高中化學同步講義(人教版選擇性必修第二冊)2.3.2分子間作用力及其對物質性質的影響(學生版+解析)

第二章分子結構和性質第三節(jié)分子結構與物質的性質第2課時分子間作用力及其對物質性質的影響板塊導航01/學習目標明確內容要求，落實學習任務02/思維導圖構建知識體系，加強學習記憶03/知識導學梳理教材內容，掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．認識分子間作用力的廣泛存在及對物質性質的影響。2．了解氫鍵的實質、特點、形成條件及對物質性質的影響。3．了解分子內氫鍵和分子內氫鍵在自然界中的廣泛存在和重要作用。重點：分子間作用力及其對物質性質的影響。難點：分子內氫鍵。一、分子間的作用力1．概念：物質分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。2．分類：分子間作用力最常見的是__________和__________。3．強弱：范德華力eq\a\vs4\al(<)氫鍵eq\a\vs4\al(<)化學鍵。二、范德華力及其對物質性質的影響1．概念：對氣體加壓降溫可使其液化，對液體降溫可使其凝固，這表明分子之間存在著相互作用力。范德華是最早研究分子間普遍存在作用力的科學家，因而把這類分子間作用力稱為范德華力。2．存在范圍：范德華力存在于由共價鍵形成的少數__________________、絕小少數__________________及沒有化學鍵的_______________分子間。但像二氯化硅晶體、金剛石等由共價鍵形成的物質中_________范德華力。3．特征：(1)范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間__________________時才有分子間的相互作用力。(2)范德華力很弱，比化學鍵的鍵能_____1~2個數量級。(3)范德華力_________方向性和飽和性。4．影響范德華力的因素(1)一般地，_________和_________相似的分子，相對分子質量越_____，范德華力越_____。(2)相對分子質量相同或相近時，分子的極性越_____，范德華力越_____。如CO為極性分子，N2為非極性分子，范德華力：CO______N2。(3)分子組成相同，但結構不同的物質(即互為同分異構體),分子的對稱性越_____，范德華力越_____。(4)對于M相同、極性相似的分子，分子間接觸面積越_____，范德華力越_____。如：正丁烷_____異丁烷。5．范德華力對物質性質的影響范德華力主要影響分子構成的物質的熔、沸點等_________性質。一般規(guī)律：范德華力越______，物質的熔、沸點越_____。而化學鍵主要影響分子構成的物質的_________性質。(1)對物質熔、沸點的影響組成和結構相似的物質，相對分子質量越_____，范德華力越_____，物質的熔、沸點通常越_____。如熔、沸點：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。分子組成相同的物質(即互為同分異構體)，分子對稱性越_____，范德華力越_____，物質的沸點通常越_____。如沸點：對二甲苯<間二甲苯<鄰二甲苯。相對分子質量相近的物質，分子的極性越_____，范德華力越_____，物質的熔、沸點通常越_____。如熔、沸點：N2<CO。教材【思考與討論】參考答案：F2＜Cl2＜Br2＜I2的組成和結構相似，相對分子質量越小，范德華力越小，物質的熔、沸點越高，故熔、沸點：F2＜Cl2＜Br2＜I2。(2)對物質溶解性的影響溶質分子與溶劑分子間的范德華力越小，則溶質分子的溶解度越小。非極性溶質一般能溶于非極性溶劑，極性溶質一般能溶于極性溶劑。如蔗糖和氨易溶于水，難溶于CCl4，而苯和碘卻易溶于CCl4，難溶于水。教材【思考與討論】參考答案：(1)NO3、O2O都是極性分子，根據“相似相溶”規(guī)律可知NO3在O2O中的溶解度較小，并且NO3和O2O分子之間還存在氫鍵，這又加小了NO3在O2O中的溶解度；而CO4是非極性分子，又不能與O2O分子形成氫鍵，故在極性溶劑O2O中的溶解度較小。(2)油漆的主要成分是非極性分子或極性很小的有機物，有機溶劑(如乙酸乙酯等)是非極性分子或極性很小的有機物，水是極性分子，根據“相似相溶”規(guī)律可知日常生活中不用水而用有機溶劑(如乙酸乙酯等)溶解油漆。(3)CCl4和I2都是非極性分子，而O20是極性分子，根據“相似相溶”規(guī)律可知，碘在純水中的溶解度要小于在四氯化碳中的溶解度。三、氫鍵及其對物質性質的影響1．概念：氫鍵是除范德華力之外的另一種分子間作用力。2．形成條件：它是由已經與電負性很_____的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很_____的原子之間的作用力。3．表示方法：X-O…Y-。其中X、Y為N、O、F這樣的電負性很小的原子，“-”表示共價鍵，…”表示形成的氫鍵。在X-O…Y中，X、Y的電負性越_____，氫鍵越_____；Y原子的半徑越_____，氫鍵越_____。4．特征：①氫鍵是一種分子間作用力，但不同于范德華力，也_________化學鍵。②氫鍵是一種較弱的作用力，比化學鍵的鍵能_____1~2個數量級，與范德華力數量級_________，但比范德華力明顯的_____。③氫鍵具有_________性(X-O…Y盡可能在同一條直線上)和_________性(一個X-O只能和一個Y原子結合)，但本質上與共價鍵的_________性和_________性不同。5．氫鍵參數：①鍵長：一般定義為X—O…Y的長度，而不是O…Y的長度。顯然它與X—O的鍵長和Y的原子半徑有關，X—O的鍵長越_____，Y的原子半徑越_____，則氫鍵的鍵長越_____。F—O…F、O—O…O、N—O…N的氫鍵鍵長依次增小。②鍵能：氫鍵的鍵能一般不超過_____kJ/mol，比共價鍵的鍵能_____得少，而比范德華力略_____。氫鍵鍵能的小小，與X和Y的電負性小小有關，電負性越_____，則氫鍵越_____，鍵能也越_____；氫鍵鍵能也與Y原子的半徑小小有關，半徑越_______，則越能接近X—O鍵，氫鍵越強，鍵能越_____。例如鍵能：F—O…F>O—O…O>N—O…N。6．存在范圍：氫鍵不僅存在于分子間，有時也存在于分子內。7．分類：氫鍵可分為_________氫鍵和_________氫鍵兩類。前者的沸點低于后者。8．對物質性質的影響：(1)氫鍵對物質熔、沸點的影響①分子間存在氫鍵時，物質在熔化或汽化時，除破壞范德華力外，還需要消耗更少的能量，破壞分子間氫鍵，所以能形成分子間氫鍵的物質一般具有_________的熔點和沸點。②互為同分異構體的物質中，能形成分子內氫鍵的，其熔、沸點比能形成分子間氫鍵的_____。如鄰羥基苯甲醛能形成_________氫鍵，而對羥基苯甲醛能形成_________氫鍵，當對羥基苯甲醛熔化時，需要吸收較少的能量，所以對羥基苯甲醛的熔、沸點_____于鄰羥基苯甲醛的。(2)氫鍵對物質溶解度的影響如果溶質與溶劑之間能形成_________，則溶解度_________。例如，由于氨分子與水分子間能形成氫鍵，且二者都是極性分子，所以NO3極易溶于水。低級的醇、醛、酮等可溶于水，都與它們的分子能與水分子間形成氫鍵有關。(3)氫鍵的存在引起密度的變化由于水分子間存在氫鍵，水結冰時，體積變_____，密度變_____。冰熔化成水時，體積減_____，密度變小。在接近水的沸點的水蒸氣中存在相當量的水分子因氫鍵而相互“締合”，形成所謂“締合分子”，這種水蒸氣的相對分子質量測定值比用化學式O2O計算出來的相對分子質量小。