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化学键分子间作用力（学生用）

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化学键分⼦间作⽤⼒（学⽣⽤）

第⼗七讲化学键、分⼦间作⽤⼒

例1.下列物质中，⼀定能证明某化合物中可能含离⼦键的是A. 可溶于⽔

B. 有较⾼熔点

C. ⽔溶液能导电

D. 熔融状态能导电

例2.试利⽤离⼦键的特点说明离⼦化合物的以下性质：

①离⼦化合物通常有固定的⼏何外形

②离⼦化合物具有较⾼的熔沸点

③离⼦化合物固态时不导电，熔融状态下能导电

④离⼦化合物MgO的熔沸点⽐NaCl⾼。

例3.关于化学键的下列叙述中，正确的是A.离⼦化合物可能含共价键

B.共价化合物可能含离⼦键

C.离⼦化合物中只含离⼦键

D.共价化合物中不含离⼦键下

例4.下列共价键中极性最弱的是：A. C—F

B. O—F

C. N—F

D. H—F

例5.下列分⼦中，键的极性最强的是：A. CH4

B. CO2

C. HCl

D. HBr

例6.下列单质分⼦中，核间距最⼤，键能最⼩是A. H2

B. Br2

C. Cl2

D. I2

例7.N—H键键能的含义是A. 由N和H形成1mol NH3所放出的能量

B. 把1molNH3的键全部拆开所放出的能量C. 拆开阿佛加德罗常数个N—H键所吸收的能量

D. 形成1molN—H键所放出能量

例8.下列事实能⽤键能⼤⼩来解释的是A. N2的化学性质⽐O2稳定

B. ⾦刚⽯的熔点⾼于晶体硅

C. 惰性⽓体⼀般难发⽣化学反应

D. 通常情况下，溴呈液态，碘呈固态

例9. 下列变化中不需要破坏化学键的是A. 加热氯化铵

B. ⼲冰⽓化

C. ⾦刚⽯熔化

D. 氯化氢溶于⽔例10.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是⾮极性分⼦，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分⼦，由此可知AB n型分⼦是⾮极性分⼦的经验规律是A.分⼦中所有原⼦在同⼀平⾯内

