分子间的作用力和氢键

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。
• 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
• 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。
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？
第二章 第三节
分子间作用力与物质性质
• 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键。
• 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。
• 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
范德华力
• 阅读课本P23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
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
I2
相对分子质量
熔点（℃） 沸点（℃）
38 -219.6 -188.1
71 -101 -34.6
160 -7.2 58.78
254 113.5 184.4
熔沸点变化趋 势
熔沸点逐渐升高
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
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。
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。
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
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
• 比较下列物质的熔沸点的高低
• CH4＜ CF4 ＜CCl4 C＜Br4 CI4＜ • H2O＜ H2S ＜H2Se H2T＜e
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 100
H2O
50
H2S 0
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
分百度文库间作用力的种类
• 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
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 )
• 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
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。
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
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