氢键对熔沸点的影响 化学选修三丨详解分子间作用力和氢键知识点

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一、分子间力

1.定义:分子之间存在作用力，称为分子间力。分子间力也称为范德华力。

2.本质:一种电吸引。

3.影响因素:分子间作用力随着分子极性和相对分子质量的增加而增加。分子间作用力的大小对物质的熔点、沸点和溶解度有影响。一般来说，对于成分和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔点越高。

4.它只存在于大多数由共价键形成的化合物中，以及大多数非金属简单分子和分子中。

化学键是分子中原子之间的强大作用力，是决定物质化学性质的主要因素。但对于处于一定聚集状态的物质，仅靠化学键不足以解释其整体性质，分子之间仍存在较弱的作用力。物质的熔化或汽化需要克服分子间的作用力，气体凝结成液体和固体也取决于这个作用力。

此外，分子间力是影响物质的物理性质的主要因素，如汽化热、熔化热和溶解度粘度。分子间力包括分子间力和氢键。

分子间的力大约是十到几十千焦，比化学键小得多。分子间力由三部分组成:定向力、感应力和分散力。其中，分散力随着分子间距离的增加而急剧减小。一般来说，对于成分和结构相似的物质，分子量越大，分子间距离越大，分子间作用力越小，物质熔化或汽化所克服的分子间作用力越小，因此物质的沸点升高。

7.氢键的性质:

H原子只能与相邻分子的电子吸引能力强的原子形成氢键

②在x-h … y中，三个原子在同一条线上，键最强

③氢键的能量在40 KJ/mol以下，远小于共价键，略大于范德华力。它是分子之间的一种特殊力，而不是化学键。

当一个氢原子与一个电子引力强、原子半径小、孤对结合时，由于键的强极性，共享电子对强烈偏离氢原子，偏向另一个原子，使氢原子几乎暴露在另一个分子中，被电负性大的原子吸引，形成氢键。例如，H2O、NH3和HF都含有氢键。由于氢键的存在，H2O、NH3、HF等物质的分子间作用力较大，因此熔点较高。

分类

分子间力

氢键

概念

物质之间的弱相互作用

与分子中氢原子形成共价键的非金属原子，如果它们吸引电子的能力强，原子半径小，那么氢原子几乎变成带部分正电荷的“裸露”质子。在这样的分子之间，氢原子核吸引带有部分负电荷的非金属原子，这种静电相互作用就是氢键。

存在范围

分子间的

某些含氢化合物的分子间

实力对比

比化学键弱得多

它比化学键弱得多，比分子间力稍强

影响强度的因素

随着分子极性和相对分子质量的增加而增加。成分和结构相似的物质的相对分子质量越大，分子间作用力越大

吸引电子的能力越强，非金属原子形成氢键的半径越小，氢键就越强

对材料性能的影响

影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。随着相对分子质量的增加，具有相似组成和结构的物质的分子间作用力和熔点、沸点增加。例如沸点:F2

分子间氢键的形成增加了物质的熔点和沸点，也增加了在水中的溶解度

化学键、分子间力和氢键；

化学键

分子间力

氢键

概念

两个或多个相邻原子之间的强相互作用

分子间弱相互作用

某些强极性氢化物的分子间相互作用

范围

分子内或晶内

所有分子之间

一些分子间的

活力

一般为120 ~ 800千焦/摩尔

大约几至几十千焦/摩尔

几十千焦/摩尔

法律

离子电荷越高，半径越小，离子键越强。

原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越强。

结构和组成相似，分子量越大，分子间作用力越强。极性分子>非极性分子

h—F >；o-H >；N—H

对材料性能的影响

影响物质的化学性质

影响物质的物理性质

影响物质的物理性质

第三，键的极性和分子的极性

这个问题只适用于由普通电子对形成的只含共价键的分子。

1.钥匙的极性

4.非金属元素的原子之间可以形成离子化合物。例如NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3等。

四、分子极性的判断方法

对于由多种元素组成的分子，我们可以把它转化为由两种元素组成的化合物。由两种元素形成的多原子分子的极性通常通过以下方法来判断:

1.从分子结构来看

非极性分子结构对称，极性分子结构不对称。

2.从正负电荷的重心是否重合来判断

正负电荷的重心重合，是非极性分子。正负电荷的重心不重合，是极性分子。

例如，三氧化硫具有平面正三角形结构，硫原子位于正三角形的中心，三个氧原子位于正三角形的三个顶点。结构对称，正负电荷重心重合，所以三氧化硫是一种非极性分子。

3.从中心原子形成的共价键数是否等于最外层电子数来判断

如果中心原子的最外层电子全部形成共价键，即最外层有几个电子，就会形成几个共价键，所以是非极性分子。如果中心原子的最外层电子不都形成共价键，即最外层存在孤对，孤对必然排斥共享电子对，从而使分子结构不对称，这个分子就是极性分子。例如，PCl5形成三角形双锥形结构，p原子位于三角形双锥形结构的中心，五个Cl原子位于三角形双锥形结构的五个顶点。它的结构是对称的，正负电荷的重心重合，所以PCl5是一种非极性分子。例如，PCl3具有三角锥结构，其中p原子位于三角锥的一个顶点，三个Cl原子位于三角锥的其他三个顶点。结构不对称，正负电荷重心不重合，所以PCl3是极性分子。

4.考虑中心原子的化合价

如果中心原子显示正价，正价的值等于最外层电子数，则为非极性分子；否则就是极性分子。如果中心原子表现为负价，且负价的值等于最外层电子数，则为非极性分子；否则就是极性分子。比如H为+1，C为价，C的最外层有4个电子，负价等于最外层电子数，那么就是非极性分子。比如在NH3中，H为+1价，N为化合价，N的最外层有5个电子，负价值与最外层电子数不同，所以是极性分子。

