課程學習目標
1.了解范德華力的型別；掌握范德華力的大小與物質的物理性質之間的辯證關係。
2.初步認識影響范德華力的主要因素；學會辯證的質量分析法。
3.理解氫鍵的本質；能分析氫鍵的強弱；認識氫鍵的重要性。
知識體系梳理
一、范德華力與物質性質
1.分子間存在多種相互作用，人們將這些作用統稱為①分子間作用力，最常見的有②范德華力和③氫鍵 。
2.范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力，范德華力的作用能通常比化學鍵鍵能④小，因此克服范德華力所需的能量不足以破壞化學鍵。如乾冰的狀態發生改變時，破壞的是⑤二氧化碳分子之間的作用力，其內部的⑥碳氧共價鍵沒被破壞。
3.范德華力主要影響物質的⑦熔點、⑧沸點等物理性質。范德華力越強，物質的熔點、沸點越⑨高。
①對於組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，范德華力越⑩大。
分子間作用力:f2②組成相似且相對分子質量相近的物質，分子的極性越強，范德華力越大。
分子間作用力:co>n2。
二、氫鍵與物質性質
1.氫鍵的定義:乙個水分子中的氫原子和另乙個水分子中的氧原子接近時，原子核「裸露」的氫原子允許帶有部分負電荷的氧原子充分接近它，並產生靜電作用和一定程度的軌道重疊作用，這種作用就是氫鍵。
2.氫鍵的表示方法:氫鍵通常用x—h…y表示，其中x—h表示氫原子和x原子以共價鍵相結合。氫鍵的鍵能是指x—h…y分解為x—h和y所需要的能量。
3.氫鍵形成的條件
x-h…y中，氫原子兩邊的x和y原子所屬元素通常具有很強的電負性和很小的原子半徑，氫鍵才能形成。x、y主要是氮原子、氧原子和氟原子。
4.氫鍵對物質性質的影響
①氫鍵的作用能比范德華力的作用能大，比化學鍵的鍵能小，氫鍵的形成會使物質的熔、沸點公升高，另外氫鍵對物質的電離、溶解等過程也會產生影響。
②鄰羥基苯甲醛的氫鍵存在於分子內部，對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，因此對羥基苯甲醛的熔點、沸點比鄰羥基苯甲醛的高。
基礎學習交流
1.氫鍵屬於化學鍵嗎？
【答案】不屬於，氫鍵屬於較強的分子間作用力，不屬於化學鍵。
2.請解釋物質的下列性質。
(1)氨 (nh3)極易溶解於水。
(2)氟化氫的熔點比***高。
【答案】(1)氨分子是極性分子，h2o也是極性分子，根據相似相溶原理，nh3易溶於水；又因為nh3與h2o分子之間能夠形成氫鍵，使溶解度增大，故nh3極易溶於水。
(2)結構和組成相似的分子，相對分子質量越大，熔、沸點越高，據此，hf的熔點應該比hcl的低。但是，由於hf中可以形成氫鍵，而氫鍵的作用力一般比范德華力要大，使晶體的熔、沸點增大，故hf的熔點高於hcl。
3.醋酸、硝酸是相對分子質量相近的兩種分子，但這兩種物質的熔點和沸點相差較大。醋酸的熔點為16.
