第二章 第4节 分子间作用力与物质性质[选修3]鲁科版

期元素气态氢化物的沸点，其原因是 。

四 思考发现 一、范德华力对物质物理性质的影响

范德华力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。

1、组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如熔沸点；O2＞N2，HI＞HBr＞HCl。

2、组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点CO＞N2。在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻＞间＞对位化合物。

二、氢键是一种特殊的分子间作用力，其作用力大小介于化学键和范德华力之间。范德华力的作用力比较小。氢键和范德华力同属于分子间作用力。

分析氢键的存在对物质各种性质的影响可从以下几个方面进行：

①对物质熔沸点的影响：汽化和液化需破坏大部分分子间氢键，需要较多的能量，从而推知对物质熔沸点的影响；分子内形成氢键，对物质熔沸点的影响情况是不同的。

②对物质溶解度的影响：在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间形成氢键，对使溶质的溶解度显著变大；若溶液中的溶质之间形成氢键，使溶质的溶解度减小。

③对溶液酸性的影响：若溶液中的溶质之间形成氢键，溶液酸性减弱。 五 体验成功 基础强化：

1、水具有反常高的沸点，主要是因为分子间存在（ ）

A．氢键

B.共价键

C．离子键

D.新型化学键

2、下列有关范德华力的强烈对比，正确的是（ ）

A、CH4>CH3CH3 B、

C、SO2

3、就CH4、NH3、H2O、HF而言，下列说法正确的是（ ）

A、它们各自的电子总数相等，中子总数也相等

B、它们都是含有极性键的共价化合物

D、CH4、NH3、H2O、HF分子间都有氢键的作用

C、在同温、同压下，等质量的四种气体，体积也相同 道理的是（ ）

A、属于烃类化合物 C、具有金刚石的硬度

B、此物质的熔、沸点较低 D、分子中不含有氢键

4、1993年中国的科学研究人员合成了世界上最大的碳氢化合物，其分子式为C1134H1146，关于此物质，下列说法无科学

5、下列物质的沸点，从高到低的顺序正确的是（ ）

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A、HI＞HBr＞HCl＞HF C、NaCl＞ NaBr＞KBr

B、CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4 D、Na＞Mg＞Al

B、干冰和氯化铵分别受热变为气体 D、食盐和葡萄糖分别溶解在水中

6．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 C、二氧化硅和铁分别受热熔化 的主要原因是（ ）

A.范德华力

B.共价键

C.氢键

D.相对分子质量 D.二氧化硫和氧化钠熔化

8、下列各组物质中发生状态变化时所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（ ）

A.食盐和蔗糖熔化

B.钠和硫熔化

C.碘和干冰升华

9、干冰熔点很低是由于（ ）

A.CO2是非极性分子 C.CO2化学性质不活泼 综合应用：

10、（1）下列结构中，?代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键，

B.C=O键的键能很小 D.CO2分子间的作用力较弱

7、H2O与H2S结构相似，都是V型的极性分子，但是H2O的沸点是100℃，H2S的沸点是—60.7℃。引起这种差异

根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式： A： B：

C： D： （2）在分子的结构式中，由一个原子提供成键电子对而形成的共价键用?表示，例如：

写出三硝酸甘油酯的的结构式： 11、下列表中给出几种氯化物的熔点和沸点。

熔点℃ 沸点℃ NaCl 801 1413 MgCl2 714 1412 AlCl3 190 180 SiCl4 -70 57 有关表中所列四中氯化物的性质，以下叙述中，你认为符合科学道理的有 。 ①氯化铝在加热时可以升华；

②四氯化硅在固态时存在范德华力没有氢键；

③氯化钠的微粒之间有氢键的作用④氯化铝中含有强烈的离子键；

⑤氯化钠比氯化镁的熔、沸点都高，是因为Na+与Cl-的核间距比Mg2+与Cl-的核间距要小的多； ⑥氯化钠比四氯化硅的沸点高是因为氯化钠是离子晶体，四氯化硅为分子晶体。

思路解析：根据物质的熔点、沸点的高低以及两者的差距可判断物质的内部可能存在的相互作用。

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12、从形成氢键的角度分析写出H3O+、H5O2+、H7O3+、H9O4+的结构式。

创新拓展：

1、自然界中往往存在许多有趣也十分有意义的现象，下表列出了若干化合物的结构简式、化学式、相对分子质量和沸点。

结构简式 （1）H-OH （2）CH3-OH （3）CH3CH2OH （4）CH3COOH （5）CH3-O-CH3 （6）CH3CH2CH2OH （7）CH3CH2OCH3 它们的沸点说明什么问题？

细品教材参考答案：

化学式 H2O CH4O C2H6O C2H4O2 C2H6O C3H8O C3H8O 相对分子质量 18 32 46 60 58 60 60 沸点/℃ 100 64 78 118 56 97 11 第 7 页

【例1】解析：考查知识点是范德华力的定义和性质。范德华力是分子与分子之间的一种相互作用，其实质与化学键类似，也是一种电性作用，但两者的区别是作用力的强弱不同，化学键必须是强烈的相互作用（120-800kJ·mol-1），范德华力只有几到几十千焦每摩尔，故范德华力不是化学键；范德华力非常微弱，破坏它时消耗的能量较少；稀有气体形成的分子晶体中存在范德华力。答案：BD

