分子间作用力与氢键
分子间作用力和氢键
二、氢键： 氢键：
1.氢键的形成过程： 1.氢键的形成过程： 氢键的形成过程
在水分子中的O 在水分子中的O—H中，共用电子对强 烈的偏向氧原子， 烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎成 裸露”的质子，其显正电性， 为 “裸露”的质子，其显正电性， 它能与另一个水分子中氧原子的孤电 子对产生静电作用，从而形成氢键。 子对产生静电作用，从而形成氢键。
分子间作用力
一、分子间作用力： 分子间作用力：
1.定义: 将分子聚集在一起的作用力. 1.定义: 将分子聚集在一起的作用力. 定义 2.实质： 静电作用，比化学键弱得多. 2.实质： 静电作用，比化学键弱得多. 实质 3.类型： 范德华力和Байду номын сангаас键 3.类型： 类型 4.存在： 4.存在： 存在 普遍存在分子间
作用粒子 化学键 分子间作用力 (范德华力 范德华力) 范德华力
作用力大小
意义 主要影响物质 的化学性质 主要影响物质的物 理性质( 沸点) 理性质(熔、沸点)
相邻原子 分子之间
大 小
巩固练习： 巩固练习：
1. 下列物质受热熔化时，不需要破坏化学键（ CD） 下列物质受热熔化时，不需要破坏化学键（ A. 食盐 B. 纯碱 C. 干冰 D. 冰
5.作用： 影响物质的熔、沸点、 5.作用： 影响物质的熔、沸点、溶解度 作用
氧气在水中的溶解度比氮气大， 例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原因是 氧分子与水分子之间的范德华力大 6.影响因素 6.影响因素 ： 结论：对于结构组成相似的物质，随着相对 结论：对于结构组成相似的物质， 分子质量的增大，范德华力增大，物质的、 分子质量的增大，范德华力增大，物质的、 沸点升高。 沸点升高。
形成条件： 2. 形成条件： 氢原子与非金属性强且原子半径小的非金 属元素原子， 属元素原子，如F、O、N原子 、 、 原子 表示方法： 3. 表示方法：
分子间作用力和氢键
在大多数分子中，色散力是主要的，只有 在强极性分子中，取向力才占主导地位。
氢键( hydrogen bond ) 氢键
氢键是一个极性键中的氢原子与另一个 氢键 电负性大的原子（最常见的是F、O、N）之 间所形成的一种特殊的作用力。
A
H
B
形成氢键的条件： 形成氢键的条件： ① 有一个与电负性很大的原子A形成共价键的 氢原子； ② 有另一个电负性很大并且有孤对电子的原子 B。
H2O的结构与性质： 的结构与性质： 的结构与性质
非常规型氢键 (i) X—H……π氢键：在一个 氢键： 氢键 在一个X—H……π氢 氢 键中，π键或离域 键体系作为质子（H+） 键中， 键或离域π键体系作为质子（ 键或离域 键体系作为质子 的接受体。由苯基等芳香环的离域π键形成 的接受体。由苯基等芳香环的离域 键形成 氢键， 的X—H……π氢键，又称为芳香氢键 氢键 （aromatic hydrogen bonds）。 ）。
初赛基本要求
范德华力。氢键（形成氢键的条件、 范德华力。氢键（形成氢键的条件、氢 键的键能、 键的键能、氢键与分子结构及物理性质 关系。其他分子间作用力的一般概念。 关系。其他分子间作用力的一般概念。
分子间的力( 范德华力） 分子间的力 范德华力） 1、取向力（orientation force) 、取向力（ 存在于已取向的极性 分子间的静电引力，称为 取向力（或定向力）。 取向力 取向力与分子偶极矩的 + 平方成正比，与热力学温度 C－F － −141℃ ℃
H3N－BH3 － −104℃ ℃
(2003全国）咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其 全国）咖啡因对中枢神经有兴奋作用， 全国 结构式如下。常温下， 结构式如下。常温下，咖啡因在水中的溶解度 为2g/100g H2O，加适量水杨酸钠 ， [C6H4(OH)(COONa)]，由于形成氢键而增大咖 ， 啡因的溶解度。 啡因的溶解度。请在附图上添加水杨酸钠与咖 啡因形成的氢键。 啡因形成的氢键。
高考化学复习考点分子间作用力和氢键
考点49 分子间作用力和氢键聚焦与凝萃1．掌握分子间作用力的本质及分子间作用力与化学键的区别；2．掌握影响分子间作用力的因素，了解分子间作用力对物质性质的影响；3．了解氢键及氢键对物质性质的影响。
解读与打通常规考点1．化学键分类化学键⎩⎪⎨⎪⎧离子键共价键⎩⎪⎨⎪⎧极性（共价）键：X —Y 非极性（共价）键：X —X 2．化学反应的本质反应物分子内化学键的断裂和生成物分子内化学键的形成。
3．分子间作用力（1）定义：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。
（2）特点①分子间作用力比化学键弱得多；②影响物质的物理性质，如熔点、沸点、溶解度，而化学键影响物质的化学性质和物理性质；③存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质及稀有气体之间，如CH 4、O 2、Ne 等。