B.分⼦中不含氢原⼦

C.在AB n型分⼦中，A元素为最⾼正价

D.在AB n型分⼦中，A原⼦最外层电⼦都已成键

例11.下列关于化学键的叙述正确的是（）A.化学键既存在于相邻的原⼦之间，⼜存在于相邻分⼦之间

B.两个原⼦之间的相互作⽤叫做化学键

C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原⼦之间的强烈的相互作⽤

D.阴阳离⼦之间有强烈的吸引作⽤⽽没有排斥作⽤，所以离⼦键的核间距相当⼩

例12.下列物质中离⼦键最强的是（）A.KCl

B.CaCl2

C.MgO

D.Na2O

例13.下列过程中，共价键被破坏的是（）A.碘升华

B.溴蒸⽓被⽊炭吸附

C.酒精溶于⽔

D.HCl⽓体溶于⽔

例14.下列说法正确的是（）A.由分⼦组成的物质中⼀定存在共价键

B.由⾮⾦属元素组成的化合物不⼀定是共价化合物

C.⾮极性键只存在于双原⼦单质分⼦⾥D.两个⾮⾦属元素原⼦间不可能形成离⼦键

例15.下列物质中属于共价化合物的是（）A.NaHSO4

B.BaCl2

C.H2SO4

D.I2

例16．下列关于离⼦键的特征的叙述中，正确的是（）A.⼀种离⼦对带异性电荷离⼦的吸引作⽤于其所处的⽅向⽆关，故离⼦键⽆⽅向性

B.因为离⼦键⽆⽅向性，故阴阳离⼦的排列是没有规律的，随意的

C.因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na+离⼦周围吸引⼀个Cl-

D.因为离⼦键⽆饱和性，故⼀种离⼦周围可以吸引任意多个带异性电荷的离⼦

分⼦间作⽤⼒ 1．范德华⼒ 2．氢键

例17.关于范德华⼒的叙述中，正确的是（）A.范德华⼒的实质也是⼀种电性作⽤，所以范德华⼒是⼀种特殊的化学键

B.范德华⼒与化学键的区别是作⽤⼒的强弱问题

C.任何分⼦间在任意情况下都会产⽣范德华⼒

D.范德华⼒⾮常微弱，故破坏范德华⼒不需要消耗能量

例18.下列关于范德华⼒影响物质性质的叙述中，正确的是（）A.范德华⼒是决定由分⼦构成物质熔、沸点⾼低的唯⼀因素

B.范德华⼒与物质的性质没有必然的联系

C.范德华⼒能够影响物质的化学性质和物理性质

D.范德华⼒仅是影响物质部分物理性质的⼀种因素

例19.H2O与H2S结构相似，都是V型的极性分⼦，但是H2O的沸点是100o C,H2S的沸点是-60.7 o C。引起这种差异的主要原因是（）A.范德华⼒

B.共价键

C.氢键

D.相对分⼦质量

巩固练习：1.下列两种分⼦间可以形成氢键的是（）

A.HF和H2O

B.HCl和PH3

C.HCl和CH4

D.H2S和HCl

2.下列的⾦属键最强的是（）

A.NaB.Mg

C.K

D.Ca

3.能证明AlCl3为共价化合物的是（）

A.AlCl3溶液容易导电

B.AlCl3溶液呈酸性

C.熔融AlCl3不能导电

D.AlCl3溶于⽔可以电离出Al3+和Cl-

4.下列过程中要破坏离⼦键的是（）

A．氯化钠固体溶于⽔B．氯⽓溶于⽔

C．碘晶体升华D．钠与氯反应

5.下列每组物质发⽣状态变化所克服的粒⼦间的作⽤⼒属于同种类型的是（）

A.⾷盐和蔗糖熔化

B.钠和硫熔化

C.碘和⼲冰升华

D.⼆氧化硅和氧化钠熔化

6、下列物质中，同种分⼦间不能形成氢键，但可以与⽔分⼦形成氢键，因⽽易溶于⽔的是

A.NH 3

B.CH3COCH3

C.C2H5OH

D.CH3COOH

7、⽔分⼦间可通过“氢键”彼此结合⽽形成(H2O)n，

在冰中n值为5，即每个⽔分⼦都被其他4个⽔分⼦包

围形成变形四⾯体，由⽆限个这样的四⾯体通过氢键相

互连接成⼀个庞⼤的分⼦晶体，即冰——如下图所⽰的(H2O)5单元结构。下列有关叙述正确的是（）

A．1mol冰中有4mol氢键B．lmol冰中有4×5mol氢键

C．平均每个⽔分⼦只有2个氢键 D.平均每个⽔分⼦只有5/4个氢键

8、范德华⼒为a kJ·mol，化学键为b kJ·mol，氢键为c kJ·mol，则a、b、c的⼤⼩关系是( )

