氢键对物质性质的影响
氢键的形成以及对物质性质的影响
氢键的形成以及对物质性质的影响090901135 姚瑶摘要：本文主要论述了氢键的本质，形成，种类以及对物质性质的影响，阐述了氢键形成的条件以及分子中存在氢键物理和化学性质的变化。
关键词：氢键，形成条件，影响在高中化学课本必修2第二章中讲微粒之间的相互作用力涉及到氢键的内容，NH3，H2O，HF等分子之间存在一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键。
氢键是已经以共价键与其他原子键合的氢原子与另一个原子间产生的分子间作用力。
原子半径较小，非金属性很强的原子X（N，O，F）与H原子形成强极性共价键，与另一个分子中半径较小，非金属性很强的原子Y（N，O，F）产生较强的静电吸引，形成氢键，通式X-H…Y-H（X,Y可同可不同，一般为N，O，F）。
氢键可以分为分子间氢键和分子内氢键。
根据氢键的形成条件，CHF3满足氢键形成条件，但CHF3能否形成分子间氢键？形成氢键必须满足俩个基本条件，第一：分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子，第二：另一分子中必须有带孤对电子对，电负性大，且原子半径小的元素（如F，O，N等），因为氢原子的特点是原子半径小，结构简单，核外只有一个电子，无内层电子，它与电负性大的元素形成共价键后，电子强烈电负性大的元素一边，使氢几乎成为赤裸的质子，呈现相当强的正电负性，因此它易与另一分子中电负性大的元素接近，并产生静电吸引作用，从而形成氢键。
但分析CHF3的结构，其中的H原子是不符合形成氢键条件的，因为H是和电负性不太大的C原子相连的。
在CHF3分子中，三个F原子和C相连，F原子电负性很大，是否会由于三个F对C的作用从而诱导H有了较大的正电性而能够形成氢键呢？我们知道，若分子间形成氢键，则同类型化合物的熔沸点将出现异常现象。
因为氢键的形成会使分子间有了较强的结合力，化合物的熔点和沸点会显著升高。
如某些氢化物的沸点递变顺序：NH3>PH3>AsH3>SbH3结构和组成相似的分子型物质，沸点随分子量增大而升高，但这里却出现意外，原因是HF，H2O，NH3分子间形成了氢键。
浅析氢键及其对物质性质的影响
表 3 甲苯与甘油的粘度比较 物质 甲苯 甘油 粘度 (毫泊 , 20 e ) 5. 903 10690
). 同理 ,
) 明显大于其间位
(8 . 3 @10 ) 、 对位 ( 2. 7 @ 10 ) 异构体及苯甲酸, 酸性最强. 这是由于邻位上的羟基可以与苯甲酸根生成分 子内氢键. 除此之外 , 分子内氢键的形成还导致有机分子构象的稳定性发生变化; 某些互变异构平衡中大量烯 - 1 醇式结构的存在也与此有关; 对红外吸收也有影响, 游离的 ) OH 约在 3 600+ 3 650 cm 处吸收 , 氢键缔合 后 , 由于电偶极距增大 , 伸缩频率 ( v)移至 3 200- 3 450 cm , 峰强而宽 . 分子内氢键的形成波数降得更低 , 谱带变宽强度不增. 一般情况下 , 形成分子内氢键的物质其吸收峰不受浓度影响 , 形成分子间氢键的物质其 - 1 吸收峰随浓度增大而变强. 如顺 ) 1 , 2环戊二醇的四氯化碳稀溶液, 在 3 455 c m 处出现缔合 ) OH 伸缩峰, 此 峰在溶液高度稀释时也不消失, 可以断定分子内氢键的存在. 这是区别分子内氢键和分子间氢键较好的方法.
- 1 [ 3]
T he Ana lysis of E ffects of In ter - and Intra - m olecu la r H ydrogen Bond on the N atur e of th eM a ter ia l
LIU Yan- ling , Z HANG Zhen- bao (TheD epartm en t o f Che m istry, Lvliang Colle ge , Lishi Shanxi 033000 , China ) Abstr act: H ydrogen- bond is a k in d ofweak in teraction betw een in tramolecu la r or inter m olecu lar . This paper dea ls w ith the nature and types of hydrogen bond and the in fluences of hydrogen bonds on properties of co mpounds. In particular , th is paper illustrates th e different influ ence of Inter- and Intra- molecu lar hydrogen bond on the prop2 ert ies of the m ateria. l K ey w ord s : in fluence ; property ; hydrogen- bond 38
氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景
氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景夏菲 王宙 郭培培 陈俏（西北大学化学系05级化学专业 西安 710069）摘要：本文主要论述氢键在结构和性质两方面对物质的影响，并讨论了氢键的广泛地应用前景。
关键词：氢键物质结构性质影响氢键（Hydrogen Bonding）是指与电负性极强的元素X相结合的氢原子和另一分子中电负性极强的原子Y之间形成的一种弱键。
可以表示成X—H…Y。
氢键虽然是一种弱键，但由于它的存在，物质的性质出现了反常现象，在形状结构等方面受到了很大的影响。
下面将从氢键的形成、特征、对物质结构和性质的影响和应用前景等方面逐一论述。
氢键由于广泛存在与化合物中，因此在研究化合物的性能时，氢键起着重要的作用。
氢键的键能介于共价键和范德华力之间，其键能小，形成或破坏所需的活化能也小，加上形成氢键的结构条件比较灵活，特别容易在常温下引起反应和变化，故氢键是影响化合物性质的一个重要因素。
1．对物质构型的影响氢键对物质的结构和构型有着很大的影响，就蛋白质而言，蛋白质分子是由氨基酸组成的，有多个氨基酸通过肽键而形成的多肽称为多肽链，氨基酸在多肽链中按一定顺序排列构成蛋白质的肽链骨架，称为蛋白质的一级结构。
在多肽链中oc和NH可形成大量的氢键（N—H…O）使蛋白质按螺旋方式卷曲成立体构型，称为蛋白质的二级结构。
近年来的研究指出，二级结构是合理的螺旋结构，可见氢键对蛋白质维持一定空间构型起着重要的作用。
2．对物质性质的影响2.1对化合物的沸点和熔点影响在有机物分子内形成氢键时，分子间的结合力降低，因而使化合物的熔点、沸点减低，如邻硝基苯酚的沸点是45℃，间位和对位分别是96℃和114℃，因为邻硝基苯酚中―OH与―NO2相距较近，―NO2上的氧可以与―OH上的氢形成分子内氢键（螯环），这样就难能再形成分子间氢键，减弱了邻位异构体分子间的引力；而在对硝基苯酚分子中，则由于―OH与―NO2相距较远，不能在分子内形成氢键，而分子间通过氢键缔合起来，所以前者熔沸点低、挥发性高，后者熔沸点高、挥发性低，前者可以随水蒸汽挥发。
