范德华力氢键和共价键对比28页PPT

基础题组
(2)①H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次
为
O—H键>氢键>范德华力
。
的沸点比
的沸点低,
前者形成的是分子内的氢键,而 后者可形成分子间的氢键,
原因是 分子间氢键使分子间的作用力增大
。
能力题组 D
能力题组
(2)NH3溶于水时,大部分NH3与H2O通过氢键结合形成NH3·H2O分子。 根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为 B 。
周期
沸点/℃
六、氢键对物质性质的影响 2.氢键可影响物质的溶解度。 不同种分子之间不仅同种分子之间可以存在氢键，某些不同种分子之 间也可能形成氢键。溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
例如 NH3与H2O之间，所以这就导致了氨气在水中的惊人溶解度： 1体积水中可溶解700体积氨气； 乙醇和水能以任意比例互溶等。
观察思考 例2.结构相似的分子，观察图表，回答以下问题。
单质 F2 Cl2 Br2 I2
熔点/℃ －219.6 －101
－7.2 113.5
沸点/℃ －188.1 －34.6
58.78 184.4
怎样解释卤素单质从F2～I2的熔、沸点越来越高？
Cl2、Br2、I2的相对分 子质量依次增大
范德华力 依次增大
熔、沸点 依次增大
观察思考 例3.相对分子质量相同的分子观察图表，回答以下问题。
分子 相对分子质量
沸点/℃
正戊烷 72 36.1
异戊烷 72 25
新戊烷 72 9
互为同分异构体，他们的沸点有什么变化规律？
相对分子质量相同， 支链越多
范德华力 越小
熔、沸点 依次减小

O—H … N O—H … F N—H … O
F—H … O
4、特点： ①氢键具有方向性和饱和性
方向性：A—H…B—总是尽可能在同一直线上。 饱和性：每个裸露的氢原子核只能形成一个氢键
每个孤电子对也只能形成一个氢键。
②氢键比化学键的键能小1~2个数量级，不属于化学键，也是一
种分子间的作用力。以冰晶体为例：共价键>氢键 >范德华力
因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子。
课堂练习3：下列有关水的叙述中，不能用氢键的知识来解释的是（ D）
A、 0℃时，水的密度比冰大
B、水的熔沸点比硫化氢的高
C、测得H2O的相对分子质量大于18
D、水比硫化氢气体稳定
③氢键对溶解度的影响
与水分子间能形成氢键的物质在水中的溶解度增大
氨气极易溶于水、乙醇、乙醛、乙酸与水互溶而乙烷不溶于水
共价键的键能(KJ•mol-1) 范德华力(KJ•mol-1) 氢键(KJ•mol-1)
467
11
18.8
5、类别： ① 分子间氢键 分子间氢键存在于如HF、H2O、NH3 、C2H5OH、
CH3COOH 等同种分子之间，也存在于它们相互之间
② 分子内氢键
对羟基苯甲醛不能形
成分子内氢键
邻羟基苯甲醛
降温加压时气体会液化，降温时液体会凝固，这些事实表明，分子之间 存在着相互作用力 ——分子间作用力（包括范德华力和氢键）
一、 范德华力
1、概念：
把分子聚集在一起的作用力，称为范德华力
实质： 分子间的一种静电作用
2、特点：
①范德华力很弱，比化学键的键能小1~2数量级
分子
HCl HBr HI
范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00

质，相对分子质量越大，半径越小，键能 能越大，共
素
分子间作用力越大
越大
价键越稳定
范德华力
氢键
共价键
分子间氢键的存
①影响物质的熔沸、点
在，使物质的熔、
及溶解度等物理性质
①影响分子
对物
沸点升高，在水
②组成和结构相似的物
的稳定性②
质性
中的溶解度增大，
质，随相对分子质量的
共价键键能
质的
如熔、沸点：
增大，物质的熔、沸点
分子内氢键、分子间氢键 极性共价键、非 极性共价键
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱 和性
范德华力
氢键
共价键
强度 比较
共价键>氢键>范德华力
①随着分子极性和相对 对于X—H…Y， 成键原子半
影响
分子质量的增大而增大 X、Y的电负性越 径越小，键
强度
②组成和结构相似的物 大，X、Y原子的 长越短，键
的因
小
第
专 题
2
章
大
智
慧
专题讲坛 专题专练
范德华力、氢键和共价键的比较
在 的一种相互 作用力，又 称分子间作 用力
无方向性、 无饱和性
氢键
共价键
由已经与电负性很大的原
子形成共价键的氢原子与
原子间通过共用 电子对所形成的
另一个分子中电负性很大 相互作用
的原子之间的作用力
越大，分子
影响 升高，如F2<Cl2<Br2<I2，HHF2O>>HHC2lS，，
稳定性越强
CF4<CCl4<CBr4
NH3>PH3