（3）规律一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。
例如：熔、沸点：HCl<HBr<HI ，I 2>Br 2>Cl 2>F 2，Rn ＞Xe ＞Kr ＞Ar ＞Ne ＞He 。
4．氢键（1）定义：分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。
（2）形成条件：除H 外，形成氢键的原子通常是O 、F 、N 。
（3）存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H 2O 、NH 3、HF 等分子之间。
分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。
特别提醒：（1）氢键不是化学键，是介于分子间作用力和化学键之间的一种作用力。
（2）氢键、分子间作用力的大小主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。
隐性考点氢键对物质性质的影响（1）对物质熔沸点的影响①某些氢化物分子存在氢键，如H 2O 、NH 3，HF 等，会使同族氢化物沸点反常，如H 2O>H 2Te>H 2Se>H 2S 。
②当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。
无机化学-分子间作用力和氢键
He、Ne、Ar、Kr、Xe从左到右原子半径（分子半径）依次增大，变形 性增大，色散力增强，分子间结合力增大，故b. p. 依次增高。可见，范 德华力的大小与物质的m. p.，b. p.等物理性质有关。
同类分子型物质熔、沸点比较
熔点/K
沸点/K
F2
53.6
85
Cl2
(1) 与电负性大且 r 小的原子 ( F，O， N ) 相连的 H ； (2) 在附近有电负性大，r 小的原子 ( F，O，N ) 。
4、 氢键的特点
（a）氢键存在饱和性和方向性 ➢ 氢键的饱和性指的是每一个 X—H 只能与一个Y原子形成氢键。 只是因为H的体积较小，当形成 X—H…Y 氢键后，X和Y原子电 子云的斥力使得其它极性分子很难靠近。（H的配位数一般为2） ➢ 氢键的方向性指的是Y原子与X—H形成氢键后， X—H…Y 尽 量位于一条直线上，这样可使X和Y原子距离最远，斥力最小。
CH3CH2CH3 b.p. -44.5℃
CH3CH2CH2CH3 b.p. -0.5℃
CH3CH2CH2CH2CH3 b.p. 36℃
●正戊烷、异戊烷和新戊烷三种异构体的相对分子质量相同, 色 散力随分子结构密实程度的增大而减小,导致沸点按同一顺序下降
CH3CH2CH2CH2CH3 b.p.36 ℃
总作用力
8.5 8.75 26.00 23.11 21.14 29.60 47.31
对大多数分子来说，以色散力为主 (除极性很大且存在氢键的 分子，如H2O外)
色散力的大小既依赖于分子的大小，也依赖于分子的形状
●丙烷、正丁烷和正戊烷均为直链化合物(忽略分子形状的影响 ), 色散力随分子体积的增大而增大, 导致沸点按同一顺序升高
分子间作用力和氢键1
子间力小，硬度不大，含有极性基因的有机玻 璃等物，分子间力较大，硬度较大。
氢键
一、氢键是怎样形成的？ 氢键是由电负性较大的原子Y(通常是N,O,F) 以其孤对电子吸引强极性键H-X（X通常是 N,O,F）中的H原子形成的。 氢键通式： X—H……Y
形成氢键必须具备的条件：
分子的变形性与分子的结构、分子的大小 有关。分子结构相似，变形性主要取决于 分子的大小，分子越大，其变形性就越大。
对于极性分子，其自身就存在着偶极，成为 固有偶极或永久偶极。气态的极性分子在空间 无规律的运动着，在外加电场的作用下，分子 的正极偏向电场的负极，分子的负极偏向电场 的正极。，所有的极性分子都依电场的方向而 取向，该过程叫做分子的定向极化。同时在外 加电场的作用下，分子也会发生变形，产生诱 导偶极，所以，极性分子在外加电场中的偶极 是固有偶极与诱导偶极之和，分子的极性也进 一步加强。
氨合物、无机酸和某些有机化合物如 有机羧酸、醇、胺等分子间。特别是 在DNA分子中，碱基对通过氢键将两 条多肽链连接组成双螺旋结构，并在 DNA的复制过程中起着很重要的作用。
（2）分子内存在氢键的物质，其熔、 沸点常比没有氢键的同系列物质要降 低。
如有分子内氢键的邻硝基酚熔点 （45℃）比有分子间氢键的间位硝基 苯酚（以熔点定96℃）和对位硝基苯 酚的熔点（114℃）都低。
OH O
HC
CH
OHO
（2）除了分子间可以行形成氢键 外，分子内也可以形成氢键。 如 HNO3
再例如： 邻位硝基苯酚中的羟基O— H也可与硝基的氧原子生成氢键。
二、氢键的健长
从对氢键键长不同出发，对氢键产生两种 不同的理解：
①“X—H……Y”把整个结构叫氢键。这 样键长指X与Y间距离，如“F—H…F”键长 为255Pm。
高一理化生分子间作用力和氢键极性分子和非极性分子
2. SiCl4沸点较高, 但SiH3Cl较低,为什么? 3. C60晶体的升华热为181.4kJ/mol, 比一般分子间
力数值大得多, 你认为原因是什么?
