第四單元分子間作用力分子晶體 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 一 范德華力1 分子間作用力 1 概念 分子之間都存在著分子間作用力 分子間作用力實質(zhì)也是一種靜電作用 它比化學(xué)鍵弱得多 2 分類 常見的分子間作用力為范德華力和氫鍵 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 預(yù)習(xí)交流1Cl2 Br2 I2三者的組成和化學(xué)性質(zhì)均相似 但狀態(tài)卻為氣 液 固 原因是什么 答案 Cl2 Br2 I2是同一主族元素形成的三種單質(zhì) 其組成 結(jié)構(gòu)很相似 此時范德華力隨相對分子質(zhì)量增大而增大 三種單質(zhì)的熔 沸點逐漸升高 其常溫下狀態(tài)完成了從氣體到液體到固體的遞變 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 二 氫鍵1 氫鍵的存在 氫鍵是一種既可以存在于分子間又可以存在于分子內(nèi)部的作用力 它比化學(xué)鍵弱 比范德華力強 2 氫鍵的特征 氫鍵基本上還是屬于靜電引力作用 它既有方向性 又有飽和性 3 氫鍵表示方法 通常用X H Y表示氫鍵 其中H X表示氫原子和X原子以共價鍵相結(jié)合 4 氫鍵的形成條件 一個分子中有與電負性很強的原子結(jié)合的氫原子 另一個分子中有電負性很強的原子 5 氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 分子間氫鍵的存在主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì) 分子間氫鍵使物質(zhì)的水溶性增大 分子間氫鍵的存在使物質(zhì)通常有較高的熔點和沸點 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 預(yù)習(xí)交流2H2S與H2O組成和結(jié)構(gòu)相似 且H2S的相對分子質(zhì)量大于H2O的 但常溫時H2S為氣體 水卻為液體 為什么 答案 水分子間形成較多氫鍵 增大了水分子間的作用力 使水的熔 沸點比H2S的熔 沸點高 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 三 分子晶體1 分子晶體的概念 1 分子晶體 分子通過分子間作用力構(gòu)成的固態(tài)物質(zhì)稱為分子晶體 如干冰 碘晶體 冰等 2 分子晶體的構(gòu)成粒子是分子 粒子間的作用是分子間作用力 與金屬晶體和離子晶體類似 分子晶體也盡可能采用緊密堆積 2 常見的典型分子晶體 1 多數(shù)非金屬單質(zhì) 如鹵素單質(zhì) 氧氣 白磷等 2 非金屬元素以共價鍵結(jié)合成的無機化合物 所有非金屬氫化物 如水 氨 甲烷等 部分非金屬氧化物 如二氧化碳 二氧化硫等 幾乎所有的酸 3 絕大多數(shù)有機化合物形成的晶體 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 4 分子晶體的物理性質(zhì)分子晶體是微粒間以范德華力或范德華力和氫鍵而形成的晶體 因此 分子晶體的熔 沸點較低 密度較小 硬度小 較易揮發(fā) 分子晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)下均不存在自由移動的帶電微粒 離子或電子 因而不導(dǎo)電 若某物質(zhì)易溶于水且為電解質(zhì) 則其水溶液導(dǎo)電 難溶于水或易溶于水的非電解質(zhì)形成的溶液不能導(dǎo)電 對組成和結(jié)構(gòu)相似 晶體中又不含氫鍵的物質(zhì)來說 隨著相對分子質(zhì)量的增大 分子間作用力增強 熔 沸點升高 一般來說 含有氫鍵的分子晶體在固體和液體時 分子間存在氫鍵 分子間含有氫鍵的物質(zhì) 其熔 沸點升高 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)引導(dǎo) 預(yù)習(xí)交流3已知對于組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體 相對分子質(zhì)量越大 熔 沸點越高 如熔 沸點 O2 N2 HI HBr HCl 組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì) 分子極性越大 其熔 沸點就越高 如熔 沸點 CO N2 請問在有機化合物互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)間 其熔 沸點有什么規(guī)律 答案 互為同分異構(gòu)體的有機物 一般地說 支鏈數(shù)越多 熔 沸點越低 如熔 沸點 正戊烷 異戊烷 新戊烷 芳香烴及其衍生物的同分異構(gòu)體中 其熔 沸點高低順序是鄰位 間位 對位 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 1 共價鍵 氫鍵 范德華力的比較活動與探究下表對范德華力 氫鍵 共價鍵進行了比較 請完成表中空白并回答后面的問題 3 共用電子對 共價鍵 氫鍵 范德華力 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 增大 越大 大 小 小 短 穩(wěn)定 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 溶解度 熔點 沸點 升高 升高 增大 強 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 思考 