【答案】C【解析】氢键属于分子间作用力，其大小介 于范德华力和化学键之间，不属于化学键，分子间氢键的 存在，加强了分子间作用力，使物质的熔、沸点升高，A 项错误，C项正确；在冰和水中都存在氢键，而H2O的稳定 性主要是由分子内的O—H的键能决定，B、D项错误。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
【问题探究3】(3)在第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物 中，为什么NH3、H2O、HF三者的相对分子质量分别小于 同主族其他元素的氢化物，但熔、沸点却比其他元素的氢 化物高？
因为NH3、H2O、HF三者的分子间能形成氢 键，同主族其他元素的氢化物不能形成氢键，所以它们的 熔点和沸点高于同主族其他元素的氢化物。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
【归纳小结】范德华力对物质性质的影响有哪些？
(1)范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 ①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大， 物质的熔、沸点越高。如熔、沸点I2>Br2>Cl2>F2，HCl<HBr<HI。② 组成相似、相对分子质量相近的物质，分子的极性越大，物质的熔、 沸点越高。如熔、沸点CO>N2(CO为极性分子)；又如有机物的同分异 构体中，通常支链越多，分子对称性越好，分子极性越小，物质的 熔、沸点越低(沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷)。(2)溶质分子与溶 剂分子间的范德华力越大，则溶质分子的溶解度越大。如CH4和HCl 在水中的溶解情况，由于CH4与H2O分子间的作用力很小，故CH4几乎 不溶于水，而HCl与H2O分子间的作用力较大，故HCl极易溶于水；同 理，Br2、I2与苯分子间的作用力较大，故Br2、I2易溶于苯中，而 H2O与苯分子间的作用力很小，故H2O很难溶于苯中。

在273K、101kpa时，O2在水中的溶解度 比N2大，因为O2与水分子的作用力比N2与水 分子的作用力大。
在273K、101kpa时，CO在水中的溶解度
比N2大，因为CO与水分子的作用力比N2与水
分子的作用力大。
返
回
你能从下图中得到什么信息？如何用 分子间作用力解释曲线形状？
一些氢化物的沸点
结论：
O2N
OH
例7、氨气溶于水时，大部分NH3与H2O 以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O 分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的
结构式为( B )
例5、下列现象与化学键有关的是( C )
A.F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高 B.H2O的沸点远高于H2S的沸点 C.H2O在高温下也难分解 D.干冰气化
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。
例15、卤素单质从F2到I2在常温常压 下的聚集状态由气态、液态到固态的
原因是( B )
A.原子间的化学键键能逐渐减小
B.范德华力逐渐增大
C.原子半径逐渐增大
D.氧化性逐渐减弱
例16、罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极 具图N键理所吸论示收研(与1究6白7意磷k义JP热4的相量N似，4分)生。子成已，知1Nm断4分o裂l子N1≡结mN构o键l 如N放—右 出 942 kJ 热量。由此判断下列说法正确的是
无方向性 无饱和性
有方向性 有饱和性
有方向性 有饱和性
范德华力
氢键
共价键
强度比较
共价键＞氢键＞范德华力
①分子极性和相对 分子质量等

①影响分子的 稳定性 ②共价键键能 越大，分子稳 定性越强
成键原子半径 越小，键长越 短，键能越大， 共价键越稳定
①影响物质的熔沸点、 溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物 对物质性 质，随相对分子质量的 质的影响 增大，物质的熔沸点升 高，如F2<Cl2<Br2<I2， CF4<CCl4<CBr4
分子间氢键的存在，使物质的 熔沸点升高，在水中的溶解度 增大，如熔沸点：H2O>H2S， HF>HCl，NH3>PH3
有方向性、有饱和性
有方向性、 有饱和性
作用微粒 分子或原子（稀有气体） 氢原子、电负性很强的原子
原子
范德华力Βιβλιοθήκη 氢键共价键强度比较
共价键>氢键>范德华力
①随着分子极性和相对
分子质量的增大而增大 影响强度 ②组成和结构相似的物 的因素 质，相对分子质量越
大，分子间作用力越大
对于A—H……B—，A、B的电 负性越大，B原子的半径越 小，作用力越大
共价键与范德华力、氢键的比较
概念
分类 特征
范德华力
氢键
共价键
物质分子之间普遍存在 由已经与电负性很强的原子形
的一种相互作用力，又 成共价键的氢原子与另一个分
称分子间作用力
子中电负性很强的原子之间的
作用力
原子间通过共 用电子对所形 成的相互作用
分子内氢键、分子间氢键
极性共价键、 非极性共价键
无方向性、无饱和性

