1、第第4節分子間作用力與物質性質節分子間作用力與物質性質課程標準導航課程標準導航1. 結合實例說明化學鍵和分子間作用力的區結合實例說明化學鍵和分子間作用力的區別。別。2了解分子間作用力對物質的狀態等方面的了解分子間作用力對物質的狀態等方面的影響。影響。3了解含有氫鍵的物質，知道氫鍵的存在對了解含有氫鍵的物質，知道氫鍵的存在對物質性質的影響。物質性質的影響。新知初探自學導引新知初探自學導引自主學習自主學習一、分子間作用力一、分子間作用力1.概念概念分子間存在的一類弱的分子間存在的一類弱的_。2.分類分類相互作用力相互作用力范德華力范德華力氫鍵氫鍵 想一想想一想1水分解與水的三態變化相同嗎？水分解與

2、水的三態變化相同嗎？提示：提示：不相同。水分解是破壞的化學鍵，而不相同。水分解是破壞的化學鍵，而水的三態變化則是分子間作用力的改變。水的三態變化則是分子間作用力的改變。二、范德華力與物質性質二、范德華力與物質性質概念概念固態和液態分子之間普遍存在的一固態和液態分子之間普遍存在的一種種_實質實質范德華力的實質范德華力的實質是是_作作用，無用，無飽和性飽和性和和_影響范德影響范德華力的因素華力的因素一般來說，結構和組成相似的物質，隨一般來說，結構和組成相似的物質，隨著著_的的增加，范德華力逐增加，范德華力逐漸增強漸增強范德華力與范德華力與物質的性質物質的性質范德華力主要影響物質范德華力主要影響物質

3、的的_、沸沸點等物理性質點等物理性質相互作用力相互作用力電性電性無方向性無方向性相對分子質量相對分子質量熔點熔點想一想想一想2.對于對于F2、Cl2、Br2和和I2四種物質，為什么通四種物質，為什么通常狀況下它們的狀態不同？常狀況下它們的狀態不同？提示：提示：由由F2I2狀態依次為氣體、氣體、液狀態依次為氣體、氣體、液體和固體，由于它們的組成與結構相似，由體和固體，由于它們的組成與結構相似，由F2I2相對分子質量增加，范德華力逐漸增相對分子質量增加，范德華力逐漸增強，故它們狀態不同。強，故它們狀態不同。三、氫鍵與物質性質三、氫鍵與物質性質概念概念氫原子與電負性很強的原子充分靠近氫原子與電負性很

4、強的原子充分靠近時，產時，產生生_和和一定程一定程度的軌道重疊作用度的軌道重疊作用表達方式表達方式用用_表表示示形成條件形成條件氫原子兩邊的氫原子兩邊的X原子和原子和Y原子所屬元原子所屬元素通常具有很強的電負性和很小素通常具有很強的電負性和很小的的_靜電相互作用靜電相互作用XHY原子半徑原子半徑特征特征氫鍵的作用大于范德華力，但比化學氫鍵的作用大于范德華力，但比化學鍵的鍵鍵的鍵能能_對物質性對物質性質的影響質的影響主要表現為物質的熔點和沸主要表現為物質的熔點和沸點點_，對物質電離、溶解等也對物質電離、溶解等也產生影響產生影響分類分類氫鍵氫鍵有有_和和分子間氫鍵分子間氫鍵小小升高升高分子內氫鍵分

5、子內氫鍵想一想想一想3.能形成氫鍵的物質中一定存在氫鍵嗎？能形成氫鍵的物質中一定存在氫鍵嗎？提示：提示：不一定。氫鍵的存在與物質的狀態有不一定。氫鍵的存在與物質的狀態有關，如固態、液態的水分子間存在氫鍵，氣關，如固態、液態的水分子間存在氫鍵，氣體水分子間則不存在氫鍵。體水分子間則不存在氫鍵。自主體驗自主體驗1.關于氫鍵的下列說法中正確的是關于氫鍵的下列說法中正確的是()A每個水分子中含有兩個氫鍵每個水分子中含有兩個氫鍵B在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵C分子間形成氫鍵能使物質的熔點和沸點分子間形成氫鍵能使物質的熔點和沸點升高升高DHF的穩定性很強，是因為其分子間能形的穩

