分子间的作用力和氢键
一化学键分子间作用力氢键的比较
一化学键分子间作用力氢键的比较化学键、分子间作用力和氢键是化学中常见的不同类型的相互作用力。
它们在分子之间产生不同程度的相互作用，并且对物质的性质和行为产生不同的影响。
首先，化学键是不同原子之间的原子核间互相吸引的结果，是由共价键、离子键和金属键等不同类型的键组成。
化学键的形成需要原子之间的电子重新排列以使得各个原子达到稳定的电子构型。
这种电子排列可以通过元素之间的电子共享、电子转移或者电子扩散的方式来实现。
化学键的强度取决于键的类型和原子之间的电负性差异。
通常来说，离子键的强度最大，共价键次之，金属键则较为弱。
分子间作用力是分子之间的非共价相互作用力。
分子间作用力较化学键弱，力程短，主要体现在物质的液体和固体状态中。
分子间作用力分为范德华力、静电吸引力和氢键等。
范德华力是非极性分子间的引力作用，主要由浓度偶极矩产生。
而静电吸引力是极性分子之间的互相吸引作用。
在分子中含有电荷不均匀分布的原子时，会产生局部正负电荷区，进而引发有偶极矩。
这些偶极矩可以相互作用，产生静电吸引力。
相较于化学键，分子间作用力是非常弱的力。
氢键是分子间作用力的一种特殊形式，通常发生在含有氢原子的电负性较高的原子（如氮、氧和氟）与电负性较低的原子（如氮、氧和碳）之间。
氢键形成时，氢原子与更电负的原子的部分正电荷相互作用，形成一个虚拟的氢原子。
这种相互作用力是静电吸引的一种特例，是由于电负性差异导致的分子间较强的极性相互作用力。
相比于其他分子间作用力，氢键的强度较大，能够影响物质的物理化学性质，如沸点、气相结构、溶解度和凝聚态等。
总结来说，化学键是原子之间的强有力的相互作用，通过共价键、离子键和金属键等形式存在于化合物中。
而分子间作用力是相对弱的非共价作用力，包括范德华力和静电吸引力。
氢键则是分子间作用力中的一种特殊形式，发生在含有氢原子的分子与电负性较高的原子之间。
这些相互作用力的不同特性和强度决定了物质在不同条件下的性质和行为。
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。
分子间的力范德华力和氢键
分子间的力范德华力和氢键分子间的力：范德华力和氢键分子间的力是指分子之间相互作用的力，其中范德华力和氢键是两种常见的分子间力。
本文将对这两种力进行介绍和解析。
一、范德华力范德华力（van der Waals force）是一种相互吸引的力，起因于分子内部电荷分布的不均匀性。
它可以分为三种类型：弱的分散力（London力）、较强的取向力和最强的诱导力。
1. 分散力（London力）分散力是最弱的一种范德华力，主要存在于非极性分子之间。
分子内由于电子云的运动造成瞬时偶极矩的形成，进而引发相邻分子的极化作用，使它们之间发生吸引。
这种吸引力是瞬时性的，范德华力是由于瞬时偶极矩之间相互作用而形成的。
2. 取向力取向力是存在于极性分子之间的范德华力，是由于分子内的极性键引起的。
它是根据分子极性键的方向而产生的相互作用，类似于磁铁的N极和S极之间的吸引力。
3. 诱导力诱导力是范德华力中最强的一种类型，是由于一种分子的极化而诱发另一种分子的极化。
当一个非极性分子接近一个由极性键组成的分子时，它会被诱导成有临时极性，这样会引发两种分子之间的相互吸引。
总结：范德华力是一种微弱但广泛存在的分子间作用力，它对物质的性质和相互作用具有重要影响。
二、氢键氢键（hydrogen bond）是分子间的一种特殊强力相互作用，主要存在于带有氢原子的分子中。
氢键可以发生在分子中的氢与另一个带有电负性原子（如氮、氧和氟）之间的相互作用。
氢键的形成是通过氢原子与接受者原子形成一个氢和一个共价键，同时将电子密度极大地转移到接受者原子上。
氢键通常是可逆的，并且在分子之间形成临时的化学键，类似于范德华力的诱导力。
氢键的强度通常比较大，可以影响物质的性质和化学反应。
三、范德华力与氢键的区别范德华力和氢键虽然都属于分子间作用力，但是它们有一些明显的区别。
1. 强度不同：范德华力相对较弱，而氢键相对较强。
2. 形成条件不同：范德华力主要由于分子内电荷的不均匀性形成，而氢键则是通过氢原子和电负性原子之间的相互作用形成。
选修3第二章第三节分子间作用力和氢键
氢键使HF、NH3极易溶于水中
NH3溶于水溶 液呈碱性，使 H-O键断裂产 生OH-
小结
范德华力 氢键
分子间或分子内氢
共价键
相邻原子之间
作用微粒 强弱
对物质性 质的影响
分子之间
弱
较强 对某些物质的溶解 性、熔沸点都产生 影响
很强
范德华力 越大，物 质熔沸点 越高
物质的稳定性 即化学性质
思考与交流
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( ) OH l2F2 C.CH3CH2OH B.CH3—CH—COOH CH2—OH D.CH—OH CH2—OH