4. 解释在室温下, 从F2、Cl2、Br2、I2物体状态由气 态变成液态和固态的原因。
指分子、离子和原子的相对大小及离子的电价。
总之，分子的大小、形状和分子间的相互作 用是涉及到有机、药物合成、生物化学、表面科 学及分子光谱学等多种学科的、内容非常丰富、 应用极其广泛的课题之一。它既包含分子的几何 性质，又包含分子的电子性质。有些方面迄今尚 未认识清楚，有待深入揭示其本质。
练习题:
金属原子, 如:
Cl
Cl
Me Me N
Pt Me N Me
H
H
Cl
Cl
Pt
Cl
Cl
Me N
Me H
Br Me Pt N Me
(c)氢键对物质性质的影响
i. 物质的熔点和沸点
分子间生成氢键, 物质的熔点和沸点会上
升; 分子内形成氢键, 物质的熔点和沸点会降低。
例如,
NO2 OH
下面列出了某些分子分子间力的数值(kJ/mol):
分子 静电力 诱导力
色散力 总作用力
Ar
0.000 0.000
8.50
8.50
CO
0.003 0.008
8.75
8.75
HI
0.025 0.113 25.87
26.00
HBr 0.69 0.502 21.94
23.11
HCl 3.31
分子间的三种力
分子间的三种力分子间的三种力是指分子之间相互作用的力，包括范德华力、离子键和氢键。
这些力在化学和生物学中起着重要的作用，影响着物质的性质和行为。
1. 范德华力范德华力是一种吸引力，它是由于分子之间电荷分布不均匀而产生的。
在一个分子中，电子围绕原子核运动，并形成一个电荷云。
这个电荷云并不总是均匀分布的，有时候会出现短暂的极性。
当两个非极性分子靠近时，它们之间会发生相互作用。
范德华力可以被分为两种类型：引力和斥力。
当两个非极性分子靠近时，它们的电荷云会发生重叠，形成一个共享区域。
这个共享区域导致了一个吸引力，在两个分子之间形成了一个临时偶极矩。
这种吸引力被称为范德华引力。
另一方面，当两个极性分子靠近时，它们之间会发生排斥作用。
这是因为它们的电荷云重叠，导致两个分子之间的斥力增加。
范德华力在物质的相变、溶解度、沸点和密度等方面起着重要作用。
它是液体和固体形成的基础，也是分子间相互作用的主要力量之一。
2. 离子键离子键是由正负电荷之间的吸引力形成的。
当一个或多个电子从一个原子转移到另一个原子时，它们会产生一个正离子和一个负离子。
这些离子通过静电吸引力相互吸引在一起，形成稳定的结构。
离子键通常发生在金属和非金属之间，因为金属倾向于失去电子而非金属倾向于获得电子。
这种电荷转移可以导致非金属原子带有负电荷，并形成负离子，而金属原子则带有正电荷，并形成正离子。
离子键是非常强大的化学键，因此具有高熔点和高沸点。
这也是为什么许多盐类物质在常温下呈固体状态的原因。
3. 氢键氢键是一种特殊类型的化学键，它是由于氢原子与较电负的原子（如氮、氧和氟）之间的相互作用而形成的。
在这种相互作用中，氢原子与一个带有部分负电荷的原子发生吸引力。
氢键通常发生在水分子、蛋白质和DNA等生物大分子中。
在水中，氧原子带有部分负电荷，而氢原子带有部分正电荷。
这导致了水分子之间的氢键形成，使得水具有高沸点、高表面张力和高溶解度等特性。
在蛋白质和DNA中，氢键起着稳定空间结构和保持功能活性的重要作用。
分子间内氢键作用力与分子间氢键作用力
分子间内氢键作用力与分子间氢键作用力分子间内氢键作用力与分子间氢键作用力是化学中重要的概念。
它们是分子之间相互作用的一种形式，对于分子的稳定性和物理性质都具有重要的影响。
本文将从两种作用力的定义、基本特征、形成机制、应用等方面进行详细的解释和探讨。
一、分子间内氢键作用力1.定义：内氢键是指同一分子内的氢原子与其他原子间的氢键作用力。
2.基本特征：内氢键是一种分子内的相互作用，其特征包括：氢键通常由含有活性氢的官能基团所产生，如甲基羰基、羧基等；内氢键的键能很小，一般为1-3 kcal/mol；内氢键能够影响分子的构象、化学反应和物理性质。
3.形成机制：内氢键作用力的形成机制主要涉及到氢键中氢原子的偏移。
在某些分子中，由于原子的电负性产生分子内电荷分离，它们之间的差异会导致H-C、H-O、H-N之间的偏移，因此建立了内氢键。
4.应用：内氢键作用力是药物分子设计中需要考虑的因素之一。
例如，内氢键的存在可以增加分子的稳定性和药效，同时也有助于解释某些药物的药效和副作用。
二、分子间氢键作用力1.定义：分子间氢键是指不同分子之间，氢原子与非金属原子之间的氢键作用力。
2.基本特征：分子间氢键是分子间的相互作用，其特征包括：分子间氢键通常由含氢官能团的一种分子与其他原子含有氧、氮、氯等原子的另一种分子之间产生氢键；分子间氢键的键能相对较强，一般为5-10 kcal/mol；分子间氢键能够影响分子的物理和化学性质。
3.形成机制：分子间氢键的形成主要涉及到两个分子中的氢键原子之间的相互作用。
一般来说，氢键原子所在的分子通常是具有高电负性的分子，如氨、水、醇等；而另一种分子则具有较强的电正性原子或键合电子云的位置，如含氧化合物、含氮化合物等。
两者之间的相互作用导致氢键的形成。
4.应用：分子间氢键作用力在生物大分子和有机化合物的结构中具有重要的作用。