【例2】解析：碘升华克服的是范德华力，无色透明的水晶被粉碎破坏的是共价键，蔗糖溶于水克服的是范德华力，HCl溶于水破坏的是共价键。答案：BD

【例3】解析：考查范德华力对物质性质的影响。范德华力不能影响物质的化学性质，仅能影响由分子构成的物质的部分物理性质，如熔点、沸点以及溶解性，并且不是唯一的影响因素。答案：D

【例4】解析：氢键是一种较强的电性作用，属于分子间作用力的范畴，它是由带正电性的H原子与强极性的非金属原子间发生相互作用而形成的，它对物质的熔、沸点和溶解度等物理性质有明显的影响。答案：A

典题例析参考答案：

【例1】解析：本题考查氢键对物质性质影响的有关知识，氢键的存在影响了物质的熔点、沸点、密度等物理性质。A项中，水比硫化氢稳定时由于氧氢键比硫氢键键能大。B项中水的熔沸点比硫化氢的高与氢键有关；C项中氨气极易溶于水，也与氢键有关；D项中，由于水分子间存在氢键，在固态时水分子大范围以氢键连接，形成疏松多孔的固体，造成体积膨胀，密度减小。答案：A

【例2】解析：HI、HBr、HCl三个分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小，而HF中还存在氢键，故HF的熔、沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为HF＞HI＞HBr＞HCl;而CI4、CBr4、CCl4、CF4结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小；NaCl、NaBr、KBr中存在离子键，离子所带电荷相同，离子间距依次变大，故离子键的作用力依次变小，沸点依次变小；Na、Mg、Al是金属，它们的原子最外层价电子数依次为1、2、3，Na+、Mg2+、Al3+半径依次变小，故金属键的作用力依次增大，沸点依次变大。答案：BC 【例3】解析：HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是因为它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关，A不选；金刚石硬度大于硅，熔、沸点高于硅是因C—C键键能大于Si—Si键键能，B不选；NaF、NaCl、NaBr、NaI熔点依次降低是它们的离子键键能随离子半径增大逐渐减小的原因，C也不选；F2、Cl2、Br2、I2为分子晶体，熔、沸点高低由分子间作用力决定，与键能无关。答案：D

【例4】解析：H2O与H2O分子之间有四个氢键，故沸点最高，故A为VIA、IVA的氢化物都为非极性分子，沸点较低，第2周元素的氢化物中不存在氢键，故选D。

答案：A D 相对分子质量依次增大 范德华力依次增大 故沸点依次升高 存在氢键

基础强化参考答案：

1、解析：本题考查水分子中存在的氢键及氢键对水的物理性质的影响。水的沸点很高，主要是由于水分子中存在氢键。答案：A

2、解析：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；

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；

的极性大于，且两者相对分子质量相同，故的分子间的范德华力大于

。答案：B

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3、解析：CH4、NH3、H2O、HF的电子数都是10，中子数依次为6、7、8、10。答案：B 4、解析：C1134H1146属于烃类化合物，有分子结构，存在范德华力，不存在氢键。答案：C

5、解析：HI、HBr、HCl三个分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小，而HF中还存在氢键，故HF的熔、沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为HF＞HI＞HBr＞HCl；而CI4、CBr4、CCl4、CF4结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，熔、沸点依次变小；NaCl、NaBr、KBr中存在离子键，离子所带电荷相同，离子间距依次变大，故离子键的作用力依次变小，沸点依次变小；Na、Mg、Al是金属，它们的原子最外层价电子数依次为1、2、3，Na+、Mg2+、Al3+半径依次变小，故金属键的作用力依次增大，沸点依次变大。答案：BC 6．解析：液溴和苯分别受热变为气体都需克服分子间作用力，A正确；干冰受热变为气体克服分子间作用力，而氯化铵受热会发生分解反应，破坏的是化学键，故B错；二氧化硅受热熔化破坏共价键，铁受热熔化破坏金属键，故C错；食盐溶解在水中需破坏离子键，葡萄糖溶解在水中，破坏的是分子间作用力，所以D错。答案：A 7、解析：氢键的作用使水的沸点比同族元素的氢化物高。答案：C

8、解析：食盐需要破坏离子键，蔗糖只需要克服分子间作用力，钠的熔化要破坏金属键，硫只需克服分子间作用力，氧化钠也是离子化合物，熔化时要破坏离子键，碘和干冰升华只需克服分子间作用力。答案：C

9、解析：干冰属于分子晶体，决定干冰熔、沸点高低的是分子间的作用力，与分子内的成键情况无关，与分子的化学性质更无关；分子的极性也只能通过影响分子间作用力间接影响分子晶体的熔、沸点。答案：D

综合应用参考答案：

10、解析：首先注意题给限制条件1-10号元素，然后分析A结构中，最外层有两个未成键电子，且形成三个共价键，那么它最外层必然有五个电子，为氮元素，另外三个为氢元素，则A的化学式为NH3。同理可分析出B 、C、D的化学式分别为HCN 、CO(NH2)2 和BF3。对硝基甘油酯的结构式可借助硝基甲烷中硝基的结构写出。 答案 ：A：NH3 B：HCN C：CO?NH2?2 D：BF3 11、答案：①②⑤⑥

12、解析：H+与H2O中的O通过配位键形成H3O+、H3O+再通过氢键与一个或多个H2O结合成不同的离子。答案：

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