1、第2章 化学键与分子间作用力,第4节 分子间作用力与物质性质,1.了解分子间作用力的广泛存在及对物质性质的影响。 2.了解氢键的形成条件、类型和特点。 3.列举含有氢键的物质，知道氢键对物质性质的影响。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,1.分子间作用力 (1)概念：分子之间存在的多种 统称分子间作用力。 (2)分类：最常见的分子间作用力是 和 。 2.范德华力 (1)概念：范德华力是 之间普遍存在的一种相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。 (2)实质：范德华力实质也是一种 。,一、范德华力与物质性质,基础知识导学,答案,相互作用,范德华力
2、,氢键,分子,电性作用,答案,(3)特征： 范德华力的作用通常比化学键的键能小得多，化学键的键能一般为kJmol1，而范德华力的作用一般只有 kJmol1。 范德华力没有 。 (4)影响因素： 相对分子质量 一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐 。 分子的极性 一般来说，分子的极性越大，范德华力越 。,100600,220,方向性和饱和性,增大,大,答案,(5)对物质性质的影响：主要影响物质的物理性质。范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。,议一议 1.为什么F2、Cl2、Br2、I2的化学性质相似，但状态却分别为气态、液态、固态？,答案 因为F2、Cl2、Br2
3、、I2的组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点通常越高。,答案,2.CCl4、SiCl4、SnCl4的稳定性为什么逐渐减弱，而它们的沸点逐渐升高？,答案 分子稳定性取决于键长和键能，CCl4、SiCl4、SnCl4中的键长逐渐变长，键能逐渐减小，分子稳定性逐渐减弱；由分子构成的物质的沸点取决于分子间作用力的大小，CCl4、SiCl4、SnCl4的组成和结构相似，随相对分子质量的增加，它们分子间的作用力逐渐增大，沸点逐渐升高。,二、氢键与物质性质,1.氢键 (1)概念：当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时，H原子与另一个电负性大的原子Y之间的静电作用。 (2)表示
4、形式 通常用XHY表示氢键，其中XH表示H原子和 原子以共价键相结合，与 原子形成氢键。X、Y为N、O、F。 氢键的键长是指X和Y的距离；氢键的键能是指XHY 分解为XH和Y所需要的能量。,答案,X,Y,答案,(3)类型 氢键，如： 。 氢键，如 (对羟基苯甲醛)。 (4)特征 氢键的作用能比范德华力的作用能 ，比化学键的键能 。 氢键具有一定的 性和 性。,分子内,分子间,大一些,小的多,方向,饱和,答案,2.氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将 。 (2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将 。 (3)氢键也影响物质的 、 等过程。氢键的存在使物质的溶解度 。
5、(4)氢键与水的性质 水结成冰时，体积膨胀，密度 。,升高,降低,电离,溶解,增大,减小,答案,议一议 1.甲烷与甲烷、甲醛与甲醛分子间能形成氢键吗？,答案 不能。不具备形成氢键的条件。,2.在A、A、A族元素的氢化物中，为什么NH3、H2O、HF三者的相对分子质量分别小于同主族其他元素的氢化物，但熔点、沸点却比其他元素的氢化物高？,答案 因为NH3、H2O、HF三者的分子间能形成氢键，同族其他元素的氢化物中不能形成氢键，所以它们的熔点和沸点高于同族其他元素的氢化物。,答案,3.有机物多数难溶于水，为什么乙醇和乙酸能与水互溶？,答案 乙醇与乙酸都易与水分子之间互相形成氢键。,4.甲醇的沸点明显
6、高于甲醛，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是什么？,答案 甲醇分子间、乙酸分子间能形成氢键，而甲醛分子间、乙醛分子间不能形成氢键。,5.在测定HF的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是什么？,答案 部分HF分子以氢键结合成(HF)n，使测得的相对分子质量偏大。,返回,答案,6.从氨合成塔的气体中分离出NH3，采用什么分离方法？,答案 加压使NH3液化，因为NH3分子间易形成氢键，沸点高。,一、范德华力与氢键,重点难点探究,范德华力、氢键、共价键的比较,(1)氢键和范德华力都属于分子间作用力，不能把氢键当成是化学键。 (2)分子间氢键和范德华力可以同时存在。 (3)分子间作用
7、力主要影响由分子构成的物质的物理性质，而化学键决定分子的稳定性。 (4)只有分子间距离接近到一定程度时才有分子间作用力(包括范德华力和氢键)。 (5)某些分子间作用力包括范德华力和氢键，所以分子间作用力不等价于范德华力。,关键提醒,解析答案,例1 下列说法不正确的是( ) A.分子间作用力是分子间相互作用的总称 B.分子间氢键的形成对物质的溶解度、熔沸点有影响 C.范德华力和氢键可同时存在于分子之间 D.氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自然界中,解析 分子间存在多种相互作用，这些作用统称为分子间作用力，A正确； 分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度也有影响，B正确；
