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2017-2018學(xué)年高中化學(xué)蘇教版選修3 專題3第四單元 分子間作用力 分子晶體 課件(31張)

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2017-2018學(xué)年高中化學(xué)蘇教版選修3 專題3第四單元 分子間作用力 分子晶體 課件(31張)

第四單元分子間作用力分子晶體專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 課程標準1了解范德華力的類型,把握范德華力大小 與物質(zhì) 物 理性質(zhì)之間的辯證關(guān)系。2初步認識影響范德華力的主要因素,學(xué)會辯 證的 質(zhì) 量分析法。3理解氫鍵的本質(zhì),能分析氫鍵的強弱,認識氫 鍵的 重要性。4加深對分子晶體有關(guān)知識的認識和應(yīng)用。專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 一、范德華力1共價分子之間存在著某種作用力,能夠把它們的分子聚集在一起,這種作用力叫做_,范德華力和氫鍵是兩種常見的分子間作用力,其實質(zhì)是一種_,比化學(xué)鍵_得多。2范德華力_飽和性和方向性。3對于組成與結(jié)構(gòu)相似的分子,其范德華力一般隨相對分子質(zhì)量的增大而_,對應(yīng)物質(zhì)的熔、沸點也逐漸_。分子間作用力靜電作用弱沒有增大升高 1CO2 和CS2 結(jié)構(gòu)和組成相似,為什么常溫下CO2 是氣體、CS2 是液體?提示:因為CS2比CO2 相對分子質(zhì)量大,所以分子間范德華力也大,使CS2 沸點升高,常溫下呈液態(tài)。 二、氫鍵的形成1. 一個水分子中相對顯正電性的氫原子,能與另一個水 分 子中相對顯負電性的氧原子的孤電子對接近并產(chǎn)生相互作用,這種相互作用叫做氫鍵。氫鍵比化學(xué)鍵_,但比范德華力_。氫鍵通常用XH Y表示,其中X和Y表示電負性_而原子半徑_的非金屬原子。2氫鍵_方向性和飽和性。3分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點_,溶解度_,而分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點_。弱強大小具有升高增大降低 2相對分子質(zhì)量越大的物質(zhì),其熔、沸點越高嗎?提示:不正確,對于分子晶體,若分子中不含有氫鍵,且結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),才具有這一性質(zhì)。 三、分子晶體1分子通過_構(gòu)成的固態(tài)物質(zhì)叫做分子晶體。2分子晶體一般硬度_,熔點和沸點_。3多數(shù)非金屬單質(zhì)、非金屬元素組成的化合物以及絕大多數(shù)有機化合物形成的晶體都屬于分子晶體。分子間作用力較小較低 3所有分子晶體中都存在化學(xué)鍵嗎?提示:不一定,如稀有氣體是單原子分子,其晶體中不含化學(xué)鍵。 1固體乙醇晶體中不存在的作用力是()A極性鍵 B非極性鍵C離子鍵 D氫鍵解析:固體乙醇晶體是乙醇分子通過分子間作用力結(jié)合的,在乙醇分子里有CC之間的非極性鍵,CH、CO、O H之間的極性鍵,在分子之間還有O和H原子產(chǎn)生的氫鍵,沒有離子鍵。C 2下列氫鍵中最強的是()ASH O BNH NCFH F DCH N解析:XH Y中,X、Y原子的電負性越大,原子半徑越小,形成的氫鍵越強。S、O、N、F、C中,F(xiàn)的電負性最大,原子半徑最小,故C中氫鍵最強。C 3共價鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)時粒子間的不同作用。