1、第4节分子间作用力与物质性质1.结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。2.了解分子间作用力对物质的状态等方面的影响。3了解含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质的影响。范德华力与物质性质1分子间作用力(1)概念分子间存在的一类弱的_。(2)分类2范德华力(1)概念：_间普遍存在的一种_，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。(2)特点：比化学键的键能_得多。(3)实质：_，没有饱和性和方向性。3范德华力与物质性质(1)范德华力对物质性质的影响范德华力主要影响物质的_、沸点等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点_，如F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点依次_。(2)影响范德
2、华力的因素结构和组成相似的物质，_越大，范德华力越强。分子的_越强，范德华力越强。自我校对：相互作用力范德华力氢键分子相互作用力小电性作用熔点越高升高相对分子质量极性1判断正误(1)分子间作用力就是范德华力。()(2)范德华力存在于任何物质中。()(3)范德华力比化学键弱得多。()(4)CH4、C2H6、C3H8的熔点、沸点依次升高。()(5)HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，是因为分子间作用力依次减弱。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列叙述与范德华力无关的是()A气态物质在加压或降温时能凝结或凝固B干冰易于升华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
3、：选D。一般来说，由分子构成的物质，其物理性质通常与范德华力的大小密切相关。A、B、C三个选项中涉及的物质都是由分子构成的，故其表示的物理性质与范德华力的大小有关系。只有D项中的NaCl是离子化合物，不存在分子，故其物理性质与范德华力无关。1化学键与范德华力的比较化学键范德华力概念分子内相邻的原子间强烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力存在分子内原子间分子间(近距离)强弱较强比化学键弱得多对物质性质的影响主要影响化学性质主要影响物理性质2.对范德华力存在的理解(1)离子化合物中只存在化学键，不存在范德华力。(2)范德华力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间及稀有气体
4、分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在范德华力。范德华力的判断1. 卤素单质从F2到I2，在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是()A原子间的化学键键能逐渐减小B范德华力逐渐增大C原子半径逐渐增大D氧化性逐渐减弱解析：选B。卤素单质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，状态由气态液态固态。2共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力。下列物质：Na2O2、SiO2、石墨、金刚石、CaCl2、干冰，其中含有两种不同类型的作用力的是()ABC D解析：选B。Na2O2中存在离子键和非极性共价键，SiO2中只存在极
5、性共价键，石墨中存在共价键和范德华力，金刚石中只存在共价键，CaCl2中只存在离子键，干冰中存在共价键和范德华力。3下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是()ANa2O和SiO2熔化BMg和S熔化C氯化钠和蔗糖熔化D碘和干冰升华解析：选D。A项，Na2O熔化破坏离子键，SiO2熔化破坏共价键；B项，Mg熔化破坏金属键，S熔化破坏范德华力；C项，NaCl熔化破坏离子键，蔗糖熔化破坏范德华力；D项，均破坏范德华力。范德华力对物质性质的影响4下列说法正确的是()A分子间作用力越大，分子越稳定B分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高C相对分子质量越大，其范德华力越大D分子间只存在范
6、德华力解析：选B。分子间作用力主要影响物质的物理性质，化学键主要影响物质的化学性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，A项不正确，B项正确；分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，其范德华力越大，C项不正确；有些物质的分子间除存在范德华力外，还存在其他作用力，D项不正确。5有下列两组命题：A组B组.HI键的键能大于HCl键的键能.HI键的键能小于HCl键的键能.HI的分子间作用力大于HCl的分子间作用力.HI的分子间作用力小于HCl的分子间作用力a.HI比HCl稳定bHCl比HI稳定cHI的沸点比HCl高dHI的沸点比HCl低B组命题正确且能用A组命题进行解释的是()abcdA BC D