6 ℃，在溫度低於16.6 ℃時即凝結成冰狀的固體；常溫下硝酸是一種具有揮發性的液體。試根據上述兩種物質熔、沸點差異較大的事實，分析它們可能含有的氫鍵，並與同學交流討論。
ab醋酸(a)、硝酸(b)的結構式
【答案】醋酸通過氫鍵形成二聚體，而硝酸可形成分子內氫鍵(使熔、沸點降低)，所以醋酸、硝酸的熔、沸點依次降低，它們形成氫鍵的示意圖如下圖所示。
醋酸硝酸
預習檢測
1.下列說法不正確的是( )。
a.分子間作用力是分子間相互作用力的總稱
b.范德華力與氫鍵可同時存在於分子之間
c.分子間氫鍵的形成除使物質的熔沸點公升高外，對物質的溶解度、硬度等也有影響
d.氫鍵是一種特殊的化學鍵，它廣泛地存在於自然界中
【解析】氫鍵不屬於化學鍵，是分子間作用力的一種，d項錯誤。
【答案】d
2.下列物質的熔、沸點高低順序不正確的是( )。
>ccl4>cbr4>ci4
>h2te>h2se>h2s
【解析】物質的熔、沸點高低由分子間作用力大小決定，分子間作用力越大，熔、沸點越高，反之越低，而相對分子質量和分子的極性越大，分子間作用力就越大，物質的熔、沸點就越高。a項中鹵素單質隨相對分子質量的增大，分子間作用力逐漸增大，熔、沸點公升高，故a項正確；b項恰好相反，b項錯誤；c中雖然四種物質的相對分子質量增大，但是，在h2o分子間存在氫鍵，故h2o的熔、沸點是最高的；d項正確。
【答案】b
3.有下列物質及它們各自的沸點:
cl2:239 k o2:90.1 k n2:75.1 k h2:20.3 k i2:454.3 k br2:331.9 k
(1)據此判斷，它們分子間的范德華力由大到小的順序是
(2)這一順序與相對分子質量的大小有何關係？
【答案】(1)i2>br2>cl2>o2>n2>h2
(2)相對分子質量越大，分子間范德華力越大，沸點越高；按上述順序相對分子質量逐漸減小，分子間范德華力逐漸減小，物質沸點逐漸減小
**1:范德華力及其對物質性質的影響
互動**
解釋so2的熔、沸點高於co2的熔、沸點的原因
【解析】熔、沸點的高低取決於分子之間的作用力，so2與co2分子之間只存在范德華力，so2是角形極性分子，co2是直線形非極性分子，so2極性比co2強，另外so2相對分子質量比co2大，因此so2的熔、沸點高於co2的熔、沸點。
【答案】so2極性比co2強、相對分子質量比co2大，因此so2的熔、沸點高於co2
**拓展
1.范德華力存在於什麼物質之間？
【答案】分子與分子之間。
2.范德華力有什麼特徵？
【答案】無方向性、無飽和性。
3.用范德華力比較物質熔、沸點，前提條件是什麼？
【答案】物質的組成和結構相似。
名師點撥
1.范德華力是物質分子之間普遍存在的一種相互作用力，又稱分子間作用力，它無方向性、無飽和性。
2.范德華力隨著分子極性和相對分子質量的增大而增大；組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大。
3.范德華力影響物質的熔、沸點，溶解度等物理性質。組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，物質的熔、沸點就越高；物質的極性越大，范德華力就越大，物質的熔、沸點就越高。
**2:氫鍵及其對物質性質的影響
互動**
一些化合物的沸點如下:(1.01×105 pa，單位:℃)
(1)依據上圖分析:沸點反常的物質有其原因是
(2)下列說法不正確的是填字母)。
a.含氫鍵物質的沸點一定高於不含氫鍵物質的沸點
b.電負性越強的元素，其氫化物中氫鍵鍵能越大，沸點越高
c.不含氫鍵的分子，相對分子質量越大，沸點越高
d.氫化物的穩定性越高，其沸點越高
e.同週期元素的氫化物，原子序數越大，沸點越高
【解析】(1)氫化物沸點與是否形成氫鍵、相對分子質量、分子結構等有關，其中氫鍵所起的作用最大，nh3、h2o、hf分子間存在氫鍵，所以沸點較高。
