
我們知道:分子內(nèi)部原子間存在相互作用——化學(xué)鍵,形成或破壞化學(xué)鍵都伴隨著能量變化。 物質(zhì)三相之間的轉(zhuǎn)化也伴隨著能量變化。這說明:分子間也存在著相互作用力。
范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響
江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮
二、范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響
1、范德華力:分子之間的相互作用力,很弱,比化學(xué)鍵小1~2個數(shù)量級。只能在很小的范圍內(nèi)存在。不屬于化學(xué)鍵
2、影響范德華力大小的因素
①結(jié)構(gòu)相似的分子,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大。如鹵素單質(zhì)
②分子極性越強,范德華力越大
化學(xué)鍵影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(主)和物理性質(zhì)
范德華力影響物質(zhì)的物理性質(zhì)(熔、沸點及溶解度等) 分子間范德華力越大,熔沸點越高
3、范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響
壁虎為什么能在天花板土爬行自如?這曾是一個困擾科學(xué)家一百多年的謎。用電子顯微鏡可觀察到,壁虎的四足覆蓋著幾十萬條纖細的由角蛋白構(gòu)成的納米級尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力?實驗證明,如果在一個分幣的面積土布滿100萬條壁虎足的細毛,可以吊起20kg重的物體。近年來,有人用計算機模擬,證明壁虎的足與墻體之間的作用力在本質(zhì)上是它的細毛與墻體之間的范德華力。
思考?夏天經(jīng)常見到許多壁虎在墻壁或天花板上爬行,卻掉不下來,為什么?
將干冰氣化,破壞了CO2分子晶體的—————
將CO2氣體溶于水,破壞了CO2分子的————
解釋CCl4(液體),CH4及CF4是氣體,而CI4卻是固體的原因。
它們均是正四面體結(jié)構(gòu),它們分子間范德華力隨相對分子質(zhì)量增大而增大,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大。
范德華力大小: CI4> CCl4 >CF4 >CH4
練習(xí):下列變化過程只是克服了范德華力的是( )A、食鹽的熔化 B、水的分解 C、碘單質(zhì)的升華 D、金屬鈉的熔化
氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響
1.定義:當(dāng)氫原子與電負性大的X原子以共價鍵結(jié)合時,它們之間的共用電子對強烈地偏向X,使H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子,這樣相對顯正電性的H與另一分子中相對顯負電性的X(或Y)中的孤對電子接近并產(chǎn)生相互作用,這種相互作用稱氫鍵。
三、氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響
2.表示:氫鍵可以用X—H…Y表示。X和Y可以是同種原子,也可以是不同種原子,但都是電負性較大、半徑極小的非金屬原子(一般就是N、O、F)。表示式中的實線表示共價鍵,虛線表示氫鍵。
3.氫鍵的鍵能一般小于40kJ/ml,強度介于化學(xué)鍵和分子間作用力之間.因此氫鍵不屬于化學(xué)鍵,而屬于分子間作用力的范疇。
鄰羥基苯甲醛(熔點:-7℃)
對羥基苯甲醛(熔點:115-117℃)
4.氫鍵的存在(1)分子間氫鍵(2)分子內(nèi)氫鍵
5、氫鍵的特征
一個氫原子只能形成一個氫鍵
分子間氫鍵為直線型
分子內(nèi)氫鍵成一定角度
中心原子有幾對孤對電子就可以形成幾條氫鍵
6、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響:①對物質(zhì)熔沸點的影響分子間氫鍵使物質(zhì)熔點升高分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔點降低
討論:尿素、醋酸、硝酸是相對分子質(zhì)量相近的三種分子,但這三種物質(zhì)的熔點和沸點相差比較大.尿素常溫下是固體,熔點在200℃以上;醋酸的熔點為16.6℃,在溫度低于16.6℃時即凝結(jié)成冰狀的固體;常溫下硝酸是一種具有揮發(fā)性的液體,熔點為-41.6 ℃.根據(jù)上述三種物質(zhì)熔、沸點差異較大的事實,分析它們可能含有的氫鍵,畫出示意圖.
②對物質(zhì)的溶解性的影響
思考:NH3為什么極易溶于水?NH3溶于水是形成N-H…O還是形成O-H…N?
NH3溶于水形成氫鍵示意圖如右,正是這樣,NH3溶于水溶液呈堿性
討論:我們在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中還有什么地方能用氫鍵的知識來解釋的?
(1)水的特殊物理性質(zhì)(2)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在氫鍵(3)核酸DNA中也存在氫鍵(4)甲醇易溶于水(5)乙醇與水互溶…………
討論水的特殊性:(1)水的熔沸點比較高?(2)為什么水結(jié)冰后體積膨脹?(3)為什么水在4℃時密度最大?
下列關(guān)于氫鍵的說法中正確的是( )A. 每個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B. 在所有的水蒸氣、水、冰中都含有氫鍵C. 分子間能形成氫鍵,使物質(zhì)的熔沸點升高D. HF穩(wěn)定性很強,是因為其分子間能形成氫鍵
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