分子間作用力、氫鍵、不同類型的晶體

1、想一想：想一想：1 1、將水由液態(tài)變成氣態(tài)在一個大氣壓下需、將水由液態(tài)變成氣態(tài)在一個大氣壓下需100100，將，將1 1摩水由液態(tài)變成氣態(tài)需摩水由液態(tài)變成氣態(tài)需47.3KJ47.3KJ。2 2、將水分子拆成氫原子、氧原子需、將水分子拆成氫原子、氧原子需10001000以上；將以上；將1 1摩水拆成氫原子、氧原子需摩水拆成氫原子、氧原子需436KJ436KJ。 為什么以上兩種變化所消耗為什么以上兩種變化所消耗的能量有這么大的差距呢的能量有這么大的差距呢？補充：分子間作用力和氫鍵補充：分子間作用力和氫鍵一一.分子間作用力分子間作用力 定義：定義： 把把分子分子聚集聚集在一起的作用力叫做分在一起的作

2、用力叫做分子間作用力（也叫范德華力）。子間作用力（也叫范德華力）。 1、比化學鍵弱得多，它主要影響物質(zhì)的熔、比化學鍵弱得多，它主要影響物質(zhì)的熔、沸點等物理性質(zhì)，不影響化學性質(zhì)。沸點等物理性質(zhì)，不影響化學性質(zhì)。 2、廣泛存在于由、廣泛存在于由分子分子構成的物質(zhì)中。如構成的物質(zhì)中。如CO2,H2O,Cl2 ,Ar等。等。 3、范圍很小、范圍很小,只有分子間足夠靠近時才有，如只有分子間足夠靠近時才有，如固體和液體。固體和液體。 4、一般來說，對于、一般來說，對于組成和結構相似組成和結構相似的物質(zhì)，的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量越大，越大，分子間作用力分子間作用力越大，物質(zhì)的越大，物質(zhì)的熔、沸點熔、

3、沸點越高。如鹵素單質(zhì)：越高。如鹵素單質(zhì)：F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2沸點沸點熔點熔點相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量0 0-50-50-100-100-150-150-200-200-250-25050501001001501502002002502505050100100150150200200 250250溫度溫度/鹵素單質(zhì)的熔、沸點與鹵素單質(zhì)的熔、沸點與相對分子質(zhì)量的關系相對分子質(zhì)量的關系應用：應用：對于四氟化碳、四氯化碳、四溴化對于四氟化碳、四氯化碳、四溴化碳、四碘化碳，其熔沸點如何變化？碳、四碘化碳，其熔沸點如何變化

4、？0 0-50-50-100-100-150-150-200-200-250-2505050100100150150200200250250100100300300200200400400溫度溫度/相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量500500CFCF4 4CClCCl4 4CBrCBr4 4CFCF4 4CClCCl4 4CBrCBr4 4CICI4 4沸點沸點熔點熔點四鹵化碳的熔沸點與四鹵化碳的熔沸點與相對原子質(zhì)量的關系相對原子質(zhì)量的關系歸納歸納:分子間作用力與化學鍵的比較分子間作用力與化學鍵的比較作用微粒作用微粒作用力大小作用力大小意義意義化學鍵化學鍵范德華力范德華力原子原子間間或或離子離子間間分

5、子分子之間之間作用力作用力大大作用力作用力小小影響影響化學性質(zhì)化學性質(zhì)和和物理性質(zhì)物理性質(zhì)影響影響物理性質(zhì)物理性質(zhì)（熔沸點等）（熔沸點等）分子之間無化學鍵分子之間無化學鍵 為什么為什么HF、H2O和和NH3的沸點會的沸點會反常呢？反常呢？討論：討論：一些氫化物的沸點一些氫化物的沸點二二.氫鍵（特殊的分子間作用力）氫鍵（特殊的分子間作用力）2、形成條件、形成條件：H原子與原子半徑較小、非金原子與原子半徑較小、非金屬性很強的原子屬性很強的原子X（N、O、F）形成）形成強極性共強極性共價鍵價鍵，與另一個分子中的半徑較小，非金屬性，與另一個分子中的半徑較小，非金屬性很強的原子很強的原子Y （N、O、F

