高二化学氢键与物质性质
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键的极性和分子的极性范德华力和氢键及其对物质性质的影响(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)1。
(2020·太原高二检测)下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是()A。
在相同条件下,N2在水中的溶解度小于O2B。
HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D。
CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高【解析】选B。
A项中,N2和O2都是非极性分子,在水中的溶解度都不大,但在相同条件下,O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大,故O2在水中的溶解度大于N2。
B项中,HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的氢卤键的强弱有关,而与分子间作用力无关.C项中,F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似,分子间作用力随相对分子质量的增大而增大,故其熔、沸点逐渐升高。
D项中,烷烃分子之间的作用力随相对分子质量的增大而增大,故乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高,在烷烃的同分异构体中,支链越多分子结构越对称,分子间作用力越小,熔、沸点越低,故异丁烷的沸点小于正丁烷。
【补偿训练】下列关于范德华力的叙述正确的是()A。
是一种较弱的化学键B。
分子间的范德华力越大,分子就越稳定C.相对分子质量相同的分子之间的范德华力也相同D.稀有气体的原子间存在范德华力【解析】选D。
范德华力是分子间存在的较弱的相互作用,它不是化学键,A错误;分子的稳定性是由形成分子的原子之间的化学键强弱决定的,与分子间作用力大小无关,B错误;相对分子质量相同,范德华力不一定相同,如CO与N2,相对分子质量相同,但分子间作用力CO大,C错误;稀有气体为单原子分子,分子之间靠范德华力相结合,D正确。
2.如图中每条折线表示周期表第ⅣA族~第ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是()A.HCl B。
氢键能使物质的熔沸点均升高
氢键是一种分子间作用力,它存在于含有氢原子的分子之间。
氢键的形成是由于氢原子与电负性较强的原子(如氧、氮、氟等)之间的相互作用。
氢键的存在对物质的物理性质有显著影响,其中一个方面就是对物质的熔沸点的影响。
当物质中存在氢键时,分子之间的相互作用力增强,需要更高的能量才能使分子克服氢键的相互作用而分离。
因此,氢键的存在会使物质的熔沸点升高。
氢键的强度和数量会影响物质的熔沸点升高的程度。
一般来说,氢键越强、数量越多,物质的熔沸点升高就越显著。
例如,水的沸点为 100℃,远高于同族的氢化物如硫化氢(-60.2℃)和甲烷(-161.5℃),这是因为水分子之间存在着较强的氢键。
氢键不仅存在于小分子中,也存在于大分子中,如蛋白质、核酸等。
在这些大分子中,氢键的存在对于维持其三维结构和生物活性起着重要作用。
需要注意的是,氢键并不是一种化学键,它的作用力相对较弱,一般在几十千焦每摩尔的范围内。
因此,氢键对于物质的熔沸点的影响通常是相对较小的,但在一些特殊情况下,氢键可以使物质的熔沸点升高几十甚至上百度。
总之,氢键能使物质的熔沸点升高,这是由于氢键的存在增强了分子之间的相互作用力,需要更高的能量才能使分子克服氢键的相互作用而分离。
氢键的强度和数量会影响熔沸点升高的程度,氢键在维持大分子的结构和生物活性方面也起着重要作用。
促敦市安顿阳光实验学校氢键及其对物质性质的影响1.下列说法中错误的是A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF分子间存在氢键B.H2O的沸点比HF的高,可能与氢键有关C.氨水中有分子间氢键D.氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上2.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属同种类型的是()A.碘与干冰分别受热变为气体B.硝酸铵与硝酸分别受热变为气体C.氯化钠与氯化氢分别溶解在水中D.二氧化硅晶体与冰分别受热熔化3.在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。
则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A.sp,范德华力 B.sp2,范德华力 C.sp2,氢键 D.sp3,氢键4.下列物质中不存在氢键的是()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5.据元素周期表知识回答下列问题。
(1)PH3分子与NH3分子的构型关系________(填“相似”或“不相似”)。
(2)NH3与PH3相比,热稳性________更强。
(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是________(填字母代号)。
A.键的极性:N—H比P—H强B.相对分子质量:PH3比NH3大C.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力(氢键)6. CO2、CH4、BF3都是非极性分子,HF、H2O、NH 3都是极性分子,由此推测AB n 型分子是非极性分子的经验规律正确的是()A.所有原子在同一平面B.分子中不含有氢原子C.在AB n中A原子没有孤电子对D.A的相对原子质量小于B7.关于氢键,下列说法正确的是()A.每一个水分子中含有两个氢键B.冰、水、水蒸气中都含有氢键C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.水是一种非常稳的化合物,这是由于氢键所致8.下列关于氢键的说法中正确的是()A.氢键属于共价键B .氢键只存在于分子之间C.氢键的形成使物质体系的能量降低D.氢键在物质内部一旦形成,就不会再断裂9.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。