7、解析：选B。键能的大小决定物质的热稳定性，键能越大，物质越稳定，HCl键的键能比HI键的键能大，HCl比HI稳定；分子间作用力影响物质沸点的高低，分子间作用力越大， 沸点越高，HI的分子间作用力大于HCl的分子间作用力，HI的沸点比HCl高。氢键与物质性质1氢键的概念当氢原子与_大的原子X以共价键结合时，H原子与另一个_大的原子Y之间的_相互作用和一定程度的轨道_作用。2氢键的表示形式(1)通常用_表示氢键，其中XH表示氢原子和X原子以_相结合。(2)氢键的键长是指_间的距离，键能是指XHY分解为_和_所需要的能量。3氢键的形成条件(1)氢原子位于X原子和Y原子之间。(2)X、Y原子所属元素具
8、有很强的_和很小的_。一般是_原子、_原子和_原子。4氢键的类型氢键5氢键的特征(1)氢键的键能比范德华力的作用能_，比化学键的键能_。(2)氢键具有一定的_和_。6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)氢键也影响物质的_、_等过程。自我校对：电负性电负性静电重叠XHY共价键X和YXHY电负性原子半径氮氧氟分子内分子间大一些小得多方向性饱和性升高电离溶解1判断正误(1)H2O分子间在任何情况下都存在氢键。()(2)氢键的作用比范德华力大，氢键是化学键。()(3)水分子易与NH3分子形成氢键，增大了NH3的溶解度。()(4)沸点：H2OH2S是因为相对分子质量：
9、H2O BC D解析：选A。氢键可以表示为XHY，氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关。电负性越大，形成的氢键越强。氢键的强弱还和Y的原子半径大小有关，Y的原子半径越小，越能接近HX键，形成的氢键也越强。例如：F的电负性最大，半径又小，所以FHF是最强的氢键，OHO次之，OHN又次之，NHN最弱。1分子间存在的作用分子间作用力，包括范德华力和氢键。2相邻原子间存在的强烈作用化学键，包括离子键、共价键、金属键。3强弱关系：化学键氢键范德华力。4氢键分为分子间氢键和分子内氢键，对物质性质的影响分子间氢键大于分子内氢键。如熔点、沸点：。5与H原子结合的X原子的电负性越强，形成氢键时氢键的作用能越大。已
10、知各种硝基苯酚的性质如下表：名称结构简式溶解度/g(25 )熔点/沸点/邻硝基苯酚0.245100间硝基苯酚1.496194对硝基苯酚1.7114295下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是()A邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔、沸点低于另两种硝基苯酚B间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键C对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔、沸点较高D三种硝基苯酚都不能与水分子形成氢键，所以在水中溶解度小解析邻硝基苯酚主要形成分子内氢键，间硝基苯酚、对硝基苯酚主要形成分子间氢键，分子间氢键的形成使物质熔、沸点升高，A、C项正确；三种硝基苯酚都可以与水分子形成氢键，故B项正确，D项不正确。答案D判
11、断物质性质的影响因素的方法(1) H过程中，断裂的是氢键吗？(2)范德华力的作用能为a kJmol1，化学键的键能为b kJmol1，氢键的作用能为c kJmol1，则a、b、c的大小关系如何？答案：(1)不是。电离时断裂OH共价键。(2)bca。氢键的形成及判断1下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是()ANH3 BCH2S DC2H5OH解析：选B。通常能形成氢键的分子中含有：NH键、HO键或HF键。NH3、CH3CH2OH有氢键但只存在于分子间。B项中的OH键与另一分子该物质中或OH中的O原子可在分子间形成氢键，同一分子的OH键与邻位中的O原子可在分子内形成氢键。2若实现“雪花水水蒸气氧
12、气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是()A氢键分子间作用力非极性键B氢键氢键极性键C氢键极性键分子间作用力D分子间作用力氢键非极性键解析：选B。由于氧原子电负性很大，故雪花、水中的水分子间均存在氢键，雪花水水蒸气属于水的三态变化，只改变分子间距离，故破坏的是分子间作用力，即破坏氢键；水蒸气氧气和氢气发生了化学变化，故水分子内部的HO极性键断裂。3氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3H2O的结构式为()A BCD解析：选B。从氢键的成键原理上看，A、B都成立，但依据NH3H2ONHOH，可知B项正确。