许多生物大分子，如DNA、蛋白质等，都是由分子间氢键所组成的稳定结构；同时，许多有机物，如醇、醛、酮等，也是通过分子间氢键增加其稳定性和改变其物理性质。
高中化学：分子间作用力和氢键知识点
高中化学：分子间作用力和氢键知识点［知识详解］一．分子间作用力1.定义：分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，称分子间作用力。
分子间作用力也叫范德华力．2.实质：一种电性的吸引力.3.影响因素：分子间作用力随着分子极性.相对分子质量的增大而增大.分子间作用力的大小对物质的熔点.沸点和溶解度都有影响.一般来说.对于组成和结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点也越高.4.只存在于由共价键形成的多数化合物，绝大多数非金属单质分子和分子之间. 化学键是分子中原子和原子之间的一种强烈的作用力，它是决定物质化学性质的主要因素。
但对处于一定聚集状态的物质而言，单凭化学键，还不足以说明它的整体性质，分子和分子之间还存在较弱的作用力。
物质熔化或汽化要克服分子间的作用力，气体凝结成液体和固体也是靠这种作用力。
除此以外，分子间的作用力还是影响物质的汽化热、熔化热、溶解黏度等物理性质的主要因素。
分子间的作用力包括分子间作用力（俗称范德华力）和氢键（一种特殊的分子间作用力）。
分子间作用力约为十几至几十千焦，比化学键小得多。
分子间作用力包括三个部分：取向力、诱导力和色散力。
其中色散力随分子间的距离增大而急剧减小一般说来，组成和结构相似的物质，分子量越大，分子间距越大，分子间作用力减小，物质熔化或汽化所克服的分子间作用力减小，所以物质的溶沸点升高温度止200 150 100, 50 0 -50 -100 -150 -200熔温度尺200 150叫0 -50 -100 -150 -200熔叫相对分子质■筑卤化碳的熔.沸点与相对分子质量的关系化学键与分子间作用力比较化学键分子间作用力概念 相邻的原子间强烈的相互作用 物质分子间存在的微弱的相互作用能量 较大很弱性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质.氢键一特殊的分子间作用力1.概念：氢键是指与非金属性很强的元素（主要指N 、O 、F ）相结合的氢原子与另一个分子中非金属性极强的原子间所产生的引力而形成的.必须是含氢 化合物，否则就谈不上氢键。
10--分子间作用力和氢键
必修2第一章第三节化学键第三课时【学习目的】1、掌握分子间作用力含义与氢键的判断2、强化离子键和共价键的知识【学习重点】分子间作用力、氢键的应用【学习难点】氢键的判断【新知学习】一、化学键：1、定义：使离子或原子相结合的作用力称为化学键。
2、分类：、、3、离子键和共价键的比较：4、化学反应的实质：旧键的和新键的。
二、分子间作用力①概念：分子之间存在着一种把分子叫做分子间作用力，又称。
②强弱：分子间作用力比化学键，它主要影响物质的、等物理性质，化学键属分子内作用力，主要影响物质的化学性质。
③规律：一般来说，对于组成和结构相似的物质，越大，分子间作用力，物质的熔点、沸点也越。
④存在：分子间作用力只存在于由分子组成的共价化合物、共价单质和稀有气体的分子之间。
在离子化合物、金属单质、金刚石、晶体硅、二氧化硅等物质中只有化学键，没有分子间作用力。
三、氢键①概念：像、、这样分子之间存在着一种比的相互作用，使它们只能在较高的温度下才能汽化，这种相互作用叫做氢键。
②对物质性质的影响：分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点，这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键，消耗更多的能量。
【注意】分子间作用力和氢键由于作用力较弱，都不属于化学键！四、知识整理1、离子键：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用叫做离子键由离子键结合在一起的化合物叫离子化合物【离子键的存在范围】（1）、活泼金属与活泼非金属形成的化合物；（2）、活泼金属阳离子(或NH4+)与酸根离子之间；（3）、活泼金属阳离子与OH—之间；2、电子式：在元素符号周围用小黑点或小叉表示最外层电子数的式子叫电子式掌握NaCl/MgO/K2O/CaCl2/Na2O2/NH4Cl/NaOH 电子式的写法3、共价键：原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键掌握NH3，CH4，CO2，N2，O2，HClO，H2O2电子式的写法4、极性键与非极性键同种非金属元素原子之间形成非极性共价键（非极性键，可存在于非金属单质和化合物中）不同种非金属元素原子之间形成极性共价键（极性键，只存在与化合物中）（1）、含有离子键的化合物一定是离子化合物（2）、含有共价键的化合物不一定是共价化合物注意离子化合物的形成过程与共价化合物的形成过程写法的不同。
第四讲分子间作用力和氢键
