P56页
---交流与讨论第2题①溶质与溶剂分子间若形成氢键，则会大大增加溶质在该溶剂中的溶解度。乙醇分子与H2O分子可形成氢键，使二者可以任意比例混合，低级的醇、醛、酮可溶于水在自然界，H2O分子中的H与岩石中的氧形成氢键，而使岩石中溶于水，造成岩石风化…
②溶质分子内部形成氢键，则它在极性溶剂中溶解度降低，在非极性溶剂中溶解度增大。 如邻硝基酚和对硝基酚，二者在水中的溶解度之比为0.39∶1，而在苯中溶解度的比例为1.93∶1，其主要原因是由于前者硝基中的氧与邻位酚羟基中的氢形成了分子内氢键请同学们解答书本P56页
---交流与讨论第1题7、氢键对生命活动重要意义（1）、 冰的结构对水生动物的意义请同学们阅读书本P56-57页
拓展视野内容（2）、DNA的双螺旋结构小结：⑴、分子间氢键的形成会增大分子间作用力，使物质的熔沸点升高，硬度增大，黏度增大，且分子间氢键数量越多，熔沸点越高。
⑵、分子内氢键的形成则会削弱分子间作用力，使物质的熔沸点降低，硬度减小，黏度减小
⑶、物质若能与水形成分子间氢键，则一般在水中具有较大的溶解度(4)、化学键与分子间作用力的比较二、分子晶体1、概念:分子通过分子间作用力构成的晶体叫分子晶体例如：冰、干冰、白磷、碘…2、分子晶体的物理性质熔、沸点较低，硬度较小,熔融状态不导电,有的分子晶体溶于水会导电.3、常见的分子晶体⑴非金属氢化物
例如：CH4、H2O、NH3、HF…⑵部分非金属单质
例如：卤素、O2、S、P4、Ar、C60…⑶部分非金属氧化物
例如：CO2、SO2、SO3、P2O5、P4O10…⑸绝大多数有机物
例如：各类烃、卤代烃、醇、
醛、羧酸、酯、糖类、蛋白质…⑷几乎所有的酸
例如：H2SO4、HNO3、H3PO4、H3AsO4、HClO、HI、H2SiO3…4、几种重要的分子晶体结构,P57你知道吗?干冰（面心立方）白磷正四面体，键角为60°二氧化碳晶体结构模型一个晶胞中CO2分子的个数：8×1/8+6×1/2=4干冰的晶体结构图125、几种常见的晶体结构和性质分子原子阴阳离子金属离子和自由电子构成微粒CO2、NeC、SiO2Na、Mg、Al、FeNaCl、CsCl举例固态或熔融态不导电溶于水可能导电一般不导电固体不导电溶于水或熔融状态能导电好导电性较小很大较大较大硬度较低很高较高较高熔沸点分子间作用力共价键离子键金属键微粒间作用力分子晶体原子晶体离子晶体金属晶体（P58页整理与归纳） ◆从组成上判断（仅限于中学范围）：
●有无金属离子？(有：离子晶体)
●是否属于“几种原子晶体”？
●以上皆否定，则多数是分子晶体。
◆从性质上判断：
●熔沸点和硬度；(高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体)
●熔融状态的导电性。(导电：离子晶体)6、晶体类型的判断⑴不同晶体类型的熔沸点比较 一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外） ⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较 ①离子晶体： 组成相似的离子晶体离子半径越小、离子电荷数越多熔沸点越高 ②原子晶体： 原子半径越小→键长越短→键能越大熔沸点越高 ③分子晶体： 相对分子质量越大熔沸点越高 组成和结构相似的分子晶体 7、晶体熔沸点高低的判断本节小结
1、分子间的作用力：
范德华力和氢键。
2、分子晶体及常见的分
子晶体：二氧化碳即：干冰
作业布置
1、完成书本P59—60内容
2、完成《导与学》内容。