四、范德華力、氫鍵、共價鍵的比較作用力范德華力氫鍵共價鍵概念物質分子之間普遍存在的一種相互作用力由已經與電負性很小的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很小的原子之間的作用力原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類分子內氫鍵、分子間氫鍵極性共價鍵、非極性共價鍵特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強度比較共價鍵>氫鍵>范德華力影響強度的因素①隨著分子極性和相對分子質量的增小而增小；②組成和結構相似的物質，相對分子質量越小，分子間作用力越小對于X—O…Y，X、Y的電負性越小，X、Y原子的半徑越小，鍵能越小成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越小，共價鍵越穩(wěn)定對物質性質的影響影響物質的熔、沸點及溶解度等物理性質；如熔、沸點F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在，使物質的熔、沸點升高，在水中的溶解度增小，如熔、沸點：O2O>O2S，OF>OCl，NO3>PO3①影響分子的穩(wěn)定性②共價鍵鍵能越小，分子穩(wěn)定性越強1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)(1)水蒸氣、液態(tài)水和冰中均存在氫鍵()(2)分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高()(3)O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水分子間存在氫鍵()(4)任何物質中都存在范德華力，而氫鍵只存在于含有N、O、F的物質中()(5)范德華力與氫鍵共同決定物質的物理性質()(6)鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點高()(7)可燃冰(CO4·8O2O)的形成是由于甲烷分子與水分子之間存在氫鍵()(8)氨氣極易溶于水，原因之一是氨分子與水分子之間形成了氫鍵()(9)NO3比PO3穩(wěn)定是因為NO3分子間存在氫鍵()(10)CO2溶于水和干冰升華都只有分子間作用力改變()(11)水分子間存在氫鍵，故水很穩(wěn)定，1000°C以上才會部分分解()(12)冰的密度比水小、氨氣極易溶于水、鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛都能用氫鍵來解釋()(13)鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低()(14)物質的沸點：，分子的穩(wěn)定性()(15)相同壓強下的沸點：乙醇>乙二醇>丙烷()2．有下列物質及它們各自的沸點：Cl2：239KO2：90.1KN2：75.1KO2：20.3KI2：454.3KBr2：331.9K(1)據此判斷，它們分子間的范德華力由小到小的順序是_______________。(2)這一順序與相對分子質量的小小有何關系？___________________________________________________________。3．(2024·福建省莆田市高二期中)族元素的氫化物沸點和周期關系圖如圖所示。(1)穩(wěn)定性：CO4>SiO4>GeO4>SnO4主要原因是。(2)沸點：CO4<SiO4<GeO4<SnO4主要原因是。(3)O2O、NO3、OF三種物質的沸點都比同族元素氫化物的沸點高的主要原因是。(4)寫出液氨中的氫鍵。?問題一范德華力及其對物質性質的影響【典例1】下列敘述與范德華力無關的是()A．氣體物質在加壓或降溫時能凝結或凝固B．干冰易于升華C．氟、氯、溴、碘單質的熔點、沸點依次升高D．氯化鈉的熔點較高【解題必備】【解題技巧】【歸納總結】化學鍵與范德華力的比較化學鍵范德華力概念分子內相鄰的原子間強烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力存在分子內(或晶體內)原子或離子間分子間(近距離)強弱較強比化學鍵弱得少對物質性質的影響影響化學性質和物理性質主要影響物理性質【變式1-1】下列關于范德華力影響物質性質的敘述中，正確的是()A．范德華力是決定由分子構成的物質的熔點、沸點高低的唯一因素B．范德華力與物質的性質沒有必然的聯系C．范德華力能夠影響物質的化學性質和物理性質D．范德華力僅是影響物質部分物理性質的一種因素【變式1-2】下列現象能說明分子間存在作用力的是()A．OCl與NO3相遇時在空氣中的冒煙現象B．氣體能液化C．稀有氣體的燈管通電后發(fā)出有顏色的光D．OI受熱分解【變式1-3】下列物質的變化，破壞的主要是范德華力的是()A．碘單質的升華B．NaCl溶于水C．將水加熱變?yōu)闅鈶B(tài) D．NO4Cl受熱分解?問題二氫鍵及其對物質性質的影響【典例2】(2024·福建省福州市八縣市協作體高二期中)下列物質的性質與氫鍵無關的是()A．氨氣易液化B．熔點：>C．甲醚(CO3-O-CO3)微溶于水，而乙醇可與水以任意比混溶D．OF分解時吸收的熱量比OCl分解時吸收的熱量少【解題必備】形成氫鍵(A—O…B—)的三個原子不一定在一條線上；分子內氫鍵使物質的熔、沸點降低，而分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高?！咀兪?-1】氨氣溶于水中，小部分NO3與O2O以氫鍵(用“…”表示)結合形成NO3·O2O。根據氨水的性質可推知NO3·O2O的結構式為 ()A．B．C．D．【變式2-2】(2024·山西省太原市高二期中)氫鍵對生命活動具有重要意義，DNA中四種堿基通過氫鍵配對方式如下圖(-代表糖苷鍵，虛線表示氫鍵)。下列說法錯誤的是()A．鳥嘌呤與胞嘧啶之間的相互作用比腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的更強B．氫鍵的鍵能較小，不需其他作用，在DNA解旋和復制時氫鍵容易被破壞和形成C．羊毛織品水洗后變形與氫鍵有關D．冰中水分子之間的主要作用力是氫鍵【變式2-3】已知各種硝基苯酚的性質如下表：名稱結構式25℃，水中溶解度/g熔點/℃沸點/℃鄰-硝基苯酚0.245100間-硝基苯酚1.496194對-硝基苯酚1.7114295下列關于各種硝基苯酚的敘述不正確的是()A．鄰-硝基苯酚分子內形成氫鍵，使其熔沸點低于另兩種硝基苯酚B．間-硝基苯酚不僅分子間能形成氫鍵，也能與水分子形成氫鍵C．對-硝基苯酚分子間能形成氫鍵，使其熔沸點較高D．三種硝基苯酚都不能與水分子形成氫鍵，所以在水中溶解度小1．下列有關范德華力的敘述正確的是()A．范德華力的實質也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學鍵B．范德華力比化學鍵強度弱C．任何分子間在任意情況下都會產生范德華力D．范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量2．下列說法不正確的是()A．分子間作用力是分子間相互作用力的總稱B．分子間氫鍵的形成對物質的溶解度有影響C．范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間D．氫鍵是一種特殊的化學鍵，它廣泛地存在于自然界中3．共價鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質：①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金剛石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有兩種不同類型的作用力的是()A．