较强分子间作用力——氢键

较强分子间作用力——氢键较强分子间作用力——氢键较强分子间作用力——氢键第2课时较强的分子间作用力——氢键[目标定位]1.认识氢键形成的条件及氢键的存在。2.学会氢键的表示方法，会 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 氢键对物质性质的影响。一、氢键1．比较H2O和H2S的分子构成、立体构型及其物理性质，分析H2O的熔、沸点比H2S高的原由是什么？答案H2O和H2S分子构成相似，都是V形极性分子，常温下H2O为液态，熔、沸点比H2S高。在水分子中，氢原子与非金属性很强的氧原子形成共价键时，因为氧的电负性比氢大得多，所以它们的共用电子对就激烈地倾向氧原子，而使氢原子核几乎“裸露”出来。这样带正电的氢原子核就能与另一个水分子中的氧原子的孤电子对发生必定程度的轨道重叠作用，使水分子之间作用力加强，这类分子间的作用力就是氢键，比范德华力大。硫化氢分子不可以形成氢键，故水的熔、沸点比硫化氢的高。2．氢键的看法及表示方法氢键是一种特别的分子间作用力，它是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很大的原子之间的作用力。氢键的通式可用A—H,B—表示。式中A和B表示F、O、N，“—”表示共价键，“,”表示氢键。3．氢键的形成条件有哪些？答案(1)要有一个与电负性很强的元素X形成强极性键的氢原子，如H2O中的氢原子。(2)要有一个电负性很强，含有孤电子对并带有部分电荷的原子Y，如H2O中的氧原子。(3)X和Y的原子半径要小，这样空间位阻较小。一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F键的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。4．氢键的特色是什么？答案(1)饱和性在形成氢键时，因为氢原子半径比X、Y原子半径小得多，当氢原子与一个Y原子形成氢键X—H,Y后，氢原子四周的空间已被据有，X、Y原子的电子云的排斥作用将阻拦一个Y原子与氢原子凑近成键，也就是说氢原子只好与一个Y原子形成氢键，即氢键拥有饱和性。(2)方向性X—H与Y形成分子间氢键时，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，系统能量最低，形成的氢键最强、最稳固，所以氢键还拥有方向性(以以下图)。5．氢键的种类氢键不是化学键，仅为一种分子间作用力，氢键可分为分子间氢键和分子内氢键。如邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存在的氢键，对羟基苯甲醛存在分子间氢键(以下)。(1)(2)在氢键A—H,B—中，氢键的键能的大小与A、B的电负性大小相关，电负性越大，则键能越大，氢键越强。氢键的键能还与A、B原子的半径大小相关，特别是与B原子的半径大小相关，半径越小，则键能越大，氢键越强。1．以下关于范德华力与氢键的表达中正确的选项是()A．任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有N、O、F的物质中B．范德华力比氢键的作用还要弱C．范德华力与氢键共同决定物质的物理性质D．范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量相关答案B分析只有由分子构成的物质中才存在范德华力，A项错误；范德华力弱于氢键，B项正确；只有由分子构成且分子之间存在氢键的物质，其物理性质才由范德华力和氢键共同决定，C项错误；氢键的强弱主要与形成氢键的原子的电负性相关，D项错误。2．甲酸可经过氢键形成二聚物，HNO3可形成分子内氢键。试在以下图中画出氢键。答案分析依照氢键的表示方法及形成条件画出。二、氢键对物质性质的影响1．试比较以下物质的熔、沸点。(1)H2O、H2S、H2Se、H2Te(2)答案(1)H2O>H2Te>H2Se>H2S(2)2．为何NH3极易溶于水？答案因为氨分子与水分子间能形成氢键，且都是极性分子，所以NH3极易溶于水。即：。3．为何冰浮在水面上？答案因为水分子之间存在氢键，水凝结为冰时，体积变大，密度变小；冰消融为水时，体积减小，密度变大。4．为何测定凑近沸点的水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的大？答案因在凑近沸点时，水分子经过氢键形成“缔合”分子，所以水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的大。(1)氢键影响物质的熔、沸点①分子间存在氢键时，使物质拥有较高的熔、沸点。②分子内存在氢键时，降低物质的熔、沸点。(2)氢键影响物质的溶解度(3)氢键的存在引起密度的变化3．以下与氢键相关的说法中错误的选项是()A．卤化氢中HF沸点较高，是因为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．氨水中存在分子间氢键D．形成氢键A—H,B的三个原子总在一条直线上答案D分析HF分子间存在氢键A—H,B，使氟化氢分子间作用力增大，所以氟化氢的沸点较高，正确；邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B正确；氨水中氨分子之间、水分子之间以及氨分子与水分子之间都存在氢键，C正确；氢键拥有必定的方向性，但不是必定在一条直线上，如，故D错误。易错提示形成氢键A—H,B的三个原子不必定在一条直线上；分子内氢键使物质的熔、沸点降低，而分子间氢键使物质的熔、沸点高升。4．以下图中A、B、C、D四条曲线分别表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的沸点，此中表示第Ⅵ氢化物的沸点的是曲线A族元素气态氢化物的沸点的是曲线________；表示第ⅣA族元素气态________；同一主族中第三、四、五周期元素的气态氢化物的沸点依次高升，其原由是_____________________________。A、B、C曲线中第二周期元素的气态氢化物的沸点明显高于第三周期元素气态氢化物的沸点，其原由是____________________________________________________，假如把这些氢化物分子间存在的主要影响沸点的互相作用表示为A—H,B，则A元素一般拥有的特色是________________。