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1、第第4节分子分子间作用力与物作用力与物质性性质学学习目目标1.了了解解分分子子间作作用用力力的的广广泛泛存存在在及及对物物质性性质的影响。的影响。2.了解了解氢键的形成条件、的形成条件、类型和特点。型和特点。3.列列举含含有有氢键的的物物质，知知道道氢键对物物质性性质的影响。的影响。 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用第第4节节课前自主学案课前自主学案自主学自主学习一、分子一、分子间作用力作用力1概念概念分子分子间存在的一存在的一类弱的弱的_。2分分类相互作用力相互作用力范德范德华力力氢键氢键思考感悟思考感悟1水水分分解解和和水水在
2、在三三态转变时改改变的的作作用用力力相相同同吗？【提示提示】水分解水分解时改改变分子分子间作用力和分子内作用力和分子内的化学的化学键，三，三态转变时只改只改变分子分子间作用力。作用力。二、范德二、范德华力及其力及其对物物质性性质的影响的影响分子分子相互作用力相互作用力电性性小小越大越大相似相似物理物理思考感悟思考感悟2Cl2、Br2、I2三三者者的的组成成和和化化学学性性质均均相相似，但状似，但状态却却为气、液、固的原因是什么？气、液、固的原因是什么？【提示提示】Cl2、Br2、I2的的组成和成和结构相似，构相似，由于相由于相对分子分子质量逐量逐渐增大，所以范德增大，所以范德华力力逐逐渐增大，
3、故熔、沸点升高，状增大，故熔、沸点升高，状态由气体由气体变为液体、固体。液体、固体。三、三、氢键与物与物质性性质1氢键的概念的概念当当氢原原子子与与电负性性大大的的原原子子X以以共共价价键结合合时，H原原 子子 与与 另另 一一 个个 电 负 性性 大大 的的 原原 子子 Y之之 间 的的_。2氢键的表示形式的表示形式(1)通常用通常用_表示表示氢键，其中，其中XH表表示示氢原子和原子和X原子以原子以_相相结合。合。静静电相互作用相互作用XHY共价共价键(2)氢键的的键长是是指指_间的的距距离离，键能能是是指指XHY分解分解为XH和和Y所需要的能量。所需要的能量。3氢键的形成条件的形成条件(1
4、)氢原子位于原子位于X原子和原子和Y原子之原子之间。(2)X、Y原子所属元素具有很原子所属元素具有很强强的的_和和很小的很小的_。X、Y原子主要是原子主要是_原子。原子。X和和Y电负性性原子半径原子半径N、O、F5氢键的特征的特征(1)氢键的的键能能比比范范德德华力力的的作作用用_，比比化学化学键的的键能能_。(2)氢键具有一定的方向性和具有一定的方向性和饱和性。和性。分子内分子内分子分子间大一些大一些小得多小得多6氢键对物物质性性质的影响的影响(1)当当形形成成分分子子间氢键时，物物质的的熔熔、沸沸点点将将_。(2)当当形形成成分分子子内内氢键时，物物质的的熔熔、沸沸点点将将_。(3)氢键也
5、影响物也影响物质的的_、_等等过程。程。升高升高降低降低电离离溶解溶解思考感悟思考感悟3(1)能形成能形成氢键的物的物质中一定存在中一定存在氢键吗？(2)液液态水水中中分分子子间的的作作用用力力只只有有氢键吗？水水分分子的子的稳定性是定性是氢键的影响的影响吗？【提提示示】(1)不不一一定定。氢键的的存存在在也也与与物物质的的状状态有有关关，如如液液态和和固固态水水中中存存在在氢键，但但气气态水分子之水分子之间由于距离太由于距离太远无法形成无法形成氢键。(2)液液态水分子之水分子之间的作用力主要是的作用力主要是氢键，但也，但也存在范德存在范德华力。在水分子内部存在共价力。在水分子内部存在共价键(