是不是含氫原子的分子間都存在氫鍵 答案 不是 氫鍵存在于含有強極性的H F H O H N共價鍵的分子之間或較復(fù)雜的分子之內(nèi) 除F O N外其他原子與氫原子間一般不形成氫鍵 如HCl H2S分子等 3 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 遷移與應(yīng)用下列敘述不正確的是 A 分子間作用力是分子間相互作用力的總稱B 分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔 沸點升高 對物質(zhì)的溶解度 硬度等也有影響C 范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間D 氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵 它廣泛地存在于自然界中 3 解析 分子間作用力是分子間相互作用力的總稱 A正確 范德華力是分子間的相互作用 而氫鍵是分子間 或分子內(nèi) 比范德華力稍強的作用力 它們可同時存在于分子之間 C正確 分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔 沸點升高 對物質(zhì)的溶解度 硬度等也有影響 B正確 氫鍵不是化學(xué)鍵 化學(xué)鍵是相鄰原子間強烈的相互作用 D錯誤 答案 D 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 1 范德華力和氫鍵都不是化學(xué)鍵 兩者對物質(zhì)的熔 沸點 溶解度 硬度等物理性質(zhì)都有影響 2 有氫鍵的分子間也有范德華力 如H2O HF NH3等 但有范德華力的分子間不一定有氫鍵 3 共價鍵是化學(xué)鍵的一種 它主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 3 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 答案 D 2 分子晶體及其性質(zhì)活動與探究下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì) 據(jù)此判斷屬于分子晶體的是 3 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 解析 分子晶體的熔 沸點一般比較低 硬度較小 固體不導(dǎo)電 M的熔點高 肯定不是分子晶體 N是金屬鈉 其余X Y Z W均為分子晶體 答案 XYZW 3 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 遷移與應(yīng)用下列各組物質(zhì)中 熔點由高到低排列正確的是 3 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 解析 由于HF H2O分子間存在氫鍵 所以HF的熔點高于HI的熔點 H2O的熔點高于H2Se的熔點 A項錯誤 E項正確 B D G三項屬于分子組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體 相對分子質(zhì)量越大 熔 沸點越高 因此B D兩項正確 G項錯誤 有機烷烴的熔點一般隨碳原子數(shù)的增加 其熔點逐漸升高 C項排列順序顛倒 故C錯誤 F項中CS2在通常條件下為液態(tài) 而CO2 CO為氣態(tài) 且CO2的相對分子質(zhì)量大于CO 故F項錯誤 NO常溫常壓下為氣態(tài) 而C2H5OH為液態(tài) S8為固體 H項排列顛倒 故錯誤 答案 BDE 3 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 分子晶體熔 沸點高低的比較 1 分子間作用力越大 物質(zhì)的熔 沸點越高 在組成和結(jié)構(gòu)相似時 隨相對分子質(zhì)量增大 范德華力增大 物質(zhì)熔 沸點升高 2 一般說來 分子間形成氫鍵的晶體 熔 沸點相對較高 3 組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體 如相對分子質(zhì)量相近 分子極性越大 其熔 沸點越高 3 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 3 2 3 晶體類型的判斷活動與探究下列所列物質(zhì)晶體的類型全部正確的一組是 解析 A項中磷酸是分子晶體 B項中白磷是分子晶體 單晶硅是原子晶體 D項中鐵是金屬晶體 尿素是分子晶體 答案 C 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 3 2 遷移與應(yīng)用根據(jù)表中給出的物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù) AlCl3沸點為260 判斷下列說法中錯誤的是 A MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強B SiCl4晶體是分子晶體C AlCl3晶體是離子晶體D 晶體硼是原子晶體 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 3 2 解析 NaCl和MgO是離子化合物 形成離子晶體 故熔 沸點越高 說明晶格能越大 離子鍵越強 A項正確 SiCl4是共價化合物 熔 沸點較低 為分子晶體 B項正確 硼為非金屬單質(zhì) 熔 沸點很高 是原子晶體 D項正確 AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物 但其屬于分子晶體 C項錯誤 答案 C 