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第三節
分子間作用力
氫鍵
為什么氣體在降溫加壓時會液化？液體在降溫時會凝固？
氣態水
液態水
固態水
氣體降溫加壓
會液化
液體降溫
會凝固
只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力，如固體和液體物質中。液化、凝固的過程中，隨著分子間距離減少，分子間這種普遍的作用力逐漸增強。
一、范德華力
范德華(1837-1923)
荷蘭物理學家，提出了范德華方程，研究了毛細作用，對附著力進行了計算，推導出物體氣、液、固三相相互轉化條件下的臨界點計算公式。1910年因研究氣態和液態方程獲諾貝爾物理學獎。
分子間普遍存在相互作用力，這類分子間的作用力稱為范德華力。
范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小1~2個數量級。
其強度一般是2~20 kJ/mol。
范德華力沒有飽和性和方向性。
只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。
二、范德華力影響因素
分子 Ar CO HI HBr HCl
相對分子質量 40 28 128.5 81.5 36.5
范德華力(kJ/mol) 8.50 8.75 26.00 23.11 21.14
范德華力：HI____HBr____HCl
＞
＞
組成結構相似，
相對分子質量越大，
分子間作用力越大。
范德華力：CO____Ar
＞
極性分子
非極性分子
相對分子質量接近時，
極性越大，范德華力越大。
范德華力：CO____N2
＞
鹵素單質的熔點和沸點
單質 熔點/℃ 沸點/℃
F2 －219.6 －188.1
Cl2 －101 －34.6
Br2 －7.2 58.78
I2 113.5 184.4
P56 怎樣解釋鹵素單質從F2～I2的熔、沸點越來越高？
Cl2、Br2、I2的相對分子質量依次增大
范德華力依次增大
熔、沸點依次升高
單質 相對分子質量 沸點/℃
正戊烷 72 36.1
異戊烷 72 28
新戊烷 72 10
沸點：正戊烷 > 異戊烷 > 新戊烷
互為同分異構體的分子，支鏈越多、越分散，分子間范德華力越弱，熔、沸點就越低
分子的極性越大
相對分子質量越大
范德華力越大
物質的熔、沸點越高
同分異構體支鏈越少
總結
根據所學知識預測第IVA族、第VIA族元素的氫化物的沸點相對大小。
第IVA族
與預測結果相符
為什么H2O的沸點比H2S的高得多
第VIA族
三、氫鍵
由已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子（如水分子中的氫）
與另一個電負性很大的原子（如水分子中的氧）之間的作用力。
O-H中共用電子對強烈偏向O
能與另一個水分子中顯負電性的
O的孤電子對產生靜電作用
氫鍵
1.形成條件：
① 電負性很大的原子: 半徑小，且能提供孤電子對。如N、O、F
② H原子: 已與電負性很大的原子形成共價鍵。
2. 氫鍵的表示方法: X—H---Y（X、Y一般為F、O、N）
共價鍵
氫鍵
3. 氫鍵的本質：
氫鍵不屬于化學鍵，是除范德華力之外的另一種分子間作用力
氫鍵介于范德華力和化學鍵之間,是一種較弱的靜電作用力。
4. 氫鍵的特征：具有方向性和飽和性
①方向性(X—H…Y三個原子盡可能在同一條直線上)
原因是在這樣的方向上成鍵兩原子電子云之間的
排斥力最小,形成的氫鍵最強,體系最穩定
②飽和性
(一個X—H只能和一個Y原子結合)
原因是H原子半徑很小,再有一個原子接近時,會受到X、Y原子電子云的排斥。
H2O中的一個O原子能和結合幾個O—H？
4個
5. 氫鍵的分類
①分子間氫鍵
如：HF、H2O、NH3 相互之間
C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之間
②分子內氫鍵
某些物質在分子內也可形成氫鍵，例如當苯酚在鄰位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2時，可形成分子內的氫鍵，組成“螯合環”的特殊結構.
(2)分子內氫鍵：
例如：
對羥基苯甲醛
對羥基苯甲酸
(1)分子間氫鍵：
鄰羥基苯甲醛
鄰羥基苯甲酸
鄰硝基苯酚
氫鍵
氫鍵
氫鍵
氫鍵
氫鍵
(不屬于分子間作用力)
(屬于分子間作用力)
6. 氫鍵對物質物理性質的影響
(1) 對物質熔、沸點的影響
①分子間氫鍵使物質熔、沸點升高
②分子內氫鍵使物質熔、沸點降低
鄰羥基苯甲醛
對羥基苯甲醛
分子內氫鍵
分子間氫鍵
(熔點-7℃ 沸點196.5℃)
(熔點115℃ 沸點246.6℃)
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
×
×
×
×
CH4
SiH4
GeH4
SnH4
NH3
PH3
AsH3
SbH3
HF
HCl
HBr
HI
H2O
H2S
H2Se
H2Te
沸
點
/℃
周期
一些氫化物的沸點
(2) 氫鍵對水分子的影響
①氫鍵使水分子沸點反常的高
②水結冰時，體積膨脹，密度降低
冰
③接近水的沸點的水蒸氣的相對分子質量的測定值比按化學式H2O計算出來的相對分子質量大。
用氫鍵解釋這種異常性：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，形成所謂的締合分子(H2O)n。
1. 下列說法中正確的是( )
A.分子間作用力越大，分子越穩定
B.分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高
C.相對分子質量越大，其分子間作用力越大
D.分子間只存在范德華力
B
2.關于氫鍵的說法正確的是( )
A.每一個水分子內含有兩個氫鍵
B.冰、水中都存在氫鍵
C.分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點降低
D.鄰羥基苯甲醛的沸點比對羥基苯甲醛的沸點高
B
3.氨氣溶于水中，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結合形成NH3·H2O分子。根據氨水的性質可推知NH3·H2O的結構式為( )
A. B.
C. D.
B

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