6、OH键)，由于，由于HO键键能能较大，因此水分子大，因此水分子稳定。所以水分子的定。所以水分子的稳定性与定性与氢键无关。无关。自主体自主体验1下下列列关关于于范范德德华力力影影响响物物质性性质的的叙叙述述中中，正确的是正确的是()A范范德德华力力是是决决定定由由分分子子构构成成的的物物质熔熔、沸沸点点高低的唯一因素高低的唯一因素B范德范德华力与物力与物质的物理性的物理性质没有必然的没有必然的联系系C范范德德华力力能能够影影响响物物质的的化化学学性性质和和物物理理性性质 D范范德德华力力是是仅影影响响物物质部部分分物物理理性性质的的一一种种因素因素解析：解析：选D。范德。范德华力不能影响物力不能
7、影响物质的化学性的化学性质，仅能影响由分子构成的物能影响由分子构成的物质的部分物理性的部分物理性质，如熔点、沸点及溶解性等，并且不是唯一，如熔点、沸点及溶解性等，并且不是唯一的影响因素。的影响因素。2下列下列变化中，不需要破坏化学化中，不需要破坏化学键的是的是()A干冰汽化干冰汽化B氯化化氢溶于水溶于水C水通水通电分解成分解成氢气和氧气气和氧气D加加热使使氯化化钠熔化熔化解析：解析：选A。干冰汽化破坏的是范德。干冰汽化破坏的是范德华力，力，氯化化氢溶于水破坏的是共价溶于水破坏的是共价键，水通，水通电分解生成分解生成氢气和氧气破坏的是共价气和氧气破坏的是共价键，加，加热使使氯化化钠熔熔化破坏的是
8、离子化破坏的是离子键。3关于关于氢键的下列的下列说法正确的是法正确的是()A由由于于氢键的的作作用用，使使NH3、H2O、HF的的沸沸点反常，且沸点高低点反常，且沸点高低顺序序为HFH2ONH3B氢键只只能能存存在在于于分分子子间，不不能能存存在在于于分分子子内内C没有没有氢键，就没有生命，就没有生命D相同量的水在气相同量的水在气态、液、液态和固和固态时均有均有氢键，且，且氢键的数目依次增多的数目依次增多解析：解析：选C。A项“反常反常”是指它是指它们在本族在本族氢化物化物沸点排序中的沸点排序中的现象。它象。它们的沸点的沸点顺序可由存在状序可由存在状态看出，常温下只有水是液体，看出，常温下只有
9、水是液体，应该水的沸点最水的沸点最高。高。B项分子内可以存在分子内可以存在氢键。C项正确，因正确，因为氢键造就了常温常造就了常温常压下的水是液下的水是液态，而液，而液态的水是的水是生物体生物体营养养传递的基的基础。D项水在气水在气态时，分子，分子间距离大，一般距离大，一般认为分子之分子之间没有没有氢键。课堂互动讲练课堂互动讲练要点一要点一范德华力、氢键及共价键比较范德华力、氢键及共价键比较范德范德华力力氢键共价共价键概念概念物物质分子之分子之间普遍存在普遍存在的一种相互的一种相互作用力，又作用力，又称分子称分子间作作用力用力由已由已经与与电负性很性很强强的原子的原子形成共价形成共价键的的氢原子
10、与另一原子与另一个分子中个分子中电负性很性很强强的原子的原子之之间的作用力的作用力原子原子间通通过共用共用电子子对所形所形成的相互成的相互作用作用范德范德华力力氢键共价共价键分分类分子内分子内氢键、分子、分子间氢键极性共价极性共价键、非极、非极性共价性共价键特征特征无方向性、无方向性、无无饱和性和性有方向性、有方向性、有有饱和性和性有方向性、有方向性、有有饱和性和性强强度比度比较共价共价键氢键范德范德华力力范德范德华力力氢键共价共价键影响影响强强度度的因的因素素随着分子极随着分子极性增大而增大性增大而增大组成和成和结构构相似的物相似的物质，相相对分子分子质量量越大，分子越大，分子间作用力越大作
