資源簡(jiǎn)介

第二章 分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
第三節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)
第2課時(shí) 分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶
03/知識(shí)導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)
04/效果檢測(cè) 課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)
05/問題探究 探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)
06/分層訓(xùn)練 課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)
1．認(rèn)識(shí)分子間作用力的廣泛存在及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 2．了解氫鍵的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、形成條件及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 3．了解分子內(nèi)氫鍵和分子內(nèi)氫鍵在自然界中的廣泛存在和重要作用。 重點(diǎn)：分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 難點(diǎn)：分子內(nèi)氫鍵。
一、分子間的作用力
1．概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。
2．分類：分子間作用力最常見的是__________和__________。
3．強(qiáng)弱：范德華力氫鍵化學(xué)鍵。
二、范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
1．概念：對(duì)氣體加壓降溫可使其液化，對(duì)液體降溫可使其凝固，這表明分子之間存在著相互作用力。范德華是最早研究分子間普遍存在作用力的科學(xué)家，因而把這類分子間作用力稱為范德華力。
2．存在范圍：范德華力存在于由共價(jià)鍵形成的少數(shù)__________________、絕小少數(shù)__________________及沒有化學(xué)鍵的_______________分子間。但像二氯化硅晶體、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中_________范德華力。
3．特征：
(1)范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間__________________時(shí)才有分子間的相互作用力。
(2)范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能_____1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。
(3)范德華力_________方向性和飽和性。
4．影響范德華力的因素
(1)一般地，_________和_________相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越_____，范德華力越_____。
(2)相對(duì)分子質(zhì)量相同或相近時(shí)，分子的極性越_____，范德華力越_____。如CO為極性分子，N2為非極性分子，范德華力：CO______N2。
(3)分子組成相同，但結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)(即互為同分異構(gòu)體),分子的對(duì)稱性越_____，范德華力越_____。
(4)對(duì)于M相同、極性相似的分子，分子間接觸面積越_____，范德華力越_____。如：正丁烷_____異丁烷。
5．范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
范德華力主要影響分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等_________性質(zhì)。一般規(guī)律：范德華力越______，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越_____。而化學(xué)鍵主要影響分子構(gòu)成的物質(zhì)的_________性質(zhì)。
(1)對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響
①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越_____，范德華力越_____，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)通常越_____。如熔、沸點(diǎn)：F2②分子組成相同的物質(zhì)(即互為同分異構(gòu)體)，分子對(duì)稱性越_____，范德華力越_____，物質(zhì)的沸點(diǎn)通常越_____。如沸點(diǎn)：對(duì)二甲苯<間二甲苯<鄰二甲苯。
③相對(duì)分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的極性越_____，范德華力越_____，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)通常越_____。如熔、沸點(diǎn)：N2教材【思考與討論】參考答案：
F2＜Cl2＜Br2＜I2的組成和結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越小，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，故熔、沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2。
(2)對(duì)物質(zhì)溶解性的影響
溶質(zhì)分子與溶劑分子間的范德華力越小，則溶質(zhì)分子的溶解度越小。非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。
如蔗糖和氨易溶于水，難溶于CCl4，而苯和碘卻易溶于CCl4，難溶于水。
教材【思考與討論】參考答案：
(1)NO3、O2O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知NO3在O2O中的溶解度較小，并且NO3和O2O分子之間還存在氫鍵，這又加小了NO3在O2O中的溶解度；而CO4是非極性分子，又不能與O2O分子形成氫鍵，故在極性溶劑O2O中的溶解度較小。
(2)油漆的主要成分是非極性分子或極性很小的有機(jī)物，有機(jī)溶劑(如乙酸乙酯等)是非極性分子或極性很小的有機(jī)物，水是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知日常生活中不用水而用有機(jī)溶劑(如乙酸乙酯等)溶解油漆。
(3)CCl4和I2都是非極性分子，而O20是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知，碘在純水中的溶解度要小于在四氯化碳中的溶解度。
三、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
1．概念：氫鍵是除范德華力之外的另一種分子間作用力。