子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；假设中心原子的
化合价的绝对值不等于其价电子数，那么分子的空间结构不对称，其分子为
极性分子，具体实例如下：
分子
BF3
中心原子化合价 绝对值
3
CO2 4
PCl5 5
中心原子 价电子数
3
4
5
分子极性
非极性 非极性 非极性
SO3 6
6 非极性
H2O 2
6 极性
• (3)氢键的类型
分子内氢键（不属于分子间作用力）
同种分子间氢键：缔合分子
分子间氢键（属于分子间作用力）
不同种分子间氢键
• 尽管人们将氢键归结为一种分子间作用力，但是氢键既可以存在于分 子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间。
• 如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在氢键，对羟基苯甲醛存 在分子间氢键(如图)。
第二章 分子结构与性质 第三节 范德华力及氢键
〔第二课时〕
古蔺 陈志华
学习目标 1.知道范德华力、氢键对物质性质的影响。 2、复习键的极性、分子的极性的判断 3、杂化理论、配合物理论等的习题复习
范德华力
1．范德华力 (1)范德华力的定义
降温加压时气体会液化，降温时液体会凝固，这一事实说明，分子 之间存在着相互作用力，它把分子聚集在一起，因而把这类分子间作 用力称为范德华力。其实质是静电作用。 说明： ①范德华力广泛存在于分子之间，只有分子间才有范德华力。属于分 子间的电性作用力。 ②范德华力很弱，约比共价键小1～2个数量级。 ③范德华力只影响分子的物理性质，它无方向性和饱和性。
总结复习： 键的极性的判断方法： 〔1〕同种非金属元素 的原子间形成的共价键
〔2〕不同种非金属元素 的原子间形成的共价键

Cl2
71 -101.0 -34.6
Br2 160 -7.2 58.8
I2
254 113.5 184.4
范德华力越大，物质熔沸点越高
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
练习：
下列叙述正确的是： A．氧气的沸点低于氮气的沸点 B、稀有气体原子序数越大沸点越高 C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低 D、同周期元素的原子半径越小越易失去电 子
例如：O2> N2
HI>HBr>HCl
CO >N2
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、范德华力及其对物质性质的影响
科学视野
壁虎与范德华力
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
溶质分子与溶剂分子的结构越相似， 相互溶解越容易。
溶质分子的分子间力与溶剂分子的分 子间力越相似，越易互溶。
PtCl2（NH3）2可以形成两种固体，一种为淡黄 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在
五. 手性
1. 手性：镜像对称，在三维空间里不能重叠。 2. 手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同 左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠， 互称手性异构体。 3. 手性分子：有手性异构体的分子叫做手性分子。

2021
41
练习：共价键、离子键、范德华力和氢键是形成
晶体的粒子之间的四种作用力。下列晶体：
①Na2O2 ②固体氨 ③NaCl ④SiO2 ⑤冰 ⑥干冰，其中含有三种作用力的是( )
A．①②③
B．①②⑥
C．②⑤
D．⑤⑥
2021
42
练习：氨在水中的溶解度在常见气体中最大,下
列因素与氨的水溶性没有关系的是（ ）
思考：NH3为什么极易溶于水？NH3溶于水是形成N-
H…Ｏ还是形成O-H…N?
溶质与溶剂分子之间的氢键作用，使溶质溶 解度增大，氢键作用力越大，溶解性越好。
NH3溶于水形成氢 键示意图如右,正
是这样，NH3溶于
水溶液呈碱性
2021
14
３.氢键的键能一般小于40kJ/mol，强 度介于化学键和范德华力之间．因此氢
邻羟基苯甲醛(熔点:-7℃)
对羟基苯甲醛
(熔点:115-117℃)
分子间氢键使物质熔点升高
分子内氢键使物质熔点降低
2021
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（1）分子间氢键
氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价
键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。
如：HF、H2O、NH3 相互之间
C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间 （2）分子内氢键
量与Y原子的孤对电子方
向一致，即以H原子为
中心三个原子尽可能在
一条直线上。这样可使X
与Y的距离最远，斥力最
小，形成的氢键强。
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讨论:我们在学习化学的过程中还有什么地方能 用氢键的知识来解释的？ (1)水的特殊物理性质 (2)蛋白质结构中存在氢键 (3)核酸DNA中也存在氢键 (4)甲醇易溶于水 (5)乙醇与水互溶