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(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。
氢键的相关知识点总结1. 氢键的概念和定义氢键是指两个或多个分子间的相互作用力,其作用力主要来源于氢原子与其他原子形成的非共价键。
在氢键中,氢原子通过与其他原子(通常是氧、氮或氟原子)形成共价键而与带负电性较强的原子形成氢键。
氢键通常被表示为“H···A”,其中H代表氢原子,A代表带负电性的原子。
氢键的形成是在电负性较强的原子上形成部分正电荷,使其与邻近原子的带负电性原子发生相互作用,从而形成了氢键。
氢键的作用力既包括电荷-电荷相互作用力,也包括范德华力等非共价相互作用力。
氢键的强度通常在5-40kj/mol之间,比范德华力强,但比共价键弱。
氢键是一种比较强的作用力,在化学和生物学中起到了非常重要的作用。
它不仅使得分子之间能够形成化学键,还能够在生物体内调控生物分子的结构和功能。
由于氢键的独特性质,使得它成为了一种非常重要的相互作用力,其研究在化学、生物学、物理化学等领域都有着重要的应用和意义。
2. 氢键的结构氢键的结构主要取决于参与形成氢键的分子的性质和构型。
一般而言,氢键的结构可以分为两种类型:线性氢键和非线性氢键。
线性氢键是指氢原子和带负电性原子以直线的方式相互作用形成的氢键。
在线性氢键中,氢原子和带负电性原子之间的键角约为180°,结构上呈现出一条直线状。
线性氢键通常具有较大的键能,且较为稳定。
非线性氢键是指氢原子和带负电性原子以非直线的方式相互作用形成的氢键。
在非线性氢键中,氢原子与带负电性原子之间的键角大约在160°-180°之间,结构上呈现出一定的弯曲状。
非线性氢键通常具有较小的键能,且较为不稳定。
氢键的结构相对复杂,同时也受到多种因素的影响。
分子的构型、成键原子的性质以及外界环境等都能够对氢键的结构产生一定程度的影响。
因此,氢键的结构十分复杂且多样化。
3. 氢键的性质氢键具有一系列独特的性质,使得它成为一种非常重要的相互作用力。
114. 什么是氢键?它如何影响物质的性质?关键信息项:1、氢键的定义2、氢键对物质物理性质的影响3、氢键对物质化学性质的影响11 氢键的定义氢键是一种特殊的分子间或分子内的相互作用。
它是由一个与电负性较大的原子(如氟、氧、氮)以共价键结合的氢原子,与另一个电负性较大的原子之间形成的一种弱键。
氢键的形成通常需要满足一定的条件,包括氢原子与电负性较大的原子之间的距离、角度等。
111 氢键的特点氢键具有一定的方向性和饱和性。
方向性指的是氢原子与接受电子的原子之间的相对位置具有一定的取向;饱和性则表示在一个给定的体系中,氢键的数量是有限的。
112 氢键的强度氢键的强度介于共价键和范德华力之间,但其对物质性质的影响却十分显著。
12 氢键对物质物理性质的影响121 熔点和沸点氢键的存在会显著提高物质的熔点和沸点。
例如,水(H₂O)由于分子间存在氢键,其沸点比同分子量的其他化合物要高得多。
在液态水中,水分子通过氢键形成短暂的、动态的网络结构,这需要更多的能量来打破,从而导致了水的高沸点。
122 溶解性氢键也会影响物质的溶解性。
一些溶质分子能够与溶剂分子形成氢键,从而增加其在该溶剂中的溶解度。
例如,乙醇(C₂H₅OH)能与水形成氢键,所以乙醇易溶于水。
123 密度对于液态物质,氢键还可能影响其密度。
例如,水在 4℃时密度最大,这是由于在这个温度下,水分子间的氢键形成了一种较为规则的结构。
13 氢键对物质化学性质的影响131 化学反应活性氢键可以影响分子的化学反应活性。
它可能改变分子的电子分布,从而影响反应的速率和选择性。
132 酸性和碱性在某些化合物中,氢键的存在会影响其酸性或碱性。
例如,羧酸分子之间通过氢键形成二聚体,这会降低其酸性。
133 物质的稳定性氢键有助于维持分子的特定结构,从而增加物质的稳定性。
例如,在蛋白质和核酸等生物大分子中,氢键在维持其二级和三级结构方面起着关键作用。
总之,氢键虽然是一种相对较弱的相互作用,但它对物质的性质有着广泛而重要的影响,从物质的物理状态到化学行为都有着不可忽视的作用。
高二化学物质的聚集状态与物质的性质试题答案及解析1.关于氢键,下列说法正确的是()A.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高;B.冰中存在氢键,水中不存在氢键;C.每一个水分子内含有两个氢键;D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致【答案】A【解析】氢键不是化学键,一般影响物质的物理性质,而不能影响分子的稳定性,A正确,D不正确。
水分子间存在氢键,所以选项BC都是错误的,答案选A。
2.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是()A.观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。
结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、-33℃。
结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。
结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。
结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物【答案】B【解析】离子化合物形成的晶体都是离子晶体,熔沸点高,所以A不正确,B正确。
共价化合物溶于水也能发生电离,也可以导电,但熔融时只有离子化合物可以导电,所以CD都是错误错误的,答案选B。
3.下列现象与氢键有关的是:①H2O的熔、沸点比VIA族其他元素氢化物的高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④NH3在水中的溶解度很大⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑥水分子高温下也很稳定:A.①②③④⑤⑥B.①②③④⑤C.①②③④D.①②③【答案】B【解析】氢键不是化学键,一般影响物质的物理性质。
水分子稳定和水分子中的化学键强弱有关系,与氢键是无关的,其余和氢键都有关系,所以正确的答案是B。