氢键的形成及其对物质性质的影响
氢键的形成及其对物质性质的影响作者：张进来源：《新课程·教育学术》2010年第04期摘要:物质由原子、分子和离子等微观粒子组成,而使原子、分子和离子相互聚集在一起形成宏观物质的作用力有离子键、共价键、金属键和分子间作用力,除此之外还有一类特殊的分子间作用力——氢键。
由于氢键的存在,导致物质表现出很多特殊的性质,本文就简单介绍氢键的形成及其对物质性质的影响。
关键词:氢键电负性键长键能根据元素周期律:物质的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化,我们推测各主族元素所形成的同类型气态氢化物中,核电荷数最小的沸点应最低,然而第ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族的元素却并非如此:从表中可以看出,NH3、H2O和HF的熔沸点反常的高,这是为什么呢?原来与负电性极强的元素X(如F、O、N等)相结合的氢原子,会和另一分子中电负性极强的原子Y之间,产生以氢为引力而形成一类特殊的分子间作用力——氢键。
氢键的存在直接影响分子的结构,构象、性质与功能,因此研究氢键对认识物质具有特殊的意义。
一、氢键的形成及表示方法1.氢键的形成与电负性极强的元素X(如F、O、N等)相结合的氢原子,由于X的电负性很大,吸引电子能力很强,使氢原子变成一个几乎没有电子云的“裸露”的质子而带部分正电荷,它的半径特别小,电场强度很大,又无内层电子,可以允许另一个电负性大,半径小且有孤对电子的Y原子充分接近它,从而产生强烈的静电相互作用而形成氢键。
即形成氢键须符合以下两个条件:(1)分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。
(2)分子中必须有带孤对电子,电负性大,原子半径小的元素(一般为F、O、N)。
能够形成氢键的物质是很广泛的,如水、醇、胺、羧酸、无机酸、水合物、氨合物、蛋白质、脂肪等。
氢键能存在于晶态、液态、甚至于气态之中。
2.氢键的表示方法氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y表示,X和Y可以相同,亦可不同。
二、氢键的特点氢键基本上还是属于静电吸引作用,它有以下特点:1.键长大氢键的键长一般较大,如:O-H之间的距离为99pm,O-H…O之间的距离为276pm,所以液态水中氢键键长为177pm;F-H…F之间的距离为255pm,F-H之间的距离为92pm,所以HF中氢键键长为163pm。
氢键知识点归纳
氢键知识点归纳
(1)概念：已经与电负性很大的原子(如N、O、F) 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(如 N、O、F)之问的作用力。
如水分子问的氢键如下图所示。
(2)表示方法：A—H…B一(A、B为N、O、F“一” 表示共价键，“…”表示形成的氢键)。
(3)分类(4)属性：氢键不属于化学键，它属于一一种较强的分子间作用力，其作用能大小介于范德华力和化学键之间。
(5)对物质性质的影响
①氢键对物质熔、沸点的影响。
分子问存在氧键时，破坏分子问的氢键，需要消耗更多的能量，所以存在氢键的物质具有较高的熔点和沸点。
例如：氮族、氧族、卤素中的N、O、F的氧化物的熔、沸点的反常现象。
②氢键对物质溶解度的影响：氢键的存在使物质的溶解性增大。
例如：NH3极易溶解于水，主要是由于氨分子和水分子之问形成了氢键，彼此互相缔合，因而加大了溶解。
再如乙醇、低级醛易溶于水，也是因为它们能与水分子形成氢键。
③氢键的存在会引起密度的变化。
水结冰时体积膨胀、密度减小的反常现象也可用氢键解释：在水蒸气中水以单个的水分子形式存在；在液态水中，通常是几个水分子通过氢键结合，形成(H2O)n小集团；在固态水(冰)中，水分子大范围地以氢键互相连接，成为疏松的晶体，因此在冰的结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小。
④分子内氢键与分子间氢键对物质性质的不同影响：氢键既可以存。
2020届高三化学选修三二轮专题复习——氢键及对物质性质的影响
2020届届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届一、单选题（本大题共20小题，共40分）1.下列说法正确的是()A. C4H9Cl有4种同分异构体B. 乙醇的沸点比乙烷的沸点低C. 糖类、油脂和蛋白质都能发生水解反应D. 石油分馏可以得到丙烯等重要化工基本原料2.X、Y、Z、M、W为五种短周期元素．X原子的质子数与电子层数相同，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示．下列说法不正确的是()Y Z MWA. 原子半径：W>Y>Z>M>XB. 热稳定性：XM>X2Z，沸点：X2Z>YX3C. X、Y、Z三种元素形成的化合物中不可能含离子键D. ZM2、YM3、WM4分子中每个原子最外层均满足8电子结构3.我国药学家屠呦呦因发现植物黄花蒿叶中含有抗疟疾的物质−青蒿素而荣获2015年诺贝尔奖。
科学家对青蒿素的结构进行进一步改良，合成药效更佳的双氢青蒿素、蒿甲醚。
下列说法不正确的是()A. 利用黄花蒿叶研究青蒿素结构的基本步骤为：元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式B. 青蒿素的分子式是C15H22O5，属于烃的衍生物C. 双氢青蒿素中含有过氧键，遇湿润的淀粉碘化钾试纸立刻显蓝色D. 双氢青蒿素在水中的溶解性大于青蒿素4. 下列叙述中不正确的是( )①液态HF 中存在氢键，所以其分子比HCl 更稳定②将SO 2通入紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色③可用浓氨水检验输送氯气的管道是否有泄漏④在Fe(NO 3)2溶液中通入过量碘化氢气体，最终Fe 2+被氧化为Fe 3+⑤将过量的二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧最后得到的固体为碳酸钠和二氧化硅．A. ①②⑤B. ②③④C. ①②④⑤D. ①③④⑤ 5. 有关甲醛()、苯、二氧化碳及水说法不正确的是( )A. 苯与B 3N 3H 6互为等电子体，且分子中原子共平面B. 甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp 2杂化C. 苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子D. 水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键，而甲醛分子间不能形成氢键6. 下列说法正确的是( )A. 具有共价键的化合物就是共价化合物B. 离子化合物不可能全部由非金属构成C. H 2O 比H 2S 的沸点高是由于H 2O 中的O −H 键更牢固D. 