氢键对物质性质的影响
化学键对物质性质的影响
化学键对物质性质的影响
化学键对物质性质的影响如下：
化学反应能使原有物质性质发生改变。
化学键是物质间牢固连接的关系，具体又可分为"氢键"、"静电力"、"离子键"和"共价键"等几种，各化学键具有比较固定的键长、键角、键强度等特点，从而对相应物质的性质产生影响。
以氢键为例，该键由一个氢原子与其他元素原子之间的相互作用形成，氢键是前沿生物分子（如蛋白质、胆固醇等）形成和维持结构所必须的化学作用，当氢键构成物质时，其相对分子量小，沸点低，有液态可供使用，所以具有较好的溶解性、流动性和稳定性，能实现密度的大小变化，更易于发生生物反应，从而影响物质的性质。
离子键具有较强的结合能力，是由两个或多个具有正、负电荷的小颗粒结合而形成的，它的结构较稳定，因此影响物质的溶解度和熔点，尤其是同质离子盐，其滴定锅宽度很小，且熔点高，导致可以实现导传电等性质，而这一性质可以被应用到多媒体技术中来。
最后，共价键即共以原子共享一对电子而形成的化学键，它的建立是由于两个原子的地址位的完整性的要求，因此共价键十分稳定，可使物质的分子质量增加，改变物质的性质，其中比较典型的例子莫过于有机化学中碳和氢组成的碳烃中的共价键，当这种结构发生变化时，它就能改变物质的性质，甚至产生新物质。
总而言之，化学键对物质性质有很大的影响，其中氢键、离子键和共价键最为典型，只有当链接物质的化学键发生改变，物质的性质才会
改变，使其能更好的服务于生活的各个领域，从而更加科学、高效的进行各类反应。
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。
范德华力 氢键
氢键
已经与电负性很强的原子 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 分子间或分子内氢原子与 电负性很强的N、O、F之间 较弱 溶解性、熔沸点
共价键
原子之间通 过共用电子 对形成的化
对物 熔沸点 质的 影响
0.00
水的 沸点 (℃)
100.00
水在0 ℃ 水在4 ℃ 水在20 水在100 时密度 时密度 ℃时密 ℃时密 (g/ml) (g/ml) 度(g/ml) 度(g/ml)
0.999841 1.000000 0.998203 0.958354
液态水中的氢键
范德华力、氢键和共价键的对比
范德华 力 概念 分子间 普遍存 在的作 用力 存在 分子之 范围 间
8.50
无
2、影响范德华力大小的因素
①结构相似的分子，相对分子质量 越大，范德华力越大。
②分子极性越强，范德华力越大
3、范德华力对物质性质的影响
化学键影响物质的化学性质（主）和 物理性质 范德华力影响物质的物理性质（熔、沸 点及溶解度等） 分子间范德华力越大，熔沸点越高
分子间 将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的作用力 —————
氢键及其对物质性质的影响
3.氢键的存在
(1)分子间氢键
(2)分子内氢键
邻羟基苯甲醛(熔点:-7℃) 对羟基苯甲醛 (熔点:115-117℃)
4.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对物质的溶解性的影响
●●●
水的物理性质:
水的 熔点 (℃)
共价键 将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的————
练习：
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
常考题空7 结构决定性质——解释原因类简答题 (附答案解析)-高考化学大题
常考题空7 结构决定性质——解释原因类简答题【方法和规律】1．晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体②金属晶体的熔、沸点差别很大，如：钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低(2)同种晶体类型熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小①共价晶体：看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小规律：如熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅②离子晶体：看离子键的强弱，取决于阴、阳离子半径大小和所带电荷数规律：衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl③分子晶体：看分子间作用力(一般先氢键后范德华力最后分子的极性)a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2Sb．