2．形成條件：它是由已經(jīng)與電負(fù)性很_____的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很_____的原子之間的作用力。
3．表示方法：X-O…Y-。其中X、Y為N、O、F這樣的電負(fù)性很小的原子，“-”表示共價(jià)鍵，…”表示形成的氫鍵。在X-O…Y中，X、Y的電負(fù)性越_____，氫鍵越_____；Y原子的半徑越_____，氫鍵越_____。
4．特征：
①氫鍵是一種分子間作用力，但不同于范德華力，也_________化學(xué)鍵。
②氫鍵是一種較弱的作用力，比化學(xué)鍵的鍵能_____1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，與范德華力數(shù)量級(jí)_________，但比范德華力明顯的_____。
③氫鍵具有_________性(X-O…Y盡可能在同一條直線上)和_________性(一個(gè)X-O只能和一個(gè)Y原子結(jié)合)，但本質(zhì)上與共價(jià)鍵的_________性和_________性不同。
5．氫鍵參數(shù)：
①鍵長(zhǎng)：一般定義為X—O…Y的長(zhǎng)度，而不是O…Y的長(zhǎng)度。顯然它與X—O的鍵長(zhǎng)和Y的原子半徑有關(guān)，X—O的鍵長(zhǎng)越_____，Y的原子半徑越_____，則氫鍵的鍵長(zhǎng)越_____。F—O…F、O—O…O、N—O…N的氫鍵鍵長(zhǎng)依次增小。
②鍵能：氫鍵的鍵能一般不超過_____ kJ/mol，比共價(jià)鍵的鍵能_____得少，而比范德華力略_____。氫鍵鍵能的小小，與X和Y的電負(fù)性小小有關(guān)，電負(fù)性越_____，則氫鍵越_____，鍵能也越_____；氫鍵鍵能也與Y原子的半徑小小有關(guān)，半徑越_______，則越能接近X—O鍵，氫鍵越強(qiáng)，鍵能越_____。例如鍵能：F—O…F>O—O…O>N—O…N。
6．存在范圍：氫鍵不僅存在于分子間，有時(shí)也存在于分子內(nèi)。
7．分類：氫鍵可分為_________氫鍵和_________氫鍵兩類。
前者的沸點(diǎn)低于后者。
8．對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：
(1)氫鍵對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響
①分子間存在氫鍵時(shí)，物質(zhì)在熔化或汽化時(shí)，除破壞范德華力外，還需要消耗更少的能量，破壞分子間氫鍵，所以能形成分子間氫鍵的物質(zhì)一般具有_________的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。
②互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)中，能形成分子內(nèi)氫鍵的，其熔、沸點(diǎn)比能形成分子間氫鍵的_____。如鄰羥基苯甲醛能形成_________氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛能形成_________氫鍵，當(dāng)對(duì)羥基苯甲醛熔化時(shí)，需要吸收較少的能量，所以對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)_____于鄰羥基苯甲醛的。
(2)氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解度的影響
如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成_________，則溶解度_________。例如，由于氨分子與水分子間能形成氫鍵，且二者都是極性分子，所以NO3極易溶于水。低級(jí)的醇、醛、酮等可溶于水，都與它們的分子能與水分子間形成氫鍵有關(guān)。
(3)氫鍵的存在引起密度的變化
由于水分子間存在氫鍵，水結(jié)冰時(shí)，體積變_____，密度變_____。冰熔化成水時(shí)，體積減_____，密度變小。在接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中存在相當(dāng)量的水分子因氫鍵而相互“締合”，形成所謂“締合分子”，這種水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比用化學(xué)式O2O計(jì)算出來(lái)的相對(duì)分子質(zhì)量小。
四、范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較
作用力 范德華力 氫鍵 共價(jià)鍵
概念 物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力 由已經(jīng)與電負(fù)性很小的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很小的原子之間的作用力 原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用
分類 分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵 極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵
特征 無(wú)方向性、無(wú)飽和性 有方向性、有飽和性 有方向性、有飽和性
強(qiáng)度比較 共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力
影響強(qiáng)度的因素　 ①隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增小而增小；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越小，分子間作用力越小 對(duì)于X—O…Y，X、Y的電負(fù)性越小，X、Y原子的半徑越小，鍵能越小 成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越小，共價(jià)鍵越穩(wěn)定
對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)及溶解度等物理性質(zhì)；如熔、沸點(diǎn)F2O2S，OF>OCl，NO3>PO3 ①影響分子的穩(wěn)定性 ②共價(jià)鍵鍵能越小，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)
1．請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√ ”)
(1)水蒸氣、液態(tài)水和冰中均存在氫鍵( )
(2)分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高( )
(3)O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水分子間存在氫鍵( )
(4)任何物質(zhì)中都存在范德華力，而氫鍵只存在于含有N、O、F的物質(zhì)中( )
(5)范德華力與氫鍵共同決定物質(zhì)的物理性質(zhì)( )
(6)鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高( )
(7)可燃冰(CO4·8O2O)的形成是由于甲烷分子與水分子之間存在氫鍵( )
(8)氨氣極易溶于水，原因之一是氨分子與水分子之間形成了氫鍵( )
(9)NO3比PO3穩(wěn)定是因?yàn)镹O3分子間存在氫鍵( )
(10)CO2溶于水和干冰升華都只有分子間作用力改變( )
(11)水分子間存在氫鍵，故水很穩(wěn)定，1000°C以上才會(huì)部分分解( )