5.考虑到分子在某种溶剂中的溶解度

根据相似相容原理，由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂，而由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。分子是否具有极性可以通过溶剂是否具有极性来判断。例如，苯可溶于四氯化碳，但不溶于水。我们知道，当水是极性分子时，苯是非极性分子，四氯化碳是非极性分子。

动词 化学键和物质中包含的作用力之间的关系

1.单质

溶解度分类

可溶的

可溶的

微溶

无法解决的

溶解度

> 10g

1~10g

1 ~ 0.01克

< 0.01克

②同一物质在不同溶剂中的溶解度不同，如溴和碘微溶于水，易溶于有机溶剂。

③同一物质在同一溶剂中的溶解度与温度有关。一般来说，温度越高，物质在水中的溶解度越大。少数物质的溶解度不受温度影响，如NaCl，少数物质的溶解度随温度升高而降低，如Ca2。

A.氢键是介于离子键和共价键之间的一种化学键

B.所有物质都有化学键

C.含有极性键的分子必须是极性分子

D.含有离子键的化合物必须是离子化合物

:这个问题考察的是晶体形态和键型的关系。

A项:氢键不是化学键，而是有三种化学键:离子键、共价键、金属键，那么A就错了；B项:惰性单质是单原子分子，只存在分子间力，分子内没有化学键，那么B是错的；c项:CH4是带有极性键的非极性分子，所以这种说法是错误的；d项:含有离子键的化合物必须是离子化合物，那么d是正确的。

D

:共价键、离子键、分子间力是构成物质的粒子之间不同的作用方式。在下列物质中，只有一种上述效果是

A.干冰b .氯化钠c .氢氧化钠d .碘

:干冰和碘都是由分子组成的物质，具有分子间的作用力和分子间的共价键。氯化钠是离子化合物，晶体中只存在离子键。氢氧化钠是一种离子化合物，其“OH-”中不仅有离子键，还有共价键。

:B

，下面的说法是正确的

一、原子间带有极性键的分子一定是极性分子

只有金属阳离子和非金属阴离子才能形成离子键

c、非极性分子必须含有非极性共价键

d，极性分子中一定有极性键

:这个问题是一个概念判断问题，主要考察键的极性和分子的极性之间的联系和区别。解题时要掌握判断非极性分子和极性分子的方法。选项a只适用于双原子分子。如果是多原子分子，即使原子之间通过极性键结合，如果分子之间的构型空是完全对称的，那么这个分子仍然是非极性分子，比如CO2和CH4，所以选项a是错误的。虽然金属阳离子和非金属阴离子之间可以形成离子键，但是由非金属元素组成的带正电荷和带负电荷的原子之间也可以形成离子键。比如NH4+和NO3-可以通过离子键形成离子化合物NH4NO3，选项B也是错误的。对于C选项，如果是由同一元素的几个原子组成的物质，分子必然含有非极性键，但如果是不同元素的多原子分子，分子的极性与键的极性无关，只与空之间的构型有关，所以C选项是错误的；无论双原子分子还是多原子分子，只要分子有极性，就一定有极性键，D选项是正确的。

D

以下陈述不正确

A.在卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性越强

B.被极性键束缚的分子一定是极性分子

C.判断A2B型分子还是AB2型分子是极性分子的依据是具有极性键、不对称分子构型、键角小于180°的非线性结构。

在非极性分子中，所有的原子都应该通过非极性键结合

:对比HF、HCl、HBr、HI分子中H-X极性键的强度，卤素中非金属越强，键的极性越强是对的。由极性键结合的双原子分子一定是极性分子，但由极性键结合的多原子分子也可能是非极性分子。比如在CO2分子中，两个C=O键对称排列，两个键的极性相互抵消，所以CO2是非极性分子。A2B式的，如H2O、H2S等。，以及AB2型，如CO2、CS2等。，可以根据极性键和不对称电荷分布的必要性来判断它是否是极性分子。CO2和CS2是线性的，键角为180°，电荷分布对称为非极性分子。多原子分子具有对称的电荷分布，这样的非极性分子可以含有极性键。

:B，d。

在下列物质组中，由极性键和极性分子组成的组是

A.CH4和Br2B。NH3和H2OC。H2S和CCl4D。二氧化碳和氯化氢

:如果从整个分子来看电荷分布是不对称的，那么这样的分子就是极性分子。因此，分子的极性与键的极性以及分子中各个键空的排列有关。比如B中的NH3，其中N-H为极性键，其分子构型为三棱锥，各键不对称排列。H2O的H-O键也是极性键，它的分子构型是有角的、不对称排列的，所以它们是由极性键组成的极性分子。

:B

以下陈述不正确

A.在水中，每个氧原子周围有四个氢原子，它们相互形成氢键。

B.甲硫醇熔点比甲醇低的原因是甲醇分子间容易形成氢键

C.氨的易液化与氨分子间氢键的存在有关

:AD

以下关于氢键的陈述是正确的

A.每个水分子包含两个氢键

B.所有水蒸气、水和冰都含有氢键

C.分子之间可以形成氢键，提高物质的熔点

D.氟化氢非常稳定，因为它的分子之间可以形成氢键

:每个水分子中两个氢原子形成两个氢键，一个氧原子形成两个氢键，所以每个水分子周围有四个水分子，A错了。氢键只存在于固体和液体物质中，而不存在于水蒸气中，所以B是错误的。分子之间可以形成氢键。一般物质的熔点和溶解度增加，C是正确的。HF之所以具有很强的稳定性，是因为H-F键具有很强的极性，HF分子之间的氢键与稳定性无关，但会影响HF分子在水中的熔点和溶解度。d错误。

:C