练习：
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( ) OH l2F2 C.CH3CH2OH B.CH3—CH—COOH CH2—OH D.CH—OH CH2—OH
含氧酸的强度取决于中心原子的电 负性、原子半径、氧化数。 当中心原子的电负性大、原子半 径小、氧化数高时，使O-H键减弱，酸 性增强。
练习：比较下列含氧酸酸性的强弱 H2SiO4 H3PO4 H2SO4
HClO HBrO
HIO
HClO3
HClO4
无机含氧酸强度的变化规律
同周期的含氧酸，自左至右，随中心原子 原子序数增大 ，酸性增强。 同一族的含氧酸，自上而下，随中心原子 原子序数增大 ，酸性减弱。 同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于 低价 。
2．下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是 ( ) Cl OH H A.OHC—CH—CH2OH B. OHC—CH—C—Cl OH Cl H Br C.HOOC—CH—C—C—Cl Br Br CH3 D.CH3—CH—C—CH3 CH3
2．
OH
Cl
H
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
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极
分子间作用力是指分子之间的相互作用力，它们是维持分子结构和化学反应的基础。
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极等多种类型，下面我们将分别介绍它们的特点和作用。
静电作用力是指由于电荷之间的相互作用而产生的力。
当两个分子中的电荷不平衡时，它们之间就会产生静电作用力。
例如，当两个分子中一个带正电荷，一个带负电荷时，它们之间就会产生吸引力。
静电作用力在分子间的相互作用中起着重要的作用，它可以影响分子的构象和化学反应。
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由于氢原子与氮、氧、氟等元素形成的强电负性差而产生的。
氢键的作用力比静电作用力弱，但是它在生物分子的结构和功能中起着重要的作用。
例如，DNA分子中的氢键可以保持DNA的双螺旋结构，从而维持DNA的稳定性。
离子偶极是指分子中存在正负电荷分布不均的情况。
当分子中的正负电荷分布不均时，就会形成离子偶极。
离子偶极的作用力比静电作用力弱，但是它在分子间的相互作用中也起着重要的作用。
例如，当两个分子中一个带正电荷，一个带负电荷时，它们之间就会产生离子偶极作用力。
分子间作用力是维持分子结构和化学反应的基础，它们包括静电、氢键、离子偶极等多种类型。
这些作用力在分子间的相互作用中起
着重要的作用，它们可以影响分子的构象和化学反应，从而影响生物分子的结构和功能。
因此，研究分子间作用力对于理解生物分子的结构和功能具有重要的意义。
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。
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。
分子间作用力的四种形成方式
分子间作用力的四种形成方式分子间作用力是分子之间相互作用的力量，它是物质存在和物质性质产生的基础。
分子间作用力的形成方式有四种，分别是范德华力、氢键、离子键和共价键。
一、范德华力范德华力是分子间最常见的一种作用力，它是由于分子内部电子的运动导致的。
分子中的电子在空间中的运动会引起电荷分布的不均匀，从而形成一种瞬时的偶极矩。
这种偶极矩会与附近的分子偶极矩相互作用，产生吸引力，即范德华力。
范德华力的大小与分子的极性有关，极性越大，范德华力越强。
二、氢键氢键是指分子中氢原子与氧、氮、氟等高电负性原子之间的相互作用。
氢键的形成需要具备三个条件：①氢原子与较电负的原子之间的键能较强，如氢原子与氮原子之间的键能；②氢原子与较电负的原子之间的距离适当，一般在1.5-2.5埃之间；③氢键的形成需要在分子中存在较为稳定的空间构型。
氢键的强度介于共价键和离子键之间，它对物质的性质起到重要的影响。
三、离子键离子键是指由正离子和负离子之间的静电作用力形成的化学键。
在离子键中，正离子和负离子之间相互吸引，形成离子晶体的结构。
离子键的强度较大，使离子晶体具有高熔点、高硬度和良好的导电性等性质。
离子键的形成需要具备两个条件：①正离子和负离子之间的电荷差异较大；②正离子和负离子之间的距离较近。
四、共价键共价键是指由两个非金属原子共享电子而形成的化学键。