键的极性与分子的极性 共价键有非极性键与极性键之分。由共价键构 建的分子有非极性分子与极性分子之分。 度量分子极性大小的物理量叫做偶极矩(m)。偶 极矩是偶极子的电量q和偶极子两极的距离l的乘积 (m=qXl)。
q+
l
q_
偶极子与偶极矩(m=qXl)
偶极矩m=0的共价键叫做非极性共价键；偶极矩 m≠0的共价键叫做极性共价键。偶极矩m=0的分子叫做 非极性分子;偶极矩m≠0的分子叫做极性分子。
在细胞内合成蛋白质过程中, 先是在细胞核中以DNA为模板,
通过“氢键”的“牵引”合成
RNA,然后由RNA在细胞质中 又通过“氢键”的“牵引”由 氨基酸合成蛋白质的一级结 构——多肽链。
蛋白质变性与分子内氢键
蛋白质变性与分子内氢键分不开。煮熟的鸡蛋孵不出 小鸡,这是蛋白质变性而失去生物活性的结果。蛋白质凭
范德华力和氢键是两类最常见的分子间力 化学键能: H–H 436 kJ/mol F–F 155 kJ/mol
O=O 708 kJ/mol
NN 945 kJ/mol >200kJ/mol 分子间作用力 <10 kJ/mol 氢键 10 –30 kJ/mol
Cl–Cl
243 kJ/mol
300 ~500pm
_ _ O O + O m=0 D
H
H C +
N _
m= D
色散力 相对于电子，分子中原子的位置相对固定，而分子 中的电子却围绕整个分子快速运动着。
于是，分子的正电荷重心 与负电荷重心时时刻刻不重合， 非极性分子 产生瞬时偶极。分子相互靠拢 _ _ 时，它们的瞬时偶极矩之间会 + + 产生电性引力，这就是色散力。 产生瞬时 色散力不仅是所有分子都有的 偶极 最普遍存在的范德华力，而且 _ + _ + 经常是范德华力的主要构成。
分子间力及氢键
(5)分类： 分子间氢键： 分子内氢键： (6)存在
NaHCO3固体中的氢键 邻硝基苯酚 邻羟基苯甲醛 固体(HF)n中的氢键
氢键存在广泛，如蛋白质分子、H2O、NH3、HF、DNA、醇、 羧酸分子及结晶水合物等分子之间。 (7)氢键对物质性质的影响：①溶质分子和溶剂分子间形成氢键， 溶解度骤增。如氨气极易溶于水；②分子间氢键的存在，使物 质的熔沸点升高。③有些有机物分子可形成分子内氢键，则此 时的氢键不能使物质的熔沸点升高。 例：NH3、H2O、HF中由于存在氢键，使得它们的沸点比同族 其他元素氢化物的沸点反常地高。
分子间作用力
概念 物质分子之间普遍存在的一种相 互作用力，又称范德华力
氢键
由已经与电负性很强的原子形成 共价键的氢原子与另一个分子中 电负性很强的原子之间的作用力
共价键
原子间通过共用电子对所形成 的相互作用
分类 特征 作用 微粒 强度 比较 影响 强度 的因 ①随着分子极性和相对分子质量 的增大而增大②组成和结构相似 的物质，相对分子质量越大，分 无方向性、无饱和性 分子或原子（稀有气体）
I2 > Br2 > Cl2 > F2。
2．氢键 (1)定义：氢键是一种既可以存在于分子之间又可以存在于分子 内部的作用力。它比化学键 弱 ，比范德华力 稍强 。当氢 原子与电负性大的原子X以共价键结合时，H原子能够跟另一个 电负性大的原子Y之间形成氢键。 (2)形成条件 ①化合物中有氢原子，即氢原子处在X—H„Y其间。 ②氢只有跟电负性很大且其原子半径较小的元素化合后，才有 较强的氢键，像这样的元素有N、O、F等。 (3)氢键基本上还是属于静电作用，它既有 方向 性，又有 饱和 性。 (4)通常用X—H„Y表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子 以共价键相结合。氢键的键能是指X—H„Y分解为X—H和Y所 需要的能量。
化学 分子间作用力与氢键
F > O > N > Cl > S
因此形成的氢键长度依次增大，键能减小。
下列化合物中沸点最低和最高的是哪个？ A. HF B. H2O C. NH3 D. CH4
CH4 NH3 HF H2O
-161.5℃ -33.5℃ 19.54℃ 100℃
各元素电负性比较： F>O>N>C 氢键键能依次减小
分子量相同的CO和N2沸点不同的主要原因？
两者分子量相同，且两者都是双原子分子。但是CO是极性 分子，N2是非极性分子。CO中同时存在色散力、诱导力和 取向力，N2中只存在色散力，因此CO总的分子间作用力比 N2大，即CO的沸点（-191.5℃）>N2的沸点（-195.6℃） NH3与H2O可互溶、I2易溶于CCl4、CCl4不溶于H2O的原因？ NH3与H2O均为极性分子，他们之间存在着三种作用力。
分子间作用力与氢键STA源自T分子间作用力的本质和特点是什么？
本质：分子间的电磁相互作用，即静电 力。分为取向力、诱导力和色散力。这 种作用力由荷兰物理学家范德华首先发 现，故又称范德华力。
取向力：极性分子和极性分子之间固有偶极的取向及 其静电引力。 诱导力：极性分子固有偶极和非极性分子诱导偶极间 的静电引力。 *极性分子之间相互取向后也会使对方变形极化而产生 诱导偶极，因此极性分子之间也会存在诱导力。 色散力：分子间由于瞬间偶极而产生的作用力。