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如沸点：SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4 c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如沸点：CO＞N2 d．在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷④金属晶体：看金属键的强弱，取决于金属阳离子半径和所带电荷数规律：金属离子的半径越小，离子的电荷数越多，其金属键越强，金属的熔、沸点就越高如熔、沸点：Na＜Mg＜Al【题组训练1】1．一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2O MgO P4O6SO2熔点/°C1570280023.8−75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因______________________________________________2．FeF3具有较高的熔点(熔点高于1 000 ℃)，其化学键类型是________，FeBr3的式量大于FeF3，但其熔点只有200 ℃，原因是__________________________________________________________3．砷化镓以第三代半导体著称，熔点为1 230 ℃，具有空间网状结构。
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。
范德华力和氢键及其对物质性质的影响 PPT课件
H2O: O—H…O
NH3:
N—H…N
NH3和H2O： O—H…N
3.氢键的特点 (1).饱和性和方向性
a.由于 H 的体积小，1 个 H 只能形成一个氢键；
b.由于 H 的两侧电负性极大的两原子的负电排斥， 使(A — H ···B —)中A和B两个原子一般在H原子 两侧且呈直线排列。除非其它外力有较大影响时， 才改变方向。
Waals，1837~1923年)。荷兰科学家， 1910年获得诺贝尔物理奖。1837年6 月1日，生于莱顿。1873年，他获得 莱顿大学的博士学位，在论文中他 首次证明了分子体积以及分子间作 用力的存在。这种把分子聚集在一 起的作用力，叫做分子间作用力即
范德华力。
一、范德华力
1.使分子聚集在一起的作用力，其实质是电性引力。
范德华力和氢键及其对物 质性质的影响
夯实基础：
范德
华力 一、范德华力
和氢
键及
其对
物质
性质 的
二、氢键
影响
思考与交流
1、降温加压气体为什么会液化？ 2、降温时液体为什么会凝固？
—— 分子间存在一种使其聚集在一起的 作用力！
这种把分子聚集在一起的作用力，叫做 分子间作用力也称为范德华力。
资 料
范德瓦尔斯(J．D．van der
有分子内氢键 沸点： 44 － 45 ℃
(2).溶解度
若溶质与溶剂之间能形成氢键，物质的溶解度 较大。例如：NH3极易溶于水。
(3).物质的硬度
若分子之间存在氢键，物质的硬度增大！
(4).物质的密度——使物质密度反常！
例如：水的固体(冰)密度小于液体！
Why：冰的密度小于水的密度？
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
H2O HF NH3沸点反常原因？
分子内氢键使物质熔沸点降低
对羟基苯甲醛 (熔点:115-117℃)
邻羟基苯甲醛 (熔点:-7℃)
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。
思考 1、NH3极易于水？ 讨论 2、水和甲醇互溶原因？
形成氢键,也是
溶液呈碱性原因。
多空隙，造成体积膨胀，密度减
小，因此冰能浮在水面上．
冰
水
总结：氢键影响物质的物理性质，包括熔点、沸点、密度、溶解性等
（1）氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”。 （2）氢键的存在大大增强了分子间作用力，引起物质的熔沸点反常。 分子内氢键的形成减弱了分子间的相互作用，而分子间氢键则增大了分 子间的相互作用。 （3）氢键的存在引起密度的变化。 （4）氢键的存在影响物质的溶解性。
分子间或分子内氢原子与 电负性很强的F、O、N之 间
较强
对物质性质 的影响
范德华力越 大，物质熔 沸点越高
对某些物质(如水、 氨气)的溶解性、熔 沸点都产生影响
原子之间通过 共用电子对形 成的化学键
相邻原子之间
很强
物质的稳定性