13、氢键对物质性质的影响4下列物质的性质与氢键无关的是()A冰的密度比液态水的密度小BNH3易液化CNH3分子比PH3分子稳定D相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高解析：选C。冰由于氢键的作用，使水分子的排列更加有序，水结成冰，体积会膨胀，故冰的密度比水的密度小；NH3分子间也存在氢键，增强了分子间作用力，使NH3易液化；H2O分子间存在氢键，而H2S分子间无氢键，故H2O的沸点较高；NH3比PH3稳定，原因是NH键的键能比PH键的键能大。5下列说法是否正确？若不正确，请说明理由。(1)乙醇能与水互溶是由于乙醇分子与水分子之间只存在范德华力。_。(2)碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分
14、子之间存在氢键。_。(3)邻羟基苯甲酸()的沸点与对羟基苯甲酸()的沸点相同是由于它们互为同分异构体。_。解析：(1)乙醇能与水互溶是由于乙醇分子与水分子之间存在氢键。(2)碘化氢与氯化氢的结构和组成相似，分子之间都只存在范德华力，碘化氢的相对分子质量比氯化氢的相对分子质量大，故碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高。(3)邻羟基苯甲酸分子内存在氢键，对羟基苯甲酸分子间存在氢键，故邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低。答案：(1)不正确，乙醇分子与水分子之间不仅存在范德华力，还存在氢键，乙醇与水互溶主要是由于乙醇分子与水分子之间存在氢键(2)不正确，碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢的相对分子
15、质量大于氯化氢的相对分子质量，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高(3)不正确，邻羟基苯甲酸分子内存在氢键，对羟基苯甲酸分子间存在氢键，故邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低重难易错提炼1.分子间作用力包括范德华力和氢键。氢键不是化学键。2.范德华力是普遍存在的一种分子间作用力，属于电性作用。3.对于结构和组成相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力增强。范德华力越强，物质的熔点和沸点越高。4.氢键属于一种较强的分子间作用力，分子间氢键使物质的熔、沸点升高，溶解性增大，分子内氢键使物质的熔、沸点降低。5.氢键存在于含HF、HO、HN等键的分子间或分子内。6.粒子间作用的强度：化学键
16、氢键范德华力。课后达标检测基础巩固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的物质的熔、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解析：选D。范德华力是影响物质物理性质的重要因素。2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一水合氨分子中的氨分子与水分子之间D可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子之间解析：选D。只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键时才可能形成氢键(如N、O、F)，CH键不是强极性共价键，故选
17、D。3在化学上常用一条短线表示一个化学键，如图所示的有关结构中，直线(包括虚线)不表示化学键或分子间作用力的是()答案：C4下列关于氢键的说法正确的是()A由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为HFH2ONH3B氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内C没有氢键，就没有生命D相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多解析：选C。由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF在同主族氢化物中的沸点反常，但常温下水为液体，则沸点高低顺序为H2OHFNH3，故A错误；氢键存在于不直接相连的H原子与电负性较大的原子间，则可以存在于分子之间，也可以存在于分子内，故B错
18、误；由于氢键的存在，常温常压下水为液态，而水的液态是生物体营养传递的基础，故C正确；气态时，分子间距离增大，不存在氢键，液态和固态时均有氢键，且氢键的数目相同，故D错误。5下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是()A液溴和苯分别受热变为气体B干冰和氯化铵分别受热变为气体C二氧化硅和铁分别受热熔化D食盐和葡萄糖分别溶解在水中解析：选A。A项，均克服分子间作用力(或范德华力)；B项，前者克服分子间作用力，后者克服离子键；C项，前者克服共价键，后者克服金属键；D项，前者克服离子键，后者克服分子间作用力。6下列有关范德华力的强弱对比正确的是()ACH4CH3CH3BCH3CH2CH
