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第二章
分子結構與性質
第三節 分子結構與物質的性質
課時2 分子間作用力
一、范德華力
氣態水
液態水
固態水
氣體降溫加壓
會液化
液體降溫
會凝固
分子間普遍存在相互作用力
只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力，如固體和液體物質中。
不好好學的，罰抄我的全名
約翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯
(Johannes Diderik van der Waals)
范德華
概念：廣泛存在于分子與分子之間的一種作用力，稱為范德華力
實質：分子間的一種靜電作用
范德華力使得許多物質能以一定的凝聚態(固態和液態)存在。
范德華力沒有方向性和飽和性：只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子；
并不是所有分子間都存在范德華力，如果分子之間的距離足夠遠，分子之間便沒有范德華力
一、范德華力
分子 HCl HBr HI Ar CO
共價鍵鍵能 (kJ mol 1) 431.8 366 298.7 無 745
范德華力(kJ mol 1) 21.14 23.11 26.00 8.50 8.75
某些分子的鍵能和范德華力
特征
范德華力很弱，約比化學鍵鍵能小 1~2 個數量級
組成結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力越大。
相對分子質量相同或相近時，分子的極性越大，范德華力越大
一、范德華力
鹵素單質的熔點和沸點
單質 熔點/℃ 沸點/℃
F2 －219.6 －188.1
Cl2 －101 －34.6
Br2 －7.2 58.78
I2 113.5 184.4
怎樣解釋鹵素單質從F2～I2的熔、沸點越來越高？
Cl2、Br2、I2的相對分子質量依次增大
范德華力依次增大
熔、沸點依次增大
分子 正戊烷 異戊烷 新戊烷
相對分子質量 72 72 72
沸點/℃ 36.1 25 9
某些分子的沸點
相對分子質量相同
空間位阻越小
范德華力越小
熔、沸點依次減小
支鏈
越多
一、范德華力
總結：范德華力對物質性質的影響：
①組成結構相似，相對分子質量越大，范德華力越大，熔、沸點越高。
②相對分子質量相近，分子極性越大，范德華力越大，熔、沸點越高。
③同分異構體，支鏈越多，范德華力越小，熔、沸點越低。
分子 CH4 SiH4 GeH4 SnH4
相對分子質量 16 32 76.6 122.7
沸點/℃
第ⅣA族氫化物的相對分子質量
請大家預測第ⅣA族氫化物隨著相對分子質量的增大，它們的沸點如何變化？那第ⅥA族呢？
–161.5
–112
–88
–52
除范德華力之外的另一種特殊的分子間作用力——氫鍵。
二、氫鍵
δ+
δ-
δ+
δ-
δ+
δ+

電負性大，半徑小
無內層電子，幾乎成為“裸露”的質子
H—O鍵極性很強
氫鍵
概念： 氫鍵是由已經與電負性很大的原子(如N、O、F)形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很大的原子(如N、O、F)之間產生的分子間作用力。
形成條件：①H原子②與H成鍵的元素應具有很強的電負性和較小的原子半徑(N、O、F)
二、氫鍵
一個水分子最多能形成幾個氫鍵？
水分子間形成以一個水分子為中心的正四面體結構，故每個水分子與相鄰四個水分子形成四個氫鍵，而二個水分子共一個氫鍵，故一個水分子可形成二個氫鍵。
二、氫鍵
氫鍵如何用化學符號表示？
氫鍵通常用A—H…B表示，其中A、B為 、 、 中的一種，“—”表示 ，“…”表示形成的 。
N
O
F
共價鍵
氫鍵
H2O
HF
NH3
H2O
HF
NH3
練習：請表達出氫氟酸溶液中氫鍵的種類
二、氫鍵
氫鍵的特征：
氫鍵不是化學鍵，是一種特殊的分子間作用力。
鍵的強度:共價鍵>氫鍵 >范德華力
467 11 18.8
力
以冰晶體為例：
具有方向性和飽和性
方向性：X—H Y三個原子盡可能在同一條直線上。（能量最低，作用力最強）；H原子沿受體雜原子的孤對電子電子方向靠近。

180°
飽和性：通常情況下，每個裸露的氫原子核只能形成一個氫鍵。
二、氫鍵
氫鍵存在鍵長和鍵能
氫鍵X—H···Y 鍵能/（kJ·mol-1） 鍵長/pm 代表性例子
F—H···F 28.1 255 （HF）n
O—H···O 18.8 276 冰
O—H···O 25.9 266 甲醇、乙醇
N—H···F 20.9 268 NH4F
N—H···O 20.9 286 CH3CONH2
N—H···N 5.4 338 NH3
氫鍵鍵長一般定義為A—H···B的長度，而不是H···B的長度。
氫鍵是電負性強的元素原子和氫原子之間的作用力。一般來說，電負性差值越大，則氫鍵的鍵能越大。
二、氫鍵
名稱 熔點/℃ 沸點/℃
鄰羥基苯甲醛 -7 196.5
對羥基苯甲醛 115 250
鄰羥基苯甲醛
（熔點-7 ℃）
對羥基苯甲醛
（熔點115 ℃）
氫鍵不僅存在于分子間，還存在于分子內。
分子間氫鍵對熔沸點的影響大于分子內氫鍵
一旦分子內氫鍵形成，分子間氫鍵就無法形成了
分子內氫鍵：使物質熔、沸點降低。
分子間氫鍵：使物質熔、沸點升高。
二、氫鍵
生物大分子中的氫鍵
二、氫鍵
1、對物質熔沸點的影響
氫鍵使物質熔沸點顯著增大；
分子間氫鍵對熔沸點的影響大于分子內氫鍵。
2、對物質溶解性的影響
若溶質與溶劑之間存在氫鍵，會增大溶質在溶劑中的溶解性
例如：NH3極易溶于水因為NH3與H2O之間形成了氫鍵
3、對液體黏度的影響
分子間形成氫鍵會使液體黏度增大，例如濃硫酸、甘油等
二、氫鍵
4、對水部分性質的解釋
解釋水和冰的密度不同：水的密度為1.0g/cm3，冰的密度為0.9g/cm3
冰中水分子大范圍以氫鍵聯結，形成相當疏松晶體，結構中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰能浮在水面上。
氫鍵具有飽和性和方向性
二、氫鍵
4、對水部分性質的解釋
解釋水的密度變化：水在4℃時有最大密度：1.0g/cm3
冰晶結構受熱不斷破壞，分子間距減小，體積減小，密度增大；
分子間距受熱不斷增大，體積增大，密度減小；
4℃之前前者占優勢，4℃時兩者相當，4℃之后后者占優勢
ρ
T
4
1
二、氫鍵
4、對水部分性質的解釋
解釋接近水的沸點時，水蒸氣的相對分子質量測定值比按化學式H2O計算出來的相對分子質量大一些。
接近水的沸點的水蒸氣中存在相當量的水分子因氫鍵而相互締合，形成所謂的締合水分子。
5、對水部分性質的解釋
解釋為什么醇類物質（如乙醇）與水可以互溶
CH3CH2O—H···O
H
H
溶質分子和溶劑分子之間形成氫鍵
二、氫鍵
范德華力
氫鍵
分子間的作用力
概念、本質、特征
范德華力對物質熔、沸點的影響
概念、實質
構成條件、特征
表示方法
氫鍵對物質性質的影響

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