6、定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵成氫鍵解析解析:選選C. 在固態或液態分子間存在氫鍵，且在固態或液態分子間存在氫鍵，且水分子能形成水分子能形成4個氫鍵；氫鍵只影響物質的物個氫鍵；氫鍵只影響物質的物理性質。理性質。2.下列關于范德華力影響物質性質的敘述下列關于范德華力影響物質性質的敘述中，正確的是中，正確的是()A范德華力是決定由分子構成物質熔點、沸范德華力是決定由分子構成物質熔點、沸點高低的惟一因素點高低的惟一因素B范德華力與物質的性質沒有必然的聯系范德華力與物質的性質沒有必然的聯系C范德華力能夠影響物質的化學性質和物理范德華力能夠影響物質的化學性質和物理性質性質D范德華力僅是影響物質部分物

7、理性質的一范德華力僅是影響物質部分物理性質的一種因素種因素解析：選解析：選D。范德華力和氫鍵是影響物質物理。范德華力和氫鍵是影響物質物理性質的重要因素。性質的重要因素。3.范德華力為范德華力為a kJmol1，化學鍵為，化學鍵為b kJmol1，氫鍵為，氫鍵為c kJmol1，則，則a、b、c的大小關系是的大小關系是()AbcaBbacCcbaDabc解析：選解析：選A。化學鍵鍵能最大，氫鍵的作用遠。化學鍵鍵能最大，氫鍵的作用遠小于化學鍵鍵能，卻大于范德華力。小于化學鍵鍵能，卻大于范德華力。要點突破講練互動要點突破講練互動探究導引探究導引1試用所學過的有關知識解釋為什么試用所學過的有關知識解釋

8、為什么H2O的沸的沸點比點比H2S高？高？范德華力、氫鍵與共價鍵的范德華力、氫鍵與共價鍵的區別區別提示：提示：H2O與與H2S結構相似，結構相似，M(H2O)Br2Cl2F2，RnXeKrArNeHe。(2)對物質溶解性的影響對物質溶解性的影響如：在如：在273 K、101 kPa時，氧氣在水中的溶時，氧氣在水中的溶解度解度(0.049 cm3L1)比氮氣在水中的溶解度比氮氣在水中的溶解度(0.024 cm3L1)大，就是因為大，就是因為O2與水分子之與水分子之間的作用力比間的作用力比N2與水分子之間的作用力大所與水分子之間的作用力大所導致的。導致的。2.氫鍵對物質性質的影響氫鍵對物質性質的影

9、響(1)對物質熔、沸點的影響對物質熔、沸點的影響某些氫化物分子存在氫鍵，如某些氫化物分子存在氫鍵，如H2O、NH3、HF等，會比同族氫化物沸點反常高，如等，會比同族氫化物沸點反常高，如H2OH2TeH2SeH2S。當氫鍵存在于分子內時，它對物質性質的當氫鍵存在于分子內時，它對物質性質的影響與分子間氫鍵對物質性質產生的影響是影響與分子間氫鍵對物質性質產生的影響是不同的。鄰羥基苯甲醛的氫鍵存在于分子內不同的。鄰羥基苯甲醛的氫鍵存在于分子內部，對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，部，對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，因此對羥基苯甲醛的熔點、沸點分別比鄰羥因此對羥基苯甲醛的熔點、沸點分別比鄰羥基苯甲醛的熔點、沸點高

10、。基苯甲醛的熔點、沸點高。(2)對物質密度的影響對物質密度的影響氫鍵的存在，會使物質的密度出現反常，如氫鍵的存在，會使物質的密度出現反常，如液態水變為冰，密度會變小。液態水變為冰，密度會變小。(3)對物質溶解度的影響對物質溶解度的影響溶劑和溶質之間存在氫鍵，溶解性好，溶質溶劑和溶質之間存在氫鍵，溶解性好，溶質分子不能與水分子形成氫鍵，分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就比較小。如在水中溶解度就比較小。如NH3極易溶于極易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能與水混水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能與水混溶，就是因為它們與水形成了分子間氫鍵的溶，就是因為它們與水形成了分子間氫鍵的原因。原因。(4)氫

