【知识点详解】
1. **分子间作用力**:分子间作用力是指存在于分子之间的相互吸引力,也称为范德华力。这种力虽然较弱,但对分子聚集状态和物质的物理性质,如熔点、沸点等有显著影响。分子间作用力包括范德华力(分为色散力、诱导力和偶极力)以及氢键。
2. **干冰气化**:干冰(固态二氧化碳)气化是物理变化,过程中并未破坏分子内的化学键。干冰气化时需要吸收能量,这是因为要克服分子间的范德华力,使分子从固态转变为气态。
3. **分子间作用力的特点**:
- 广泛存在:存在于所有由分子组成的物质中。
- 作用范围小:仅限于相邻分子之间。
- 作用力弱:比化学键弱得多。
- 影响物质的物理性质:主要影响物质的熔点和沸点等物理性质。
4. **化学键与分子间作用力的比较**:化学键是分子内部相邻原子间的强烈相互作用,决定物质的化学性质;分子间作用力则是把分子聚集在一起的弱力,主要影响物质的物理性质。
5. **离子键、共价键、金属键、分子间作用力的比较**:干冰(二氧化碳)中仅存在分子间作用力,因此在课堂练习中选择B(NaCl)作为只存在一种作用力的物质,因为NaCl是离子化合物,只包含离子键。
6. **分子间作用力对物理性质的影响**:以卤族元素单质为例,随着相对分子质量的增加,分子间作用力增强,导致熔沸点升高。例如,F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点依次升高。
7. **氢键**:
- 氢键是一种特殊的分子间作用力,不同于化学键,它介于分子间作用力和化学键之间。
- 表示方法:X—H…Y,X为强电负性原子,如F、O、N,Y为具有未共享电子对的原子。
- 形成条件:X-H键的X原子需有强非金属性,而Y原子需有未共享电子对。
- 氢键对物质性质的影响:提高物质的熔沸点,解释某些反常现象,如水结冰时体积膨胀。
8. **氢键的应用实例**:水的冰点高于其液态密度,这是因为冰中的氢键结构使得水分子排列更为疏松,导致体积膨胀。这也是冰能浮在水面的原因。
9. **氢键与物质性质的关系**:氢键的存在与物质的某些特性密切相关,如水的高沸点和冰的反常膨胀。在课堂练习中,B选项(水结成冰体积膨胀,密度变小)与氢键有关。
10. **固体冰中不存在的作用力**:固体冰中不含离子键,因为它是由分子构成的,而非离子。所以,在课堂练习中,A选项(离子键)是冰中不存在的作用力。
本课内容主要探讨了分子间作用力、氢键的概念、特点、形成条件以及它们如何影响物质的物理性质,特别强调了这些力量在物质状态变化和特定现象中的关键作用。通过对比化学键,学生可以更深入地理解分子间相互作用的多样性和复杂性。