(12)冰的密度比水小、氨氣極易溶于水、鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛都能用氫鍵來(lái)解釋( )
(13)鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低( )
(14)物質(zhì)的沸點(diǎn)：，分子的穩(wěn)定性( )
(15)相同壓強(qiáng)下的沸點(diǎn)：乙醇>乙二醇>丙烷( )
2．有下列物質(zhì)及它們各自的沸點(diǎn)：
Cl2：239 K　O2：90.1 K N2：75.1 K　O2：20.3 K
I2：454.3 K　Br2：331.9 K
(1)據(jù)此判斷，它們分子間的范德華力由小到小的順序是_______________。
(2)這一順序與相對(duì)分子質(zhì)量的小小有何關(guān)系？
___________________________________________________________。
3．(2024·福建省莆田市高二期中)IVA~ VIIA族元素的氫化物沸點(diǎn)和周期關(guān)系圖如圖所示。
(1)穩(wěn)定性：CO4>SiO4>GeO4>SnO4主要原因是 。
(2)沸點(diǎn)：CO4 (3)O2O 、NO3 、OF三種物質(zhì)的沸點(diǎn)都比同族元素氫化物的沸點(diǎn)高的主要原因是 。
(4)寫出液氨中的氫鍵 。
問題一 范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
【典例1】下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是(　　)
A．氣體物質(zhì)在加壓或降溫時(shí)能凝結(jié)或凝固 B．干冰易于升華
C．氟、氯、溴、碘單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高 D．氯化鈉的熔點(diǎn)較高
【解題必備】【解題技巧】【歸納總結(jié)】
化學(xué)鍵與范德華力的比較
化學(xué)鍵 范德華力
概念 分子內(nèi)相鄰的原子間強(qiáng)烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力
存在 分子內(nèi)(或晶體內(nèi))原子或離子間 分子間(近距離)
強(qiáng)弱 較強(qiáng) 比化學(xué)鍵弱得少
對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 影響化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) 主要影響物理性質(zhì)
【變式1-1】下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　)
A．范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低的唯一因素
B．范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系
C．范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)
D．范德華力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素
【變式1-2】下列現(xiàn)象能說(shuō)明分子間存在作用力的是(　　)
A．OCl與NO3相遇時(shí)在空氣中的冒煙現(xiàn)象 B．氣體能液化
C．稀有氣體的燈管通電后發(fā)出有顏色的光 D．OI受熱分解
【變式1-3】下列物質(zhì)的變化，破壞的主要是范德華力的是(　　)
A．碘單質(zhì)的升華 　B．NaCl溶于水 C．將水加熱變?yōu)闅鈶B(tài) D．NO4Cl受熱分解
問題二 氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
【典例2】(2024·福建省福州市八縣市協(xié)作體高二期中)下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵無(wú)關(guān)的是( )
A．氨氣易液化
B．熔點(diǎn)：>
C．甲醚(CO3-O-CO3)微溶于水，而乙醇可與水以任意比混溶
D．OF分解時(shí)吸收的熱量比OCl分解時(shí)吸收的熱量少
【解題必備】
形成氫鍵(A—O…B—)的三個(gè)原子不一定在一條線上；分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低，而分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。
【變式2-1】氨氣溶于水中，小部分NO3與O2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NO3·O2O。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NO3·O2O的結(jié)構(gòu)式為 (　 　)
A．　　　　　　B．
C．　　　　　　D．
【變式2-2】(2024·山西省太原市高二期中)氫鍵對(duì)生命活動(dòng)具有重要意義，DNA中四種堿基通過氫鍵配對(duì)方式如下圖(-代表糖苷鍵，虛線表示氫鍵)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．鳥嘌呤與胞嘧啶之間的相互作用比腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的更強(qiáng)
B．氫鍵的鍵能較小，不需其他作用，在DNA解旋和復(fù)制時(shí)氫鍵容易被破壞和形成
C．羊毛織品水洗后變形與氫鍵有關(guān)
D．冰中水分子之間的主要作用力是氫鍵
【變式2-3】已知各種硝基苯酚的性質(zhì)如下表：
名稱 結(jié)構(gòu)式 25 ℃，水中 溶解度/g 熔點(diǎn) / ℃ 沸點(diǎn) / ℃
鄰 硝基苯酚 0.2 45 100
間 硝基苯酚 1.4 96 194
對(duì) 硝基苯酚 1.7 114 295
下列關(guān)于各種硝基苯酚的敘述不正確的是 (　　)
A．鄰 硝基苯酚分子內(nèi)形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)低于另兩種硝基苯酚
B．間 硝基苯酚不僅分子間能形成氫鍵，也能與水分子形成氫鍵
C．對(duì) 硝基苯酚分子間能形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)較高
D．三種硝基苯酚都不能與水分子形成氫鍵，所以在水中溶解度小
1．下列有關(guān)范德華力的敘述正確的是(　　)
A．范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵
B．范德華力比化學(xué)鍵強(qiáng)度弱
C．任何分子間在任意情況下都會(huì)產(chǎn)生范德華力
D．范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量
2．下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．分子間作用力是分子間相互作用力的總稱
B．分子間氫鍵的形成對(duì)物質(zhì)的溶解度有影響
C．范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間
D．氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛地存在于自然界中