答案AD构成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点高升H2O、HF、NH3分子间存在氢键电负性大，原子半径小分析ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族第二周期元素的气态氢化物沸点最高的是水，最低的是甲烷；由图可知，A、B、C、D曲线中表示ⅥA族元素气态氢化物沸点的是曲线A；表示ⅣA族元素气态氢化物沸点的是曲线D。同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物中分子间的范德华力挨次增大，所以沸点挨次高升。A、B、C曲线中第二周期元素的气态氢化物中都存在氢键，所以它们的沸点明显高于第三周期元素气态氢化物的沸点。范德华力、氢键及共价键的比较范德华力氢键共价键已经与电负性很大的原子物质分子之间广泛存在形成共价键的氢原子与另原子间经过共用电子看法的一种互相作用力一个分子中电负性很大的对所形成的互相作用原子之间的作用力作用分子或原子(稀有气体)氢原子、电负性很大的原子原子微粒强度共价键>氢键>范德华力比较①跟着分子极性的增大影响关于A—H,B—，A、B而增大；成键原子半径越小，强度的电负性越大，B原子的半②构成和结构相似的物键长越短，键能越大，的因质，相对分子质量越大，径越小，作用力越大共价键越稳固素范德华力越大①影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质；分子间氢键的存在，使物质对物①影响分子的稳固②构成和结构相似的物的熔、沸点高升，在水中的质性性；质，随相对分子质量的增溶解度增大，如熔、沸点：质的②共价键的键能越大，物质的熔、沸点高升，H2O>H2S，HF>HCl，大，分子稳固性越强影响如F2PH3CF4①>④>②C．③>②>①>④B．①>②>③>④D．①>④>③>②答案A分析F、O、N电负性挨次降低，F—H、O—H、N—H键的极性挨次降低，故F—H,F中氢键最强，其次为O—H,O再次是O—H,N，最弱的为N—H,N。5．试用相关知识解说以下现象：(1)有机物大多难溶于水，而乙醇、乙酸可与水互溶：___________________________________________________________________________________________________。(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相对分子质量远大于乙醇，但乙醇的沸点却比乙醚高好多，原由：________________________________________________________________________。(3)从氨合成塔里出来的H2、N2、NH3的混杂物中分别出NH3，常采纳加压使NH3液化的方法：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)水在常温下，其构成化学式可用(H2O)m表示：_______________________________________________________________________________________________________。答案(1)乙醇分子中的醇羟基、乙酸分子中的羧羟基均可与水形成分子间氢键，互相结合成缔合分子，故表现为互溶(2)乙醇分子之间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力，故沸点比乙醚高好多(3)NH3分子间可以形成氢键而N2、H2分子间的范德华力很小，故NH3可采纳加压液化的方法从混杂物中分别(4)常温下，液态水中水分子间经过氢键缔合成较大分子团，所以用(H2O)m表示，而不是以单个分子形式存在分析(1)乙醇(C2H5—OH)分子中的醇羟基、乙酸()分子中的羧羟基均可与水形成分子间氢键，互相结合成缔合分子，故表现为互溶。(2)乙醇分子之间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力，故沸点比乙醚高好多。(3)NH3分子间可以形成氢键而N2、H2分子间的范德华力很小，故NH3可采纳加压液化的方法从混杂物中分别。(4)常温下，液态水中水分子间经过氢键缔合成较大分子团，所以用(H2O)m表示，而不是以单个分子形式存在。[基础过关]题组一对氢键看法的理解1．氨气溶于水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“,”表示)结合形成NH3·H2O分子。依据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为()答案B分析从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，因为氨分子是三角锥形，易于供给孤电子对，所以以B方式结合空间阻拦最小，结构最稳固；从事实上讲，依照＋－NH3·H2ONH4＋OH可知答案是B。2．以下物质中含有氢键，且氢键最强的是()A．甲醇B．NH3C．冰D．(HF)n答案D分析氢键可表示为X—H,Y—(X、Y可相同也可不一样，一般为N、O、F)，当X、Y原子半径越小、电负性越大时，在分子间H与Y产生的静电吸引作用越强，形成的氢键越坚固。3．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体拥有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的种类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，氢键答案C分析B原子最外层的3个电子都参加成键，故B原子可以形成sp2杂化轨道；B(OH)3分子中的—OH可以与相邻分子中的H原子形成氢键。应选C。题组二分子间作用力对物质性质的影响4．以下事实与氢键没相关系的是()A．H2O比H2S更难分解B．HF的熔、沸点高于HClC．酒精可以和水以任意比率互溶D．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛答案A分析溶质与水分子间形成氢键会促进溶解，分子间形成氢键会以致物质的熔、沸点高升，分子内形成氢键则会以致物质的熔、沸点降低。氢化物的稳固性与分子内的共价键的键能有关，与氢键没关。常有的氢化物分子间存在氢键的有HF、H2O、NH3。酒精分子中—OH极性强，能与水形成氢键。邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛易形成分子间氢键。5．以下物质的熔、沸点高低序次正确的选项是()A．F2>Cl2>Br2>I2B．CF4>CCl4>CBr4>CI4C．HF