寻找半导体材料可以在元素周期表的金属与非金属的分界线附近寻找7. 下列说法正确的是( )A. 由于水分子之间存在氢键，所以水分子比较稳定B. 晶体中有阴离子则必然有阳离子，有阳离子一定有阴离子C. NH 4HSO 3溶液与足量NaOH 溶液混合加热：NH 4++HSO 3−+2OH − △ ̲̲̲̲̲̲ NH 3↑+SO 32−+2H 2OD. 电解水生成H 2和O 2的实验中，可加入少量盐酸或硫酸增强导电性8. 下列说法正确的是( )A. 若把H 2S 分子写成H 3S 分子，违背了共价键的饱和性B. 氢键属于共价键，也有方向性和饱和性C. 所有共价键都有方向性D. Ni 能与CO 形成配合物Ni(CO)4，1mol Ni(CO)4中含有4mol σ键9. 中学化学中很多“规律”都有适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是( ) 选项 规律 结论A 元素的非金属性较强，其单质也越活泼磷单质比N2稳定B反应物浓度越大，反应速率越快常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓硝酸、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完全C 结构和组成相似的物质，沸点随相对分子质量增大而升高NH3沸点低于PH3D 溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS黑色沉淀A. AB. BC. CD. D10.M、X、Y、Z、W是原子序数依次递增的五种短周期元素，M是所有元素中原子半径最小的，X的一种单质是自然界中硬度最高的物质，Z、W同主族且能形成多种常见化合物．下列叙述正确的是()A. 稳定性：W的氢化物>Z的氢化物，沸点：W的氢化物<Z的氢化物B. 元素X、Y、Z的单质晶体可能属于同种类型的晶体C. XZ2、X2M2、M2Z2均为直线型的共价化合物D. 由Z和W组成的一种化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，表明其具有漂白性11.下列说法正确的是()A. 邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的高B. 基态碳原子的最外层电子排布图：C. 原子核外价电子排布式分别为3s1和3s23p5两种元素，不能形成AB2型化合物D. 原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似12.下列说法正确的是()A. 按系统命名法，命名为3，3，6−三甲基−4−乙基庚烷B. 是某有机物分子的比例模型，该物质可能是一种氨基酸C. 与Br2发生加成反应生成的产物最多有4种D. 室温下，在水中的溶解度：苯酚>丙三醇>1−氯丁烷13.关于氢键的下列说法中不正确的是()A. 晶体冰中每个水分子通过氢键可连接4个水分子B. HF的沸点高于NH3，主要因为前者分子间氢键强于后者C. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，是因为前者形成了分子间氢键，后者形成了分子内氢键D. 测量接近沸点的水蒸气的相对分子质量大于18，是因为相当量的水分子之间通过氢键形成了“缔合分子”14.下列说法中，不正确的是()A. X射线衍射实验是区别晶体与非晶体的最科学的方法B. 金属键无方向性，金属晶体中原子尽可能采取紧密堆积C. 凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键D. 乙醇与水互溶可以用“相似相溶”原理和氢键来解释15.已知弱酸的电离平衡常数如下表，下列选项正确的是()弱酸H2CO3水杨酸()电离平衡常数(25℃)K a1=4.3×10−7K a2=5.6×10−11K a1=1.3×10−3K a2=1.1×10−13A. 常温下，等浓度、等体积的NaHCO3溶液pH小于溶液pHB. 常温下，等浓度、等体积的Na2CO3溶液和溶液中所含离子总数前者小于后者C. +2NaHCO3→+2H2O+2CO2↑D. 水杨酸的第二级电离K a2远小于第一级电离K a1的原因之一是能形成分子内氢键16.关于下列说法正确的是()A. 加热氯化铵与固化碘过程中发生的都是升华B. 氢键的存在主要影响物质的物理性质，如熔沸点和在水中的溶解度C. 水分子相当稳定是因为水分子间存在很强的分子间作用力D. 直接由原子构成的晶体必然是原子晶体17.下列叙述中正确的是()A. 金属晶体的熔点和沸点都很高B. CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强D. H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致18.下列说法正确的是()A. 碱金属单质都是银白色质软的金属B. 需要加热的反应都是吸热反应C. 由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点比PH3、AsH3和SbH3都高D. 化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率19.下列事实与氢键有关的是()A. CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增加而升高B. HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱C. 0℃时，水的密度比冰大D. 水加热到很高的温度都难以分解20.下列有关叙述正确的是()A. Na2O2晶体中阳离子与阴离子个数比为1：1B. H2O比H2S稳定，H−S键比H−O键更易断裂C. D和T的中子数相同，质子数不同，互为同位素D. HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐增大二、简答题（本大题共5小题，共60分）21.已知T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如表．元素相关信息T T元素可形成自然界硬度最大的单质W W与T同周期，核外有一个未成对电子X X原子的第一电离能至第四电离能分别是：I1=578kJ⋅mol−1，I2=1817kJ⋅mol−1，I3=2745kJ⋅mol−1，I4=11575kJ⋅mol−1Y常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质Z Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34(1)TY2是一种常用的溶剂，是______ (填“极性分子”或“非极性分子”)，分子中存在______ 个σ键．W的最简单氢化物容易液化，理由是______ ．(2)在25℃、101kPa下，已知13.5g的X固体单质在O2中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式为______ ．