19、2CH2CH3CSO2CO2D解析：选B。CH4和CH3CH3的结构类似，前者的相对分子质量小于后者，故前者的范德华力小于后者；CH3CH2CH2CH2CH3与是同分异构体，相对分子质量相同，后者的支链比前者多，前者的分子之间的接触面积大于后者，范德华力也是前者大于后者；SO2的相对分子质量大于CO2，且SO2是极性分子，而CO2是非极性分子，故SO2分子间的范德华力大于CO2；的极性小于，且两者相对分子质量相同，故的分子间的范德华力大于。7下列化合物的沸点相比较，前者低于后者的是()A乙醇与氯乙烷B邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸()C对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛DC3F8(全氟丙烷)与C3H8
20、解析：选B。根据一般强弱规律：分子间氢键分子内氢键范德华力，进行比较。比较分子结构相似的物质的沸点高低，无氢键存在时，比较相对分子质量的相对大小。8在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键的强弱无关的变化规律是()AH2O、H2S、H2Se、H2Te的热稳定性依次减弱B熔点：AlMgNaKCNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低DCF4、CCl4、CBr4、CI4的熔、沸点依次升高解析：选D。D项中四种物质熔、沸点依次升高，是由于四种物质的相对分子质量依次增大，范德华力依次增大造成的。9下列说法中正确的是()AC60气化和金刚石熔化克服的作用力相同B甲酸甲酯的熔
21、点高于乙酸的熔点C氯化钠和氯化氢溶于水时，破坏的化学键都是离子键D通常状况下，乙醇呈液态，说明乙醇分子间存在氢键解析：选D。A项，C60气化克服分子间作用力，金刚石熔化克服共价键；B项，乙酸分子间存在氢键，故熔点：CH3COOHHCOOCH3；C项，NaCl溶于水破坏离子键，HCl溶于水破坏共价键。10分析下表中四种物质的相关数据，并回答下列问题：物质CH4SiH4NH3PH3沸点(K)101.7161.2239.7185.4分解温度(K)8737731 073713.2(1)NH3的沸点比PH3高的原因是_。(2)CH4的分解温度比SiH4高的原因是_。(3)CH4的沸点比SiH4低的原因是
22、_。答案：(1)NH3分子间含有氢键，PH3分子间含有范德华力，氢键比范德华力强(2)C半径小于Si，键长：CH键小于SiH键，键能：CH键大于SiH键(3)结构和组成相似，相对分子质量：SiH4CH4，范德华力：SiH4CH411试用有关知识解释下列原因：(1)有机物大多难溶于水，为什么乙醇和乙酸可与水互溶？_。(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量大于乙醇，为什么乙醇的沸点比乙醚高得多？_。(3)从氨合成塔里分离出NH3，采用_的方法，为什么？_。(4)水在常温情况下，其组成的化学式可用(H2O)m表示，为什么？_。解析：(1)乙醇的醇羟基、乙酸的羧基均可与水(HOH)互相形成分子
23、间的氢键，形成缔合分子相互结合，故可互溶。(2)乙醇分子间通过氢键结合产生的作用力比乙醚分子间作用力要大，故乙醇的相对分子质量虽比较小，但分子间作用力较大，所以沸点高。(3)采用加压使NH3液化后，与H2、N2分离，因为NH3分子间存在氢键，故易液化。(4)常温情况下，水分子不是以单个分子形式存在，而是依靠氢键缔合成较大的分子，所以用(H2O)m表示其存在更符合实际。答案：(1)乙醇和乙酸均可与水互相形成分子间的氢键，且结构相似，根据“相似相溶”原理知可互溶(2)乙醇分子间存在较强的氢键，所以乙醇的沸点比乙醚高得多(3)加压使NH3液化后，与H2、N2分离因为NH3分子间存在氢键，易液化(4)
24、水分子依靠分子间氢键缔合成较大的分子，用(H2O)m表示其存在更符合实际12X、Y、Z、E四种元素中，X原子核外的M层上只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层电子数的2倍，Z是地壳中含量(质量分数)最高的元素，E是元素周期表中电负性最大的元素。请回答下列问题：(1)X、Y、E的元素符号依次为_、_、_。(2)X、Y、Z、E的简单氢化物中，存在氢键的是_，用氢键表示式写出它们的液态混合物中存在的所有氢键：_。解析：(1)X原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，为硫元素，Y为碳元素，Z为氧元素，E为氟元素。(2)在H2S、CH4、H2O、HF中，H2O、HF中存在氢键，并且
25、它们的液态混合物中存在的氢键有四种。答案：(1)SCF(2)H2O、HFFHF、FHO、OHO、OHF能力提升13下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是()A在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱CF2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高DCH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点依次升高解析：选B。A项，N2和O2都是非极性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同条件下，O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B项，HF、HCl、HBr、HI
