高中化学 2.3.2 范德华力和氢键 人教版选修3

第2课时范德华力和氢键[目标要求] 1.掌握范德华力的实质及对物质性质的影响。

2.掌握氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响。

一、范德华力及其对物质性质的影响1．含义范德华力是________之间普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。

2．特征(1)范德华力约比化学键键能____1～2个数量级。

(2)无________性和________性。

3．影响因素(1)分子的极性越大，范德华力________。

(2)结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力________。

4．对物质性质的影响范德华力主要影响物质的________性质，如熔点、沸点；化学键主要影响物质的________性质。

范德华力越大，物质熔、沸点________。

思考CO2和CS2结构和组成相似，常温下CO2是气体、CS2是液体的原因是：_______。

二、氢键及其对物质性质的影响1．概念氢键是一种______________。

它是由已经与____________很强的原子(如N、F、O)形成共价键的____________与另一个分子中或同一分子中____________很强的原子之间的作用力。

2．表示方法氢键通常用________表示，其中A、B为____、____、____中的一种，“—”表示____________，“…”表示形成的________。

3．特征(1)氢键不属于化学键，是一种分子间作用力。

氢键键能较小，约为________的十分之几，但比____________强。

(2)氢键具有一定的________性和________性。

4．类型氢键—⎪⎪⎪→分子间氢键→分子内氢键5．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)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将________。

(3)氢键也影响物质的电离、________等过程。

6．水中的氢键对水的性质的影响(1)水分子间形成氢键，________了水分子间的作用力，使水的熔、沸点比同主族元素中H 2S 的熔、沸点________。

(2)氢键与水分子的性质①水结冰时，体积________，密度________。

②接近沸点时形成“缔合”分子水蒸气的相对分子质量比用化学式H 2O 计算出来的相对分子质量____________。

7．卤族元素氢化物中存在氢键的是________，氧族元素氢化物中存在氢键的是 ________，氮族元素氢化物中存在氢键的是________。

1．当干冰汽化时，下列所述各项中发生变化的是( ) A ．分子的极性 B ．范德华力 C ．分子内共价键 D ．化学性质 2．关于氢键，下列说法正确的是( ) A ．每一个水分子内含有两个氢键 B ．冰、水和水蒸气中都存在氢键C ．DNA 中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D ．H 2O 是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致 3．下列事实与氢键有关的是( ) A ．水加热到很高的温度都难以分解 B ．水结成冰体积膨胀，密度变小C ．CH 4、SiH 4、GeH 4、SnH 4熔点随相对分子质量增大而升高D ．HF 、HCl 、HBr 、HI 的热稳定性依次减弱 4．下图是两种具有相同分子式的有机物——邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸的结构简式。

已知它们的沸点相差很大，你认为哪一种沸点较高？如何从氢键的角度来解释？练基础落实知识点1 范德华力与化学键1．下列物质的变化过程中有共价键明显被破坏的是( )①I2升华②氯化钠溶于水③氯化氢溶于水④碳酸氢铵中闻到了刺激性气味A．①② B．①③ C．②③ D．③④2．下列变化中，不需要破坏化学键的是( )A．加热氯化铵 B．干冰汽化C．石油裂化 D．氯化氢溶于水3．下列关于范德华力的叙述正确的是( )A．是一种较弱的化学键B．分子间存在的较强的电性作用C．直接影响物质的熔、沸点D．稀有气体的原子间存在范德华力知识点2 氢键及其对物质性质的影响4．关于氢键的下列说法正确的是( )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HF>H2O>NH3 B．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5．下列说法中错误的是( )A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B．H2O的沸点比HF的高，可能与氢键有关C．氨水中有分子间氢键D．氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上练方法技巧分子间范德华力大小的判断方法6．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7.罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，N4分子结构如右图所示(与白磷P4相似)。

已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N键放出 942 kJ 热量。

由此判断下列说法正确的是( )A．N4属于一种新型的化合物B．N4与N2互为同分异构体C．N4沸点比P4(白磷)高D．1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量由于氢键的存在对物质性质影响的判断方法8．下列化合物的沸点比较，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．对羟基苯甲酸与邻羟基苯甲酸D．H2O与H2Te9.右图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA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( )A．H2S B．HClC．PH3 D．SiH4练综合拓展10．下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )A ．NH 4Cl=====△NH 3↑＋HCl↑ B ．NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3C ．2NaOH ＋Cl 2===NaCl ＋NaClO ＋H 2OD ．2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 211.已知和碳元素同主族的X 元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y 原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY 4。