11、鍵對物質結構的影響氫鍵對物質結構的影響氫鍵的存在使一些物質具有一些特殊結構，氫鍵的存在使一些物質具有一些特殊結構，如冰晶體的孔穴結構；如冰晶體的孔穴結構；DNA的雙螺旋結構的雙螺旋結構等。等。特別提醒特別提醒判斷物質的性質受何種作用力影響，首先要判斷物質的性質受何種作用力影響，首先要弄清該性質是物理性質還是化學性質，然后弄清該性質是物理性質還是化學性質，然后找出其影響因素。同時也要能根據作用力的找出其影響因素。同時也要能根據作用力的強弱分析物質性質的變化規律。如鍵能越強弱分析物質性質的變化規律。如鍵能越大，鍵長越短，鍵能越強，化學性質越穩大，鍵長越短，鍵能越強，化學性質越穩定；相對分子質量越大

12、，分子間作用力越定；相對分子質量越大，分子間作用力越強，熔、沸點越高。強，熔、沸點越高。即時應用即時應用2.下列物質的變化，破壞的主要是氫鍵的下列物質的變化，破壞的主要是氫鍵的是是()A碘單質的升華碘單質的升華B氯化鈉溶于水氯化鈉溶于水C氯化銨受熱分解氯化銨受熱分解D將水加熱變為水蒸氣將水加熱變為水蒸氣解析：選解析：選D。要解答本題，首先要找出哪些物。要解答本題，首先要找出哪些物質中存在著氫鍵。很顯然，只有某些分子間質中存在著氫鍵。很顯然，只有某些分子間存在氫鍵。水由液態變為氣態，除了破壞范存在氫鍵。水由液態變為氣態，除了破壞范德華力外，還要破壞氫鍵，而且主要是破壞德華力外，還要破壞氫鍵，而且

13、主要是破壞氫鍵。氫鍵。題型探究技法歸納題型探究技法歸納對分子間作用力的理解對分子間作用力的理解 下列事實，不能用氫鍵知識解釋的下列事實，不能用氫鍵知識解釋的是是()A水和乙醇可以完全互溶水和乙醇可以完全互溶B氨容易液化氨容易液化C干冰易升華干冰易升華D液態氟化氫化學式有時寫成液態氟化氫化學式有時寫成(HF)n的形式的形式【思路點撥思路點撥】本題的關鍵是：本題的關鍵是：(1)氫鍵與化學氫鍵與化學鍵、范德華力的區別；鍵、范德華力的區別；(2)氫鍵形成的條件。氫鍵形成的條件。【解析解析】水和乙醇分子間可形成氫鍵，所水和乙醇分子間可形成氫鍵，所以二者可互溶；氨分子間易形成氫鍵，所以以二者可互溶；氨分子

14、間易形成氫鍵，所以氨易液化；液態氨易液化；液態HF分子間存在氫鍵，故有時分子間存在氫鍵，故有時寫成寫成(HF)n；只有；只有C不存在氫鍵。不存在氫鍵。【答案答案】C分子間作用力與物質的性質分子間作用力與物質的性質 下圖中每條折線表示周期表下圖中每條折線表示周期表AA中的某一族元素氫化物的沸點變化，每個小中的某一族元素氫化物的沸點變化，每個小黑點代表一種氫化物，其中黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是點代表的是() AH2SBHClCPH3 DSiH4【思路點撥思路點撥】解決此題的關鍵要注意兩解決此題的關鍵要注意兩點：點：(1)是弄清物質的組成與結構特點；是弄清物質的組成與結構特點；(2)是分析

