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分子間作用力
第2章 微粒間相互作用與物質(zhì)性質(zhì)
1、通過對(duì)水的三態(tài)變化和通電分解后的實(shí)質(zhì)的分析，認(rèn)識(shí)到分子間作用力的存在。
2、通過不同物質(zhì)分子間的比較，初步建立對(duì)范德華力的理解。
3、通過比較水和硫化氫沸點(diǎn)的大小，引出氫鍵，探究氫鍵的形成條件。
通常情況下，水加熱至100℃時(shí)可以變?yōu)樗魵猓?br/>加熱至2000℃或通電時(shí)才能解離成氫氣和氧氣。
物理變化
（H2O之間存在著相互作用）
化學(xué)變化
（H2O內(nèi)H、O存在著相互作用）
分子間作用力：分子間存在的一類弱的相互作用。
一、范德華力
范德華力概念的提出
為了研究氣體分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，科學(xué)家提出了一種理想氣體模型，假設(shè)氣體分子不具有體積并且氣體分子之間不存在相互作用。根據(jù)這種模型提出的理想氣體方程對(duì)氣體分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述與實(shí)驗(yàn)事實(shí)出現(xiàn)了偏差。荷蘭物理學(xué)家范德華(J.van der Waals)修正了關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)的以上假設(shè)，指出氣體分子本身具有體積，并且分子間存在引力。由此，范德華提出了描述實(shí)際氣體行為的范德華氣態(tài)方程，根據(jù)這個(gè)方程計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)事實(shí)十分吻合。由于是范德華首次將分子間作用力的概念引入氣態(tài)方程，人們便將分子間作用力稱為范德華力。
一、范德華力
分子之間普遍存在的一種相互作用力，使物質(zhì)能以聚集態(tài)（固態(tài)和液態(tài)）存在。
范德華力存在于分子間，且分子充分接近時(shí)有相互作用力，如：固態(tài)，液態(tài)時(shí)。（氣體分子之間的距離很大，分子之間的范德華力相當(dāng)微?。?br/>范德華力的成因
極性分子相互靠近時(shí)，一個(gè)分子的正電荷端與另一個(gè)分子的負(fù)電荷端相互吸引，這種靜電吸引力稱為取向力。分子極性越強(qiáng)，取向力就越大。
一個(gè)分子受到極性分子的誘導(dǎo)作用，導(dǎo)致正電荷重心與負(fù)電荷重心不重合或距離加大，進(jìn)而使兩種分子之間產(chǎn)生吸引力或使吸引力增強(qiáng)，這種吸引力稱為誘導(dǎo)力。
范德華力的成因
原子核和電子總是在不停地運(yùn)動(dòng)，因此即使是非極性分子，其正電荷重心與負(fù)電荷重心也會(huì)發(fā)生瞬間不重合；當(dāng)分子相互靠近時(shí)，分子之間會(huì)產(chǎn)生靜電吸引力，這種靜電吸引力叫作色散力。
非極性分子與非極性分子
分子越大，分子內(nèi)的電子越多，分子越容易變形，色散力就越大。除了極性特別強(qiáng)的極性分子間的范德華力以取向力為主以外，其他分子之間的范德華力往往以色散力為主。
范德華力的成因
分子的極性與變形性，是產(chǎn)生范德華力的原因
范德華力的實(shí)質(zhì)
電性作用
特征：沒有方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許,當(dāng)氣體分子凝聚時(shí),它總是盡可能多地吸引其他分子
范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。
范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高。
物質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2
相對(duì)分子量 38 71 160 254
熔點(diǎn)（℃） -219.6 -101.5 -7.25 113.6
沸點(diǎn)（℃） -188.1 -34.04 58.8 185.2
熔沸點(diǎn) 變化趨勢 熔沸點(diǎn)逐漸升高
范德華力逐漸增強(qiáng)
常溫下
觀察鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)變化，思考范德華力與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系
分子組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)熔、沸點(diǎn)越高。
CO2和CH3CHO的分子量相同，但CH3CHO常溫下為液態(tài)？原因是什么？
分子的極性越大，范德華力越大
CO2為非極性分子
CH3CHO為極性分子
范德華力的影響因素
1.分子構(gòu)型
2.相對(duì)分子質(zhì)量
比較H2O、H2S、H2Se、H2Te中范德華力的強(qiáng)弱、熔沸點(diǎn)的高低
范德華力：H2O＜H2S＜H2Se＜H2Te
按照一般規(guī)律，水的沸點(diǎn)應(yīng)該低于硫化氫的沸點(diǎn)，但事實(shí)卻相反。這是為什么？
二、氫鍵
H2O
O-H中共用電子對(duì)強(qiáng)烈偏向O
H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子顯正電性
能與另一個(gè)水分子中顯負(fù)電性的O的孤電子對(duì)產(chǎn)生靜電作用
二、氫鍵
氫鍵是由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子X形成共價(jià)鍵的氫原子，與另一個(gè)電負(fù)性大的原子Y之間的靜電作用。
X —— H · · · Y
化學(xué)鍵
氫鍵
強(qiáng)烈、距離近
微弱、距離遠(yuǎn)
Ｘ、Ｙ兩原子可以相同,也可以不同
氫鍵介于范德華力和化學(xué)鍵之間,是一種較弱的作用力。
一個(gè)水分子最多能形成幾個(gè)氫鍵？
氫鍵具有方向性和飽和性
【思考】物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)，通常體積變小，但水結(jié)冰后體積卻變大，為什么？
在固態(tài)水（冰）中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(jié)。形成相當(dāng)疏松晶體，結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰能浮在水面上。
二、氫鍵
O— H … O
N— H … N
F— H … F
氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
1.氫鍵對(duì)熔沸點(diǎn)的影響
(1)當(dāng)形成分子間氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將升高。
氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
1.氫鍵對(duì)熔沸點(diǎn)的影響
(2)當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔沸點(diǎn)降低。
氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
2.氫鍵對(duì)溶解度的影響
b.由于溶質(zhì)分子NH3與溶劑分子H2O間可以形成氫鍵，使溶質(zhì)的溶解度增大（主）
a.NH3和H2O都是極性分子，相似相溶
c.NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)
如果溶質(zhì)分子與溶劑分子間可以生成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。
思考：為什么乙醇與水任意比互溶？
1. 下列說法中正確的是( )
A.分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定
B.分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高
C.相對(duì)分子質(zhì)量越大，其分子間作用力越大
D.分子間只存在范德華力
B
2.下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與分子間作用力無關(guān)的是( )
A.CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸點(diǎn)逐漸降低
B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱
C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高
D.CH3—CH3、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點(diǎn)
逐漸升高
B
3.有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的下列說法中正確的是（ ）
A.形成氫鍵A—H…B—的三個(gè)原子總在一條直線上
B.含極性鍵的共價(jià)化合物一定是電解質(zhì)
C.氯化鈉固體中的離子鍵在溶于水時(shí)被破壞
D.HF的分子間作用力大于HCl,故HF比HCI更穩(wěn)定
C

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