(3)基态Y原子中，电子占据的最高能层符号为______ ；该能层具有的原子轨道数为______ 、电子数为______ .Y、氧、W元素的电负性由大到小的顺序为______ (用元素符号作答)．(4)已知Z的晶胞结构如图所示，又知Z的密度为9.00g⋅cm−3，则晶胞边长为______ (用含立方根的式子表示)；ZYO4常作电镀液，其中YO42−的空间构型是______ ，其中Y原子的杂化轨道类型是______ .Z的单质与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：Z+HCl+O2=ZCl+HO2，HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性．下列说法或表示正确的是______A.O2是氧化剂B.HO2是氧化产物C.HO2在碱中能稳定存在D.1mol Z参加反应有1mol 电子发生转移．22.元素周期表是学习化学的工具，也为化学的进一步探索与研究提供了理论指导，化学学习者和研究者一直关注周期表的运用与发展．试回答下列问题：(1)1906年的诺贝尔化学奖授予为制备F2单质作出重大贡献的化学家莫瓦桑，你认为最先用来与F2反应制备稀有气体化合物的元素是______(填写元素符号)．(2)周期表第四周期中，未成对电子数最多的元素是______，它有______ 种运动状态不同的电子，属于______ 分区．(3)元素周期表第一、二周期的四种元素氢、碳、氮、氧构成的分子中，键角最小的是______．A、NH3B、NF3C、OF2D、CF4(4)人们发现Li+溶剂化倾向很强，提出类似于氢键的“锂键”，请画出(LiF)2含含锂键的结构式：______．(5)研究周期表发现存在对角线规则，处于对角线上的元素性质相似，如铍与铝处于对角线，请写出氢氧化铍和氢氧化钠溶液反应的离子方程式______．23.图A所示的转化关系中(具体反应条件略)，a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示．回答下列问题：(1)图B对应的物质名称是______ ，晶体类型为______ ．(2)d中元素的原子核外电子排布式为______ ．(3)图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是______ ，原因是______ ，该物质的分子构型为______ ．(4)图A中的双原子分子中，极性最大的分子是______ ．(5)k的分子式为______ ，中心原子的杂化轨道类型为______ ，属于______ 分子(填“极性”或“非极性”).K又称光气，实验室制取时，可用四氯化碳与发烟硫酸(SO3的硫酸溶液)反应．将四氯化碳加热至55−60℃，滴加入发烟硫酸，即发生逸出光气和磺酰氯(该物质在高温时分解成SO2和Cl2)，写出制取光气的化学方程式：______制取光气也可用氯仿和双氧水直接反应，生成光气和一种极易溶于水的气体，且水溶液呈强酸性，写出该化学方程式：______ ．24.如表中列出五种短周期元素X、Y、Z、W、T的信息．元素相关信息X基态原子最外层电子排布为ns n np n+1Y其原子L层电子数是K层的3倍Z其单质能与冷水剧烈反应，生成的阴阳离子电子数相同W其单质在Y2中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰T其最高正价与最低负价的代数和为6回答下列问题：(1)Y、Z、W三种元素所形成的简单离子半径由小到大的顺序是______(用离子符号表示)；T元素的基态原子核外电子排布式为______．(2)X、Z两元素可形成化合物ZX3，其晶体中化学键类型有______，晶体类型为______．(3)T元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是______H2Y的沸点比H2W高的原因是______．(4)Z2WY3溶液呈______性，其原因是(用离子方程式表示)______．(5)已知25℃、101kPa下：①2Z(s)+12Y2(g)=Z2Y(s)△H2=−414kJ⋅mol−1②2Z(s)+Y2(g)=Z2Y2(s)△H2=−511kJ⋅mol−1则1mol Z2Y2(S)与足量Z(s)反应生成Z2Y(s)的热化学方程式为______．25.氟是自然界中广泛分布的元素之一．由于氟的特殊化学性质，它和其他卤素在单质及化合物的制备与性质上存在较明显的差异．Ⅰ.化学家研究发现，SbF5能将MnF4从离子[MnF6]2−的盐中反应得到，SbF5转化成稳定离子[SbF6]−的盐．而MnF4很不稳定，受热易分解为MnF3和F2.根据以上研究写出以K2MnF6和SbF5为原料，在423K 的温度下制备F2的化学方程式：______现代工业以电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和氟化氢(HF)混合物制备氟单质，电解制氟装置如图所示．已知KHF2是一种酸式盐，写出阴极上发生的电极反应式______.电解制氟时，要用镍铜合金隔板将两种气体产物严格分开的原因是______．Ⅱ.①卤化氢的熔沸点随相对分子质量增加而升高，而HF熔沸点高于HCl的原因是______.HF的水溶液是氢氟酸，能用于蚀刻玻璃，其化学反应方程式为：______．②已知25℃时，氢氟酸(HF)的电离平衡常数K a=3.6×10−4．某pH=2的氢氟酸溶液，由水电离出的c(H+)=______ mol/L；若将0.01mol/L HF 溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，则溶液中离子浓度大小关系为：______ ③又已知25℃时，溶度积常数K sp(CaF2)=1.46×10−10.现向1L 0.2mol/L HF溶液中加入 1L 0.2mol/L CaCl2溶液，通过列式计算说明是否有沉淀产生：______．答案和解析1.【答案】A【解析】解：A.C4H9Cl可以看作是丁烷中的1个H原子被Cl取代产物，C4H9Cl同分异构体与丁基的数目相同，丁基有−CH2CH2CH2CH3、−CH(CH3)CH2CH3、−CH2CH(CH3)2、−C(CH3)3，总共有4种，则C4H9Cl的同分异构体种数有4种，故A正确；B.含有氢键的物质熔沸点较高，乙醇中含有氢键、乙烷中不含氢键，所以熔沸点：乙烷<乙醇，故B错误；C.二糖、多糖、油脂和蛋白质都能发生水解反应，但单糖不能水解，故C错误；D.石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要化工基本原料，石油分馏无法获得丙烯，故D 错误；故选：A。
较强的分子间作用力——氢键
较强的分⼦间作⽤⼒——氢键第2课时较强的分⼦间作⽤⼒——氢键[⽬标定位] 1.了解氢键形成的条件及氢键的存在。
2.学会氢键的表⽰⽅法，会分析氢键对物质性质的影响。