在共价键中，原子之间通过电子的共享而相互吸引。
共价键的强度较大，使得共价化合物具有较高的熔点和沸点。
共价键的形成需要满足两个条件：①原子之间的电负性差异较小；②原子之间的距离适当。
共价键的形成可以是单一共价键、双键或者三键，共价键的类型决定了化合物的性质。
分子间作用力的四种形成方式分别是范德华力、氢键、离子键和共价键。
这些作用力对物质的结构和性质具有重要的影响，深入了解分子间作用力的形成方式有助于我们更好地理解物质的性质和相互作用。
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。
分子间作用力和氢键
分子间作用力和氢键我们已讨论了三类化学键（离子键、共价键、金属键），它们都是分子内部原子间的作用力。
原子通过这些化学键组合成各种分子和晶体。
除此之外，分子与分子之间还存在着一种较弱的相互作用，大约只有几个到几十个KJ·mol-1，比化学键小一、二个数量级，这种分子间的作用力称为范德华尔力。
它是决定物质熔点、沸点、溶解度等物理化学性质的一个重要因素。
【分子的极性】分子极性的强弱，可以用偶极矩（μ）表示。
分子偶极矩定义为：偶极长（极性分子正负电荷之重心间的距离d与偶极电荷q的乘积，即：μ=q ×d◆分子的偶极矩是个矢量，正偶极子指向负偶极子。
对双原子分子而言，分子偶极矩等于键的偶极矩；对多原子分子而言，分子偶极矩则等于各个键的偶极矩的矢量和。
◆多原子分子的极性不但取决于键的极性，而且取决于分子的几何形状，例如：SO2、CO2中S=O键、C=O都是极性键，但因为CO2是直线型结构，键的极性相互抵消，正负电荷重心重叠，所以，CO2是非极性分子。
相反，SO2为V 型结构，正负电荷重心不能重合，因而SO2是极性分子。
◆具有对称结构（直线型、平面三角形、正四面体）的多原子分子，偶极矩为零，为非极性分子；结构不对称（V型、四面体、三角锥型）的多原子分子，偶极矩不为零，为极性分子◆单质分子的偶极距不一定为0，如O3◆键的偶极长不是核间距，HF、HCl、HBr、HI的偶极长降低（两原子电负性差值越大，键的偶极长越大）◆CO分子中，C原子有一个空的2p z轨道，接受了O原子的一对电子，从而使分子的负电重心移向了C原子因为一个电子所带电量为4.8×10-10静电单位，而偶极长d相当于原子间距离，其数量级为10-8 cm。
通常把10-18厘米·静电单位作为偶极矩μ的单位，称为“德拜”（Debye）用D表示。
偶极矩是一个矢量，可以通过实验测得。
偶极矩越大，分子极性越大，偶极矩μ＝0，它是非极性分子。
8.分子间的作用力和氢键
C
O
H
邻羟基苯甲酸
• 为什么冰的密度比液态水小? • 解释水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。
水分子三态与氢键的关系
水分子间形成的氢键
在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相 联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许 多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮 在水面上。
（4） 氢键对物质物理性质的影响
1. 请解释物质的下列性质： （1）NH3极易溶于水。 （2）氟化氢的熔点比氯化氢的高。 2. 邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸是同分 异构体,但邻羟基苯甲酸熔沸点比对羟基 苯甲酸熔点的低，解释之。 H
O
O
C
O
H
HO
• 对羟基苯甲酸能形 成分子间氢键
OH
HO
• 邻羟基苯甲酸能形 成分子内氢键
H
O
O
对羟基苯甲酸
一些氢化物的沸点
请预测下列物质的熔沸点高低： （1）HF、HCl、HBr、HI （2）H2O、 H2S 、H2Se、 H2Te （3）NH3、PH3、AsH3、SbH3 （4）CH4、SiH4、GeH4、SnH4
事实是否是这样的吗？
H2O
一 些 氢 化 物 的 沸 点
HF H2Se AsH3 HBr GeH4
分子间的作用力和氢 键
非极性键和极性键
例如：
O2结构式:O=O 氧和氧原子之间的双键是非极性键 H2O结构式: H-O-H O-H键是极性键 由Na+和过氧根离子构成，含有离子键 过氧根离子中氧和氧原子有共用电子，含有一个非极性键
极性分子和非极性分子
• 如果分子中正电荷中心和负电荷中心重合， 就叫非极性分子 • 如果分子中正电荷中心和负电荷中心不能 相互重合，就叫极性分子， • 以非极性键组合的双原子分子，一定是非 极性分子。 • 以极性键结合的分子，情况有二
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