26、的热稳定性与其分子中的极性键的强弱有关，而与分子间作用力无关。C项，F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，故其熔、沸点依次升高。D项，烷烃分子之间的作用力随相对分子质量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸点依次升高，在烷烃的同分异构体中，支链越多，分子间作用力越小，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点低于正丁烷。14只有在化合物中才能存在的化学键是()离子键氢键共价键极性键非极性键ABC D解析：选A。单质中也可以存在的化学键有共价键和非极性键，例如：H2、O2、N2等，故不选；氢键不是化学键，且氢键易存在于分子间，故氢键也不能选；离子键只能存在于阴阳离子
27、之间，阴阳离子形成的物质一定是化合物，故可选；极性键存在于不同种原子之间，形成的物质一定是化合物，故可选。15如图所示每条折线表示元素周期表AA中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是()AH2S BHClCPH3 DSiH4解析：选D。常见氢化物分子间形成氢键的有：H2O、HF、NH3，由图示沸点变化折线可知a点所在折线为A 族元素氢化物的沸点变化，因为相对分子质量：SnH4GeH4SiH4CH4，则有沸点：SnH4GeH4SiH4CH4，故a点表示SiH4。16氧是地壳中含量最多的元素，氮是空气中含量最多的元素。(1)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力
28、和氢键由强到弱的顺序依次为_。(2) 的沸点高于，其原因是_。(3)N、P、As都属于第A族元素，形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序为_。(4)如图a表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图b)。分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_(填标号)。aCF4bCH4cNHdH2O解析：(1)OH键属于化学键，氢键和范德华力均属于分子间作用力，但氢键比范德华力强。(2) 和都存在范德华力，但前者存在分子间氢键，后者存在分子内氢键，故前者的沸点高于后者。(3)N、P、As元素形成的简单氢化物分别为N
29、H3、PH3和AsH3，NH3能形成分子间氢键，其沸点最高。AsH3的相对分子质量大于PH3，则AsH3的范德华力强于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求某分子或离子是正四面体结构且能形成4个氢键，只有NH符合。答案：(1)OH键氢键范德华力(2) 能形成分子间氢键，而能形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大(3)NH3AsH3PH3(4)c17A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应水化物的酸性在同周期中最强，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。(1)C原子的价电子排布式为
30、_。(2)B的单质分子中存在_个键，_个键。(3)已知B的气态氢化物很容易与H结合，B原子与H间形成的键叫_，形成的离子的空间构型呈_，其中B原子采取的杂化方式是_。(4)在A、B、C、D四种元素形成的电子总数相同的四种氢化物中沸点最低的是_(写分子式)，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是_。解析：根据题给信息，A为短周期元素，其气态氢化物的相对分子质量在同族元素氢化物中不是最大的，而沸点最高，说明A的氢化物可形成氢键，故A可能是N、O、F中的一种，则A、B、C、D为第2周期元素，B的最高价氧化物对应水化物的酸性在同周期中最强，则B为氮，C的电负性介于A、B之间，则C为氧，A为氟；D与B相邻
31、，则D为碳。(1)主族元素的价电子指最外层电子，氧原子的价电子排布式为2s22p4；(2)B单质即N2，其结构式为NN，叁键中有1个键，2个键；(3)NH3分子中氮原子上有一对孤对电子，可与H以配位键结合成NH，据价电子对互斥理论知，该微粒为正四面体形，其中N的杂化方式为sp3杂化；(4)A、B、C、D四种元素形成的电子总数相同的氢化物分别是HF、NH3、H2O、CH4，其中CH4的沸点最低，因为只有CH4分子间不能形成氢键，其他三种分子间均能形成氢键，故它们的沸点显著高于CH4。答案：(1)2s22p4(2)12(3)配位键正四面体形sp3杂化(4)CH4CH4分子间不能形成氢键，其他三种分子间均可形成氢键