⼀、氢键1．⽐较H2O和H2S的分⼦组成、⽴体构型及其物理性质，分析H2O的熔、沸点⽐H2S⾼的原因是什么？答案H2O和H2S分⼦组成相似，都是V形极性分⼦，常温下H2O为液态，熔、沸点⽐H2S ⾼。
在⽔分⼦中，氢原⼦与⾮⾦属性很强的氧原⼦形成共价键时，由于氧的电负性⽐氢⼤得多，所以它们的共⽤电⼦对就强烈地偏向氧原⼦，⽽使氢原⼦核⼏乎“裸露”出来。
这样带正电的氢原⼦核就能与另⼀个⽔分⼦中的氧原⼦的孤电⼦对发⽣⼀定程度的轨道重叠作⽤，使⽔分⼦之间作⽤⼒增强，这种分⼦间的作⽤⼒就是氢键，⽐范德华⼒⼤。
硫化氢分⼦不能形成氢键，故⽔的熔、沸点⽐硫化氢的⾼。
2．氢键的概念及表⽰⽅法氢键是⼀种特殊的分⼦间作⽤⼒，它是由已经与电负性很⼤的原⼦形成共价键的氢原⼦与另⼀分⼦中电负性很⼤的原⼦之间的作⽤⼒。
氢键的通式可⽤A—H…B—表⽰。
式中A和B 表⽰F、O、N，“—”表⽰共价键，“…”表⽰氢键。
3．氢键的形成条件有哪些？答案(1)要有⼀个与电负性很强的元素X形成强极性键的氢原⼦，如H2O中的氢原⼦。
(2)要有⼀个电负性很强，含有孤电⼦对并带有部分电荷的原⼦Y，如H2O中的氧原⼦。
(3)X和Y的原⼦半径要⼩，这样空间位阻较⼩。
⼀般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。
所以氢键⼀般存在于含N—H、H—O、H—F键的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。
4．氢键的特征是什么？答案(1)饱和性在形成氢键时，由于氢原⼦半径⽐X、Y原⼦半径⼩得多，当氢原⼦与⼀个Y原⼦形成氢键X—H…Y后，氢原⼦周围的空间已被占据，X、Y原⼦的电⼦云的排斥作⽤将阻碍⼀个Y原⼦与氢原⼦靠近成键，也就是说氢原⼦只能与⼀个Y原⼦形成氢键，即氢键具有饱和性。
(2)⽅向性X—H与Y形成分⼦间氢键时，3个原⼦总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原⼦间电⼦云的排斥作⽤⼒最⼩，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定，所以氢键还具有⽅向性(如下图)。
氢键与物质性质[www
H2Te SbH3
HI
×SnH4
-150 CH4×
2 3 4 5 周期 一些氢化物的沸点
思考
1.通过图片上各族元素氢化物的熔、沸点的变化 规律，哪些物质的熔、沸点出现了反常？ __________________ 通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？ ___________________
１.定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价 键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向 X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对 显正电性的H与另一分子中相对显负电性的 X(或Y)原子相接近并产生静电相互作用和一定 程度的轨道的重叠作用，这种相互作用称氢键。
表示：氢键可以用X—H…Y表示。X和Y可以 是同种原子，也可以是不同种原子。表示式中的 实线表示共价键，虚线表示氢键。
把乒乓球装入盒中，盒中 的乒乓球怎样排列才能使 装入的乒乓球数目最多？
【活动提示】
（1）将小球先排成列，然后排成一层， 认真观察每一个小球周围最多排几个小 球，有几个空隙。
（2）将球扩展到两层有几种方式，认真 观察两层球形成的空隙种类。
（3）扩展到三层，有几种排列方式，并 寻找重复性排列的规律。
思考
A1型最密堆积（配位数为12）（例如铜）
2.离子晶体属非等径圆球的密堆积方式：
大球先按一 定的方式做 等径圆球密 堆积
小球再填充 到大球所形 成的空隙中
配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子 或离子数目。
NaCl：Cl－ 离 子密先堆以积，AN1a型＋ 离紧 子再填充到空 隙中。
ZnS： S2－离子 先以A1型紧密 堆积，Zn2＋ 离 子再填充到空 隙中。
1
6
2
5
3
4
氢键对物质性质的影响
氢键作为化学键以及范德华力之外的一种作用力，是一种重要的次级键。
氢键虽然是一种弱键，但由于它的存在，物质的性质出现了反常现象。
本文论述了氢键的形成及特点，并从氢键的存在影响着物质熔点、沸点、溶解度、粘度、密度、酸性等的角度，采用理论联系实例的方法阐述了氢键的重要性，并强调了氢键的存在关乎生命的存在，提出了更进一步探究氢键的重要作用的建议。
氢键是一种特殊的分子间和分子内作用力]1[。
反映在分子结构上，当原子间距离小于或接近相应的离子半径、共价半径或金属半径之和时，认为原子间形成了化学键；当不同分子中的原子间距离接近范德华半径之和时，可以认为分子间有范德华能相互作用；当分子间距离位于化学键与范德华力范围之间时，可以认为原子间生成了次级键（Secondary bond）。
对于一系列化合物中的Hg—N键的研究发现，化合物中的Hg和N之间的距离是在从共价半径之和（约210pm）到范德华半径之和（约330pm）的区间内连续分布的。
说明次级键是普遍存在的，同时也说明化学键、次级键和范德华力三者间的界限是很难区分的。
而次级键中相当一部分是有氢键参与的。
氢键（Hydrogen bond）是次级键的一个典型，也是最早发现和研究的次级键]1[。
由氢键的形成及其特点，理论联系实例来研究氢键对物质熔点、粘度等的影响，可以更好的了解氢键行成对物质性质的影响，从而认识到氢键的重要作用。
1 氢键的形成和特点1.1 氢键的形成氨合物、无机酸和某些有机化合物，通常是物质在液态时形成氢键，但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。
例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。
能够形成氢键的物质是很多的，如水、水合物等。
1.1.1 分子内氢键的形成现以HF为例说明氢键的形成。
在HF分子中，由于F的电负性（4.0）很大，共用电子对强烈偏向F原子一边，而H原子核外只有一个电子，其电子云向F原子偏移的结果，使得它几乎要呈质子状态。
这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子，使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它，从而产生静电吸引作用。
与氢键有关的现象
氢键是一种特殊的分子间作用力，它的存在会对物质的熔沸点、溶解度、粘度、密度等性质产生影响。
以下是与氢键有关的一些现象：
1. 氢键的存在使水分子在四面体中心与四个相邻水分子相互吸引，这种排列方式使得冰晶体中的水分子空间利用率不高，存在较大的空隙。
因此，当水结成冰时，其体积会增大。
相反，当冰融化为液态水时，热运动会使冰的结构部分解体，水分子间的间隙减小，密度反而增大。
2. 氢键还会影响物质的熔沸点。
例如，含有氢键的物质如水和氨的熔沸点较高。