6、）在分子間產(chǎn)生較強）在分子間產(chǎn)生較強的靜電吸引，形成的靜電吸引，形成氫鍵氫鍵3、表示方法：、表示方法：XHY（X.Y可相同或不同，可相同或不同，一般為一般為N、O、F）。）。1、氫鍵、氫鍵能級能級：比化學鍵：比化學鍵弱很多弱很多，但比分子間，但比分子間作用力作用力稍強稍強4、特征：、特征：具有方向性。具有方向性。結果結果1：氫鍵的形成會使含有氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點大大升高。氫鍵的形成會使含有氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點大大升高。如：水的沸點高、氨易液化等。這是因為固體熔化或液體汽化如：水的沸點高、氨易液化等。這是因為固體熔化或液體汽化時，必須破壞分子間作用力和氫鍵時，必須破壞分子間作用力和氫鍵結果結果2

7、：氫鍵的形成對物質(zhì)的溶解性也有影響，氫鍵的形成對物質(zhì)的溶解性也有影響，如：如：NH3極易溶極易溶于水。于水。結果結果3：常壓下水在常壓下水在4密度最大。密度最大。當水結成冰后，由于冰分子當水結成冰后，由于冰分子間氫鍵作用，使分子發(fā)生定向有序排列，分子間的空隙增大，間氫鍵作用，使分子發(fā)生定向有序排列，分子間的空隙增大，因此，冰的密度反而低于因此，冰的密度反而低于4的水。的水。5、氫鍵作用：、氫鍵作用：使物質(zhì)有使物質(zhì)有較高熔沸點較高熔沸點(H2O、HF 、NH3) 使物質(zhì)使物質(zhì)易溶于水易溶于水(C2H5OH、CH3COOH、 NH3) 氫鍵的形成可氫鍵的形成可改變物質(zhì)密度改變物質(zhì)密度解釋一些反?，F(xiàn)

8、象解釋一些反?，F(xiàn)象 干冰干冰水水晶晶雪花雪花氯氯化化鈉鈉金剛石金剛石 ：有規(guī)則的幾何外形，有規(guī)則的幾何外形， 有固定熔沸點有固定熔沸點 （氯化鈉、干冰、金剛石、單質(zhì)鈉等）（氯化鈉、干冰、金剛石、單質(zhì)鈉等） ： 沒有規(guī)則幾何外形，沒有規(guī)則幾何外形， 沒有固定熔沸點沒有固定熔沸點 （玻璃、松香、石蠟等）（玻璃、松香、石蠟等）固固 體體晶體晶體非晶體非晶體 （非晶態(tài)物質(zhì)）（非晶態(tài)物質(zhì)） 晶體的類型晶體的類型離子晶體離子晶體分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體根據(jù)晶體構成根據(jù)晶體構成微粒和相互作微粒和相互作用不同分為四用不同分為四種類型：種類型：氯化鈉晶體和晶體模型氯化鈉晶體和晶體模型Na

9、+Cl-氯氯化化鈉鈉1 1、離子晶體、離子晶體1 1、離子晶體、離子晶體離子化合物離子化合物（NaCl、Na2O、BaSO4、銨鹽等）、銨鹽等） 在在NaClNaCl晶體中每個晶體中每個NaNa+ +同時吸同時吸引著個引著個ClCl- -，每個，每個ClCl- -同時吸引同時吸引著著個個NaNa+ +。【問題探究【問題探究1 1】【問題探究【問題探究2 2】在在NaClNaCl晶體中是否存在單晶體中是否存在單個的個的NaClNaCl分子分子? ?不存在不存在符號符號“NaClNaCl”表示什么含義？表示什么含義？歸納歸納離子晶體離子晶體一般一般熔沸點熔沸點較高、硬度較大，不較高、硬度較大，不導

10、電，但在熔融狀態(tài)導電，但在熔融狀態(tài)時能導電。時能導電。 2 2、分子晶體、分子晶體干冰晶體模型干冰晶體模型代表一個代表一個CO2分子分子分子間作用力分子間作用力共價鍵共價鍵干冰晶體發(fā)生汽化或熔化時，干冰晶體發(fā)生汽化或熔化時，需克服的是哪一種作用力？需克服的是哪一種作用力？【問題探究【問題探究3 3】若發(fā)生化學變化時，需克服的又若發(fā)生化學變化時，需克服的又是哪一種作用力？是哪一種作用力？ 干冰晶體的化學性質(zhì)是干冰晶體的化學性質(zhì)是活潑還是穩(wěn)定取決于哪一活潑還是穩(wěn)定取決于哪一種作用力？種作用力？【問題探究【問題探究】干冰晶體的熔沸點高低、干冰晶體的熔沸點高低、硬度大小等物理性質(zhì)取決于硬度大小等物理性