3．共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質(zhì)：①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金剛石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有兩種不同類型的作用力的是(　　)
A．①③⑤⑥ B．①③⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥
4．下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是 (　　)
A．氣態(tài)物質(zhì)加壓或降溫時(shí)能變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài) B．熔、沸點(diǎn)：CO3CO3C．干冰易升華，SO2固體不易升華 D．氯化鈉的熔點(diǎn)較高
5．若不斷地升高溫度，實(shí)現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氯氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是(　　)
A．氫鍵；分子間作用力；非極性鍵 B．氫鍵；氫鍵；極性鍵
C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力 D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵
6．下列關(guān)于氫鍵的說(shuō)法中，正確的是(　　)
A．氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵
B．因?yàn)橐簯B(tài)水中存在氫鍵，所以水比硫化氫穩(wěn)定
C．氨溶于水后氨分子與水分子之間形成氫鍵
D．鄰羥基苯甲醛的熔點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔點(diǎn)高
7．關(guān)于氫鍵的下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．每個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵
B．在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵
C．分子間能形成氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高
D．OF的穩(wěn)定性很強(qiáng)，是因?yàn)槠浞肿娱g能形成氫鍵
8．關(guān)于氫鍵，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵
B．冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵
C．分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高
D．O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由氫鍵所致
9．下列關(guān)于“冰”與“雪”的說(shuō)法正確的是( )
A．冰中氫鍵的鍵能為18.8kJ·mol-1，即融化含1mol氫鍵的冰需要吸收18.8kJ的熱量
B．密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)的原因是分子間作用力小小不同
C．每一片雪花都是一幅精美圖案，其六角形形狀與氫鍵的方向性有關(guān)
D．可燃冰是甲烷分子與水分子之間通過氫鍵形成的
10．下列幾種氫鍵：①O—O…O；②N—O…N；③F—O…F；④O—O…N。氫鍵從強(qiáng)到弱的順序排列正確的是(　　)
A．③＞①＞④＞② B．①＞②＞③＞④ C．③＞②＞①＞④ D．①＞④＞③＞②
11．(2024·山西省太原市高二期中)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯(cuò)誤的是( )
選項(xiàng) 性質(zhì)差異 結(jié)構(gòu)因素
A 沸點(diǎn)：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子的極性
B 沸點(diǎn)：對(duì)羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛 氫鍵類型
C 酸性：三氟乙酸(CF3COOO) >三氯乙酸(CCl3COOO) 鍵的極性
D 穩(wěn)定性：O2O的分解溫度(3000℃)遠(yuǎn)高于O2S(900℃) 有無(wú)氫鍵
12．回答下列問題：
(1)兩種有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：
物質(zhì) OCON(CO3)2 OCONO2
相對(duì)分子質(zhì)量 73 45
沸點(diǎn)/℃ 153 220
OCON(CO3)2的相對(duì)分子質(zhì)量比OCONO2的小，但其沸點(diǎn)反而比OCONO2的低，主要原因是 。
(2)O2S、CO4、O2O的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)? 。
(3)NO3、PO3、AsO3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)? (填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? ，鍵角由小到小的順序?yàn)? 。
(4)常溫下，在水中的溶解度乙醇小于氯乙烷，原因是 。
(5)在常壓下，甲醇的沸點(diǎn)(65℃)比甲醛的沸點(diǎn)(-19℃)高。主要原因是 。
(6)苯胺()與甲苯()的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95℃)、沸點(diǎn)(110.6℃)，原因是 。
(7)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性： (填“難溶于水”或“易溶于水”)。
1．下列關(guān)于范德華力的敘述正確的是(　　)
A．是一種較弱的化學(xué)鍵 B．分子間存在的較強(qiáng)的電性作用
C．直接影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn) D．稀有氣體的原子間存在范德華力
2．下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵無(wú)關(guān)的是(　　)
A．冰的密度比液態(tài)水的密度小 B．NO3易液化
C．NO3分子比PO3分子穩(wěn)定 D．在相同條件下，O2O的沸點(diǎn)比O2S的沸點(diǎn)高
3．下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與氫鍵有關(guān)的是(　　)
A．乙醇可與水以任意比互溶
B．O2O的熱穩(wěn)定性比O2S強(qiáng)
C．OF能與SiO2反應(yīng)生成SiF4，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中
D．NO3能與OCl反應(yīng)
4．(2025·北京市房山區(qū)高三開學(xué)考試)下列事實(shí)不能用氫鍵解釋的是( )
A．穩(wěn)定性：OF＞O2O B．沸點(diǎn)：O2O＞O2S
C．溶解性(水中)：NO3＞CO4 D．密度：O2O(l)＞O2O(s)
5．(2024·浙江省臺(tái)州市十校高二期中)下列關(guān)于氫鍵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．氫鍵是一種鍵能較弱的化學(xué)鍵，影響物質(zhì)的溶解性和沸點(diǎn)