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 3 2 判斷非金屬元素組成的晶體是分子晶體還是原子晶體的方法有 1 依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的相互作用判斷 原子晶體的構(gòu)成粒子是原子 粒子間的相互作用是共價鍵 分子晶體的構(gòu)成粒子是分子 粒子間的相互作用是范德華力 2 記憶常見的 典型的原子晶體 常見的原子晶體有 某些非金屬單質(zhì)如硼 硅 鍺等 某些非金屬化合物如碳化硅 氮化硼 二氧化硅等 3 依據(jù)晶體的熔 沸點判斷 原子晶體熔 沸點高 常在1000 以上 分子晶體熔 沸點低 常在幾百攝氏度以下至很低的溫度 4 依據(jù)導(dǎo)電性判斷 分子晶體為非導(dǎo)體 但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電 原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體 但晶體硅 晶體鍺是半導(dǎo)體 5 依據(jù)硬度和機械性能判斷 原子晶體硬度大 分子晶體硬度小且較脆 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 1 下列有關(guān)分子晶體的說法中一定正確的是 A 分子內(nèi)均存在共價鍵B 分子間一定存在范德華力C 分子間一定存在氫鍵D 其結(jié)構(gòu)一定為分子密堆積 解析 稀有氣體元素組成的晶體是單原子分子 通過范德華力結(jié)合成晶體 不存在化學(xué)鍵 A錯誤 分子間作用力包括范德華力和氫鍵 前者存在于所有分子晶體中 氫鍵只存在于某些特定的分子間或分子內(nèi) B正確 C錯誤 答案 B 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 2 下列說法正確的是 A 分子晶體中一定存在分子間作用力 不一定存在共價鍵B 分子中含兩個氫原子的酸一定是二元酸C 含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體D 元素的非金屬性越強 其單質(zhì)的活潑性一定越強 解析 A項分子晶體中不一定含有共價鍵 如He Ar等稀有氣體構(gòu)成的分子晶體中不含化學(xué)鍵 B項含有兩個氫原子的酸 也可能是一元酸 如HCOOH C項含有金屬陽離子的晶體也可能是金屬晶體 D項元素的非金屬性越強 其單質(zhì)的活潑性不一定越強 如非金屬性 N P 但單質(zhì)活潑性 P4 N2 答案 A 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 3 下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述錯誤的是 A 水是一種非常穩(wěn)定的化合物 這是由于水分子間存在氫鍵B 由極性鍵形成的分子可能是非極性分子C 水 冰中都含氫鍵D 分子晶體中一定存在分子間作用力 可能有共價鍵 解析 水是一種穩(wěn)定的化合物 是因為含有O H共價鍵 CO2是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子 水和冰中都存在氫鍵 分子晶體中也有不含共價鍵的 如稀有氣體的晶體 答案 A 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 4 某化學(xué)科研小組對范德華力提出了以下幾種觀點 你認為正確的是 A 范德華力存在于所有物質(zhì)中B 范德華力是影響所有物質(zhì)物理性質(zhì)的因素C Cl2相對于其他氣體來說 是易液化的氣體 由此可以得出結(jié)論 范德華力屬于一種較強作用D 范德華力屬于既沒有方向性也沒有飽和性的靜電作用E 范德華力是普遍存在的一種分子間作用力 屬于電性作用F 范德華力比較弱 但范德華力越大 物質(zhì)的熔點和沸點越高 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 解析 范德華力實質(zhì)也是一種分子之間的電性作用 由于分子本身不顯電性 因此范德華力比較弱 作用力比較小 隨著分子間距的增加 范德華力迅速減弱 所以范德華力作用范圍很小 范德華力只是影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的某些物理性質(zhì) 如熔 沸點以及溶解度等 的因素之一 在常見氣體中Cl2的相對分子質(zhì)量較大 分子間范德華力較強 所以易液化 但相對于化學(xué)鍵 仍屬于較弱作用 答案 DEF 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 5 1 比較下列化合物熔 沸點的高低 填 或 CO2SO2 NH3PH3 O3O2 NeAr CON2 2 已知AlCl3的熔點為190 2 202 105Pa 但它在180 即開始升華 請回答 AlCl3固體是晶體 設(shè)計一個可靠的實驗 判斷氯化鋁是離子化合物還是共價化合物 你設(shè)計的實驗是 問題導(dǎo)學(xué) 即時檢測 1 2 3 4 5 解析 1 各組物質(zhì)均為分子晶體 根據(jù)分子晶體熔 沸點的判斷規(guī)律 較容易比較五組物質(zhì)熔 沸點的高低 2 由AlCl3的熔點低以及在180 時開始升華判斷AlCl3晶體為分子晶體 若驗證一種化合物是共價化合物還是離子化合物 可測其熔融狀態(tài)下是否導(dǎo)電 若不導(dǎo)電是共價化合物 導(dǎo)電則是離子化合物 答案 1 2 分子 在熔融狀態(tài)下 試驗其是否導(dǎo)電 若不導(dǎo)電是共價化合物 導(dǎo)電則是離子化合物