I2和CCl4均为非极性分子，他们之间存在着色散力，色散力 大小与相对分子质量成正比，而两种物质相对分子质量都 比较大（254和154），色散力比较大。
CCl4与H2O，CCl4分子之间存在着较大的色散力（相对分子 质量154），而CCl4（154）和H2O（18）之间的色散力较小， 因此CCl4不溶于H2O
分子间作用力与氢键
3、氢键的表示方法
4、氢键对物质性质的影响
a．氢键的存在使得物质的熔点和沸点相对较高。
b．解释一些反常现象
①、根据元素周期律，卤素氢化物的水溶液均应为强酸性，但 HF表现为弱酸的性质，这是由于HF分子之间氢键的存在。
②、NH3在水中溶解度非常大的原因解析。
三、化学键与分子间作用力的比较
存在 化学键 原子间 离子间 强弱 强烈 影响范围 化学性质
分子间作用力
氢键
分子间
固态、液态 水分子间
较弱
较强物理性质物理性质 Nhomakorabea课堂练习 1，离子键、共价键、金属键、分子间作用力都是微粒间的作用力。 下列物质中，只存在一种作用力的是 （ B ） A.干冰 B.NaCl C.NaOH D.I2 E.H2SO4 ）
氨气溶于水时，大部分NH3 与H2O以氢键（用…）表示 结合成NH3 ·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3 ·H2O 的结构式为（ ） D
A.H │ N—H …O—H │ │ H H C. H │ H—N…O—H │ │ H H
B. H │ N — H …H — O │ │ H H D. H │ H—N…H—O │ │ H H
2，下列事实与氢键有关的是 （
B
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.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高 D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 3，固体冰中不存在的作用力是(
A
)
A.离子键
B.极性键
C. 氢键
关于分子间氢键和分子间作用力的探讨及水H2O氟化氢HF氨NH3沸点比较
关于分子间氢键和分子间作用力的探讨及水H 2O 氟化氢HF 氨NH 3沸点比较分子间作用力与氢键 ：★分子间作用力: 分子间存在着将分子聚集在一起的作用力，这种作用力称为分子间作用力又称为范德华力①存在： 由分子构成的物质②大小： 比化学键弱得多③意义： 影响物质的熔沸点和溶解性等物理性质④影响因素: 一般情况下，相同类型的分子，相对分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高历史根源：分子间力（包括色散力、诱导力、偶极力）早在1873年就已引起van der Waals 的注意并首先进行研究，所以，后人就把这种分子间力也称为范德华（van der Waals ）力。
实践出真知：(请看下面的题)问题：干冰受热汽化转化为二氧化碳气体，而二氧化碳气体在加热条件下却不易被分解。
这是为什么?答：干冰受热转化为气体，只是克服能量较低的分子间作用力，而二氧化碳分解则需要克服能量较高的共价键，因此比较困难。
★氢键概念：分子中与氢原子形成共价键的非金属原子，如果该非金属原子(如F 、O 或N)吸引电子的能力很强，其原子半径又很小，则使氢原予几乎成为“裸露”的质子，带部分正电荷。
这样的分子之间，氢核与带部分负电荷的非金属原子相互吸引而产生的比分子间作用力稍强的作用力，称之为氢键。
形成条件： （F O N 三种元素）氢键的表示方法：氢键不是化学键，为了与化学键相区别。
用“…”来表示氢键． （X-H …Y ）注意：①氢键切莫理解为化学键，是一种比分子间作用力稍强的静电引力。
如在水分子中，O-H 键的键能为462．8lkJ·mol 一1，而水分子间氢键的键能仅为18．8lkJ·mol 一1。
它比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强。
②氢键只存在于固态、液态物质中，气态时无氢键★关于H 2O HF NH 3沸点的比较：结论为：H 2O 100℃ > HF 19℃ > NH 3 -31℃一个水分子可以和另外四个水分子形成氢键(两个氢和另外两个水分子中的氧,一个氧和另外两个水分子的氢),但HF 只能与另外两个分子形成氢键,而NH3的氢键比水的弱,所以H2O 熔沸点高。
分子间作用力范德华力与氢键
分子间作用力范德华力与氢键范德华力是由于非极性分子中的电子云不均匀分布所产生的。
虽然分子是中性的，但在任何时刻都可能存在由于电子运动而导致的电子云的不均匀分布。
这种不均匀分布导致了瞬时偶极矩的产生，进而产生相互作用力。
范德华力一般都比较弱，但当大量分子紧密排列在一起时，它们的总和可以产生很大的影响，例如固体的结构和性质。
氢键是一种相对较强的分子间作用力，它只存在于包含氢原子和带有电负性较高的原子（如氧、氮、氟等）的分子之间。
氢键的形成需要两个条件：一是氢原子与电负性较高的原子之间的电子不对称分布，形成部分正电荷；二是电负性较高的原子与另一个分子中的电子云形成相互作用。