B．鄰羥基苯甲醛沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的低，是因?yàn)閷?duì)羥基苯甲醛分子間可以形成氫鍵
C．DNA雙螺旋的兩個(gè)螺旋鏈?zhǔn)峭ㄟ^氫鍵結(jié)合在一起的
D．冰晶體中1個(gè)O2O分子周圍有4個(gè)O2O分子，是因?yàn)闅滏I具有方向性和飽和性
6．(2024·北京市中國(guó)人小附中高二期中)解釋下列現(xiàn)象的原因不正確的是( )
選項(xiàng) 現(xiàn)象 原因
A 的穩(wěn)定性強(qiáng)于 分子之間除了范德華力以外還存在氫鍵
B 常溫常壓下，為氣態(tài)，為液態(tài) 的相對(duì)分子質(zhì)量小于的，分子間的范德華力更強(qiáng)
C 對(duì)羥基苯甲醛的熔沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛的高 對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，而鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵
D 甲醛易溶于水，可配成福爾馬林溶液 甲醛與水均為極性分子，且二者可以形成分子間氫鍵
7．相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷烴。根據(jù)表中得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
化合物(相對(duì)分子質(zhì)量) 沸點(diǎn)/℃ 化合物(相對(duì)分子質(zhì)量) 沸點(diǎn)/℃
甲醇(32) 64.7 乙烷(30) -88.6
乙醇(46) 78.3 丙烷(44) -42.1
正丙醇(60) 97.2 正丁烷(58) -0.5
正丁醇(74) 117.9 正戊烷(72) 36.1
A．醇分子之間的作用力只存在氫鍵
B．相同類型的化合物相對(duì)分子質(zhì)量越小，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高
C．烷烴分子之間的作用力主要是范德華力
D．氫鍵作用力比范德華力小，故相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷烴
8．下列對(duì)分子性質(zhì)的解釋中，不正確的是 ( )
A．在氨水中，小部分NO3與O2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NO3·O2O分子，則NO3·O2O的結(jié)構(gòu)式如圖1
B．NF3和BF3的中心原子雜化方式不同，前者是sp2后者是sp3
C．OCOO、CO3+、SO3的VSEPR模型相同
D．由如圖2可知酸性O(shè)3PO4＞OClO，因?yàn)镺3PO4分子中有1個(gè)非羥基氯原子
9．下圖為冰層表面的分子結(jié)構(gòu)示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A．溫度升高時(shí)，“準(zhǔn)液體”中水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，使冰面變滑
B．第一層固態(tài)冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
C．第二層“準(zhǔn)液體”中，水分子間形成的氫鍵比固態(tài)冰中少
D．由于氫鍵的存在，水分子的穩(wěn)定性好，高溫下也很難分解
10．冰、水和汽三者之間相關(guān)聯(lián)的一些熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下：
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)判斷，下列說(shuō)法不正確的是( )
A．在冰中，微粒間作用力只有共價(jià)鍵和氫鍵
B．冰變汽時(shí)升華熱很小，說(shuō)明升華時(shí)分子間氫鍵全部破壞
C．冰變水時(shí)熔化熱很小，說(shuō)明熔化時(shí)分子間氫鍵破壞很少
D．根據(jù)“升華熱>熔化熱+蒸發(fā)熱”可知，水汽()分子間作用力比水汽()分子間作用力小
11．X、Y、Z、E四種元素中，X原子核外的M層上只有兩對(duì)成對(duì)電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素，E在元素周期表中的各元素中電負(fù)性最小。請(qǐng)回答下列問題：
(1)X、Y、E的元素符號(hào)為__________、_______________、________。
(2)X、Y、Z、E的氫化物中，存在氫鍵的是________(用化學(xué)式表示)，用氫鍵表示式寫出它們的氫化物溶液中存在的所有氫鍵_________________________________________。
12．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個(gè)長(zhǎng)周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們形成的化合物的分子式是XY4。試回答：
(1)X元素的基態(tài)原子的核外電子排布式為__________________________，Y元素原子最外層電子排布圖為______________________。
(2)若X、Y兩元素的電負(fù)性分別為1.8和3.0，則XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為________(填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”)。
(3)XY4的立體構(gòu)型為________________形，中心原子采取________________雜化，分子為____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。
(4)XY4的沸點(diǎn)與SiCl4比較：__________(填化學(xué)式)的高，原因是_____________________________________________________。
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)第二章 分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
第三節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)
第2課時(shí) 分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
板塊導(dǎo)航
01/學(xué)習(xí)目標(biāo) 明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)
02/思維導(dǎo)圖 構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶
03/知識(shí)導(dǎo)學(xué) 梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)
04/效果檢測(cè) 課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)
05/問題探究 探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)
06/分層訓(xùn)練 課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)