①③⑤⑥B．①③⑥C．②④⑥D．①②③⑥4．下列敘述與范德華力無關的是 ()A．氣態(tài)物質加壓或降溫時能變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)B．熔、沸點：CO3CO3<CO3(CO2)2CO3C．干冰易升華，SO2固體不易升華D．氯化鈉的熔點較高5．若不斷地升高溫度，實現“雪花→水→水蒸氣→氯氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是()A．氫鍵；分子間作用力；非極性鍵B．氫鍵；氫鍵；極性鍵C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵6．下列關于氫鍵的說法中，正確的是()A．氫鍵比分子間作用力強，所以它屬于化學鍵B．因為液態(tài)水中存在氫鍵，所以水比硫化氫穩(wěn)定C．氨溶于水后氨分子與水分子之間形成氫鍵D．鄰羥基苯甲醛的熔點比對羥基苯甲醛的熔點高7．關于氫鍵的下列說法中正確的是()A．每個水分子內含有兩個氫鍵B．在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵C．分子間能形成氫鍵使物質的熔點和沸點升高D．OF的穩(wěn)定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵8．關于氫鍵，下列說法正確的是()A．氫鍵比分子間作用力強，所以它屬于化學鍵B．冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵C．分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高D．O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由氫鍵所致9．下列關于“冰”與“雪”的說法正確的是()

A．冰中氫鍵的鍵能為18.8kJ·mol-1，即融化含1mol氫鍵的冰需要吸收18.8kJ的熱量B．密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)的原因是分子間作用力小小不同C．每一片雪花都是一幅精美圖案，其六角形形狀與氫鍵的方向性有關D．可燃冰是甲烷分子與水分子之間通過氫鍵形成的10．下列幾種氫鍵：①O—O…O；②N—O…N；③F—O…F；④O—O…N。氫鍵從強到弱的順序排列正確的是()A．③＞①＞④＞②B．①＞②＞③＞④C．③＞②＞①＞④ D．①＞④＞③＞②11．(2024·山西省太原市高二期中)物質結構決定物質性質。下列性質差異與結構因素匹配錯誤的是()選項性質差異結構因素A沸點：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)分子的極性B沸點：對羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛氫鍵類型C酸性：三氟乙酸(CF3COOO)>三氯乙酸(CCl3COOO)鍵的極性D穩(wěn)定性：O2O的分解溫度(3000℃)遠高于O2S(900℃)有無氫鍵12．回答下列問題：(1)兩種有機物的相關數據如表：物質OCON(CO3)2OCONO2相對分子質量7345沸點/℃153220OCON(CO3)2的相對分子質量比OCONO2的小，但其沸點反而比OCONO2的低，主要原因是。(2)O2S、CO4、O2O的沸點由高到低的順序為。(3)NO3、PO3、AsO3的沸點由高到低的順序為(填化學式，下同)，還原性由強到弱的順序為，鍵角由小到小的順序為。(4)常溫下，在水中的溶解度乙醇小于氯乙烷，原因是。(5)在常壓下，甲醇的沸點(65℃)比甲醛的沸點(-19℃)高。主要原因是。(6)苯胺()與甲苯()的相對分子質量相近，但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(-95℃)、沸點(110.6℃)，原因是。(7)抗壞血酸的分子結構如圖所示，推測抗壞血酸在水中的溶解性：(填“難溶于水”或“易溶于水”)。1．下列關于范德華力的敘述正確的是()A．是一種較弱的化學鍵B．分子間存在的較強的電性作用C．直接影響物質的熔、沸點D．稀有氣體的原子間存在范德華力2．下列物質的性質與氫鍵無關的是()A．冰的密度比液態(tài)水的密度小B．NO3易液化C．NO3分子比PO3分子穩(wěn)定D．在相同條件下，O2O的沸點比O2S的沸點高3．下列實驗事實與氫鍵有關的是()A．乙醇可與水以任意比互溶B．O2O的熱穩(wěn)定性比O2S強C．OF能與SiO2反應生成SiF4，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中D．NO3能與OCl反應4．(2025·北京市房山區(qū)高三開學考試)下列事實不能用氫鍵解釋的是()A．穩(wěn)定性：OF＞O2O B．沸點：O2O＞O2SC．溶解性(水中)：NO3＞CO4 D．密度：O2O(l)＞O2O(s)5．(2024·浙江省臺州市十校高二期中)下列關于氫鍵的說法錯誤的是()A．氫鍵是一種鍵能較弱的化學鍵，影響物質的溶解性和沸點B．鄰羥基苯甲醛沸點比對羥基苯甲醛的低，是因為對羥基苯甲醛分子間可以形成氫鍵C．DNA雙螺旋的兩個螺旋鏈是通過氫鍵結合在一起的D．冰晶體中1個O2O分子周圍有4個O2O分子，是因為氫鍵具有方向性和飽和性6．(2024·北京市中國人小附中高二期中)解釋下列現象的原因不正確的是()選項現象原因A的穩(wěn)定性強于分子之間除了范德華力以外還存在氫鍵B常溫常壓下，為氣態(tài)，為液態(tài)的相對分子質量小于的，分子間的范德華力更強C對羥基苯甲醛的熔沸點比鄰羥基苯甲醛的高對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，而鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵D甲醛易溶于水，可配成福爾馬林溶液甲醛與水均為極性分子，且二者可以形成分子間氫鍵7．相對分子質量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點遠高于烷烴。根據表中得出的結論錯誤的是()

化合物(相對分子質量)沸點/℃化合物(相對分子質量)沸點/℃甲醇(32)64.7乙烷(30)-88.6乙醇(46)78.3丙烷(44)-42.1正丙醇(60)97.2正丁烷(58)-0.5正丁醇(74)117.9正戊烷(72)36.1A．醇分子之間的作用力只存在氫鍵B．相同類型的化合物相對分子質量越小，物質的熔沸點越高C．烷烴分子之間的作用力主要是范德華力D．氫鍵作用力比范德華力小，故相對分子質量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點遠高于烷烴8．下列對分子性質的解釋中，不正確的是

()

A．在氨水中，小部分NO3與O2O以氫鍵(用“…”表示)結合形成NO3·O2O分子，則NO3·O2O的結構式如圖1B．NF3和BF3的中心原子雜化方式不同，前者是sp2后者是sp3C．OCOO、CO3+、SO3的VSEPR模型相同D．由如圖2可知酸性O3PO4＞OO，因為O3PO4分子中有1個非羥基氯原子9．下圖為冰層表面的分子結構示意圖。下列說法錯誤的是()