这是因为氢键的存在增加了分子间的吸引力，使得物质在熔化或汽化时需要消耗更多的能量。
3. 氢键也会影响物质的溶解度。
例如，HF和NH3在水中的溶解度较大，这是因为它们能与水分子形成氢键，从而增加了它们在水中的溶解度。
4. 氢键还会影响物质的粘度。
例如，甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物由于分子间可以形成众多氢键，它们通常为粘稠状液体。
5. 氢键在生命过程中起着广泛和重要的作用。
例如，在DNA中，遗传密码的碱基对通过氢键相连接，并决定着DNA的复制机理。
纤维状的蛋白质（如蚕丝、毛发、肌肉）也是由蛋白质亚单元通过氢键联接成束的。
可以说，氢键决定着生命体系的结构、性质和生理功能。
总的来说，氢键的存在对物质的性质有着显著的影响，涉及到熔
点、沸点、溶解度、粘度等多个方面。
同时，氢键在生命过程中也扮演着重要的角色。
范德华力和氢键对物质的物理性质的影响
经 验 交 流一、范德华力对物质物理性质的影响范德华力对物质物理性质的影响是多方面的。
液态物质范德华力越大，气化热就越大，沸点就越高；固态物质范德华力越大，熔化热就越大，熔点就越高。
一般来说，结构相似的同系列物质相对分子质量越大，分子变形性也越大，范德华力强，物质的熔点，沸点也就越高。
例如，稀有气体，卤素单质等，其沸点和熔点就是随着相对分子质量的增大而升高的。
相对分子质量相等或近似而体积大的分子，电子位移可能性大，有较大的变形性，此类物质有较高的沸点，熔点。
范德华力对液体的互溶度以及固态，气态非点解质在液体中的溶解度也有一定影响。
溶质或溶剂（指同系物）的极化率越大，分子变形性和范德华力越大，溶解度也越大。
另外，范德华力对分子型物质的硬度也有一定的影响。
分子极性小的聚乙烯，聚异丁烯等物质，范德华力较小，因而硬度不大；含有极性基因的有机玻璃等物质，范德华力较大，具有一定的硬度。
二、氢键对物质物理性质的影响氢键通常是物质在液态时形成的，但形成后有时也能继续存在于某些固态甚至气态物质之中。
例如:在气态，液态和固态的HF中都有氢键存在。
能够形成氢键的物质是很多的，如水，水合物，无机酸和某些有机化合物。
氢键的存在，影响到物质的某些性质。
如：1.熔点，沸点分子间含有氢键的物质溶化或气化时，除了要克服范德华力外，还必须提高温度，额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔，沸点比同系列氢化物的熔点，沸点高。
分子内形成氢键，其熔点，沸点常降低。
例如，有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比分子间氢键的间硝基苯酚的熔点（95℃）和对位硝基苯酚的熔点（114℃）都低。
2.溶解度在极性溶剂中，如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
HCl和NH3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。
3.黏度分子间有氢键的液体，一般黏度较大。
例如甘油，磷酸，浓硫酸等多羟基化合物，由于分子间可形成众多的氢键，这些物质通常为黏稠状液体。
话说氢键在高中生物中的必备知识
正是由于氢键对生命的重要作用，所以可以说“没有氢键生命几乎就不存在”。
二、水分子之间存在氢键的作用
大家都知道“没有水，生命就不能存在”。正是由于地球表70%被水覆盖，大量的海水在白天把太阳能贮藏在体内，夜晚再慢慢地把热量释放出来，调节了地球的气温。在这当中，水的比热扮演了重要角色。这是因为水分子之间存在氢键，要使水分子的热运动加剧，就必须克服它们分子之间较强的氢键作用，使水温每升高一度，就需要吸收更多的热量。氢键的存在导致了水有较大的比热，才能保护地球不会被悬殊的昼夜温差变成一个死寂的世界。
五、氢键的存在对物质的性质的影响
氢键的存在可以使物质的熔沸点升高，对物质的溶解度也有一定的影响，比如水和乙醇能以任意比例互溶。
在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，就会促进分子间的结合，导致溶解度增大。例如：由于乙醇分子与水分子间能形成不同分子间的氢键，故乙醇与水能以任意比互溶。而乙醇的同分异构体二甲醚分子中不存在羟基，因而在二甲醚分子与水分子间不能形成氢键，二甲醚很难熔解于水。
教材究：高中生物教材中常见的键有 4
种，即肽键、氢键、磷酸二酯键、高能磷酸键，需要学生对这四种键有所了解，而氢键相对偏向化学知识，对现在化学只是学考的学生来说，相对难理解，需要适当介绍补充相关知识。例如，在期末考试中，水温的降低伴随氢键的破坏，会释放热量，这是错误的选项，有些学生不知道氢键形成的原理，很难理解，不知道水温的降低伴随氢键的形成，会释放热量。
一、氢键在生物体中的体现
氢键在生命物质中起至关重要的作用。
DNA中相邻的两条链中互补的两个碱基之间有氢键如 A和T，C和G，其中A和T中有两个氢键 C和G中有三个氢键， 所以C－G碱基对比A－T碱基对稳定。tRNA中也有氢键
氢键对物质性质的影响
氢键对物质性质的影响氢键（Hydrogen Bond）是一种弱的相互作用力，是指氢原子与较负电的原子（如氧、氮）或较高电性的阳离子之间形成的键。
氢键对物质的性质产生了广泛的影响，包括物质的物理性质、化学性质和生物性质。
本文将通过对氢键的不同作用方式进行探讨，分析氢键对物质性质的影响。
首先，氢键可以影响物质的物理性质。
由于氢键的存在，分子间的吸引力增强，使得物质的沸点、熔点和溶解度增加。
例如，水分子之间形成的氢键使其沸点和熔点较高，这使得水在常温下处于液态，适合生物体内的化学反应进行。
另外，氢键还影响分子的密度和晶体的结构。
以冰为例，水分子通过氢键排列成规则的晶体结构，使得冰具有低密度和规则的六角晶格。
其次，氢键在化学反应中起到了重要的作用，并影响物质的化学性质。
氢键能够增强分子的稳定性，使得分子间形成稳定的结构。
例如，在酸碱中，氢键能够稳定酸分子和碱分子之间的结合，影响酸碱反应的速率和平衡。
氢键还可以影响化学反应的反应速率和方向。
以脱氧核糖核酸（DNA）为例，DNA链上的氢键可以稳定两个互补的碱基之间的结合，并在复制和转录过程中起到模板的作用。
最后，氢键对于生物体的结构和功能也产生了重要的影响。
在生物大分子中，特别是蛋白质和核酸中，氢键在维持分子结构的稳定性和功能中起到关键作用。
例如，在蛋白质的二级结构中，氢键在螺旋和折叠中起到了稳定结构的作用。
在DNA的双螺旋结构中，氢键保持了碱基对之间的稳定性，从而维持了DNA的信息传递功能。
此外，氢键还会对物质的电荷分配和分子间相互作用产生影响。
由于氢键的极性，使得氢原子具有正电荷，成为一个弱酸性质的阳离子。
这种电荷分配增加了分子间的静电作用力，从而影响分子间的相互作用。
另外，氢键可以通过给质子传递的方式影响溶液中物质的酸碱性质。
在水溶液中，氢键的传递可以使pH变化，从而影响溶液中的化学反应。
综上所述，氢键对物质的性质产生了广泛的影响。
它可以影响物质的物理性质，使得物质的沸点、熔点和溶解度变化；同时，氢键在化学反应中起到了重要的作用，影响反应速率和方向；此外，氢键在生物体的结构和功能中起到关键作用，维持分子的稳定性和功能。