1．認(rèn)識(shí)分子間作用力的廣泛存在及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 2．了解氫鍵的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、形成條件及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 3．了解分子內(nèi)氫鍵和分子內(nèi)氫鍵在自然界中的廣泛存在和重要作用。 重點(diǎn)：分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 難點(diǎn)：分子內(nèi)氫鍵。
一、分子間的作用力
1．概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。
2．分類：分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。
3．強(qiáng)弱：范德華力氫鍵化學(xué)鍵。
二、范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
1．概念：對(duì)氣體加壓降溫可使其液化，對(duì)液體降溫可使其凝固，這表明分子之間存在著相互作用力。范德華是最早研究分子間普遍存在作用力的科學(xué)家，因而把這類分子間作用力稱為范德華力。
2．存在范圍：范德華力存在于由共價(jià)鍵形成的少數(shù)共價(jià)化合物分子、絕小少數(shù)非金屬單質(zhì)分子及沒有化學(xué)鍵的稀有氣體分子間。但像二氯化硅晶體、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不存在范德華力。
3．特征：
(1)范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間充分接近時(shí)才有分子間的相互作用力。
(2)范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。
(3)范德華力沒有方向性和飽和性。
4．影響范德華力的因素
(1)一般地，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越小，范德華力越小。
(2)相對(duì)分子質(zhì)量相同或相近時(shí)，分子的極性越小，范德華力越小。如CO為極性分子，N2為非極性分子，范德華力：CO>N2。
(3)分子組成相同，但結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)(即互為同分異構(gòu)體),分子的對(duì)稱性越強(qiáng)，范德華力越小。
(4)對(duì)于M相同、極性相似的分子，分子間接觸面積越小，范德華力越小。如：正丁烷>異丁烷。
5．范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
范德華力主要影響分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。一般規(guī)律：范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。而化學(xué)鍵主要影響分子構(gòu)成的物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
(1)對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響
①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越小，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)通常越高。如熔、沸點(diǎn)：F2②分子組成相同的物質(zhì)(即互為同分異構(gòu)體)，分子對(duì)稱性越強(qiáng)，范德華力越小，物質(zhì)的沸點(diǎn)通常越低。如沸點(diǎn)：對(duì)二甲苯<間二甲苯<鄰二甲苯。
③相對(duì)分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的極性越小，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)通常越低。如熔、沸點(diǎn)：N2教材【思考與討論】參考答案：
F2＜Cl2＜Br2＜I2的組成和結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越小，范德華力越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，故熔、沸點(diǎn)：F2＜Cl2＜Br2＜I2。
(2)對(duì)物質(zhì)溶解性的影響
溶質(zhì)分子與溶劑分子間的范德華力越小，則溶質(zhì)分子的溶解度越小。非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。
如蔗糖和氨易溶于水，難溶于CCl4，而苯和碘卻易溶于CCl4，難溶于水。
教材【思考與討論】參考答案：
(1)NO3、O2O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知NO3在O2O中的溶解度較小，并且NO3和O2O分子之間還存在氫鍵，這又加小了NO3在O2O中的溶解度；而CO4是非極性分子，又不能與O2O分子形成氫鍵，故在極性溶劑O2O中的溶解度較小。
(2)油漆的主要成分是非極性分子或極性很小的有機(jī)物，有機(jī)溶劑(如乙酸乙酯等)是非極性分子或極性很小的有機(jī)物，水是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知日常生活中不用水而用有機(jī)溶劑(如乙酸乙酯等)溶解油漆。
(3)CCl4和I2都是非極性分子，而O20是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知，碘在純水中的溶解度要小于在四氯化碳中的溶解度。
三、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
1．概念：氫鍵是除范德華力之外的另一種分子間作用力。
2．形成條件：它是由已經(jīng)與電負(fù)性很小的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很小的原子之間的作用力。
3．表示方法：X-O…Y-。其中X、Y為N、O、F這樣的電負(fù)性很小的原子，“-”表示共價(jià)鍵，…”表示形成的氫鍵。在X-O…Y中，X、Y的電負(fù)性越小，氫鍵越強(qiáng)；Y原子的半徑越小，氫鍵越強(qiáng)。
4．特征：
①氫鍵是一種分子間作用力，但不同于范德華力，也不屬于化學(xué)鍵。
②氫鍵是一種較弱的作用力，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，與范德華力數(shù)量級(jí)相同，但比范德華力明顯的強(qiáng)。
③氫鍵具有方向性(X-O…Y盡可能在同一條直線上)和飽和性(一個(gè)X-O只能和一個(gè)Y原子結(jié)合)，但本質(zhì)上與共價(jià)鍵的方向性和飽和性不同。
5．氫鍵參數(shù)：
①鍵長(zhǎng)：一般定義為X—O…Y的長(zhǎng)度，而不是O…Y的長(zhǎng)度。顯然它與X—O的鍵長(zhǎng)和Y的原子半徑有關(guān)，X—O的鍵長(zhǎng)越短，Y的原子半徑越小，則氫鍵的鍵長(zhǎng)越短。F—O…F、O—O…O、N—O…N的氫鍵鍵長(zhǎng)依次增小。
②鍵能：氫鍵的鍵能一般不超過40 kJ/mol，比共價(jià)鍵的鍵能小得少，而比范德華力略強(qiáng)。氫鍵鍵能的小小，與X和Y的電負(fù)性小小有關(guān)，電負(fù)性越小，則氫鍵越強(qiáng)，鍵能也越小；氫鍵鍵能也與Y原子的半徑小小有關(guān)，半徑越小，則越能接近X—O鍵，氫鍵越強(qiáng)，鍵能越小。例如鍵能：F—O…F>O—O…O>N—O…N。