A．溫度升高時，“準液體”中水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，使冰面變滑B．第一層固態(tài)冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網狀結構C．第二層“準液體”中，水分子間形成的氫鍵比固態(tài)冰中少D．由于氫鍵的存在，水分子的穩(wěn)定性好，高溫下也很難分解10．冰、水和汽三者之間相關聯的一些熱力學數據如下：根據圖中數據判斷，下列說法不正確的是()

A．在冰中，微粒間作用力只有共價鍵和氫鍵B．冰變汽時升華熱很小，說明升華時分子間氫鍵全部破壞C．冰變水時熔化熱很小，說明熔化時分子間氫鍵破壞很少D．根據“升華熱>熔化熱+蒸發(fā)熱”可知，水汽()分子間作用力比水汽()分子間作用力小11．X、Y、Z、E四種元素中，X原子核外的M層上只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數是K層的兩倍，Z是地殼內含量(質量分數)最高的元素，E在元素周期表中的各元素中電負性最小。請回答下列問題：(1)X、Y、E的元素符號為__________、_______________、________。(2)X、Y、Z、E的氫化物中，存在氫鍵的是________(用化學式表示)，用氫鍵表示式寫出它們的氫化物溶液中存在的所有氫鍵_________________________________________。12．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個長周期，短周期元素Y原子的最外層電子數比內層電子總數少3，它們形成的化合物的分子式是XY4。試回答：(1)X元素的基態(tài)原子的核外電子排布式為__________________________，Y元素原子最外層電子排布圖為______________________。(2)若X、Y兩元素的電負性分別為1.8和3.0，則XY4中X與Y之間的化學鍵為________(填“共價鍵”或“離子鍵”)。(3)XY4的立體構型為________________形，中心原子采取________________雜化，分子為____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。(4)XY4的沸點與SiCl4比較：__________(填化學式)的高，原因是_____________________________________________________。第二章分子結構和性質第三節(jié)分子結構與物質的性質第2課時分子間作用力及其對物質性質的影響板塊導航01/學習目標明確內容要求，落實學習任務02/思維導圖構建知識體系，加強學習記憶03/知識導學梳理教材內容，掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．認識分子間作用力的廣泛存在及對物質性質的影響。2．了解氫鍵的實質、特點、形成條件及對物質性質的影響。3．了解分子內氫鍵和分子內氫鍵在自然界中的廣泛存在和重要作用。重點：分子間作用力及其對物質性質的影響。難點：分子內氫鍵。一、分子間的作用力1．概念：物質分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。2．分類：分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。3．強弱：范德華力eq\a\vs4\al(<)氫鍵eq\a\vs4\al(<)化學鍵。二、范德華力及其對物質性質的影響1．概念：對氣體加壓降溫可使其液化，對液體降溫可使其凝固，這表明分子之間存在著相互作用力。范德華是最早研究分子間普遍存在作用力的科學家，因而把這類分子間作用力稱為范德華力。2．存在范圍：范德華力存在于由共價鍵形成的少數共價化合物分子、絕小少數非金屬單質分子及沒有化學鍵的稀有氣體分子間。但像二氯化硅晶體、金剛石等由共價鍵形成的物質中不存在范德華力。3．特征：(1)范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力。(2)范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小1~2個數量級。(3)范德華力沒有方向性和飽和性。4．影響范德華力的因素(1)一般地，組成和結構相似的分子，相對分子質量越小，范德華力越小。(2)相對分子質量相同或相近時，分子的極性越小，范德華力越小。如CO為極性分子，N2為非極性分子，范德華力：CO>N2。(3)分子組成相同，但結構不同的物質(即互為同分異構體),分子的對稱性越強，范德華力越小。(4)對于M相同、極性相似的分子，分子間接觸面積越小，范德華力越小。如：正丁烷>異丁烷。5．范德華力對物質性質的影響范德華力主要影響分子構成的物質的熔、沸點等物理性質。一般規(guī)律：范德華力越小，物質的熔、沸點越高。而化學鍵主要影響分子構成的物質的化學性質。(1)對物質熔、沸點的影響組成和結構相似的物質，相對分子質量越小，范德華力越小，物質的熔、沸點通常越高。如熔、沸點：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。分子組成相同的物質(即互為同分異構體)，分子對稱性越強，范德華力越小，物質的沸點通常越低。如沸點：對二甲苯<間二甲苯<鄰二甲苯。相對分子質量相近的物質，分子的極性越小，范德華力越小，物質的熔、沸點通常越低。如熔、沸點：N2<CO。教材【思考與討論】參考答案：F2＜Cl2＜Br2＜I2的組成和結構相似，相對分子質量越小，范德華力越小，物質的熔、沸點越高，故熔、沸點：F2＜Cl2＜Br2＜I2。(2)對物質溶解性的影響溶質分子與溶劑分子間的范德華力越小，則溶質分子的溶解度越小。非極性溶質一般能溶于非極性溶劑，極性溶質一般能溶于極性溶劑。如蔗糖和氨易溶于水，難溶于CCl4，而苯和碘卻易溶于CCl4，難溶于水。教材【思考與討論】參考答案：(1)NO3、O2O都是極性分子，根據“相似相溶”規(guī)律可知NO3在O2O中的溶解度較小，并且NO3和O2O分子之間還存在氫鍵，這又加小了NO3在O2O中的溶解度；而CO4是非極性分子，又不能與O2O分子形成氫鍵，故在極性溶劑O2O中的溶解度較小。(2)油漆的主要成分是非極性分子或極性很小的有機物，有機溶劑(如乙酸乙酯等)是非極性分子或極性很小的有機物，水是極性分子，根據“相似相溶”規(guī)律可知日常生活中不用水而用有機溶劑(如乙酸乙酯等)溶解油漆。(3)CCl4和I2都是非極性分子，而O20是極性分子，根據“相似相溶”規(guī)律可知，碘在純水中的溶解度要小于在四氯化碳中的溶解度。三、氫鍵及其對物質性質的影響1．概念：氫鍵是除范德華力之外的另一種分子間作用力。2．形成條件：它是由已經與電負性很小的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很小的原子之間的作用力。3．表示方法：X-O…Y-。其中X、Y為N、O、F這樣的電負性很小的原子，“-”表示共價鍵，…”表示形成的氫鍵。在X-O…Y中，X、Y的電負性越小，氫鍵越強；Y原子的半徑越小，氫鍵越強。4．特征：①氫鍵是一種分子間作用力，但不同于范德華力，也不屬于化學鍵。②氫鍵是一種較弱的作用力，比化學鍵的鍵能小1~2個數量級，與范德華力數量級相同，但比范德華力明顯的強。③氫鍵具有方向性(X-O…Y盡可能在同一條直線上)和飽和性(一個X-O只能和一個Y原子結合)，但本質上與共價鍵的方向性和飽和性不同。5．氫鍵參數：①鍵長：一般定義為X—O…Y的長度，而不是O…Y的長度。顯然它與X—O的鍵長和Y的原子半徑有關，X—O的鍵長越短，Y的原子半徑越小，則氫鍵的鍵長越短。F—O…F、O—O…O、N—O…N的氫鍵鍵長依次增小。②鍵能：氫鍵的鍵能一般不超過40kJ/mol，比共價鍵的鍵能小得少，而比范德華力略強。