氢键的电荷转移-概述说明以及解释
氢键的电荷转移-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以描述氢键和电荷转移的基本概念，并指出本文的研究重点和目标。
文中所研究的主题是氢键的电荷转移现象。
氢键是一种分子间相互作用力，通常发生在分子中带有氢原子的一个区域与另一个分子中的带有电负性较高的原子间。
这种相互作用力对于分子结构和化学反应具有重要的影响。
然而，在氢键形成的过程中，电荷转移也是一个重要的环节。
电荷转移指的是氢键中电子从一个原子或分子转移到另一个原子或分子的过程。
这种电荷转移现象涉及到分子中的电子云的重排和局部荷电分布的改变。
本文的目的是详细探讨氢键中的电荷转移机制。
具体而言，研究将聚焦于氢键中电子的传递途径、电荷分布的变化以及这些变化对分子性质和反应路径的影响等方面。
通过对氢键电荷转移过程的深入研究，我们期望能够更好地理解氢键现象的本质，并为未来在科学研究和应用中的进一步开发提供有益的指导。
在接下来的章节中，我们将首先介绍氢键的定义和特点，以建立对氢键的基本认识。
随后，我们将详细讨论氢键电荷转移的机制，包括电子云的重排、局部荷电分布的变化等过程。
最后，我们将总结氢键的电荷转移过程，并展望其在科学研究和应用中的潜力。
通过本文的研究，我们希望能够加深对氢键电荷转移机制的理解，为相关领域的科学研究和技术应用提供理论和实践的支持。
同时，本文也可为读者提供一个对氢键及其电荷转移现象进行深入探讨的基础。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：首先，在文章结构部分，简要介绍整篇文章的组织结构和内容安排。
可以明确指出文章分为引言、正文和结论三个部分，每个部分包含具体的子主题和内容。
其次，可以进一步解释各个部分的作用和重要性。
引言部分主要用于引发读者的兴趣，并对文章的主题进行概述和简要介绍。
正文部分是整篇文章的核心部分，详细阐述了氢键的电荷转移的定义、特点和机制。
结论部分则对文章的主要内容进行总结，并展望氢键电荷转移在科学研究和应用中的潜力。
氢键的影响
氢键形成对物质性质的影响摘要：氢键是广泛存在的分子级别的弱作用力。
在水及其溶液、结晶水合物，无机酸、酸式盐、碱式盐，碳水化合物、氨基酸、蛋白质等物质中，氢键都扮演着重要角色。
氢键的形成对物质的物理性能影响很大，本文从熔沸点、溶解度、粘度和表面张力、酸强度、密度和硬度这几个方面予以说明。
然后，以水为例，说明氢键对水的影响。
关键词：氢键；性质；影响氢键属于一种较强的分子间作用力，既可以存在于分子之间，也可以存在于复杂的分子内部，用X—H…Y来表示，氢原子位于其间是氢键形成的重要条件之一，同时氢原子两边的X原子和Y原子所属元素必须具有很强的电负性和较小的原子半径（如：N、O、F）。
氢键的作用能一般不超过40KJ·mol-1，比化学键的键能小得多，比范德华力的作用能大一些。
氢键通常是物质在液态时形成的，但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。
例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。
能够形成氢键的物质是很多的，如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物。
氢键的存在，会影响物质的某些性质。
物理性质。
1.对物质熔沸点的影响分子间氢键的形成会使物质的熔沸点升高，因为要使固体熔化或液体气化，除克服分子间作用力外，还要额外提供一部分能量来破坏分子间氢键，导致这些物质的熔沸点往往比同系列氢化物的熔沸点高。
例：ⅤA、ⅥA、ⅦA 三个主族中NH3、H2O 和HF 的熔沸点反常的高。
若物质含分子内氢键，熔沸点反而会有所降低，汽化热和升华热减小。
例如，邻硝基苯酚的熔点为45.3℃，而间硝基苯酚和对硝基苯酚的却为97℃和114.9℃。
前者的熔点低是因为形成了分子内氢键，后者的熔点高是因为取代基在苯环的间、对位，距离较大不能形成分子内氢键但却形成了分子间氢键。
2.对物质溶解度的影响在极性溶剂中，若溶质分子与溶剂分子之间形成氢键中，则溶质的溶解度增大，如HF 和NH3在水中的溶解度比较大。
其原因是水分子之间有较强的氢键生成，水分子即可为生成氢键提供H原子，又有孤对电子接受来自其他分子的H原子，氢键是水分子的主要结合力。
氢键对物质性质的影响
氢键对物资性质的影响氢键属于一种较强的分子间感化力,既可以消失于分子之间,也可以消失于庞杂分子的内部.用X—H…Y来暗示,氢原子位于其间是氢键形成的主要前提之一,同时氢原子双方的X原子和Y原子所属元素必须具有很强的电负性和很小的原子半径（如：N.O.F）.氢键的感化能一般不超出40KJ·mol-1,比化学键的键能小得多,比范德华力的感化能大一些.氢键平日是物资在液态时形成的,但形成后有时也能持续消失于某些晶态甚至气态物资之中.例如在气态.液态和固态的HF中都有氢键消失.可以或许形成氢键的物资是许多的,如水.水合物.氨合物.无机酸和某些有机化合物.氢键的消失,影响到物资的某些性质.1.对沸点和熔点的影响分子间氢键的形成使物资的沸点和熔点升高,因为要使液体气化,必须损坏大部分分子间的氢键,这须要较多的能量;要使晶体融化,也要损坏一部分分子间的氢键.所以,形成分子间氢键的化合物的沸点和熔点都比没有氢键的同类化合物为高.分子内氢键的形成使物资的沸点和熔点下降,如邻位硝基苯酚的熔点为45 ℃,而间位和对位硝基苯酚的熔点分离是96 ℃和114 ℃.这是因为间位和对位硝基苯酚中消失着分子间氢键,融化时必须损坏个中的一部分氢键,所以它们熔点较高;但邻位硝基苯酚中已经组成内氢键,不克不及再组成分子间氢键了,所以熔点较低.2.对消融度的影响在极性溶剂里,假如溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键,则溶质的消融度增大.HF和NH3在水中的消融度比较大,就是这个缘故.假如溶质分子内形成氢键,则在极性溶剂里的消融度减小.例如,对硝基苯酚中羟基,能同水分子中的氧原子缔合成氢键,促使它在水中消融,是以消融度大.但邻硝基苯酚的羟基,经由过程氢原子能与其邻位上硝基的氧原子形成分子内氢键,即不克不及再同水的氢原子形成氢键,是以消融度减小.邻位与对位硝基苯酚在20 ℃的水里的消融度之比为0.39.形成分子内氢键的化合物在非极性溶剂里,其消融度与上述情形相反.3.粘度分子间有氢键的液体,一般粘度较大.例如甘油.磷酸.浓硫酸等多羟基化合物,因为分子间可形成浩瀚的氢键,这些物资平日为粘稠状液体.4.对密度的影响液体分子间若形成氢键,有可能产生缔合现象,例如液态HF,在平日前提下,除了正常简略的HF分子外,还有经由过程氢键接洽在一路的庞杂分子(HF)n. (HF)n中的n可所以2,3,4…,这种由若干个简略分子联成庞杂分子而又不会转变原物资化学性质的现象,称为分子缔合.分子缔合的成果会影响液体的密度.H2O分子之间也有缔合现象,常温下液态水中除了简略H2O分子外,还有(H2O)2,(H2O)3,…,(H2O)n等缔合分子消失.下降温度,有利于水分子的缔合.温度降至0℃时,全体水分子结成伟大的缔合物——冰.因为氢键具有饱和性和偏向性,所以水的密度呈现特别性.(1)在冰中,水分子大规模最大程度地以氢键联合形成相当松散的晶体,占领的体积大因而密度小,所以冰会浮在水面上.(2)当冰融化时,水分子不克不及最大程度的形成氢键,因而占领体积减小,密度增大.(3)液态水时,温度升高,水的热活动加剧,体积膨胀密度变小.(4)在4℃时,(2)(3)两种变更达到均衡,因而4℃时水的密度最大.5.对酸性的影响如苯甲酸的电离常数为K,则在邻位.间位.对位上带有羟基时,电离常数依次为15.9 K.1.26K和0.44 K.如阁下双方邻位上各代替一羟基,则电离常数为800 K.这是因为邻位上的羟基与苯甲酸根生成带氢键的稳固的阴离子,从而增长了羧基中氢原子的电离度.。