1.关于氢键及范德华力，下列说法正确的是( B ) A.氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 C.沸点：HI＞HBr＞HCl＞HF D.H2O是一种稳定的化合物，这是由于H2O分子之间形成氢键所致
[科学视野]
氢键的存在对于生物体具有重要的意义。
蛋白质的α-螺旋示意图
物质生命 链接的 经纬－ 氢键
ＤＮＡ的双螺旋结构示意图
小结
(1) 、氢键是一种比范德华力要强而比化学键弱 的 分子间作用力。氢键不是化学键。氢键主要影 响物质的物理性质
2022届高三化学高考备考二轮复习专题：物质结构与性质综合题课件
(
)，三种分子中键角由大到小的顺序为________________。
[解析] N、P、As 属于同一主族元素，其电负性：N＞P＞As，因三种氢化 物分子中的中心原子电负性逐渐减弱，则分子中成键电子对逐渐远离中心原子， 致使成键电子对的排斥降低，键角逐渐减小，即键角由大到小的顺序为 NH3＞PH3 ＞AsH3。
的沸点比
高，原因是_______________。
(4)硼酸晶体是片层结构，其中一层的结构如图所示。硼酸在冷水中溶解度很小，但在 热水中较大，原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)HF、C2H2 都是由分子构成的分子晶体，分子晶体的熔、沸点受分子间作用力的影响，由于 在 HF 分子之间除了存在范德华力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使物质气化需 要消耗的能量比一般的普通分子消耗的能量高，即 HF 的沸点比乙炔的高。在 BF3 分子中的 B 原子上有空轨道，而 HF 分子中的 F 原子上有孤电子对，当 BF3 与 HF 靠近时，HF 分子中 F 原子的孤电子对填充 BF3 分子中 B 原子的空轨道，二者形成配位键，从而结合形成 HBF4。
间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是______________。
(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________________
人教版高中化学选择性必修第2册 2.3 氢键
1.氢键的形成都会使物质的熔、沸点升高。 ( × )
2.氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于自然界中的物质中。( × )
3.HF的沸点较高,是因为H—F键的键能很大。( × )
4.CH4难溶于水,NH3易溶于水。( √ )
5.HOCH2CH2OH比CH3OH在水中的溶解度小。( × )
6.分子
中含有两个手性碳原子。( × )
②氢键:若溶剂与溶质分子之间可以形成氢键,则溶解性好;若溶质分子不能与水分 子形成氢键,在水中溶解度就相对较小。如NH3极易溶于水,甲醇、乙醇、甘油、乙 酸等能与水混溶,就是因为这些物质的分子与水分子之间能够形成氢键。 ③分子结构的相似性:“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇分子中的— OH与水分子中的—OH相近,因而乙醇能与水互溶。当然,乙醇分子由于—OH的极 性较强,能与H2O形成氢键也是其互溶的原因。而戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)分 子中的烃基较大,烃基是非极性基团,是疏水亲油基团,导致戊醇在水中的溶解度比 乙醇小。烃基越大的醇在水中的溶解度就越小,羧酸也是如此。 ④反应:如果溶质与水能发生化学反应,也会增大溶质的溶解度。如SO2与水发生反 应生成H2SO3,而H2SO3可溶于水,因此,SO2的溶解度较大。
范德华力、氢键、化学键的比较
概念
范德华力
氢键
共子形成 原子间通过共用电
间普遍存在 共价键的氢原子与另一个电负 子对所形成的相互
的一种作用 性很大的原子之间的静电作用 作用
力
作用微粒 分子
特征
无方向性和 饱和性
H与N、O、F 有方向性和饱和性
原子 有方向性和饱和性
12．水中的氢键对水的性质的影响(1)水分子间形成氢键，增大 了水分子间的作用力，使水的熔、沸点比同主族元素中H2S的熔、 沸点高。(2)氢键与水分子的性质①水结冰时，体积增大，密度 减小。②接近沸点时形成的“缔合”分子水蒸气的相对分子质 量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。
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。
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。
浅析氢键及其对物质性质的影响