下列物質(zhì)中,只含有上述一種作用的是()A干冰 B氯化鈉C氫氧化鈉 D碘解析:干冰中有共價鍵和范德華力兩種作用;氯化鈉中只有離子鍵一種作用;氫氧化鈉晶體中有離子鍵和共價鍵兩種作用;碘晶體中有共價鍵和范德華力兩種作用。B 4. (2019高考江蘇卷)水是生命之源,2019年我國科學(xué)家首次拍攝到水分子團簇的空間取向圖像,模型如圖。下列關(guān)于水的說法正確的是()A水是弱電解質(zhì)B可燃冰是可以燃燒的水C氫氧兩種元素只能組成水D0 時冰的密度比液態(tài)水的密度大 探究導(dǎo)引1F、Cl、Br均位于第A族元素,H F和H Br的沸點均比H Cl高,原因是什么?提示: H Br的相對分子質(zhì)量比H Cl大,則H Br的范 德華 力 比H Cl大,所以H Br的沸點比H Cl高;H F分子間存在氫 鍵, 所以其沸點比同族的其他元素形成的氫化物沸點高。范德華力與氫鍵 探究導(dǎo)引2磷酸與硫酸的相對分子質(zhì)量都是98,為什么磷酸在常溫下是固體(熔點為43.3 ),硫酸在常溫下是液體?提示:分析兩者的結(jié)構(gòu),磷酸分子中有三個羥基,硫酸 分 子中有兩個羥基,由此可知磷酸分子間氫鍵的數(shù)目比硫酸分子間氫鍵的數(shù)目多,氫鍵的數(shù)目越多,分子間的作用力就越大,從而導(dǎo)致磷酸的熔點比硫酸的高。 化學(xué)鍵、范德華力和氫鍵的對比相互作用化學(xué)鍵范德華力氫鍵定義分子內(nèi)或晶體中,相鄰兩個或多個原子之間的強烈的相互作用物質(zhì)的分子之間存在的微弱的相互作用少數(shù)具有特殊組成的分子(如N、O、F的氫化物等)之間存在的比分子間作用力稍強的相互作用能量鍵能一般在120800 kJ/mol約幾個到數(shù)十個kJ/mol約數(shù)十個kJ/mol(比分子間作用力大)對性質(zhì)的影響主要影響分子的化學(xué)性質(zhì)主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)主要影響該類物質(zhì)的熔點、沸點、密度等物理性質(zhì) 1有五組由同族元素形成的物質(zhì),在101.3 kPa時測得它們的沸點( )數(shù)據(jù)如下表所示: 對于表中內(nèi)容,下列各項中的判斷正確的是()A表中各行中物質(zhì)均為分子,且從左到右沸點均逐漸升高B第行物質(zhì)均有氧化性;第行物質(zhì)對應(yīng)的水溶液均是強酸C第行中各化合物的穩(wěn)定性順序為H 2OH 2SH 2SeH 2TeD上表中物質(zhì)H F和H 2O,由于氫鍵的影響使它們的分子特別穩(wěn)定 解析:選C。上表中、行的第一種物質(zhì)的沸點 在同 一 行中均最高,因為在H F分子間、H 2O分子間均存在氫鍵,增 大了分子間作用力。第行物質(zhì)為鹵素單質(zhì),均具有氧化性,第行物質(zhì)為鹵化氫,對應(yīng)的水溶液中除H F是弱酸外,其余均為強酸。第行物質(zhì)為氧族元素的氫化物,其共價鍵逐漸 減弱,所以穩(wěn)定性逐漸減弱。D選項中,氫鍵只能 影響物 質(zhì) 的物理性質(zhì),如熔沸點、溶解性等,不影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),如分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān)。 探究導(dǎo)引1CO2和SiO2是兩種組成相似的共價化合物,但兩者的物理性質(zhì)卻相差很大,其原因是什么呢? 提示: CO2和SiO2在固態(tài)時的晶體類型不同,CO2是分 子 晶體,構(gòu)成晶體的微粒間以微弱的范德華力相結(jié)合,而SiO2 是原子晶體,構(gòu)成晶體的微粒間以共價鍵相結(jié)合成空間網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu),由于共價鍵比范德華力要強得多,所以SiO2的熔、沸 點和硬度比CO2要高得多。分子晶體 探究導(dǎo)引2 下圖(左)為CO2的晶胞圖,下圖(右)為該 晶胞 的 簡化圖,請分析一個CO2晶胞中含有多少個CO2分子? 