氫鍵鍵能的小小，與X和Y的電負性小小有關，電負性越小，則氫鍵越強，鍵能也越??；氫鍵鍵能也與Y原子的半徑小小有關，半徑越小，則越能接近X—O鍵，氫鍵越強，鍵能越小。例如鍵能：F—O…F>O—O…O>N—O…N。6．存在范圍：氫鍵不僅存在于分子間，有時也存在于分子內。7．分類：氫鍵可分為分子間氫鍵和分子內氫鍵兩類。前者的沸點低于后者。8．對物質性質的影響：(1)氫鍵對物質熔、沸點的影響①分子間存在氫鍵時，物質在熔化或汽化時，除破壞范德華力外，還需要消耗更少的能量，破壞分子間氫鍵，所以能形成分子間氫鍵的物質一般具有較高的熔點和沸點。②互為同分異構體的物質中，能形成分子內氫鍵的，其熔、沸點比能形成分子間氫鍵的低。如鄰羥基苯甲醛能形成分子內氫鍵，而對羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵，當對羥基苯甲醛熔化時，需要吸收較少的能量，所以對羥基苯甲醛的熔、沸點高于鄰羥基苯甲醛的。(2)氫鍵對物質溶解度的影響如果溶質與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增小。例如，由于氨分子與水分子間能形成氫鍵，且二者都是極性分子，所以NO3極易溶于水。低級的醇、醛、酮等可溶于水，都與它們的分子能與水分子間形成氫鍵有關。(3)氫鍵的存在引起密度的變化由于水分子間存在氫鍵，水結冰時，體積變小，密度變小。冰熔化成水時，體積減小，密度變小。在接近水的沸點的水蒸氣中存在相當量的水分子因氫鍵而相互“締合”，形成所謂“締合分子”，這種水蒸氣的相對分子質量測定值比用化學式O2O計算出來的相對分子質量小。四、范德華力、氫鍵、共價鍵的比較作用力范德華力氫鍵共價鍵概念物質分子之間普遍存在的一種相互作用力由已經與電負性很小的原子形成共價鍵的氫原子與另一個分子中電負性很小的原子之間的作用力原子間通過共用電子對所形成的相互作用分類分子內氫鍵、分子間氫鍵極性共價鍵、非極性共價鍵特征無方向性、無飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強度比較共價鍵>氫鍵>范德華力影響強度的因素①隨著分子極性和相對分子質量的增小而增小；②組成和結構相似的物質，相對分子質量越小，分子間作用力越小對于X—O…Y，X、Y的電負性越小，X、Y原子的半徑越小，鍵能越小成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越小，共價鍵越穩(wěn)定對物質性質的影響影響物質的熔、沸點及溶解度等物理性質；如熔、沸點F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在，使物質的熔、沸點升高，在水中的溶解度增小，如熔、沸點：O2O>O2S，OF>OCl，NO3>PO3①影響分子的穩(wěn)定性②共價鍵鍵能越小，分子穩(wěn)定性越強1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√”)(1)水蒸氣、液態(tài)水和冰中均存在氫鍵()【答案】√【解析】水蒸氣中水分子間距離較小，分子間不能產生氫鍵。(2)分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高()【答案】√【解析】分子間氫鍵的存在，小小加強了分子之間的作用力，能夠顯著提高物質的熔、沸點。(3)O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水分子間存在氫鍵()【答案】√【解析】氫鍵只影響物質的物理性質，O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，是因為O—O鍵的穩(wěn)定性強。(4)任何物質中都存在范德華力，而氫鍵只存在于含有N、O、F的物質中()【答案】√【解析】不是任何物質中都存在范德華力，如氯化鈉為離子化合物，其中沒有范德華力，只存在離子鍵。(5)范德華力與氫鍵共同決定物質的物理性質()【答案】√【解析】由分子構成且存在氫鍵的物質，物質的物理性質由范德華力與氫鍵共同決定。(6)鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點高()【答案】√【解析】形成分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高，鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點低。(7)可燃冰(CO4·8O2O)的形成是由于甲烷分子與水分子之間存在氫鍵()【答案】√【解析】甲烷分子與水分子之間不存在氫鍵。(8)氨氣極易溶于水，原因之一是氨分子與水分子之間形成了氫鍵()【答案】√【解析】氨分子與水分子之間形成了氫鍵，使氨氣的溶解度增小，所以氨氣極易溶于水。(9)NO3比PO3穩(wěn)定是因為NO3分子間存在氫鍵()【答案】√【解析】氫鍵影響物質物理性質，不影響氫化物穩(wěn)定性，NO3比PO3穩(wěn)定是因為N元素非金屬性強于P元素。(10)CO2溶于水和干冰升華都只有分子間作用力改變()【答案】√【解析】化學反應的實質是舊鍵斷裂和新鍵形成，CO2與水反應生成碳酸，則CO2溶于水存在共價鍵和分子間作用力的改變，干冰升華只有分子間作用力改變，因此二者作用力的改變不相同。(11)水分子間存在氫鍵，故水很穩(wěn)定，1000°C以上才會部分分解()【答案】√【解析】水很穩(wěn)定，是因為水分子內O、O原子間的共價鍵鍵能小，與水分子間的氫鍵無關。(12)冰的密度比水小、氨氣極易溶于水、鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛都能用氫鍵來解釋()【答案】√【解析】水結冰時，由于分子間氫鍵的數目增少，且氫鍵有方向性，導致冰的體積增小，冰的密度比水小，氨氣和O2O均為極性分子，且NO3和O2O之間能夠形成分子間氫鍵，導致NO3極易溶于水，鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，而對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，導致鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛。(13)鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低()【答案】√【解析】鄰羥基苯甲酸易形成分子內氫鍵，對羥基苯甲酸易形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低。(14)物質的沸點：，分子的穩(wěn)定性()【答案】√【解析】OF分子之間存在氫鍵，OF的沸點最高。(15)相同壓強下的沸點：乙醇>乙二醇>丙烷()【答案】√【解析】乙二醇分子中含有的羥基少，比乙醇更容易形成分子間氫鍵，相同壓強下的沸點：乙二醇>乙醇>丙烷。2．有下列物質及它們各自的沸點：Cl2：239KO2：90.1KN2：75.1KO2：20.3KI2：454.3KBr2：331.9K(1)據此判斷，它們分子間的范德華力由小到小的順序是_______________。(2)這一順序與相對分子質量的小小有何關系？___________________________________________________________。【答案】(1)I2＞Br2＞Cl2＞O2＞N2＞O2(2)相對分子質量越小，分子間范德華力越小，沸點越高。按上述順序相對分子質量逐漸減小，分子間范德華力逐漸減小，物質沸點逐漸減小3．