2.1化学键和分子间作用力(4)氢键、配位键、金属键
2012-12
一、氢键——属于分子间作用力
1、氢键的产生
赤裸的氢核与含有孤对电子的电负性强的带 负电的原子（N,F,O)充分靠近而产生吸引力，这 种吸引力称为氢键。 如HF中，H原子只有1个电子，与F原子形 成强极性共价键后几乎成为一个“裸核”，而F 原子半径小、电负性大、有孤对电子。
C原子：2s22px12py12pz0 O原子：2s22px12py12pz2
3、形成条件： 一方有空轨道，另一方有孤对电子。 4、 配位键与共价键的区别与联系：两者的形成过 程不同，但配位键一旦形成，其结果与共价键没有 区别。是一种特殊的共价键。
配位键广泛存在于配位化合物及一些无机含氧 酸根中：
2. 氢键的形成条件
1、分子中必须具有一个电负性很大、半径很小 的X原子与H原子形成共价键； 2、分子中必须具有一个电负性很大、半径很小、 带有孤对电子的Y原子。
氢键的通式：X — H ·· （X和Y可以是相同原子） ·Y ·
满足上面两个条（1）氢键也属于一种分子之间的作用力，但通常 所说的范德华力不包括氢键（因为氢键的存在不具 有普遍性）； （2）氢键的强度与范德华力相当，远小于化学键 的强度； （3） 氢键具有饱和性和方向性（类似于共价键）。 若形成分子内氢键便不再形成分子间氢键。
相互作用就是金属键。
通过金属键形成的晶体称之为金属晶体。 （2）金属晶体： 金属阳离子和自由电子。 （3）组成微粒：
（4）作用力：金属键（金属键的强弱决定了金属的硬度、
熔沸点大小）
三、 配位键
1、定义：由一个原子提供空轨道，另一个原子提 供孤对电子所形成的化学键。 2、表示：用箭头“→”表示。
如：CO
4. 氢键对物质物理性质的影响
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
分子间作用力大小排序
分子间作用力大小排序
分子间作用力是指分子与分子之间的相互作用。
这些相互作用可以影
响物质的物理性质，包括熔点、沸点、溶解度和粘度等。
按照作用力
的大小排序，可以将分子间作用力分为以下几种类型：
1.离子键：在离子化合物中，正负离子之间的电荷相互吸引形成离子键。
离子键是所有分子间作用力中最强的一种。
2.共价键：具有共价键的分子中，分子中原子之间通过共享电子形成化学键。
共价键的作用力比离子键大一些。
3.氢键：氢键是分子间的非共价键，它是分子间电性不均引起的一种相互吸引作用力。
氢键的作用力比共价键小一些。
4.范德华力：范德华力是分子间的非共价键，是通过电子云的变化引起的瞬时偶极子相互吸引力。
范德华力是所有分子间作用力中最弱的一种。
总之，分子间作用力的大小与分子的化学结构密切相关。
理解分子间
作用力的本质有助于我们更好地理解物质的性质和行为。
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• 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
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源自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
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。
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
• 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。
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
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
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。
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。
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
• 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
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
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
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。