专题3 第4单元 分子间作用力 分子晶体-2021-2022学年高中化学选修2 物质结构与性质【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第四单元　分子间作用力　分子晶体 目标与素养：1.了解范德华力的类型，掌握范德华力大小与物质物理性质之间的辩证关系，认识范德华力对物质性质的影响。(宏观辨识与微观探析)2.理解氢键的本质，能分析氢键的强弱，知道范德华力及氢键对物质性质的影响，认识物质是不断运动的，物质性质的变化是有条件的。(变化观念与平衡思想)3.掌握分子性质的结构特点与性质。(模型认知) 一、分子间作用力 1. 2．范德华力 (1)存在 范德华力普遍存在于固体、液体和气体分子之间的作用力。 (2)特点 范德华力较小，没有(填“有”或“没有”)饱和性和方向性。 (3)影响因素 ①分子的大小、空间构型以及分子中电荷分布是否均匀。 ②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F2＜Cl2＜Br2＜I2。 (4)对物质性质的影响 主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理(填“物理”或“化学”)性质。 ①分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 ②与溶剂分子间范德华力越大，物质的溶解度越大。 3．氢键 (1)形成和表示 H原子与电负性大、半径较小的原子X以共价键结合时，H原子能够跟另一个电负性大、半径较小的原子Y的孤电子对接近并产生相互作用，即形成氢键，通常用X—H…Y表示。上述X、Y通常指N、O、F等。 (2)类型 氢键有分子内氢键和分子间氢键两种。 如①H2O与NH3分子间存在分子间氢键， ②存在分子内氢键 ③存在分子间氢键。 (3)氢键对物质物理性质的影响 ①含有分子间氢键的物质具有较高的熔点、沸点。 ②含有分子内氢键的物质具有较低的熔、沸点。 ③与溶剂分子易形成氢键的物质溶解度较大。 二、分子晶体 1．结构特点 2．物理性质 (1)分子晶体由于以比较弱的分子间作用力相结合，因此一般熔点较低，硬度较小。 (2)对组成和结构相似，晶体中又不含氢键的物质来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高。但分子间存在氢键的晶体熔、沸点较高。 3．类型 类型 实例 所有非金属氢化物 H2O、NH3、CH4等 部分非金属单质 卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)、稀有气体等 部分非金属氧化物 CO2、P4O6、P4O10、SO2等 几乎所有的酸 HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等 绝大多数有 机物的晶体 苯、乙醇等 三、石墨晶体(了解) 1．结构特点 (1)石墨晶体是层状结构，在每一层内，碳原子排列成六边形，一个个六边形排列成平面的网状结构，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。 (2)在同一个层内，相邻的碳原子以共价键相结合，每一个碳原子的一个未成对电子形成π键。 (3)层与层之间以范德华力相结合。 2．所属类型 石墨中既有共价键，又有范德华力，同时还有金属键的特性，是一种混合晶体。具有熔点高，质软，易导电等性质。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氢键是一种化学键，比范德华力大。 (×) (2)分子间氢键使物质具有较高的熔、沸点。 (√) (3)分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力。 (√) (4)结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高。 (√) (5)分子晶体中只含有分子间作用力不含化学键。 (×) 2．下列现象与化学键有关的是(　　) A．F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高 B．H2O的沸点远高于H2S的沸点 C．H2O在高温下也难分解 D．干冰汽化 C　[在A项中，卤素单质分子间存在着分子间作用力，且相对分子质量越大，分子间作用力越强，单质的熔、沸点也就越高。B项中由于H2O分子间存在氢键，使分子间作用力增强，所以H2O的沸点要比H2S的高。C项中水分解要破坏化学键，由于H—O键键能很大，在较高温度时也难打开，所以H2O分子很稳定，与共价键有关。D项，在干冰中，CO2分子间通过范德华力结合在一起，在汽化时需要克服范德华力，而CO2分子内的化学键并没有断裂。] 3．H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是________。 [解析]　H2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。 [答案]　水分子与乙醇分子之间形成氢键 氢键的饱和性与方向性 1．饱和性 以H2O为例，由于H—O—H分子中有2个O—H键，每个H原子均可与另外水分子形成氢键；又由于水分子的氧原子上有2对孤电子对，可分别与另一水分子的H原子形成氢键，故每个水分子最多形成4个氢键，这就是氢键的饱和性。 2．方向性 Y原子与X—H形成氢键时，在尽可能的范围内要使氢键与X—H键轴在同一个方向上，即以H原子为中心，三个原子尽可能在一条直线上，氢原子尽量与Y原子的孤电子对方向一致，这样引力较大；