15、微粒間的作用力種類。是分析微粒間的作用力種類。【解析解析】根據范德華力的知識，相對分子質根據范德華力的知識，相對分子質量越大，物質的熔、沸點越高。量越大，物質的熔、沸點越高。4條折線中有條折線中有3條反常，這說明有氫鍵的影響，氨氣、水、條反常，這說明有氫鍵的影響，氨氣、水、氟化氫出現熔、沸點升高。正常曲線中的氟化氫出現熔、沸點升高。正常曲線中的a物質只能是物質只能是A族元素形成的氫化物。族元素形成的氫化物。【答案答案】D【規律方法規律方法】(1)組成與結構相似的物質，組成與結構相似的物質，相對分子質量越大，溶、沸點越高，如熔、相對分子質量越大，溶、沸點越高，如熔、沸點：沸點：O2N2，HIHB

16、rHCl。(2)組成和結構不相似的物質組成和結構不相似的物質,分子極性越分子極性越大大,其熔、沸點越高，如熔、沸點：其熔、沸點越高，如熔、沸點：CON2。(3)在同分異構體中在同分異構體中,一般來說一般來說,支鏈數越多支鏈數越多,熔、沸點越低，如沸點：正戊烷熔、沸點越低，如沸點：正戊烷異戊烷異戊烷新新戊烷；同分異構體的芳香烴及其衍生物，其戊烷；同分異構體的芳香烴及其衍生物，其熔、沸點高低順序是鄰熔、沸點高低順序是鄰間間對。對。熱點示例思維拓展熱點示例思維拓展氫鍵及其對物質性質的影響氫鍵及其對物質性質的影響(1)形成條件。形成條件。要有一個與電負性很大的元素要有一個與電負性很大的元素X形成強極形

17、成強極性鍵的氫原子，如性鍵的氫原子，如H2O中的氫原子。中的氫原子。要有一個電負性很大，含有孤電子對并帶要有一個電負性很大，含有孤電子對并帶有部分負電荷的原子有部分負電荷的原子Y，如，如H2O中的氧原中的氧原子。子。X和和Y的原子半徑要小，這樣空間位阻較的原子半徑要小，這樣空間位阻較小。小。一般來說能形成氫鍵的元素為一般來說能形成氫鍵的元素為N、O、F。(2)氫鍵的存在。氫鍵的存在。含含HO、NH、HF鍵的物質。鍵的物質。有機化合物中的醇類和羧酸類等物質。有機化合物中的醇類和羧酸類等物質。(3)氫鍵的類型。氫鍵的類型。盡管人們將氫鍵歸結為一種分子間作用力，盡管人們將氫鍵歸結為一種分子間作用力，

18、但是氫鍵既可以存在于分子之間，也可以存但是氫鍵既可以存在于分子之間，也可以存在于分子內部的原子團之間。在于分子內部的原子團之間。如鄰羥基苯甲醛分子內的羥基與醛基之間存如鄰羥基苯甲醛分子內的羥基與醛基之間存在氫鍵，對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵在氫鍵，對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵(如如圖圖)。(4)氫鍵對物質性質的影響。氫鍵對物質性質的影響。對熔點、沸點的影響。對熔點、沸點的影響。a分子間氫鍵的形成使物質的熔點、沸點升分子間氫鍵的形成使物質的熔點、沸點升高，因為要使液體汽化，必須破壞大部分分高，因為要使液體汽化，必須破壞大部分分子間的氫鍵，這需要較多的能量；要使晶體子間的氫鍵，這需要較多的能量；要使晶體熔化，也要破壞一部分分子間的氫鍵。所熔化，也要破壞一部分分子間的氫鍵。所以，存在分子間氫鍵的化合物的熔點、沸點以，存在分子間氫鍵的化合物的熔點、沸點要比沒有氫鍵的同類化合物高。要比沒有氫鍵的同類化合物高。b分子內氫鍵的形成使物質的熔點、沸點降分子內氫鍵的形成使物質的熔點、沸點降低，如鄰羥基苯甲醛的熔點、沸點比對羥基低，如鄰羥基苯甲醛的熔點、沸點比對羥基苯甲醛的熔點、沸點低。苯