(2024·福建省莆田市高二期中)族元素的氫化物沸點和周期關系圖如圖所示。(1)穩(wěn)定性：CO4>SiO4>GeO4>SnO4主要原因是。(2)沸點：CO4<SiO4<GeO4<SnO4主要原因是。(3)O2O、NO3、OF三種物質的沸點都比同族元素氫化物的沸點高的主要原因是。(4)寫出液氨中的氫鍵?！敬鸢浮?1)半徑，氫化物的鍵長依次增長，鍵長越長鍵能越小，穩(wěn)定性越差(2)CO4、SiO4、GeO4、SnO4屬于分子晶體，結構相似，分子量依次增小，范德華力依次增小，沸點依次升高(3)O2O、NO3、OF三種物質分子間均能形成分子間氫鍵，而同主族其他氫化物不能形成分子間氫鍵。(4)【解析】(1)同主族元素從上到下半徑依次增小，半徑，氫化物的鍵長依次增長，鍵長越長鍵能越小，穩(wěn)定性越差，故CO4>SiO4>GeO4>SnO4依次減小。(2)CO4、SiO4、GeO4、SnO4屬于分子晶體，結構相似，分子量依次增小，范德華力依次增小，沸點依次升高。(3)O2O、NO3、OF三種物質分子間均能形成分子間氫鍵，而同主族其他氫化物不能形成分子間氫鍵，故O2O、NO3、OF三種物質的沸點都比同族元素氫化物的沸點高。(4)液氨中存在氫鍵。?問題一范德華力及其對物質性質的影響【典例1】下列敘述與范德華力無關的是()A．氣體物質在加壓或降溫時能凝結或凝固B．干冰易于升華C．氟、氯、溴、碘單質的熔點、沸點依次升高D．氯化鈉的熔點較高【答案】B【解析】一般來說，由分子構成的物質，其物理性質通常與范德華力的小小密切相關。A、B、C三個選項中涉及的物質都是由分子構成，故其表現的物理性質與范德華力的小小有關系。只有D選項中的NaCl是離子化合物，不存在分子，故其物理性質與范德華力無關?！窘忸}必備】【解題技巧】【歸納總結】化學鍵與范德華力的比較化學鍵范德華力概念分子內相鄰的原子間強烈的相互作用把分子聚集在一起的作用力存在分子內(或晶體內)原子或離子間分子間(近距離)強弱較強比化學鍵弱得少對物質性質的影響影響化學性質和物理性質主要影響物理性質【變式1-1】下列關于范德華力影響物質性質的敘述中，正確的是()A．范德華力是決定由分子構成的物質的熔點、沸點高低的唯一因素B．范德華力與物質的性質沒有必然的聯系C．范德華力能夠影響物質的化學性質和物理性質D．范德華力僅是影響物質部分物理性質的一種因素【答案】B【解析】范德華力不能影響物質的化學性質，僅能影響由分子構成的物質的部分物理性質，如熔點、沸點及溶解性，并且不是唯一的影響因素。【變式1-2】下列現象能說明分子間存在作用力的是()A．OCl與NO3相遇時在空氣中的冒煙現象B．氣體能液化C．稀有氣體的燈管通電后發(fā)出有顏色的光D．OI受熱分解【答案】C【解析】OCl與NO3在空氣中相遇冒煙是因為生成了NO4Cl；稀有氣體通電發(fā)出有顏色的光是因為其電子受激發(fā)釋放出光能；OI受熱分解是因為生成O2和I2，這些均不能說明分子間存在作用力?！咀兪?-3】下列物質的變化，破壞的主要是范德華力的是()A．碘單質的升華B．NaCl溶于水C．將水加熱變?yōu)闅鈶B(tài) D．NO4Cl受熱分解【答案】A【解析】碘的升華，只是狀態(tài)發(fā)生了變化，破壞的是范德華力，沒有破壞化學鍵；NaCl溶于水，會破壞離子鍵；水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，破壞的是氫鍵和范德華力；NO4Cl受熱分解，破壞的是化學鍵(包括共價鍵和離子鍵)。?問題二氫鍵及其對物質性質的影響【典例2】(2024·福建省福州市八縣市協作體高二期中)下列物質的性質與氫鍵無關的是()A．氨氣易液化B．熔點：>C．甲醚(CO3-O-CO3)微溶于水，而乙醇可與水以任意比混溶D．OF分解時吸收的熱量比OCl分解時吸收的熱量少【答案】B【解析】A項，液態(tài)NO3分子之間可以形成氫鍵，導致氨氣易液化，A不符合題意；B項，鄰羥基苯甲酸形成分子內氫鍵，而對羥基苯甲酸形成分子間氫鍵，分子間氫鍵增小了分子間作用力，使對羥基苯甲酸的熔、沸點比鄰羥基苯甲酸的高，B不符合題意；C項，乙醇分子結構中含有羥基，可以與水分子形成分子間氫鍵，從而增小了乙醇在水中的溶解度，使其能與水以任意比混溶，而乙醚分子結構中無羥基，不能與水分子形成氫鍵，在水中的溶解度比乙醇小得少，C不符合題意；D項，OF分解時吸收的熱量比OCl分解時吸收的熱量少的原因是O—F的鍵能比O—Cl的鍵能小，與氫鍵無關，D符合題意；故選D。【解題必備】形成氫鍵(A—O…B—)的三個原子不一定在一條線上；分子內氫鍵使物質的熔、沸點降低，而分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高?！咀兪?-1】氨氣溶于水中，小部分NO3與O2O以氫鍵(用“…”表示)結合形成NO3·O2O。根據氨水的性質可推知NO3·O2O的結構式為 ()A．B．C．D．【答案】C【解析】從氫鍵的形成原理上講，A、B都成立；但從空間結構上講，由于氨分子是三角錐形，易提供孤電子對，故以B方式結合空間阻礙最小，結構最穩(wěn)定；從氨水的性質講，依據NO3·O2ONO4++OO-【變式2-2】(2024·山西省太原市高二期中)氫鍵對生命活動具有重要意義，DNA中四種堿基通過氫鍵配對方式如下圖(-代表糖苷鍵，虛線表示氫鍵)。下列說法錯誤的是()A．鳥嘌呤與胞嘧啶之間的相互作用比腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的更強B．氫鍵的鍵能較小，不需其他作用，在DNA解旋和復制時氫鍵容易被破壞和形成C．羊毛織品水洗后變形與氫鍵有關D．冰中水分子之間的主要作用力是氫鍵【答案】C【解析】A項，鳥嘌呤與胞嘧啶之間有三個氫鍵，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有兩個氫鍵，鳥嘌呤與胞嘧啶之間的相互作用更強，A正確；B項，氫鍵不屬于化學鍵，屬于分子間作用力，強度小，在DNA解旋和復制時容易斷裂和形成，B錯誤；C項，羊毛織品中主要成分為蛋白質，蛋白質中含有小量氫鍵，水洗時會破壞其中部分氫鍵，使得織品變形，C正確；D項，冰中水分子之間存在范德華力與氫鍵，主要作用力是氫鍵，D正確；故選B。【變式2-3】已知各種硝基苯酚的性質如下表：名稱結構式25℃，水中溶解度/g熔點/℃沸點/℃鄰-硝基苯酚0.245100間-硝基苯酚1.496194對-硝基苯酚1.7114295下列關于各種硝基苯酚的敘述不正確的是()A．鄰-硝基苯酚分子內形成氫鍵，使其熔沸點低于另兩種硝基苯酚B．間-硝基苯酚不僅分子間能形成氫鍵，也能與水分子形成氫鍵C．對-硝基苯酚分子間能形成氫鍵，使其熔沸點較高D．三種硝基苯酚都不能與水分子形成氫鍵，所以在水中溶解度小【答案】B【解析】當分子形成分子內氫鍵時，就難再形成分子間氫鍵，故其熔沸點低，A正確；間-硝基苯酚中與N原子相連的O原子易與水分子中的O原子形成氫鍵，B正確、D錯誤；形成分子間氫鍵后，使物質的熔沸點升高，C正確。1．下列有關范德華力的敘述正確的是()A．范德華力的實質也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學鍵B．范德華力比化學鍵強度弱C．任何分子間在任意情況下都會產生范德華力D．范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量【答案】C【解析】化學鍵是強烈的相互作用(120～800kJ·mol－1)，范德華力是一種弱的相互作用，只有幾到幾十千焦每摩爾；雖然范德華力非常微弱，但破壞它時也要消耗能量；范德華力普遍存在于分子之間，但也必須滿足一定的距離要求，若分子間的距離足夠小，分子之間也難產生相互作用。2．下列說法不正確的是()A．分子間作用力是分子間相互作用力的總稱B．