试回答：(1)X 元素的原子基态时电子排布式为：_____________________________________ ______________________，Y 元素原子最外层电子的电子排布图为：____________。

(2)若X 、Y 两元素电负性分别为2.1和2.85，试判断XY 4中X 与Y 之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。

(3)该化合物的空间结构为______________形，中心原子的轨道杂化类型为__________，分子为______________(填“极性分子”或“非极性分子”)。

(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是____________。

(5)该化合物的沸点与SiCl 4比较：________(填化学式)的高，原因是_____________ ________________________________________________________________________。

第2课时 范德华力和氢键基础落实一、1．分子2．(1)小(2)方向饱和3．(1)越大(2)越大4．物理化学越高CS2的相对分子质量大，因而范德华力大，CS2的熔、沸点比CO2高二、1．分子间作用力电负性氢原子电负性2．A—H…B N O F 极性键氢键3．(1)化学键范德华力(2)饱和方向5．(1)升高(2)降低(3)溶解6．(1)增大高(2)①增大减小②大7．HF H2O NH3课堂练习1．B2．C [氢键存在于水分子之间而不存在于水分子之内，故A项错误；气态的水分子之间距离较大，一般不认为存在氢键，故B项错误；水分子的稳定性是由O—H共价键键能决定的，与分子间作用力没有关系，故D项错误。

]3．B4．对羟基苯甲酸的沸点高，因为对羟基苯甲酸存在分子间形成的氢键，而邻羟基苯甲酸分子内可形成氢键。

课时作业1．D [碘升华共价键没被破坏。

氯化钠溶于水破坏的是离子键。

氯化氢溶于水破坏的是共价键。

碳酸氢铵分解既有离子键被破坏，又有共价键被破坏。

]2．B3．D [范德华力是分子间存在的较弱的电性作用，它不是化学键且比化学键弱得多，只能影响由分子构成的物质的熔、沸点；稀有气体为单原子分子，分子之间靠范德华力相结合。

]4．C [A项，“反常”是指它们在与其同族氢化物沸点排序中的现象，它们的沸点顺序可由实际看出，只有水是液体，应该水的沸点最高；B项，氢键存在于不直接相连但相邻的H与电负性比较大的原子间，所以，分子内可以存在氢键；C项正确，因为氢键造成了常温、常压下水是液态，而水的液态是生物体营养传递的基础；D项，在气态时，分子间距离大，分子之间没有氢键。

]5．D [因氟化氢分子之间存在氢键，所以HF是卤化氢中沸点最高的；氨水中除NH3分子之间存在氢键，NH3与H2O，H2O与H2O之间都存在氢键，C正确；氢键中的X—H…Y三原子应尽可能的在一条直线上，但在特定条件下，如空间位置的影响下，也可能不在一条直线上，故D错。

]6．B [卤素单质从F2到I2结构相似，相对分子质量依次增大，相对分子质量越大，范德华力就越大，分子的熔、沸点就越高。

]7．D [N4属于一种新型单质，N4与N2互为同素异形体。

N4的相对分子质量小于P4，所以N4的沸点比P4(白磷)低。

ΔH＝6×167 kJ·mol－1－2×942 kJ·mol－1＝－882 kJ·mol－1。

] 8．B9．D [在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，NH3、H2O、HF分子间因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。

]10．D [A中无离子键形成，B中无离子键断裂，也无非极性键断裂和形成；C中无非极性键形成，所以A、B、C项不符合要求。

D中Na2O2含离子键、非极性共价键，CO2含极性键，Na2CO3含极性键、离子键，O2含非极性共价键，故D正确。

]11．(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(2)共价键(3)正四面体sp3杂化非极性分子(4)范德华力(5)GeCl4组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高解析第四周期ⅣA族元素为Ge，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y 元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y是氯，Y元素原子最外层电子的电子排布图为：，XY4中X与Y形成的是共价键，空间构型为正四面体，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，分子间的作用力是范德华力。