A.a>b>c

B.b>a>c

C.c>b>a

D.b>c>a

9、下列说法正确的是（）

A．离⼦化合物中，⼀个阴离⼦可同时与多个阳离⼦间有静电作⽤B．离⼦化合物中的阳离⼦，只能是⾦属离⼦

C．凡⾦属跟⾮⾦属元素化合时都形成离⼦键

D．溶于⽔可以导电的化合物不⼀定是离⼦化合物

10、下列实验事实与氢键有关的是（）

A.⼄醇可以与以⽔任意⽐互溶

B.H2O的热稳定性⽐H2S强

C.HF能与SiO2反应⽣成SiF4,故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶⾥

D.冰的密度⽐⽔⼩，冰是⼀种具有许多空洞结构的晶体

11、关于氢键，下列说法中正确的是（）

A.甲硫醇(CH3SH)⽐甲醇的熔点低的原因是甲醇分⼦间易形成氢键

B.每⼀个⽔分⼦内含有两个氢键

C.氨易液化与氨分⼦间存在氢键有关

D.H2O是⼀种⾮常稳定的化合物，这是由于氢键所致

12、下列关于氢键的说法中正确的是（）

A.氢键是⼀种相对⽐较弱的化学键

B.通常说氢键是较强的分⼦间作⽤⼒

C.氢键是由氢原⼦与⾮⾦属性极强的原⼦相互作⽤⽽形成的

D.分⼦内形成氢键会使物质的熔、沸点升⾼

13、下列叙述中正确的是（）

A.共价化合物中只有共价键

B.完全由⾮⾦属元素形成的化合物不⼀定是共价化合物

C.离⼦化合物中可能含有离⼦键

D.共价化合物的稳定性与范德华⼒有关

14. 列说法中⼀定正确的是

A.构成分⼦晶体的微粒⼀定含共价键

B. 共价化合物可能含离⼦键

B.离⼦化合物中可能含共价键D、两个⾮⾦属原⼦间不能形成离⼦键

Si OH

OH OHHO 15.下列叙述正确的是

A ．两种元素构成的共价化合物分⼦中的化学键都是极性键

B ．含有⾮极性键的化合物不⼀定是共价化合物

C ．只要是离⼦化合物，其熔点就⼀定⽐共价化合物的熔点⾼

D ．只要含有⾦属阳离⼦，则此物质中必定存在阴离⼦

16.近来⽤红外激光技术研究液氢，发现分⼦间作⽤⼒也可引起微粒间的微弱反应，如在液氢中有氢分⼦和质⼦形成的H 3+离⼦，其构型是等边三⾓形，属于⼆电⼦三中⼼离⼦，同时，H 3+可进⼀步和氢分⼦形成H n +，据此下列判断正确的是A.H 3+的电⼦总数是2

B.H 3+可在液氢中形成H 4+、H 5+、H 6+

C.H 3+可在液氢中形成H 5+、H 7+、H 9

+ D.H 3+可⼴泛存在于固态、液态和⽓态氢中 17． 下列化学式及结构式从成键情况看，不合理的是

18． 在下列有关晶体的叙述中错误的是

A. 离⼦晶体中，⼀定存在离⼦键

B. 原⼦晶体中，只存在共价键

C. ⾦属晶体的熔沸点均很⾼

D. 稀有⽓体的原⼦能形成分⼦晶体

19.下列物质属于原⼦晶体的化合物是

A.⾦刚⽯

B.刚⽟

C.⼆氧化硅

D.⼲冰 20.共价键、⾦属键、离⼦键和分⼦间作⽤⼒都是构成物质微粒间的不同相互作⽤，含有上述中两种相互作⽤的晶体是

A.SiO 2晶体

http://www.doczj.com/doc/b8711d57bed126fff705cc1755270722182e5922.html l 4晶体

C.NaCl 晶体

D.NaOH 晶体

21.⽤激光将置于铁室中⽯墨靶上的碳原⼦炸松，同时⽤射频电⽕花喷射氮⽓，此时碳、氮原⼦结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物可以⽐⾦刚⽯更坚硬，其原因可能是A ．碳、氮原⼦构成⽹状结构的晶体

B ．碳、氮的单质化学性质均不活泼

C ．碳、氮键⽐⾦刚⽯中的碳碳键更短

D ．氮原⼦最外层电⼦数⽐碳原⼦多

22.两个原硅酸分⼦的OH 原⼦团之间可以相互作⽤⽽脱去⼀分⼦⽔:2H 4SiO 4==H 6Si 2O 7+H 2O 原硅酸结构为(见右图)则在所得的H 6Si 2O 7分⼦的结构中,含有的硅氧键数⽬为 A. 5 B. 6C. 7

D. 8 23.最近科学界合成⼀种“⼆重结构”的球形物质分⼦，是把⾜球型C 60分⼦容纳在⾜球型Si 60分⼦中，外⾯的硅原⼦与⾥⾯的碳原⼦以共价健结合。下列关于这种物质的叙述中正确的是A ．是混合物

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化学键分子间作用力(学生用)

化学键分子间作用力(学生用)