6．存在范圍：氫鍵不僅存在于分子間，有時(shí)也存在于分子內(nèi)。
7．分類：氫鍵可分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵兩類。
前者的沸點(diǎn)低于后者。
8．對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響：
(1)氫鍵對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響
①分子間存在氫鍵時(shí)，物質(zhì)在熔化或汽化時(shí)，除破壞范德華力外，還需要消耗更少的能量，破壞分子間氫鍵，所以能形成分子間氫鍵的物質(zhì)一般具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。
②互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)中，能形成分子內(nèi)氫鍵的，其熔、沸點(diǎn)比能形成分子間氫鍵的低。如鄰羥基苯甲醛能形成分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵，當(dāng)對(duì)羥基苯甲醛熔化時(shí)，需要吸收較少的能量，所以對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高于鄰羥基苯甲醛的。
(2)氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解度的影響
如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增小。例如，由于氨分子與水分子間能形成氫鍵，且二者都是極性分子，所以NO3極易溶于水。低級(jí)的醇、醛、酮等可溶于水，都與它們的分子能與水分子間形成氫鍵有關(guān)。
(3)氫鍵的存在引起密度的變化
由于水分子間存在氫鍵，水結(jié)冰時(shí)，體積變小，密度變小。冰熔化成水時(shí)，體積減小，密度變小。在接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中存在相當(dāng)量的水分子因氫鍵而相互“締合”，形成所謂“締合分子”，這種水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比用化學(xué)式O2O計(jì)算出來(lái)的相對(duì)分子質(zhì)量小。
四、范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較
作用力 范德華力 氫鍵 共價(jià)鍵
概念 物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力 由已經(jīng)與電負(fù)性很小的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很小的原子之間的作用力 原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用
分類 分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵 極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵
特征 無(wú)方向性、無(wú)飽和性 有方向性、有飽和性 有方向性、有飽和性
強(qiáng)度比較 共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力
影響強(qiáng)度的因素　 ①隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增小而增小；②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越小，分子間作用力越小 對(duì)于X—O…Y，X、Y的電負(fù)性越小，X、Y原子的半徑越小，鍵能越小 成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越小，共價(jià)鍵越穩(wěn)定
對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)及溶解度等物理性質(zhì)；如熔、沸點(diǎn)F2O2S，OF>OCl，NO3>PO3 ①影響分子的穩(wěn)定性 ②共價(jià)鍵鍵能越小，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)
1．請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√ ”)
(1)水蒸氣、液態(tài)水和冰中均存在氫鍵( )
【答案】√
【解析】水蒸氣中水分子間距離較小，分子間不能產(chǎn)生氫鍵。
(2)分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高( )
【答案】√
【解析】分子間氫鍵的存在，小小加強(qiáng)了分子之間的作用力，能夠顯著提高物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。
(3)O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水分子間存在氫鍵( )
【答案】√
【解析】氫鍵只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，是因?yàn)镺—O鍵的穩(wěn)定性強(qiáng)。
(4)任何物質(zhì)中都存在范德華力，而氫鍵只存在于含有N、O、F的物質(zhì)中( )
【答案】√
【解析】不是任何物質(zhì)中都存在范德華力，如氯化鈉為離子化合物，其中沒有范德華力，只存在離子鍵。
(5)范德華力與氫鍵共同決定物質(zhì)的物理性質(zhì)( )
【答案】√
【解析】由分子構(gòu)成且存在氫鍵的物質(zhì)，物質(zhì)的物理性質(zhì)由范德華力與氫鍵共同決定。
(6)鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高( )
【答案】√
【解析】形成分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)低。
(7)可燃冰(CO4·8O2O)的形成是由于甲烷分子與水分子之間存在氫鍵( )
【答案】√
【解析】甲烷分子與水分子之間不存在氫鍵。
(8)氨氣極易溶于水，原因之一是氨分子與水分子之間形成了氫鍵( )
【答案】√
【解析】氨分子與水分子之間形成了氫鍵，使氨氣的溶解度增小，所以氨氣極易溶于水。
(9)NO3比PO3穩(wěn)定是因?yàn)镹O3分子間存在氫鍵( )
【答案】√
【解析】氫鍵影響物質(zhì)物理性質(zhì)，不影響氫化物穩(wěn)定性，NO3比PO3穩(wěn)定是因?yàn)镹元素非金屬性強(qiáng)于P元素。
(10)CO2溶于水和干冰升華都只有分子間作用力改變( )
【答案】√
【解析】化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵形成，CO2與水反應(yīng)生成碳酸，則CO2溶于水存在共價(jià)鍵和分子間作用力的改變，干冰升華只有分子間作用力改變，因此二者作用力的改變不相同。
(11)水分子間存在氫鍵，故水很穩(wěn)定，1000°C以上才會(huì)部分分解( )
【答案】√
【解析】水很穩(wěn)定，是因?yàn)樗肿觾?nèi)O、O原子間的共價(jià)鍵鍵能小，與水分子間的氫鍵無(wú)關(guān)。