11、用力越大对于于AHB，A、B的的电负性性越大，越大，B原原子的半径越子的半径越小，小，键能越能越大大成成键原子半原子半径越小，径越小，键长越短，越短，键能越大，共能越大，共价价键越越稳定定范德范德华力力氢键共价共价键对物物质性性质的的影响影响影响物影响物质的熔、的熔、沸点、溶解度等沸点、溶解度等物理性物理性质组成和成和结构相构相似的物似的物质，随相，随相对分子分子质量的增量的增大，物大，物质的熔、的熔、沸点升高。如沸点升高。如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分影响分子的子的稳定定性性共价共价键键能越大，能越大，分子分子稳定定性越性越强强特特别提提醒醒：(
12、1)有有氢键的的分分子子间也也有有范范德德华力力，但有范德但有范德华力的分子力的分子间不一定有不一定有氢键。(2)氢键与范德与范德华力主要影响物力主要影响物质的物理性的物理性质。如熔点、沸点等。化学如熔点、沸点等。化学键主要影响物主要影响物质的化学的化学性性质。下列下列说法不正确的是法不正确的是()A分子分子间作用力是分子作用力是分子间相互作用力的相互作用力的总称称B分子分子间氢键的形成的形成对物物质的溶解度有影响的溶解度有影响C范德范德华力与力与氢键可同可同时存在于分子之存在于分子之间D氢键是一种特殊的化学是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自，它广泛地存在于自然界中然界中例例例例1 1【解析
13、解析】分子分子间作用力是分子作用力是分子间相互作用相互作用力的力的总称，称，A正确；范德正确；范德华力是分子与分子力是分子与分子间的相互作用力，而的相互作用力，而氢键是分子是分子间比范德比范德华力稍力稍强强的作用力，它的作用力，它们可以同可以同时存在于分子存在于分子之之间，C正确；分子正确；分子间氢键的形成除使物的形成除使物质的熔、沸点升高外，的熔、沸点升高外，对物物质的溶解度等也有的溶解度等也有影响，影响，B正确；正确；氢键不是化学不是化学键，化学，化学键是原是原子与原子子与原子间强强烈的相互作用，烈的相互作用，D错误。【答案答案】D【误区区警警示示】(1)分分子子间作作用用力力不不等等价价
14、于于范范德德华力力，对某某些些分分子子来来说分分子子间作作用用力力包包括括范范德德华力和力和氢键。(2)氢键不是化学不是化学键。要点二要点二分子间作用力对物质性质的影响分子间作用力对物质性质的影响1范德范德华力力对物物质性性质的影响的影响(1)对物物质熔、沸点的影响熔、沸点的影响一一般般说来来，组成成和和结构构相相似似的的物物质，相相对分分子子质量量越越大大，分分子子间作作用用力力越越大大，物物质的的熔熔、沸沸点点通通常常越越高高。如如熔熔、沸沸点点：I2Br2Cl2F2，RnXeKrArNeHe。(2)对物物质溶解性的影响溶解性的影响如：在如：在273 K、101 kPa时，氧气在水中的溶解
15、度，氧气在水中的溶解度(0.049 cm3L1)比氮气在水中的溶解度比氮气在水中的溶解度(0.024 cm3L1)大，就是因大，就是因为O2与水分子之与水分子之间的作用力比的作用力比N2与水与水分子之分子之间的作用力大所的作用力大所导致的。致的。(3)相似相溶原理相似相溶原理极性分子易溶于极性溶极性分子易溶于极性溶剂中中(如如HCl易溶于水中易溶于水中)，非极性分子易溶于非极性溶，非极性分子易溶于非极性溶剂中中(如如I2易溶于易溶于CCl4中，白磷易溶于中，白磷易溶于CS2中中)。2氢键对物物质性性质的影响的影响(1)对物物质熔、沸点的影响熔、沸点的影响某些某些氢化物分子存在化物分子存在氢键，
