課時(shí)3范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)01學(xué)習(xí)目標(biāo)

CONTENT分子間作用力02范德華力03范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響氣體在加壓或降溫時(shí)為什么會(huì)變?yōu)橐后w、固體？固態(tài)水氣態(tài)水液態(tài)水新課導(dǎo)入冰雪融化成水，需要吸熱；把水變成水蒸氣仍然需要吸熱。這說(shuō)明水分子之間存在著相互作用力。下雪不冷，化雪冷新課導(dǎo)入

氣體為何凝聚成液體？氣體的體積、溫度、壓力等要素之間有什么聯(lián)系？用數(shù)學(xué)公式能否表達(dá)？J.D.VanderWaals,1837-1923

荷蘭物理教師vanderWaals（范德華）在博士論文中完美解答了這些問(wèn)題，并由此獲得1910年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1.概念：

范德華（vanderWaals）是最早研究分子間普遍存在作用力的科學(xué)家，因而把這類分子間作用力稱為范德華力2.本質(zhì)：

屬于分子間作用力的一種，本質(zhì)是一種分子之間的靜電作用。分子間的作用力3.存在：

只存在于由分子構(gòu)成的單質(zhì)和化合物，包括單原子分子，只有分子充分接近（300-500pm）時(shí)才能相互作用。分子間的作用力1.非金屬單質(zhì)：

有的非金屬單質(zhì)，內(nèi)部只有共價(jià)鍵，不存在分子，例如金剛石(C)單質(zhì)硅(Si)。分子間的作用力

有的非金屬單質(zhì)，原子之間靠共價(jià)鍵連接，并形成分子，分子之間有分子間作用力，如C60

P4

H2

O2分子間的作用力2.共價(jià)化合物：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同元素的原子構(gòu)成，原子之間有共價(jià)鍵相互連接；如果原子按一定的結(jié)合方式形成分子，則分子之間有分子間作用力；例如CO2,NO,NO2N2O3,SO2；分子間的作用力范德華力的特征

①范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間充分接近時(shí)才有分子間的相互作用力

②范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)

分子HIHBrHCl范德華(kJ·mol-1)26.0023.1121.14共價(jià)鍵鍵能(kJ·mol-1)298.7366431.8范德華力

一般地，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。如范德華力：HCl<HBr<HI分子HIHBrHCl相對(duì)分子質(zhì)量1288136.5范德華力(kJ·mol-1)26.0023.1121.14范德華力單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F238﹣219.6﹣188.1Cl271﹣101﹣34.6Br2160﹣7.258.78I2254113.5184.4范德華力請(qǐng)解釋物質(zhì)熔沸點(diǎn)規(guī)律性變化的原因？Br2I2氣態(tài)液態(tài)固態(tài)常溫下Cl2單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F238﹣219.6﹣188.1Cl271﹣101﹣34.6Br2160﹣7.258.78I2254113.5184.4

組成和結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如熔、沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2。范德華力請(qǐng)解釋物質(zhì)熔沸點(diǎn)規(guī)律性變化的原因？1.比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：__________________________________________________________________________________________________________。

GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃－49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸點(diǎn)依次升高；原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)【課堂練習(xí)】相對(duì)分子質(zhì)量相同或相近時(shí)，分子的極性越大，范德華力越大。如CO為極性分子，N2為非極性分子，范德華力：CO>N2。分子相對(duì)分子質(zhì)量分子的極性范德華力(kJ·mol-1)CO28極性8.75N228非極性8.50范德華力資料觀看加熱過(guò)程中物質(zhì)的狀態(tài)變化的微觀模擬過(guò)程加熱加熱分子間的范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高分子的極性越大相對(duì)分子質(zhì)量越大范德華力越大物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高觀看加熱過(guò)程中物質(zhì)的狀態(tài)變化的微觀模擬過(guò)程第IVA族：預(yù)測(cè)第IVA族、第VIA族元素的氫化物的沸點(diǎn)相對(duì)大小與預(yù)測(cè)結(jié)果相符1.四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)如圖所示。SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是____________________________________________________________________。均為組成和結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)化合物，范德華力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大【課堂練習(xí)】[2018·全國(guó)卷Ⅱ，35(3)]如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開(kāi)_________________________________。S8相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)【高考鏈接】

壁虎為什么能在天花板土爬行自如？這曾是一個(gè)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(wàn)條纖細(xì)的由角蛋白構(gòu)成的納米級(jí)尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力？實(shí)驗(yàn)證明，如果在一個(gè)分幣的面積土布滿100萬(wàn)條壁虎足的細(xì)毛，可以吊起20kg重的物體。近年來(lái)，有人用計(jì)算機(jī)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(xì)毛與墻體之間的范德華力。壁虎與范德華力

1.下列物質(zhì)的變化中,破壞的主要是范德華力的是(

)A.碘單質(zhì)的升華B.NaCl溶于水C.將冰加熱變?yōu)橐簯B(tài)D.NH4Cl受熱分解A【課堂練習(xí)】2．人們熟悉的影片《蜘蛛俠》為我們塑造了一個(gè)能飛檐走壁、過(guò)高樓如履平地的蜘蛛俠，現(xiàn)實(shí)中的蜘蛛能在天花板等比較滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能從天花板上掉下的主要原因是(

)A．蜘蛛腳的尖端鋒利，能抓住天花板B．蜘蛛的腳上有“膠水”，從而能使蜘蛛粘在天花板上C．蜘蛛腳上的大量細(xì)毛與天花板之間的范德華力這一“黏力”使蜘蛛不致墜落D．蜘蛛有特異功能，能抓住任何物體C3．(1)BCl3分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，則BCl3分子為_(kāi)__