(2)依據影象分析:h2te(不含氫鍵)的沸點高於nh3(含氫鍵)，所以a項錯誤；電負性最強的元素是f，但hf沸點低於h2o，所以b項錯誤；hcl(相對分子質量36.5)的沸點低於h2s(相對分子質量34)，所以c項錯誤；hf最穩定，但沸點不是最高，所以d項錯誤；同週期元素的氫化物，原子序數與沸點順序顯然不一致，所以e項錯誤。
【答案】(1)nh3、h2o、hf；nh3、h2o、hf分子間存在氫鍵，所以沸點高
(2)abcde
**拓展
1.哪些元素易與氫原子形成氫鍵？
【答案】n、o、f。
2.為什麼分子間氫鍵會使物質的熔、沸點公升高？
【答案】分子間氫鍵會使分子締合在一起，相當於增大了相對分子質量。
名師點撥
1.氫鍵的表示方法:x—h…y(x、y可以相同，也可以不同)。
2.氫鍵的形成條件:半徑小、吸引電子能力強的原子(n、o、f)與h核，即x—h…y中，x、y只能是n、o、f中的某原子。
3.影響氫鍵強弱的因素:與x—h…y中x、y原子的電負性及半徑大小有關。x、y原子的電負性越大、半徑越小，形成的氫鍵就越強。n、o、f電負性順序:f>o>n。
常見氫鍵強弱順序:f—h…f>o—h…o>o—h…n>n—h…n。
4.氫鍵與范德華力之間的區別
氫鍵與范德華力同屬於分子間作用力；但兩者的不同之處在於氫鍵具有飽和性與方向性。
氫鍵的作用微粒是n、o、f與h，范德華力的作用微粒是分子。
5.氫鍵可以在分子之間形成，也可在分子內部形成，分子內氫鍵降低物質的熔、沸點，分子間氫鍵使物質的熔、沸點公升高。
當堂檢測
1.下列物質中不存在氫鍵的是( )。
a.冰醋酸中醋酸分子之間
b.一水合氨分子中的氨分子與水分子之間
c.液態氟化氫中氟化氫分子之間
d.可燃冰(ch4·8h2o)中甲烷分子與水分子之間
【解析】氫鍵只存在於氟、氧、氮等電負性較大的原子與氫原子之間，d項中不存在氫鍵。
【答案】d
2.下列有關水的性質的敘述中，可以用氫鍵的知識來解釋的是( )。
a.水比硫化氫氣體穩定
b.水的熔、沸點比硫化氫的高
c.***氣體易溶於水
比ch4的沸點高
【解析】水比硫化氫穩定是因為h—o鍵鍵能大於h—s鍵鍵能，與氫鍵無關係。
【答案】b
3.下列各組物質中，熔點由高到低的是( )。
hbr hcl hf
ne ar kr
cbr4 ccl4 cf4
k na li
【解析】a項中因為hf分子間存在氫鍵，所以熔點較高，錯誤；b項中he、ne、ar、kr的相對分子質量增大，熔、沸點依次公升高；d項屬於金屬晶體，隨著原子半徑增大，熔、沸點降低。
【答案】c
4.下列變化或資料與氫鍵無關的是( )。
a.甲酸蒸氣的密度在373 k時為1.335 g·l-1，在293 k時為2.5 g·l-1
b.氨分子與水分子形成一水合氨
c.丙酮在己烷和三氟甲烷中易溶解，其中在三氟甲烷中溶解時的熱效應較大
的沸點比ph3高
【解析】甲酸在低溫時通過氫鍵形成雙聚分子，溫度公升高時，雙聚被破壞；氨分子和水分子易形成氫鍵；三氟甲烷由於氟強烈吸電子，使三氟甲烷中的氫帶明顯的正電荷，可以和丙酮形成氫鍵，放出能量，因此溶解時的熱效應較大；sbh3和ph3都不能形成氫鍵，sbh3的沸點比ph3高是因為sbh3的相對分子質量比ph3大，分子間作用力比ph3強。
化學 2 4《分子間作用力與物質性質》測試 魯科版選修3
第四節分子間作用力與物質性質 高考資源網 基礎檢測 1 乾冰熔點很低是由於 a co2是極性分子b c o鍵的鍵能小 c co2化學性質不活潑 d co2分子間的作用力較弱 2 下列敘述中正確的是 a 同主族金屬元素的原子半徑越大熔點越高 b 稀有氣體原子序數越大沸點越低 c 分子間作用力越弱的分子...
分子間作用力教學設計
教材分析 本節內容出自人教版必修二第一章分子間作用力和氫鍵這此之前學生已經學習離子鍵和共價鍵等化學鍵，為本節課的內容匯出做了鋪墊，所以本節課的匯出可以用複習導課加實驗導課 教學重難點 分子間存在相互作用力，氫鍵理解及其對物質性質的影響 教學目標 1.利用實驗事實說明分子間作用力存在 2.學會識別和分...
共價鍵分子間作用力
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