8、范德华力和氢键均属分子间的作用力，两者有可能同时存在于分子之间，C正确； 氢键属于分子间作用力，而不是化学键。,D,解题反思,氢键不是化学键，而是一种分子间作用力。,变式训练1 关于氢键的下列说法中正确的是( ) A.每个水分子内含有两个氢键 B.冰、液态水、水蒸气中都存在氢键 C.1个水分子最多可形成4个氢键 D.HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键,解析答案,解析 水分子内只有共价键而无氢键，A不正确； 水蒸气分子间距离过大，不能形成氢键，B不正确； 每个水分子最多能形成4个氢键，C正确； 氢键与化学性质如稳定性等无关，HF的稳定性与其共价键有关，与氢键无关，D不正确。,C,解题反思
9、,分子的稳定性与分子间氢键无关，而与共价键有关。,二、范德华力和氢键对物质性质的影响,1.范德华力对物质性质的影响 (1)一般来说，组成和结构相似的分子构成的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。例如，熔、沸点：F2Cl2Br2I2。 (2)分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越好，范德华力越小，物质的熔、沸点越低。例如，熔、沸点：新戊烷异戊烷正戊烷；沸点：对二甲苯间二甲苯邻二甲苯。 (3)相对分子质量相近的物质，分子的极性越小，范德华力越小，物质的熔、沸点通常越低。例如，熔、沸点：N2CO。,2.氢键对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响：分子间存
10、在氢键的物质，物质的熔、沸点明显高，如NH3PH3；同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸。 (2)对物质溶解度的影响：溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如NH3、甲醇、甲酸等易溶于水。 (3)对物质密度的影响：氢键的存在会使某些物质的密度反常，如水的密度比冰的密度大。 (4)氢键对物质电离性质的影响：如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。,解析答案,例2 下列物质的性质可用范德华力的大小来解释的是( ) A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次
11、升高 C. 、HOH、C2H5OH中OH上氢原子的活泼性依次减弱 D.CH3OCH3、C2H5OH的沸点依次升高,解析 HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是由于HX键能依次减小。F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大，分子间的范德华力也依次增大，所以其熔、沸点也依次增大。 、HOH、C2H5OH中OH 上氢原子的活泼性依次减弱，与OH的极性有关。CH3OCH3的沸点比C2H5OH的低是由于C2H5OH分子间形成氢键而增大了分子间作用力。,答案 B,解题反思,比较由分子构成的物质熔、沸点时，首先应考虑分子间是否存在氢键。,变式训练2 下列事实与氢键无关的是( ) A.液态氟化
12、氢中有三聚氟化氢(HF)3分子存在 B.冰的密度比液态水的密度小 C.乙醇能与水以任意比混溶而甲醚(CH3OCH3)难溶于水 D.NH3比PH3稳定,解析 氢键是已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力，它只影响物质的物理性质，故只有D与氢键无关。,D,返回,解析答案,1.下列关于范德华力影响物质性质的叙述中，正确的是( ) A.范德华力是决定由分子构成物质的熔点、沸点高低的唯一因素 B.范德华力与物质的性质没有必然的联系 C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质 D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素,D,随堂达标检测,1,2,3,解析答
13、案,4,5,解析 范德华力不能影响物质的化学性质，仅能影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔点、沸点及溶解性，并且不是唯一的影响因素。例如氢键也影响物质的物理性质。,6,2.下列叙述与范德华力无关的是( ) A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B.通常状况下氯化氢为气体 C.氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高 D.氯化钠的熔点较高,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。A项，气体物质加压时，范德华力增大，降温时，气体分子的平均动能减小，分子靠自身的动能不足以克服范德华力，从而聚集在一起形成液体甚至固体； B项，HCl分子之间的作用力是很弱的范
14、德华力，因此通常状况下氯化氢为气体； C项，一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增强，物质的熔、沸点逐渐升高； D项，NaCl中将Na和Cl之间以较强的离子键结合，所以NaCl的熔点较高，与范德华力无关。,1,2,3,4,5,6,答案 D,3.NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述正确的是( ) A.该分子呈平面三角形 B.该分子为非极性分子 C.它的沸点比PCl3的低 D.因为NCl键的键能大，所以NCl3沸点高,C,解析答案,解析 NCl3中N原子的价电子对数为 4，孤电子对数1，所以该分子为三角锥形，由于3个NCl极性键的排列不对称，所以该