1 第十七讲 化学键、分子间作用力

例1.下列物质中，一定能证明某化合物中可能含离子键的是

A. 可溶于水 B. 有较高熔点 C. 水溶液能导电 D. 熔融状态能导电

例2.试利用离子键的特点说明离子化合物的以下性质：

①离子化合物通常有固定的几何外形

②离子化合物具有较高的熔沸点

③离子化合物固态时不导电，熔融状态下能导电

④离子化合物MgO的熔沸点比NaCl高 。

例3. 关于化学键的下列叙述中，正确的是

A.离子化合物可能含共价键 B.共价化合物可能含离子键

C.离子化合物中只含离子键 D.共价化合物中不含离子键下

例4.下列共价键中极性最弱的是：

A. C—F B. O—F C. N—F D. H—F

例5.下列分子中，键的极性最强的是：

A. CH4 B. CO2 C. HCl D. HBr

例6.下列单质分子中，核间距最大，键能最小是

A. H2 B. Br2 C. Cl2 D. I2

例7.N—H键键能的含义是

A. 由N和H形成1mol NH3所放出的能量 B. 把1molNH3的键全部拆开所放出的能量

C. 拆开阿佛加德罗常数个N—H键所吸收的能量 D. 形成1molN—H键所放出能量

例8.下列事实能用键能大小来解释的是

A. N2的化学性质比O2稳定 B. 金刚石的熔点高于晶体硅

学生对化学键与分子间作用力的理解水平研究案例

学生对化学键与分子间作用力的理解水平研究案例

聚焦课堂　

学生对化学键与分子间作用力的理解水平研究案例　

罗美玲　

（昆山市陆家高级中学，江苏苏州２１５３３１）　

摘要：总结学生学习化学键和分子间作用力所面临的障碍，介绍国外测查学生对化学键和分子问作用力理解水平的研究案例，　分析研究案例对今后教学、评价、研究的启示。　关键词：化学键；分子间作用力；学习评价；案例研究　文章编号：１００５—６６２９（２０１４）１—００３６　０４　中图分类号：Ｇ６３３．８　文献标识码：Ｂ　

化学键和分子间作用力是化学教学的核心概念，　

因而需要深刻而全面的理解。然而，与化学键和分子间　

作用力相关的概念，例如共价键、分子、离子、晶格能　

和氢键都比较抽象。为了理解这些概念，学生甚至需要　

熟悉与化学键和分子间作用力相关的数学和物理概念，　

例如轨道、电负性和极性等。根据相关研究，化学键和　

分子间作用力被师生公认为是比较抽象、复杂、难以理　

解的概念，学生对化学键和分子间作用力的核心概念　

缺乏深入的理解。　

１　学生学习化学键和分子间作用力所面临的障碍　

学生学习化学键和分子问作用力存在的问题主要　

有：（１）混淆分子内的作用和分子间的作用，例如不会　

区分分子内氢键和分子间氢键…；（２）倾向于一般化的　

结论和死记硬背而不是科学的理解　；（３）通常使用伪　

概念，学生能正确使用相关的术语和概念答题，但不理　

解其真正的含义ｌ３　０；（４）倾向于绝对化的分类和不够全　

面的总结，例如涉及到微粒之间化学键的类型，习惯于　

要么纯粹是离子键，要么是纯粹的共价键或金属键Ｈ‘；　

（５）除了几种常见的物质，学生不能真正辨别物质的构　

成微粒和相互作用；（６）学生在化学键和分子间作用力　

的学习上存在一些相异概念（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ　ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｓ）和　

迷思概念（ｍｉｓｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ）【５］。具体见表１所示。　

有研究表明，学生在化学键和分子间作用力学习　

上存在的诸多障碍，并不都来源于学习者的非正式经　

化学键的极性与分子间相互作用力

化学键的极性与分子间相互作用力

化学键的极性与分子间相互作用力

化学键是指原子之间的结合力，它对于分子的性质和化学反应具有重要的影响。化学键可以分为极性键和非极性键，而分子间的相互作用力也是决定化学反应和物质性质的关键因素之一。

一、极性键

极性键是指原子之间由于电负性差异而形成的化学键。在化学键中，当一个原子的电负性高于另一个原子时，就形成了极性键。极性键通过电子的偏离使得分子中的正负电荷分布不均匀。

1. 极性键的特点

极性键通常由非金属原子和金属原子或者非金属原子之间形成。在极性键中，具有较高电负性的原子通常被称为负极，而具有较低电负性的原子则被称为正极。极性键的形成导致分子中形成偏离电荷，使得一个部分带正电荷，而另一个部分带负电荷。