温度 分子间氢键
温度分子间氢键
温度是我们生活中常见的物理量，它经常用于描述物体的热度或
冷度。
温度反映了物体分子运动的强弱，即分子间的动能大小。
在分子间，氢键是一种很常见的化学键，它主要存在于带有氢原
子的极性分子之间。
氢键是一种特殊的静电作用力，它通过在分子间
形成氢键，使得分子间相互吸引，从而影响了分子间的运动和能量传递。
在低温时，分子间运动较慢，氢键会更容易形成，并且对物质的
性质有较大的影响。
举例来说，在液态水中，氢键是冰晶形成的基础。
而在高温下，分子的运动速度增加，氢键变得越来越不稳定，并可能
被破坏，导致该物质性质的改变。
温度不仅影响了氢键的形成和稳定性，也影响着分子的热运动和
能量传递。
高温条件下，分子的运动速度增加，分子之间的碰撞变得
更为频繁，能量也更容易传递，因此物质的热导率随温度升高而增加。
反之，低温条件下，分子运动迟缓，能量传递较为困难，因此物质的
热导率随温度降低而降低。
总之，温度和分子间的氢键密不可分，它们之间相互影响、相互
制约。
我们通过对该现象的研究和探索，不仅可以更好地理解物质的
运动和性质，也为我们生活中应用这些知识提供了更多的可能性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
原子之间通 过共用电子 对形成的化 学键
作用微粒 强弱
对物质性 质的影响
分子间或分子内氢原子与电 相邻原子之 负性很强的F、O、N之间 间
弱
范德华力越 大，物质熔 沸点越高
较强
很强
对某些物质(如水、 物质的稳定 氨气)的溶解性、 性 熔沸点都产生影响
练习：（04广东）下列关于氢键的说法中正 确的是( ) A、每个水分子内含有两个氢键 B、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键 C、分子间能形成氢键，使物质的熔沸点升 高 D、HF稳定性很强，是因为其分子间能形成 氢键
氢键对物质溶解度的影响：
极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质 溶解度增大，而当溶质分子形成分子内氢键时使溶 质溶解度减小。
课堂讨论
比较熔沸点： HF > H2O > HCl H 2S
邻羟基苯甲醛 > 对NH3极易溶于水？ • 冰的硬度比一般固体共价化合物大，为什么？
13.4
568
16.4
462.8
12.1
390.8
2. 氢键强弱
与X和Y的吸引电子的能力有关，即与X和Y的电负 性有关.它们的吸引电子能力越强(即电负性越 大)，则氢键越强，如F原子得电子能力最强，因 而F-H„F是最强的氢键; 原子吸引电子能力不同， 所以氢键强弱变化顺序为：
F-H„F > O-H„O > O-H„N > N-H„N C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。
1、氢键
氢键的概念：
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经与电负性很 强的原子（N、O、F）形成共价键的氢原子与另一分子 中电负性很强的原子之间的作用力.
氢键的本质：
是一种静电作用，是除范德华力之外的另一种分子 间作用力. 注意:只有分子充分接近时，氢键作用才明显， 如固体和液体中；而气体中往往忽略
氢键的形成条件
（1）分子中含有半径小、电负性大、带孤电子 对的非金属原子（N、O、F)。 （2）分子中必须有一个与N（O或F）直接相连 的H原子 。
氢键的性质
（1）饱和性：一个X—H只能和一个Y原子结合；
（2）方向性：X—H„Y尽可能在一条直线上
氢键的种类：
分子间氢键 （属于分子间作用力）
氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与 另外的N、O、F原子之间。 如：HF、H2O、NH3 相互之间 C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间
分子内氢键
（不属于分子间作用力）
某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上 有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键， 组成“螯合环”的特殊结构.
例如 (1)分子间氢键：
(2)分子内氢键：
2、氢键及其对物质性质的影响
氢键对物质熔沸点影响：
分子间氢键使物质熔沸点升高
分子内氢键使物质熔沸点降低
我们在学习化学的过程中还有什么地 方能用氢键的知识来解释的？ (1)醇比含有相同碳原子的烃熔沸点高 (2)低级醇易溶于水 (3)HF酸是弱酸 ……
小结：
范德华力 氢键 共价键
定义
已经与电负性很强的 分子间普 原子形成共价键的氢 遍存在的 原子与另一分子中电 作用力 负性很强的原子之间 的作用力
分子之间
非金属元素的氢化物在固态时是分子晶体，其熔 沸点与其分子量有关．对于同一主族非金属元素而言， 从上到下，分子量逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．而 HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？ 说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除分子间 作力之外的其他作用．这种作用就是氢键．
三、氢键及其对物质性质的影响
氢键的表示：
表示为：X-H Y（X、Y为N、O、F）。
氢键的大小：
1.氢键键能大小范围 不属于化学键，但也有键长、键能。氢键键能大 小介于化学键与范德华力之间。
F—H---F 氢 键 键 能 (kJ/mol) O—H--- O N—H--- N
28.1
18.8
17.9
范德华力 (kJ/mol)
共价键键能 (kJ/mol
沸点/℃ 75
100 50 25 HF 0 -25 NH 3 -50
H2O
四卤化碳的熔沸点与相对分子 质量的关系
-75 -100 -125 -150 CH4 ×
H2Se AsH3 HCl HBr × PH3 GeH4 SiH4 × H2S
H2Te SbH3 HI × SnH4
2
3
4
5
周期
一些氢化物的沸点