16、如，如H2O、NH3、HF等，会比同族等，会比同族氢化物沸点反常，如化物沸点反常，如H2OH2TeH2SeH2S。当当氢键存在于分子内存在于分子内时，它，它对物物质性性质的影的影响与分子响与分子间氢键对物物质性性质产生的影响是不同生的影响是不同的。的。邻羟基苯甲基苯甲醛的的氢键存在于分子内部，存在于分子内部，对羟基苯甲基苯甲醛存在分子存在分子间氢键，因此，因此对羟基苯甲基苯甲醛的熔点、沸点分的熔点、沸点分别比比邻羟基苯甲基苯甲醛的熔点、的熔点、沸点高。沸点高。(2)对物物质密度的影响密度的影响氢键的存在，会使物的存在，会使物质的密度出的密度出现反常，如液反常，如液态水水变为冰，密度会冰，密度会
17、变小。小。(3)对物物质溶解度的影响溶解度的影响溶溶剂和溶和溶质之之间存在存在氢键，溶解性好，溶，溶解性好，溶质分分子不能与水分子形成子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比，在水中溶解度就比较小。如小。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶，就是因乙酸等能与水混溶，就是因为它它们与水形成了与水形成了分子分子间氢键的原因。的原因。(4)氢键对物物质结构的影响构的影响氢键的存在使一些物的存在使一些物质具有一些特殊具有一些特殊结构，如构，如冰晶体的孔穴冰晶体的孔穴结构；构；DNA的双螺旋的双螺旋结构等。构等。特特别提醒：提醒：判断物判断物质的性的性质受
18、何种作用力影受何种作用力影响，首先要弄清响，首先要弄清该性性质是物理性是物理性质还是化学是化学性性质，然后找出其影响因素。同，然后找出其影响因素。同时也要能根也要能根据作用力的据作用力的强强弱分析物弱分析物质性性质的的变化化规律。律。如如键能越大，能越大，键长越短，越短，键能越能越强强，化学性，化学性质越越稳定；相定；相对分子分子质量越大，分子量越大，分子间作用作用力越力越强强，熔、沸点越高。，熔、沸点越高。 如如图中中A、B、C、D四四条条曲曲线分分别表表示示A、A、A、A族族元元素素的的气气态氢化化物物的的沸沸点点，其其中中表表示示A族族元元素素气气态氢化化物物沸沸点点的的是是曲曲线_，表
19、表示示A族族元元素素气气态氢化化物物沸沸点点的的是是曲曲线_；同同一一族族中中第第3、4、5周周期期元元素素的的气气 态 氢 化化 物物 沸沸 点点 依依 次次 升升 高高 ， 其其 原原 因因 是是_。曲曲线中中第第2周周期期元元素素的的气气态氢化化物物的的沸沸点点显著著高高于于第第3周周期期元元素素气气态氢化化物物的的沸沸点点，其其原原因因是是_。例例例例2 2【解析解析】H2O与与H2O分子之分子之间可形成四个可形成四个氢键，故沸点最高，故，故沸点最高，故A为A族族氢化物沸点曲化物沸点曲线，A族的族的氢化物都化物都为非极性分子，沸点非极性分子，沸点较低，低，第第2周期元素的周期元素的氢化
20、物化物间不存在不存在氢键，故，故选D。由于同一主族中第由于同一主族中第3、4、5周期元素的气周期元素的气态氢化物化物间不存在不存在氢键，且，且结构相似，所以它构相似，所以它们沸沸点与范德点与范德华力有关，而范德力有关，而范德华力与相力与相对分子分子质量有关，故随着相量有关，故随着相对分子分子质量的增大，沸点随量的增大，沸点随之升高。曲之升高。曲线中第中第2周期元素的气周期元素的气态氢化物沸化物沸点点显著高于第著高于第3周期元素气周期元素气态氢化物，原因是化物，原因是第第2周期元素周期元素氢化物分子化物分子间存在存在氢键。【答答案案】AD结构构相相似似，相相对分分子子质量量增增大大，范范德德华力
21、力增增大大，沸沸点点升升高高分分子子间存存在在氢键【规律方法律方法】影响物影响物质性性质因素的判断因素的判断在在分分子子内内部部和和分分子子间存存在在着着不不同同的的作作用用力力，这些些作作用用力力对分分子子的的物物理理性性质和和化化学学性性质都都有有不不同同程程度度的的影影响响。因因此此在在分分析析某某些些性性质时容容易易造造成混淆。成混淆。(1)共价共价键是原子是原子间通通过共用共用电子子对形成的化学形成的化学键，它存在于分子内部，影响物，它存在于分子内部，影响物质的化学性的化学性质，如如稳定性、活定性、活泼性等。性等。(2)分子分子间作用力是分子作用力是分子间微弱的相互作用，包括微弱的相