般 为 ２ 这就是 氢键 的饱 和性 ． ． 当 ｘ、 Ｙ与氢原 子处 于一 条直 线 时 ， Ｙ间 的距离 最远 ， 力最 小 ， 以氢键 的键 角 一般接 近 １０ ， ｘ、 斥 所 ８ 。 即氢
键一 般为 直线 型 ， Ｆ—Ｈ Ｆ 但 固体物 质 中的氢 键 是 分子 内氢键 时 ， 以是 角型 的 （ Ｈ Ｏ 的 分 子结 构 如 … ， 可 如 Ｎ ， 图所示 ） 这 就是 氢键 的方 向性 ． ，
氢键 有饱 和性 和方 向性． 氢键 中氢 原 子体 积 小 ， ｘ、 而 Ｙ原 子体 积 较 大 ． Ｈ与 ｘ、 形成 ｘ—Ｈ…… Ｙ 当 Ｙ
后， 如果再有第三个电负性较大的原子靠近氢原子时， 由于要受到 ｘ Ｙ原子电子云的强烈排斥作用 ， 、 使得另 个 电负 性较 大的原 子很难 靠 近氢原 子 ， 氢原 子只能邻 接 两个 电负性 较大 的原 子 ， 以氢键 中氢 的配 位数一 所
收 稿 日期 ：０００ —１ ２ １－１１
作者简介 ： 刘艳玲 （９ ６一） 女 ， １７ ， 山西柳林人 ， 师 ， 讲 从事无机化学 的教学与研究
３ ６
后 张力 过大 ， 以 ， 所 上述 分子 内氢键 实 际 上不 存 在 （ 酸 的 四元 环是 由于 Ｎ 的特 殊 性 ） 故 Ｈ Ｃ ， 硝 ， Ｏ 中存 在 分
（ 吕梁 学 院 化学 化 工 系 ， 西 离 石 ０ ３ ０ ） 山 ３０ ０
摘
要 ： 文 主要 论 述 了氢键 的本 质 、 类及 其 对 物 质 性 质 的 影 响 ， 本 种 阐述 了分 子 间 氢键 与 分 子 内氢键 对 物 质 性
质 影 响 的 差 异． 关 键词 ： 响 ； 质 ； 影 性 氢键
Ｈ … Ｏ ｕ一 ＼ …
高中化学第二章分子结构与性质3_2范德华力氢键及其对物质性质的影响课件新人教版选修3
解析：由题意知 A 是 H 元素，B 是 O 元素，C 是 Na 元素，D 是 S 元素，E 是 Cl 元素。(1)O2 中含 O===O 键，既有 σ 键又有 π 键； H2O 中 O 采取 sp3 杂化，有 2 个孤电子对。(2)H2O 与 H2S 结构相似， 但水分子间能形成氢键，故 H2O 的沸点高于 H2S。(3)Cl 原子的电子 排布式是 1s22s22p63s23p5 或[Ne]3s23p5。(4)两种物质均由 H、O、Na、 S 组成，由 Na 的存在想到可能是碱或者盐，但碱最多由三种元素组 成，所以只能是盐，而且只能是酸式盐——NaHSO4 和 NaHSO3。
10．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 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
解析：形成氢键的条件是一方有“裸露”的氢原子，另一方 有半径较小且吸引电子能力较强的活泼非金属原子。A 表示水的 稳定性，C 与分子间作用力有关，D 与共价键的键能有关，只有 B 是由于形成氢键。
2．氢键的表示方法 氢键通常用 A—H…B— 表示，其中 A、B 为 N、O、F ， “—”表示 共价键 ，“…”表示形成的 氢键 。
3．氢键的类型 氢键可分为 分子间氢键 和 分子内氢键 两大类。 4．键能大小 氢键不属于化学键，是分子间一种较弱的作用力。氢键键能 较小，但氢键比 范德华力 强。 5．氢键对物质性质的影响 氢键主要影响物质的 物理性质 ，如熔点、沸点等，氢键的 存在会引起沸点的反常变化，如图：
9．下列说法错误的是( C ) A．卤素元素的非金属氢化物中 HF 的沸点最高，是由于 HF 分子间存在氢键 B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低 C．H2O 的沸点比 HF 的沸点高，是由于水中氢键的键能大 D．氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关
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。
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。
《氢键》 知识清单
《氢键》知识清单一、什么是氢键在化学中，氢键是一种特殊的分子间作用力。
它不是一种化学键，强度比化学键弱得多，但又比一般的分子间作用力要强。
简单来说，当氢原子与电负性大、半径小的原子（如氟、氧、氮等）以共价键结合时，由于这些原子的电负性大，对共用电子对的吸引力强，使得氢原子几乎成为“裸露”的质子。
这个“裸露”的氢原子会与另一个电负性大、半径小的原子产生一种较强的静电吸引作用，这就是氢键。
二、氢键的表示方法氢键通常用 X—H···Y 来表示，其中 X 和 Y 是电负性大、半径小的原子，X 与 H 之间是共价键，H···Y 之间是氢键。
例如，在水（H₂O）中，氢键可以表示为 O—H···O ；在液氨（NH₃）中，氢键可以表示为 N—H···N 。
