内容正文:
第二章 分子结构与性质
Autumn
第三节 分子结构与物质的性质
第2课时 分子间的作用力
学习目标
1.认识分子间存在相互作用,知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。
2.了解分子内氢键和分子内氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。
2
壁虎为什么能紧紧贴着墙壁?
近年来,有人用计算机模拟,证明壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。
图2-24 壁虎细毛结构的仿生胶带
科学•技术•社会——壁虎与范德华力
【新课导入】
教材:P56
为什么气体在降温加压时会液化,液体在降温时会凝固?
气态水
液态水
固态水
知识精讲
小杨老师 15521324728
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一、分子间作用力
1、范德华力
范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家,因而把这类分子间作用力称为范德华力。
J.D.Van der Waals,1837-1923
分子间的力
分子间作用力(范德华力)
比较强的分子间作用力(氢键)
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。
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一、范德华力
(1)概念:范德华力是固体、液体和气体中分子之间普遍存在的一种相互作用力。
例如:共价化合物(CO2、H2SO4、HF、 H2O、 AlCl3等)
非金属单质(H2、P4、S8、C60等)
稀有气体
金刚石、单质硅和SiO2中只有共价键,不存在分子!
(2)本质:是分子之间的一种静电作用。
1.范德华力
2、范德华力的特点
分 子 HCl HBr HI
范德华力(kJ·mol-1) 21.14 23.11 26.00
共价键键能(kJ·mol-1) 431.8 366 298.7
(1)范德华力很弱,约比化学键键能小 1~2 个数量级。
与共价键相比,范德华力是否有饱和性和方向性?
(2)范德华力没有饱和性和方向性。
只要分子周围空间允许,分子总是尽可能多的吸引其他分子。
一、范德华力
3、影响范德华力的因素
一、范德华力
分子 Ar CO HI HBr HCl
相对分子质量 40 28 128.5 81.5 36.5
范德华力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
(1)为什么范德华力:HI>HBr>HCl?
组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大
(2)为什么范德华力:CO>Ar?
CO是极性分子,Ar是非极性分子,相对分子质量相当的分子,极性越大,范德华力越大。
某些分子间的范德华力
对比分析,思考:
CO为极性... text has been truncated due to evaluation version limitation.
相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大。如CO为极性分子,N2为非极性分子,范德华力:CO>N2。
分子 相对分子质量 分子的极性 范德华力(kJ·mol-1)
CO 28 极性 8.75
N2 28 非极性 8.50
分析表中数据,范德华力的大小有什么特点?
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分子 Ar CO HI HBr HCl
相对分子质量 40 28 128.5 81.5 36.5
范德华力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
(3)由此推理熔、沸点高低顺序:
HCl、HBr、HI:______________;Ar、CO:________。
HI>HBr>HCl
CO>Ar
(4)比较HCl、HBr、HI的稳定性顺序:____________,由分子构成的物质的稳定性与范德华力是否相关:___________________________________________
_______。
HCl>HBr>HI
分子的稳定性与分子内的化学键有关,与范德华
力无关
一、范德华力
卤素单质的熔点和沸点如表所示
单质 熔点/℃ 沸点/℃
F2 -219.6 -188.1
Cl2 -101 -34.6
Br2 -7.2 58.78
I2 113.5 184.4
怎样解释卤素单质从F2~I2的熔、沸点越来越高?
Cl2
Br2
I2
气态
液态
固态
常温下
Cl2、Br2 、I2的相对分子质量依次增大
范德华力依次增大
熔、沸点依次升高
导思
资料
观看加热过程中物质的状态变化的微观模拟过程
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加热
加热
分子间的范德华力越大,物质的熔、沸点越高
观看加热过程中物质的状态变化的微观模拟过程
同一种物质,范德华力大小:固体 液体 气体