22、互作用，包括范德范德华力和力和氢键。分子。分子间作用力只影响物作用力只影响物质的物的物理性理性质，如熔点、沸点、硬度等。，如熔点、沸点、硬度等。(3)氢键是一种介于化学是一种介于化学键和范德和范德华力之力之间的相互的相互作用，它只存在于分子作用，它只存在于分子间或分子内活或分子内活动性性较强强的的非金属元素非金属元素N、O、F和与之相和与之相邻的的H之之间。氢键的存在的存在对物物质的熔点、沸点、溶解性等物理性的熔点、沸点、溶解性等物理性质有很大影响，如有很大影响，如H2O的沸点比的沸点比H2S的高的高许多，多，NH3极易溶于水等。极易溶于水等。(4)由于稀有气体是由于稀有气体是单原子分子，因此
23、在形成晶体原子分子，因此在形成晶体时，只存在分子，只存在分子间作用力，而不存在共价作用力，而不存在共价键。变式式训练2若若不不断断地地升升高高温温度度，实现“雪雪花花水水水水蒸蒸气气氧氧气气和和氢气气”的的变化化。在在变化化的的各各阶段段被被破破坏坏的的粒粒子子间主主要要的的相相互互作作用用依依次次是是()A氢键；分子；分子间作用力；非极性作用力；非极性键B氢键；氢键；极性；极性键C氢键；极性；极性键；分子；分子间作用力作用力D分子分子间作用力；作用力；氢键；非极性；非极性键解析：解析：选B。固。固态的水与液的水与液态的水分子的水分子间的作用的作用力种力种类相同，均相同，均为氢键和范德和范德华
24、力，区力，区别在于在于氢键的数目，故由固的数目，故由固态水水液液态水破坏水破坏氢键，同，同样，由液由液态水水变为水蒸气水蒸气时，破坏的也是，破坏的也是氢键，而由，而由H2O(气气)H2(气气)O2(气气)时破坏了化学破坏了化学键，故，故选B。探究整合应用探究整合应用水水分分子子间存存在在“氢键”从从而而彼彼此此结合合而而形形成成(H2O)n。在在冰冰中中每每个个水水分分子子被被4个个水水分分子子包包围形形成成变形形的的正正四四面面体体，通通过氢键相相互互连接接成成庞大大的的冰冰晶晶体体，其其结构构示示意意图如如图所示：所示：(1)1 mol冰中有冰中有_mol“氢键”。(2)在在冰冰的的结构构
25、中中，每每个个水水分分子子与与相相邻的的4个个水水分分子子以以氢键相相连接接。在在冰冰晶晶体体中中除除氢键外外，还存存在在范范德德华力力(11 kJmol1)。已已知知冰冰的的升升华热是是51 kJmol 1，则冰冰晶晶体体中中氢键的的能能量量是是_kJmol1。(3)用用x、y、z分分别表示表示H2O、H2S、H2Se的沸点的沸点()，则x、y、z的大小关系是的大小关系是_，其判，其判断依据是断依据是_(3)氢键对物物质熔熔、沸沸点点的的影影响响：某某些些氢化化物物分分子子间存存在在氢键，如如H2O、NH3、HF等等，会会使使同同族族氢化物沸点反常，如化物沸点反常，如H2OH2TeH2SeH2S。【答案答案】(1)2(2)20(3)xzy水分子水分子间存在存在氢键，故沸点最高，硒，故沸点最高，硒化化氢比硫化比硫化氢相相对分子分子质量大，分子量大，分子间作用力作用力大，故硒化大，故硒化氢沸点高沸点高知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进入入课件目件目录按按ESC键退出全屏播放退出全屏播放谢谢使用使用同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