11、質(zhì)取決于哪一種作用力？哪一種作用力？【問題探究【問題探究5 5】歸納歸納分子晶體分子晶體一般一般熔沸點熔沸點很低、硬度很小，固很低、硬度很小，固態(tài)和液態(tài)均不導電。態(tài)和液態(tài)均不導電。10928Sio共價鍵共價鍵問題問題：碳和硅同屬第碳和硅同屬第A族，族， CO2是分子晶是分子晶體，體，SiO2是分子晶體嗎？是分子晶體嗎？3 3、原子晶體、原子晶體SiO2晶體中有單個的晶體中有單個的SiO2分子存在嗎？分子存在嗎？沒有沒有【問題探究【問題探究6 6】構成構成SiO2晶體的微粒是什晶體的微粒是什么？么？原子（原子（Si和和O）【問題探究【問題探究7 7】每個每個Si與與 個個O以共價鍵以共價鍵相結合

12、？相結合？4【問題探究【問題探究8 8】每個每個O與與 個個Si以共價鍵以共價鍵相結合？相結合？2【問題探究【問題探究9 9】SiO2化學式化學式SiO2中的中的1：2代表的是什么含義？代表的是什么含義？晶體中晶體中Si Si、OO原子個數(shù)比原子個數(shù)比【問題探究【問題探究1010】原子晶體的熔沸點高低原子晶體的熔沸點高低、硬度硬度大小由什么因素決定的？大小由什么因素決定的？【問題探究【問題探究1111】請推測原子晶體可能具有請推測原子晶體可能具有什么樣的熔沸點和硬度。什么樣的熔沸點和硬度。共價鍵的強弱共價鍵的強弱歸納歸納原子晶體一般熔沸點原子晶體一般熔沸點很高、硬度很大，不很高、硬度很大，不導

13、電。導電。這些金屬制品有哪些相似的物理性質(zhì)？這些金屬制品有哪些相似的物理性質(zhì)？4 4、金屬晶體、金屬晶體通性：大多數(shù)金屬具有通性：大多數(shù)金屬具有金屬光澤、金屬光澤、有良好的導熱、導電性和延展性有良好的導熱、導電性和延展性有的熔點高（鎢），有的熔點低有的熔點高（鎢），有的熔點低（汞，鈉）（汞，鈉）常見的金屬晶體：常見的金屬晶體：金屬單質(zhì)、合金金屬單質(zhì)、合金晶體類型晶體類型 離子晶體離子晶體 分子晶體分子晶體原子晶原子晶體體金屬晶體金屬晶體 熔沸點熔沸點 硬硬 度度導電情況導電情況較高較高很低很低 很高很高有高有低有高有低較硬較硬一般很軟一般很軟很硬很硬有硬有軟有硬有軟晶體不導晶體不導電、熔化電、

14、熔化能導電能導電 一般一般 不導電不導電大多良好大多良好晶體不導晶體不導電、熔化電、熔化不導電不導電微粒種類微粒種類微粒間的微粒間的作用力作用力離子離子分子分子原子原子離子鍵離子鍵分子間分子間作用力作用力共價鍵共價鍵總結：總結：1、物質(zhì)熔沸點高低的比較、物質(zhì)熔沸點高低的比較（2）同一晶型的物質(zhì)）同一晶型的物質(zhì)（1）不同晶型的物質(zhì)的熔沸點高低順序一般是：）不同晶型的物質(zhì)的熔沸點高低順序一般是： 原子晶體原子晶體離子晶體離子晶體分子晶體。分子晶體。晶體構成微粒間的作用越強，熔沸點越高。晶體構成微粒間的作用越強，熔沸點越高。 A、原子晶體要比較共價鍵的強弱。結構相似的原子晶體，原子晶體要比較共價鍵的

15、強弱。結構相似的原子晶體，原子半徑越小，共價鍵越強，熔沸點越高。原子半徑越小，共價鍵越強，熔沸點越高。 如熔點：金剛石如熔點：金剛石碳化硅碳化硅晶體硅。晶體硅。 B、離子晶體要比較離子鍵的強弱。結構相似的離子晶體，離子晶體要比較離子鍵的強弱。結構相似的離子晶體，離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，離子鍵越強，熔沸點越高。離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，離子鍵越強，熔沸點越高。 如熔點：如熔點：MgONaCl例外：例外：MgO的熔點高于的熔點高于SiO2。C、分子晶體：分子晶體：組成與結構相似的分子，隨相對分子質(zhì)量增大，分子間力增強，組成與結構相似的分子，隨相對分子質(zhì)量增大，分子間力增強，熔沸點增高。熔