这种相互作用力很强，可以影响分子的结构和性质。
范德华力和氢键在化学和生物学中扮演着重要的角色。
在化学反应中，它们可以影响反应速率和平衡常数。
在分子团聚和相互吸引方面，它们可以影响物质的物理性质。
在生物分子的结构和功能中，它们可以影响分子的折叠和稳定性，并在生物大分子的相互作用和识别中起到关键作用。
在生物体内，范德华力和氢键对蛋白质的折叠和稳定性起到了至关重要的作用。
蛋白质是生物体内功能最为复杂和多样的大分子，其折叠结构决定了其功能。
范德华力和氢键可以通过长程作用和局域作用相互协同，使蛋白质在折叠过程中形成稳定的三维结构。
此外，范德华力和氢键还可以参与蛋白质与其他分子（如酶底物或配体）的结合，从而影响蛋白质的功能。
在药物设计和分子识别中，范德华力和氢键也被广泛应用。
药物分子与靶蛋白之间的相互作用通常涉及范德华力和/或氢键。
通过理解和优化范德华力和氢键的作用，可以设计更有效的药物分子和分子识别工具。
总之，范德华力和氢键是分子间作用力中重要的组成部分。
它们在化学、生物学和药物设计等领域都扮演着重要的角色。
理解和掌握这些作用力的特性和原理，对于理解分子结构、物性和功能具有重要意义。
分子间的作用力是范德华力和氢键
分子间的作用力是范德华力和氢键
分子间的作用力是化学中非常重要的概念，其中范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。
首先，让我们来谈谈范德华力。
范德华力是一种由分子间的瞬时诱导极化引起的吸引力，它是由于分子内部电子的运动而产生的瞬时偶极矩而产生的。
这种作用力是所有分子之间都存在的，即使是非极性分子也会受到范德华力的影响。
范德华力的大小取决于分子的极化能力和分子间的距离，通常随着分子间距离的增加而迅速减小。
其次，让我们来谈谈氢键。
氢键是一种比范德华力更强的分子间作用力，它通常发生在含有氢原子的极性分子中。
氢键是由于一个带有部分正电荷的氢原子与一个带有部分负电荷的氧、氮或氟原子之间的相互作用而产生的。
这种作用力在生物学和化学中起着至关重要的作用，例如在蛋白质的空间结构和DNA的双螺旋结构中起着关键作用。
总的来说，范德华力和氢键都是分子间作用力的重要代表，它们对物质的性质和行为产生着深远的影响。
通过研究和理解这些分
子间作用力，我们可以更好地理解物质的性质和化学反应，为材料科学、药物设计等领域的发展提供重要的理论基础。
分子间作用力 氢键
② 氢键只存在于固态、液态物质中，气态时无氢键。
4. 解释特殊现象 ①氢键的存在使得物质的熔点和沸点相对较高。 ②水结成冰时，为什么体积会膨胀。
③根据元素周期律，卤素氢化物的水溶液均应为强 酸性，但HF表现为弱酸的性质，这是由于HF分子之 间氢键的存在。
④氨气极易溶于水
H │ H—N…H—O │ │ H H
分子间作用力与氢键
一、分子间作用力 1.定义：把分子聚集在一起的作用力，也称范德华力 2.大小： 范德华力<<化学键 3.影响因素：组成和结构相似的物质，相对分子质量 越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高 4.注意：分子内含有共价键的分子(如Cl2、CO2、 H2SO4等)或稀有气体(如He、Ne等)单原子分子之 间均存在分子间作用力。 5.解释现象：物态变化吸放热问题 相似相溶
二、氢键 1.定义：分子中与氢原子形成共价键的非金属原子， 如果该非金属原子(如F、O或N)吸引电子的能力很
强，其原子半径又很小，则使氢原予几乎成为“裸
露”的质子，带部分正电荷。这样的分子之间，氢
核与带部分负电荷的非金属原子相互吸引而产生的
比分子间作用力稍强的作用力，称之为氢键。
2. 大小：分子间作用力<氢键<化学键 3. 注意事项： ① 氢键的本质还是分子间的静电吸引作用。也可以把
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氢键的特点
氢键的特点
• 作用力比范德华力大，但比化学键小得多 • 是一种特殊的分子间作用力，不是化学键 • 具有方向性和饱和性（一个氢原子只能形成一个氢键；
形成氢键的三个原子在一条直线上时最稳定）
• 氢键的存在范围：分子间或分子内 • 氢两边的X和Y原子所属元素的电负性越强，半径
越小，形成的氢键越强。
• 分子极性越强，范德华力越大。
随堂练习
下列物质的变化，破坏的主要是分子间作用
力的是（ AC ）
A、碘单质的升华 B、NaCl溶于水 C、将水加热变为气态 D、NH4Cl受热分解
• 比较下列物质的熔沸点的高低
• CH4＜ CF4 ＜ CCl4 ＜ CBr4 ＜ CI4 • H2O ＜ H2S ＜ H2Se ＜ H2Te
存在范围 分子内、原子间
作用力强 弱
影响的性 质
较强
主要影响 化学性质
范德华力
把分子聚集在一 起的作用力
分子之间
与化学键相比 弱的多 主要影响物理性 质（如熔沸点）
问题探究：
• 范德华力如何影响物质的物理 性质？
卤族元素单质物理性质差异
物质
F2
Cl2
Br2
相对分子质量
38
71
160
熔点（℃） -219.6 -101 -7.2
Thank You!