三、氢键的特点1、方向性氢键具有一定的方向性。
X—H 与 Y 尽量在同一条直线上，这样才能使 X 与 Y 之间的距离最短，静电吸引作用最强。
2、饱和性氢键具有饱和性，即一个氢原子只能形成一个氢键。
这是因为氢原子的体积小，周围的空间有限。
3、强度氢键的强度介于化学键和普通分子间作用力之间。
其键能的大小与X、Y 原子的电负性和半径有关。
一般来说，电负性越大、半径越小，形成的氢键越强。
四、氢键对物质性质的影响1、对物质熔沸点的影响分子间存在氢键时，会使物质的熔沸点升高。
例如，水（H₂O）的沸点比同主族的氢化物硫化氢（H₂S）高很多，就是因为水分子间存在氢键。
2、对物质溶解性的影响溶质分子与溶剂分子之间如果能形成氢键，会增大溶质在该溶剂中的溶解度。
例如，乙醇（C₂H₅OH）能与水以任意比例互溶，就是因为乙醇分子中的羟基（—OH）能与水分子形成氢键。
3、对物质密度的影响在固态时，由于氢键具有方向性和饱和性，会使物质的分子排列更规则，从而影响物质的密度。
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氢键对物质性质的影响 The latest revision on November 22, 2020
氢键对物质性质的影响
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，也可以存在于复杂分子的内部。
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很小的原子半径（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，影响到物质的某些性质。
1、对沸点和熔点的影响
分子间氢键的形成使物质的沸点和熔点升高，因为要使液体气化，必须破坏大部分分子间的氢键，这需要较多的能量；要使晶体熔化，也要破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质的沸点和熔点降低，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别是96 ℃和114 ℃。
这是由于间位和对位硝基苯酚中存在着分子间氢键，熔化时必须破坏其中的一部分氢键，所以它们熔点较高；但邻位硝基苯酚中已经构成内氢键，不能再构成分子间氢键了，所以熔点较低。
2、对溶解度的影响
在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。
HF和NH
3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。
如果溶质分子内形成氢键，则在极性溶剂里的溶解度减小。
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，促使它在水中溶解，因此溶解度大。
但邻硝基苯酚的羟基，通过氢原子能与其邻位上硝基的氧原子形成分子内氢键，即不能再同水的氢原子形成氢键，因此溶解度减小。
邻位与对位硝基苯酚在20 ℃的水里的溶解度之比为0.39。
形成分子内氢键的化合物在非极性溶剂里，其溶解度与上述情况相反。
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，由于分子间可形成众多的氢键，这些物质通常为粘稠状液体。
4、对密度的影响
液体分子间若形成氢键，有可能发生缔合现象，例如液态HF，在通常条件下，除了正常简单的HF分子外，还有通过氢键联系在一起的复杂分子(HF)n。
(HF)n中的n可以是2，3，4…，这种由若干个简单分子联成复杂分子而又不会改变原物质化学性质的现象，称为分子缔合。
分子缔合
的结果会影响液体的密度。
H
2O分子之间也有缔合现象，常温下液态水中除了简单H
2
O分子外，还
有(H
2O)
2
，(H
2
O)
3
，…，(H
2
O)n等缔合分子存在。
降低温度，有利于水分子的缔合。
温度降至0℃
时，全部水分子结成巨大的缔合物——冰。
由于氢键具有饱和性和方向性，所以水的密度呈现特殊性。
(1)在冰中,水分子大范围最大程度地以氢键结合形成相当疏松的晶体,占有的体积大因而密度小，所以冰会浮在水面上。
(2)当冰熔化时,水分子不能最大程度的形成氢键,因而占有体积减小,密度增大.
(3)液态水时,温度升高,水的热运动加剧,体积膨胀密度变小.
(4)在4℃时,(2)(3)两种变化达到平衡,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15.9K、1.26K和0.44K。
如左右两边邻位上各取代一羟基，则电离常数为800K。
这是由于邻位上的羟基与苯甲酸根生成带氢键的稳定的阴离子，从而增加了羧基中氢原子的电离度。