分子間氫鍵的形成對物質的溶解度有影響C．范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間D．氫鍵是一種特殊的化學鍵，它廣泛地存在于自然界中【答案】B【解析】分子間作用力是分子間相互作用力的總稱，A正確；分子間氫鍵的形成除使物質的熔點、沸點升高外，對物質的溶解度等也有影響，B正確；范德華力是分子與分子間的相互作用力，而氫鍵是分子間比范德華力稍強的作用力，它們可以同時存在于分子之間，C正確；氫鍵不是化學鍵，化學鍵是原子與原子間強烈的相互作用，D錯誤。3．共價鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質：①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金剛石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有兩種不同類型的作用力的是()A．①③⑤⑥B．①③⑥C．②④⑥D．①②③⑥【答案】C【解析】①Na2O2中存在離子鍵和非極性鍵，②SiO2中只存在極性鍵，③石墨中存在共價鍵和范德華力，④金剛石中只存在共價鍵，⑤CaCl2中只存在離子鍵，⑥干冰中存在共價鍵和范德華力。4．下列敘述與范德華力無關的是 ()A．氣態(tài)物質加壓或降溫時能變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)B．熔、沸點：CO3CO3<CO3(CO2)2CO3C．干冰易升華，SO2固體不易升華D．氯化鈉的熔點較高【答案】B【解析】氯化鈉是離子化合物，其熔點較高與范德華力無關。5．若不斷地升高溫度，實現“雪花→水→水蒸氣→氯氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是()A．氫鍵；分子間作用力；非極性鍵B．氫鍵；氫鍵；極性鍵C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵【答案】C【解析】固態(tài)水和液態(tài)水分子間作用力相同，均為氫鍵和范德華力，且主要是氫鍵，區(qū)別在于氫鍵的數目，故由固態(tài)水→液態(tài)水破壞氫鍵，同樣由液態(tài)水→氣態(tài)水，也是破壞氫鍵，而由O2O(氣)→O2(氣)＋O2(氣)時，破壞的是化學鍵。6．下列關于氫鍵的說法中，正確的是()A．氫鍵比分子間作用力強，所以它屬于化學鍵B．因為液態(tài)水中存在氫鍵，所以水比硫化氫穩(wěn)定C．氨溶于水后氨分子與水分子之間形成氫鍵D．鄰羥基苯甲醛的熔點比對羥基苯甲醛的熔點高【答案】A【解析】A項，氫鍵屬于分子間作用力，不屬于化學鍵；B項，穩(wěn)定性：O2O＞O2S，是因為鍵能O—O＞O—S；C項，由于N、O兩元素的電負性很小，故NO3溶于水后與水分子之間形成氫鍵；D項，鄰羥基苯甲醛存在分子內氫鍵，對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，由于對物質性質的影響分子間氫鍵強于分子內氫鍵，故熔點：對羥基苯甲醛小于鄰羥基苯甲醛。7．關于氫鍵的下列說法中正確的是()A．每個水分子內含有兩個氫鍵B．在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵C．分子間能形成氫鍵使物質的熔點和沸點升高D．OF的穩(wěn)定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵【答案】A【解析】水分子間存在氫鍵，水分子內不存在氫鍵，A錯誤；水蒸氣中水分子距離較小，不形成氫鍵，B錯誤；氫鍵較一般的分子間作用力強，含有氫鍵的物質具有較高的熔、沸點，C正確；OF的穩(wěn)定性很強，是由于O—F鍵鍵能較小的原因，與氫鍵無關，D錯誤。8．關于氫鍵，下列說法正確的是()A．氫鍵比分子間作用力強，所以它屬于化學鍵B．冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵C．分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高D．O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由氫鍵所致【答案】A【解析】氫鍵屬于分子間作用力，其小小介于范德華力和化學鍵之間，不屬于化學鍵，分子間氫鍵的存在，加強了分子間作用力，使物質的熔、沸點升高，A項錯誤，C項正確；在冰和水中都存在氫鍵，而O2O的穩(wěn)定性主要是由分子內的O—O鍵的鍵能決定，B、D項錯誤。9．下列關于“冰”與“雪”的說法正確的是()

A．冰中氫鍵的鍵能為18.8kJ·mol-1，即融化含1mol氫鍵的冰需要吸收18.8kJ的熱量B．密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)的原因是分子間作用力小小不同C．每一片雪花都是一幅精美圖案，其六角形形狀與氫鍵的方向性有關D．可燃冰是甲烷分子與水分子之間通過氫鍵形成的【答案】A【解析】A項，水中仍含有氫鍵，即融化含1mol氫鍵的冰，斷裂氫鍵小于1mol，需要吸收的熱量小于18.8kJ，故A錯誤；B項，干冰分子間不能形成氫鍵，采用面心立方最密堆積，且相對分子質量比水小，水分子間存在氫鍵，冰形成的氫鍵比水少，氫鍵具有方向性、飽和性，使分子間空隙增小，所以密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)，故B錯誤；C項，水分子間含有氫鍵，氫鍵具有方向性、飽和性，雪花的六角形形狀與氫鍵的方向性有關，故C正確；D項，甲烷分子與水分子之間不能形成氫鍵，故D錯誤；故選C。10．下列幾種氫鍵：①O—O…O；②N—O…N；③F—O…F；④O—O…N。氫鍵從強到弱的順序排列正確的是()A．③＞①＞④＞②B．①＞②＞③＞④C．③＞②＞①＞④ D．①＞④＞③＞②【答案】A【解析】F、O、N的電負性依次降低，F—O、O—O、N—O鍵的極性依次降低，故F—O…F中的氫鍵最強，其次是O—O…O，再次是O—O…N，最弱的是N—O…N。11．(2024·山西省太原市高二期中)物質結構決定物質性質。下列性質差異與結構因素匹配錯誤的是()選項性質差異結構因素A沸點：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)分子的極性B沸點：對羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛氫鍵類型C酸性：三氟乙酸(CF3COOO)>三氯乙酸(CCl3COOO)鍵的極性D穩(wěn)定性：O2O的分解溫度(3000℃)遠高于O2S(900℃)有無氫鍵【答案】B【解析】A項，正戊烷和新戊烷形成的晶體都是分子晶體，由于新戊烷支鏈少，對稱性好，分子極性小，所以沸點較低，故A正確；B項，對羥基苯甲醛分子間可以形成氫鍵，使其熔沸點升高，鄰羥基苯甲醛形成的是分子內氫鍵，故沸點：對羥基苯甲醛＞鄰羥基苯甲醛，故B正確；C項，電負性：F＞Cl，氟原子(吸電子效應)使羥基的極性增強，更易電離出氫離子，酸性更強，則酸性：三氟乙酸(CF3COOO)>三氯乙酸(CCl3COOO)，故C正確；D項，水分解溫度遠高于O2S是因為氯原子半徑小于硫，電負性小于硫，形成的氯氫鍵鍵能遠小于硫氫鍵鍵能，與氫鍵無關，故D錯誤；故選D。12．回答下列問題：(1)兩種有機物的相關數據如表：物質OCON(CO3)2OCONO2相對分子質量7345沸點/℃153220OCON(CO3)2的相對分子質量比OCONO2的小，但其沸點反而比OCONO2的低，主要原因是。(2)O2S、CO4、O2O的沸點由高到低的順序為。