第二章 第三节
分子间作用力与物质性质
思考：
• 冰雪融化，是物理变化还是化学变化？有 没有破坏其中的化学键？ 有没有能量的变 化？为什么？
• 我们知道：分子内部原子间存在强的相互 作用——化学键，形成或破坏化学键都伴
随着能量变化。
•
如水在通电情况下分解为氢气和氧气，
水分子中H-O键被破坏，生成H-H、O-O
课堂练习
• 下列物质中不存在氢键的是（ D ）
• A、冰醋酸中醋酸分子之间 • B、液态氟化氢中氟化氢分子之间 • C、一水合氨分子中的氨分子与水分子之间 • D、可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分
子之间
氢键对物质性质的影响
• 氢键的键能一般小于40kJ/mol，强度介于 化学键和范徳华力之间．因此氢键不属于 化学键，而属于分子间作用力的范畴。同 范徳华力一样，氢键只对物质的物理性质 有影响，主要表现为物质的熔沸点升高， 另外，对物质的电离和溶解等也有影响。
较
强
与化学键相比 小于化学键,大
弱的多
于范德华力
主要影响化学 性质
主要影响物理 主要影响物理
性质（如熔沸 性质（如熔沸
点）
点）
知识梳理
分
分 子
存在
子 间 作
用
力
范 实质： 电性作用 德 华 特征： 无饱和性、无方向性 力 影响： 物质的熔点和沸点
实质： 电性作用
氢 键 特征：有饱和性、有方向性
影响：物质的熔点、沸点溶解度
联系生活实际?你能发现出什么矛盾吗?
联想质疑
据范德华力规律氧族元素氢化物的沸
点应该是H2O＜H2S＜H2Se＜H2Te
沸点
氢化物150
H2O
H2O 100
50
H2S
0
沸点(℃)
100.0
-60.75
H2Te
H2Se -50 H2Te -100
-41.5
H2S-1.3
H2Se
氢键
• 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 互作用称为氢键。
• A.离子键
B.极性键
• C. 氢键
D. 范德华力
知识整合
化学键与范德华力氢键的比较
化学键 范德华力
氢键
概
念 相邻的原子间 把分子聚集在
强烈的相互作 一起的作用力
用
存 在 范 围 分子内、原子间 分子之间
分子内“裸露”的氢核与 另一分子中带负电荷的原 子产生的静电作用
分子之间
作用力强 弱
对物质的 影响
• 存在范围：多数非金属单质（金刚石、晶体硅 除外）、稀有气体、非金属氧化物（SiO2除外）、 氢化物、酸等共价化合物
随堂练习
• 离子键、共价键、金属键、分子间作用力 都是微粒间的作用力。下列物质中，只存
在一种作用力的是 （ B ）
• A. 干冰 B. NaCl
• C. NaOH D. I2
E. H2SO4
氢键对物质性质的影响
• 1、对物质熔沸点的影响： • 分子间氢键使物质熔点升高 • 分子内氢键使物质熔点降低 • 2、若分子与溶剂分子间形成氢键，则该物
质在溶剂中的溶解度增大。 • 3、解释一些反常现象：如水结成冰时，为
什么体积会膨胀。
• 为什么冰会浮在水面上？
水
冰
O
O
HHHH
O
HH
O HH
O HH
冰 水
课堂练习
• 下列事实与氢键有关的是 （ B ）
• 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.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相
对分子质量的增大而升高 • D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减
弱
课堂练习 • 固体冰中不存在的作用力是 ( A )
• 氢键：静电作用力和一定程度的轨道重叠
作用 • 氢键的表示方法:X—H…Y（X和Y可以是同种原子，
也可以是不同种原子。实线表示共价键，虚线表示氢键。）
• 本质：电性作用；
氢键的形成条件:
• 有X-H共价键，X原子电负性强，原子半径 小，如F、O、N等。
• X—H…Y中的Y必须电负性强、原子半径小、 具有孤对电子。X、Y可以相同，也可以不 同。
沸点（℃） -188.1 -34.6 58.78
熔沸点变化趋 势
熔沸点逐渐升高
I2
254 113.5 184.4
一般情况下，组成和结构相似的分子，相对 分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高
影响范德华力大小的因素
• 一般情况下，组成和结构相似的分子，相 对分子质量越大，范德华力越大。
• 分子间距离：同种物质，分子间距离越大， 范德华力越小。
键。
通电
2H2O==2H2 + O2
水的三态转变
• 物质三态之间的转化也伴随着能量变化。 这说明：分子间也存在着相互作用力。
固态水
液态水
气态水
分子间作用力的种类
• 分子间作用力：分子之间普遍存在的，把 分子聚集在一起的作用力，它能使许多物 质以一定的凝聚态（固态和液态）存在。
• 分子间作用力主要有两种：范德华力和氢 键
范德华力
• 阅读课本P59思考： • 范德华力有什么特点？ • 范德华力对物质的哪些性质有影响？
范德华力
• 范德华力的特点：
• 广泛存在（由分子构成的物质）
• 作用力弱
由分子构成的
• 主要影响物质的物理性质（熔沸点）
• 注意：范德华力不是化学键
化学键与分子间作用力比