16、沸點增高。決定于分子間作用力或氫鍵。決定于分子間作用力或氫鍵。D、金屬晶體、金屬晶體 一般，金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，一般，金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬陽離子與自由電子間的作用越強，金屬熔沸點就越高。其金屬陽離子與自由電子間的作用越強，金屬熔沸點就越高。如：如：Li、Na、Rb、Cs、Fr，其熔沸點逐漸降低。，其熔沸點逐漸降低。2、晶體的導電性：、晶體的導電性：離子晶體固態(tài)時不導電，水溶液中或熔融狀離子晶體固態(tài)時不導電，水溶液中或熔融狀態(tài)下導電；態(tài)下導電；分子晶體不導電，但有些分子晶體溶于水后分子晶體不導電，但有些分子晶體溶于水后導電；導電；原子晶體不導

17、電；金屬晶體任何狀態(tài)都導電。原子晶體不導電；金屬晶體任何狀態(tài)都導電。稀有氣體是單原子分子，構成分子晶體，晶稀有氣體是單原子分子，構成分子晶體，晶體中不存在化學鍵，只存在分子間作用力。體中不存在化學鍵，只存在分子間作用力。3、稀有氣體的特殊性：、稀有氣體的特殊性：、嘗試對下列物質(zhì)進行晶體結構嘗試對下列物質(zhì)進行晶體結構分類分類, ,屬于離子晶體的有屬于離子晶體的有, ,屬于分子晶體的有屬于分子晶體的有, ,屬于原子屬于原子晶體的有晶體的有, ,屬于金屬晶體的屬于金屬晶體的有有 銅銅 硝酸鉀硝酸鉀 二氧化硅晶體二氧化硅晶體 金剛石金剛石 冰冰氫氧化鈉氫氧化鈉【小試牛刀【小試牛刀】 2、下列物質(zhì)屬于原

18、子晶體的化合下列物質(zhì)屬于原子晶體的化合物是物是 （ ） A.金剛石金剛石 B.NaOH C.二氧化硅二氧化硅 D.干冰干冰C【小試牛刀【小試牛刀】3 3、下列各組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒、下列各組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間作用力屬于同種類型的是子間作用力屬于同種類型的是( )( )A.A.食鹽和蔗糖熔化食鹽和蔗糖熔化 B.B.鈉和硫熔化鈉和硫熔化C.C.碘和干冰升華碘和干冰升華 D.D.二氧化硅和氧化鈉熔化二氧化硅和氧化鈉熔化C C4.下列物質(zhì)，按熔點由高到低的順序排列的是下列物質(zhì)，按熔點由高到低的順序排列的是（ ）A、CCl4 、SiCl4 、GeCl4 、SnCl4 、 B、 KCl

19、 、NaCl 、MgCl2 、 MgO C、金剛石、碳化硅、晶體硅、金剛石、碳化硅、晶體硅D、Rb、 K、 Na 、 LiC5 5、下列、下列物質(zhì)中物質(zhì)中,熔點較低的是（熔點較低的是（ ） A.BaCl2 B.干冰干冰 C.晶體晶體硅硅(原子晶體原子晶體) D.氯化鈉氯化鈉B【小試牛刀【小試牛刀】6、氮化硅、氮化硅(Si3N4)是一種新型的耐是一種新型的耐高溫耐磨材料高溫耐磨材料,在工業(yè)上有廣泛的在工業(yè)上有廣泛的應用應用,它屬于它屬于 （ ） A.原子晶體原子晶體 B.分子晶體分子晶體 C.金屬晶體金屬晶體 D.離子晶體離子晶體A【小試牛刀【小試牛刀】1.下列物質(zhì)中含有共價鍵的離子化合物是下列

20、物質(zhì)中含有共價鍵的離子化合物是A.Ba(OH)2 B.CaCl2C.H2O D.H2A2.2.在下列分子結構中，原子的最外層電子不在下列分子結構中，原子的最外層電子不能滿足能滿足8 8電子穩(wěn)定結構的是（）電子穩(wěn)定結構的是（）A.COA.CO2 2 B.PClB.PCl3 3C.CClC.CCl4 4 D.NOD.NO2 2D【課堂練習【課堂練習】3.3.下列各分子中，化學鍵類型有差異的是下列各分子中，化學鍵類型有差異的是A.HA.H2 2O O、COCO2 2B.MgFB.MgF2 2、H H2 2O O2 2C.NaOHC.NaOH、Ba(OH)Ba(OH)2 2D.NaClD.NaCl、KClKCl4.4.下列每種