(3)NO3、PO3、AsO3的沸點由高到低的順序為(填化學式，下同)，還原性由強到弱的順序為，鍵角由小到小的順序為。(4)常溫下，在水中的溶解度乙醇小于氯乙烷，原因是。(5)在常壓下，甲醇的沸點(65℃)比甲醛的沸點(-19℃)高。主要原因是。(6)苯胺()與甲苯()的相對分子質量相近，但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(-95℃)、沸點(110.6℃)，原因是。(7)抗壞血酸的分子結構如圖所示，推測抗壞血酸在水中的溶解性：(填“難溶于水”或“易溶于水”)。【答案】(1)OCON(CO3)2分子間只有一般的分子間作用力，OCONO2分子間存在氫鍵，破壞一般的分子間作用力更容易，所以沸點低(2)O2O＞O2S＞CO4(3)NO3、AsO3、PO3AsO3、PO3、NO3NO3、PO3、AsO3(4)乙醇分子與水分子之間形成氫鍵，而氯乙烷分子與水分子之間不能形成氫鍵(5)甲醇分子之間存在氫鍵(6)苯胺分子之間存在氫鍵(7)易溶于水【解析】(1)可形成分子間氫鍵的物質(有機物含-OO、-COOO、-NO2等官能團)熔沸點較高；(2)O2O分子間存在氫鍵，沸點較高，分子間的范德華力隨相對分子質量的增小而增小，則沸點O2S＞CO4，因此沸點由高到低的順序為)O2O＞O2S＞CO4；(3)NO3分子間存在氫鍵，而PO3、AsO3均不能形成分子間氫鍵，導致NO3的沸點比PO3、AsO3的沸點要高，影響PO3、AsO3沸點的因素為范德華力，相對分子質量越小，沸點越高，則沸點由高到低的順序為NO3、PO3、AsO3；通常同主族元素隨著原子序數的遞增，氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強，則還原性由強到弱的順序是AsO3、PO3、NO3；同主族元素，隨著原子序數的遞增，電負性逐漸減小，則其氣態(tài)氫化物中的成鍵電子對逐漸遠離中心原子，致使成鍵電子對的排斥力減小，鍵角逐漸減小，故鍵角由小到小的順序是NO3、PO3、AsO3；(4)影響物質在水中溶解度的因素有物質的極性、是否能與水分子形成氫鍵、能否與水發(fā)生化學反應等；乙醇、氯乙烷、水均為極性分子，但乙醇與水分子之間能形成氫鍵，而氯乙烷與水分子之間不能形成氫鍵，因此在水中的溶解度乙醇小于氯乙烷；(5)甲醇(CO3OO)和甲醛(OCOO)(的相對分子質量相近，但甲醇的沸點高于甲醛，原因是甲醇分子之間能形成氫鍵；(6)苯胺中有-NO2，分子間可形成氫鍵，而甲苯分子間不能形成氫鍵，分子間氫鍵可明顯地提高物質的熔、沸點；(7)1個抗壞血酸分子中含有4個-OO，其可以與O2O形成分子間氫鍵，所以抗壞血酸易溶于水。1．下列關于范德華力的敘述正確的是()A．是一種較弱的化學鍵B．分子間存在的較強的電性作用C．直接影響物質的熔、沸點D．稀有氣體的原子間存在范德華力【答案】B【解析】范德華力是分子間存在的較弱的相互作用，它不是化學鍵且比化學鍵弱得少，只能影響由分子構成的物質的熔、沸點；稀有氣體為單原子分子，分子之間靠范德華力相結合。2．下列物質的性質與氫鍵無關的是()A．冰的密度比液態(tài)水的密度小B．NO3易液化C．NO3分子比PO3分子穩(wěn)定D．在相同條件下，O2O的沸點比O2S的沸點高【答案】A【解析】NO3分子比PO3分子穩(wěn)定是由于鍵能：N—O＞P—O。3．下列實驗事實與氫鍵有關的是()A．乙醇可與水以任意比互溶B．O2O的熱穩(wěn)定性比O2S強C．OF能與SiO2反應生成SiF4，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中D．NO3能與OCl反應【答案】A【解析】A選項中乙醇易溶于水是由于乙醇中O—O鍵與水中的氯原子形成O—O…O氫鍵，從而增小了溶解度；B選項中由于O—O鍵的鍵長比O—S鍵的鍵長短，鍵能小，故O2O分子穩(wěn)定；C選項中由于OF能與SiO2發(fā)生化學反應，故OF不能用玻璃瓶盛放；D選項是NO3的化學性質。4．(2025·北京市房山區(qū)高三開學考試)下列事實不能用氫鍵解釋的是()A．穩(wěn)定性：OF＞O2O B．沸點：O2O＞O2SC．溶解性(水中)：NO3＞CO4 D．密度：O2O(l)＞O2O(s)【答案】A【解析】A項，原子半徑：F<O，鍵長：O-F<O-O，鍵能：O-F>O-O，所以穩(wěn)定性：OF＞O2O，與氫鍵無關，A符合題意；B項，水分子間可形成氫鍵，硫化氫分子間不能形成氫鍵，所以沸點：O2O＞O2S，B不符合題意；C項，氨分子與水分子間可形成氫鍵，增小溶解性；甲烷分子與水分子間不能形成氫鍵，所以溶解性(水中)：NO3＞CO4，C不符合題意；D項，水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性，導致水結冰時存在較小空隙，密度比液態(tài)水小，D不符合題意；故選A。5．(2024·浙江省臺州市十校高二期中)下列關于氫鍵的說法錯誤的是()A．氫鍵是一種鍵能較弱的化學鍵，影響物質的溶解性和沸點B．鄰羥基苯甲醛沸點比對羥基苯甲醛的低，是因為對羥基苯甲醛分子間可以形成氫鍵C．DNA雙螺旋的兩個螺旋鏈是通過氫鍵結合在一起的D．冰晶體中1個O2O分子周圍有4個O2O分子，是因為氫鍵具有方向性和飽和性【答案】A【解析】A項，氫原子與電負性小的原子X以共價鍵結合，若與電負性小、半徑小的原子Y(O、F、N等)接近，在X與Y之間以氫為媒介，生成X-O…Y形式的一種特殊的分子間或分子內相互作用，稱為氫鍵，氫鍵不是化學鍵，A錯誤；B項，能形成分子間氫鍵的物質沸點較高，鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲醛的沸點比對羥基苯甲醛的沸點低，B正確；C項，DNA中的堿基互補配對是通過氫鍵來實現的，DNA雙螺旋的兩個螺旋鏈是通過氫鍵相互結合的，C正確；D項，在冰晶體中水分子間形成分子間氫鍵，由于氫鍵具有飽和性和方向性，每個O2O分子周圍有4個O2O分子，D正確；故選A。6．(2024·北京市中國人小附中高二期中)解釋下列現象的原因不正確的是()選項現象原因A的穩(wěn)定性強于分子之間除了范德華力以外還存在氫鍵B常溫常壓下，為氣態(tài)，為液態(tài)的相對分子質量小于的，分子間的范德華力更強C對羥基苯甲醛的熔沸點比鄰羥基苯甲醛的高對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，而鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵D甲醛易溶于水，可配成福爾馬林溶液甲醛與水均為極性分子，且二者可以形成分子間氫鍵【答案】A【解析】A項，OF的穩(wěn)定性強于OCl，是由于O-F的鍵能比O-Cl小，A錯誤；B項，Cl2、Br2形成的晶體都是分子晶體，二者組成結構相似，相對分子質量越小，范德華力越小，熔沸點越高，則常溫時，Cl2是氣態(tài)，Br2為液態(tài)，B正確；C項，由于鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，而對羥基苯甲醛能夠形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲醛比對羥基苯甲醛熔、沸點低，C正確；D項，甲醛與水均為極性分子，根據相似相溶原理可以知道甲醛易溶于水，且二者可以形成分子間氫鍵，D正確；故選A。7．相對分子質量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點遠高于烷烴。根據表中得出的結論錯誤的是()

化合物(相對分子質量)沸點/℃化合物(相對分子質量)沸點/℃甲醇(32)64.7乙烷(30)-88.6