最 近的CO2有多少個? 1分子晶體的性質(zhì)與分子間作用力強弱相關(guān)。由于分子 間作用力一般很弱,因而分子晶體具有硬度小,熔、沸點低 ,易揮發(fā),不導(dǎo)電等特點。晶體的熔、沸點越高表 明分子 間 作用力越大。2分子汽化時,只破壞分子間作用力,不破壞分子內(nèi)的 共價鍵。 2根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔、沸點數(shù)據(jù),判斷下列有關(guān)說法中錯誤的是()A.SiCl4是分子晶體B單質(zhì)B可能是原子晶體CAlCl 3不能升華DNaCl的鍵的強度比MgCl2大NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4單質(zhì)B熔點/810 710 180 68 2 300沸點/1 465 1 418 160 57 2 500 解析:選C。由表中所給熔、沸點數(shù)據(jù)可知SiCl4最低, 應(yīng) 為分子晶體;單質(zhì)B的熔、沸點最高,因此為原子晶體;AlCl3的沸點低于熔點,故可升華;NaCl的熔點高于MgCl2的 熔 點,表明NaCl鍵 斷 裂 較MgCl難, 所以 Na Cl的鍵 強 度 比MgCl2大。 在下列各物質(zhì)中,屬于分子晶體且分子間存在范德華力和氫鍵,分子內(nèi)只含極性共價鍵的是()ACO2 BH 2OCH Cl DNH 4Cl 思路點撥這是一類歸屬性選擇題,重要的是審 題中 對 各物質(zhì)、各條件仔細辨別,不能漏掉有關(guān)條件。如本題第一 個條件是“屬于分子晶體”,選項物質(zhì)中NH 4Cl不符;第二個 條件是“分子間存在范德華力和氫鍵”,范德華力都存在,關(guān) 鍵是氫鍵,只有B項H 2O符合。最后條件是“分子內(nèi)只含極性 共價鍵”,H 2O符合。 分子間作用力 答案B規(guī)律方法只有分子晶體才存在分子,分子晶體中肯定 存在范德華力,氫鍵存在于N、O、F等電負性較大的原子與H原子之間。 如圖為某晶體中分子間形成氫鍵的結(jié)構(gòu)模型,大球代表O,小球代表H。下列有關(guān)說法中正確的是()A該晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所以不是分子晶體B1 mol該晶體中含有46.021023個氫鍵C該晶體受熱融化時,分子之間的空隙將增大D該晶體中每個分子與另外四個分子形成四面體結(jié)構(gòu) 分子晶體 思路點撥一般分子晶體和原子晶體均是由非金 屬元 素 組成的,但是兩者的性質(zhì)卻截然不同,如熔、沸點,硬度等。不含有氫鍵的分子晶體,其范德華力是沒有方向性的,故結(jié) 構(gòu) 較為緊密是由于氫鍵有方向性,此題中的冰結(jié)構(gòu)為空間四 面 體,貌似原子晶體,所以判斷兩者不能僅從結(jié)構(gòu)上看。解析由圖可知該晶體是冰(H 2O),屬于分子晶體。晶體 中每個水分子與另外4個水分子形成4個氫鍵,即1 mol晶體冰中含有2 mol氫鍵,也就是26.021023個氫鍵。盡管氫鍵比共價鍵弱得多,不屬于化學(xué)鍵,卻和共價鍵一樣具有方向性,從而1個水分子與另外4個水分子形成了四面體結(jié)構(gòu)。這種結(jié) 構(gòu)存在較大的空隙,空間利用率不高,當晶體受熱熔化時, 熱運動使冰的結(jié)構(gòu)解體,水分子間的空隙變小,密度增大。 答案D規(guī)律方法分子晶體中分子間以范德華力相結(jié)合, 其 作 用力很弱,如加熱可以破壞范德華力,故分子晶體一般具有 較低的熔、沸點。再如給分子晶體一定的作用力,分子晶體 會被擊碎,從而也說明了范德華力作用力很小,易被破壞, 分子晶體的硬度一般也較小。 本 部 分 內(nèi) 容 講 解 結(jié) 束按ESC鍵退出全屏播放

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