15、分子为极性分子。NCl3与PCl3的组成和结构相似，相对分子质量NCl3小于PCl3，所以范德华力NCl3小于PCl3，沸点NCl3低于PCl3。NCl3的沸点与NCl键的键能无关。,1,2,3,4,5,6,4.下列物质中不存在氢键的是( ) A.冰醋酸中醋酸分子之间 B.液态氟化氢中氟化氢分子之间 C.NH3H2O中的NH3与H2O分子之间 D.可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子之间,D,解析答案,解析 只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键(如N、O、F)。CH不是强极性共价键，CH4与H2O分子间不存在氢键。,1,2,3,4,5,6,5.下列现象，不能
16、用氢键知识解释的是( ) A.葡萄糖易溶于水 B.在4 时水的密度最大 C.硫酸是一种强酸 D.水通常情况下为液态,C,解析 葡萄糖易溶于水是因为葡萄糖分子和水分子间可以形成氢键，A正确； 水通常情况下为液态，在4 时水的密度最大，是因为水分子之间会形成氢键，降温时，水分子间会形成的氢键数目增多，水分子排列比较松，使密度减小，B正确； 硫酸是一种强酸，在水中能全部电离，与氢键无关，C不正确； 水分子间形成氢键，使水的熔点较高，所以水通常情况下为液态。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 F、O、N的电负性依次降低，原子半径依次增大，所以氢键由强到弱的顺序为cadb。,解析答案,1,2,3,
17、4,5,6,6.回答下列问题： (1)下列几种氢键由强到弱的顺序为_。 a.OHO b.NHN c.FHF d.OHN,cadb,(2)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示，呈现这种变化关系的原因是_ _。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 硅烷是由分子通过范德华力形成的晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高。,硅烷的结构和组成相似，相对分子质量,越大，分子间作用力越大，沸点越高,(3)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_。的沸点比 的沸点低，原因_。,解析答案,1,2,3,4,5,6,答案 OH键氢键范德华力 形成的是分子内的
18、氢键，而 可形成分子间的氢键，分子间氢键使分子间的作用力增大,1,2,3,4,5,6,解析 化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用；分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴，但氢键强于范德华力，所以它们从强到弱的顺序依次为OH键、氢键、范德华力。对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。,乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺N(CH3)3均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是_ _。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 乙二胺分子中存在NH键，故乙二胺分子间存在氢键，三甲胺中
19、不能形成氢键，所以乙二胺的沸点高于三甲胺。,乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺,分子间不能形成氢键,解析答案,1,2,3,4,5,6,H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因它们是极性分子外，还因为_，H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_ _。,解析 H2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。,H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键,H2O分子和乙醇分子之间形成氢键，而H2S分子和乙醇,分子之间不形成氢键,解析答案,1,2,3,4,5,6,(4)如图所示每条折线表示周期表AA族中某一族元素氢化物的沸点
20、变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是_，b点代表的是_。,解析 第2周期AA族元素分别是C、N、O、F， 其氢化物的沸点由高到低的顺序为H2OHFNH3CH4，因此，由上至下4条折线分别代表A、A、A、A族元素的氢化物的沸点变化。则b点代表的物质是H2Se，a点代表的物质是SiH4。,SiH4,H2Se,解析答案,1,2,3,4,5,6,(5)关于化合物 ，下列叙述正确的有 _(填字母序号)。a.分子间可形成氢键 b.分子中既有极性键又有非极性键 c.分子中含有7个键和1个键 d.该分子在水中的溶解度大于CH3CH=CHCH3,1,2,3,4,5,6,解析 分子中不存在与电负性很强
21、、原子半径小的元素相连的H原子，所以不存在氢键，故a不正确； 分子中碳碳键是非极性键，碳氢键、碳氧键是极性键，b正确； 分子中有3个碳碳键、2个碳氧键、4个碳氢键，2个碳氧键和1个碳碳键，共有9个键和3个键，故c不正确； 由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键，增大了其在水中的溶解度。,答案 bd,返回,(6)已知苯酚( )具有弱酸性，其Ka1.1 1010；水杨酸第一级电离形成的离子 能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_(填“”或“”)Ka(苯酚)，其原因是_。,解析答案,1,2,3,4,5,6,中形成分子内氢键，使其更难电离出H,解析 中形成分子内氢键，使其更难电离出H，故相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)Ka(苯酚)。,