2. 极性键的影响

极性键的存在影响分子的性质和化学反应。由于分子中电荷分布不均匀，极性键使得分子具有极性。极性分子具有较高的溶解度，因为它们能够与极性溶剂之间发生相互作用。此外，极性键也影响分子的沸点、熔点和极性溶剂中的溶解度。

二、分子间相互作用力 分子间相互作用力是指不同分子之间由于电荷和形状而产生的相互作用。分子间相互作用力决定了物质的物理性质和化学反应的速率。主要的分子间相互作用力包括范德华力、氢键和离子间相互作用力。

1. 范德华力

范德华力是由于电子在分子中的运动引起的瞬时偶极子的形成而产生的相互作用力。范德华力较弱且随着原子间距的增加而逐渐减弱。范德华力对于气体和非极性溶剂中的溶质溶解度起着重要作用。

2. 氢键

氢键是一种特殊的分子间相互作用力，通常出现在含有氢原子的分子中。氢键由于氢原子与拥有高电负性的原子（通常是氮、氧和氟）之间的相互作用产生。氢键通常比其他分子间相互作用力更强，对于物质的性质和化学反应有着重要的影响。

3. 离子间相互作用力

离子间相互作用力是由带正电荷的离子与带负电荷的离子之间的相互作用产生的。离子间相互作用力对于离子化合物的稳定性和溶解性具有重要的影响。

第十章 共价键和分子间作用力

第十章 共价键和分子间作用力

第十章 共价键和分子间作用力

分子或晶体中相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用力称为化学键(chemical bond)。化学键分为离子键(ionic bond)、共价键(covalent bond)和金属键(metallic bond)。本章依据量子力学阐述共价键的现代理论，同时要介绍物质分子与分子之间比较弱的相互作用力，即分子间作用力(intermolecular force)，它包括范德华力(van der Waals force)和氢键(hydrogen bond)。

第一节 现代价键理论

1916年美国化学家路易斯(G.N. Lewis)*提出经典的共价键电子理论。该理论认为两个或多个原子可以相互“共用”一对或多对电子，以便达到稀有气体原子最外层2或8电子层结构（路易斯结构），而生成稳定的分子。例如：

H· + ·H → H∶H 或H－H

分子中通过共用电子对连接的化学键称为共价键，也可用短横线表示。该理论初步揭示了共价键与离子键的区别，能解释共价键的饱和性。但不能解释一些分子的中心原子最外层电子数虽然少于或多于8仍能稳定存在的事实，如：

也无法说明为什么共用互相排斥的两个带负电荷的电子能使原子成为稳定分子的本质原因。直到量子力学建立以后，共价键的理论才开始发展。

一、氢分子的形成和共价键的本质

* G.N. Lewis加州大学伯克利分校教授，Lewis提出共价键的电子理论对发展化学价理论奠定了基础；他还创造性地提出了酸碱电子理论。他的研究生中先后有5人获得诺贝尔奖。 本章教学要求

掌握现代价键理论、杂化轨道理论

熟悉共价键的本质、特征和类型，分子间作用力

了解价层电子对互斥理论、分子轨道理论

图氢分子是最简单的典型共价键分子。1927年德国化学家海特勒（W. Heitler）和伦敦（F. London）把氢分子看成是两个核和两个电子组成的系统，用量子力学近似求解其薛定谔方程。结果得到H2分子形成的势能曲线，见图10-1。当两个H原子彼此远离时没有相互作用，它们的势能为零。若两个具有自旋平行1s电子的H原子逐渐靠近时，两核之间电子云稀疏，相互斥力越来越大，系统的势能上升，因而不能形成共价键（排斥态）。当两个具有自旋相反1s电子的H原子靠近时，系统势能下降，在核间距r = 74 pm时出现一个最低点，系统释放出436 kJ·mol-1的能量。当r继续变小时，两核的斥力将骤然升高，说明系统稳定在r = 74 pm平衡位置上（基态）。此时两H原子 的1s轨道发生最大重叠（见图10-2），核间电子云密集，为两核共享，形成共价键，此时系统能量最低，键长为74 pm。可见共价键的本质是两原子轨道重叠，成键原子共享配对电子，电子云密集区把两个带正电荷的原子核吸引在一起而形成稳定的共价分子。