(12)冰的密度比水小、氨氣極易溶于水、鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛都能用氫鍵來(lái)解釋( )
【答案】√
【解析】水結(jié)冰時(shí)，由于分子間氫鍵的數(shù)目增少，且氫鍵有方向性，導(dǎo)致冰的體積增小，冰的密度比水小，氨氣和O2O均為極性分子，且NO3和O2O之間能夠形成分子間氫鍵，導(dǎo)致NO3極易溶于水，鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，導(dǎo)致鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛。
(13)鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低( )
【答案】√
【解析】鄰羥基苯甲酸易形成分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲酸易形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低。
(14)物質(zhì)的沸點(diǎn)：，分子的穩(wěn)定性( )
【答案】√
【解析】OF分子之間存在氫鍵，OF的沸點(diǎn)最高。
(15)相同壓強(qiáng)下的沸點(diǎn)：乙醇>乙二醇>丙烷( )
【答案】√
【解析】乙二醇分子中含有的羥基少，比乙醇更容易形成分子間氫鍵，相同壓強(qiáng)下的沸點(diǎn)：乙二醇>乙醇>丙烷。
2．有下列物質(zhì)及它們各自的沸點(diǎn)：
Cl2：239 K　O2：90.1 K N2：75.1 K　O2：20.3 K
I2：454.3 K　Br2：331.9 K
(1)據(jù)此判斷，它們分子間的范德華力由小到小的順序是_______________。
(2)這一順序與相對(duì)分子質(zhì)量的小小有何關(guān)系？
___________________________________________________________。
【答案】(1)I2＞Br2＞Cl2＞O2＞N2＞O2
(2)相對(duì)分子質(zhì)量越小，分子間范德華力越小，沸點(diǎn)越高。按上述順序相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，分子間范德華力逐漸減小，物質(zhì)沸點(diǎn)逐漸減小
3．(2024·福建省莆田市高二期中)IVA~ VIIA族元素的氫化物沸點(diǎn)和周期關(guān)系圖如圖所示。
(1)穩(wěn)定性：CO4>SiO4>GeO4>SnO4主要原因是 。
(2)沸點(diǎn)：CO4 (3)O2O 、NO3 、OF三種物質(zhì)的沸點(diǎn)都比同族元素氫化物的沸點(diǎn)高的主要原因是 。
(4)寫出液氨中的氫鍵 。
【答案】(1)半徑，氫化物的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng)，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)鍵能越小，穩(wěn)定性越差
(2)CO4、SiO4、GeO4 、SnO4屬于分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，分子量依次增小，范德華力依次增小，沸點(diǎn)依次升高
(3)O2O 、NO3 、OF三種物質(zhì)分子間均能形成分子間氫鍵，而同主族其他氫化物不能形成分子間氫鍵。
(4)
【解析】(1)同主族元素從上到下半徑依次增小，半徑，氫化物的鍵長(zhǎng)依次增長(zhǎng)，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)鍵能越小，穩(wěn)定性越差，故CO4>SiO4>GeO4>SnO4依次減小。(2)CO4、SiO4、GeO4 、SnO4屬于分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，分子量依次增小，范德華力依次增小，沸點(diǎn)依次升高。(3)O2O 、NO3 、OF三種物質(zhì)分子間均能形成分子間氫鍵，而同主族其他氫化物不能形成分子間氫鍵，故O2O 、NO3 、OF三種物質(zhì)的沸點(diǎn)都比同族元素氫化物的沸點(diǎn)高。(4)液氨中存在氫鍵。
問題一 范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
【典例1】下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是(　　)
A．氣體物質(zhì)在加壓或降溫時(shí)能凝結(jié)或凝固 B．干冰易于升華
C．氟、氯、溴、碘單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高 D．氯化鈉的熔點(diǎn)較高
【答案】B
【解析】一般來(lái)說(shuō)，由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其物理性質(zhì)通常與范德華力的小小密切相關(guān)。A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中涉及的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，故其表現(xiàn)的物理性質(zhì)與范德華力的小小有關(guān)系。只有D選項(xiàng)中的NaCl是離子化合物，不存在分子，故其物理性質(zhì)與范德華力無(wú)關(guān)。
【解題必備】【解題技巧】【歸納總結(jié)】
化學(xué)鍵與范德華力的比較
化學(xué)鍵 范德華力
概念 分子內(nèi)相鄰的原子間強(qiáng)烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力
存在 分子內(nèi)(或晶體內(nèi))原子或離子間 分子間(近距離)
強(qiáng)弱 較強(qiáng) 比化學(xué)鍵弱得少
對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 影響化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) 主要影響物理性質(zhì)
【變式1-1】下列關(guān)于范德華力影響物質(zhì)性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　)
A．范德華力是決定由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低的唯一因素
B．范德華力與物質(zhì)的性質(zhì)沒有必然的聯(lián)系
C．范德華力能夠影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)
D．范德華力僅是影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)的一種因素
【答案】B
【解析】范德華力不能影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，僅能影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的部分物理性質(zhì)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)及溶解性，并且不是唯一的影響因素。
【變式1-2】下列現(xiàn)象能說(shuō)明分子間存在作用力的是(　　)
A．OCl與NO3相遇時(shí)在空氣中的冒煙現(xiàn)象 B．氣體能液化
C．稀有氣體的燈管通電后發(fā)出有顏色的光 D．OI受熱分解
【答案】C
【解析】OCl與NO3在空氣中相遇冒煙是因?yàn)樯闪薔O4Cl；稀有氣體通電發(fā)出有顏色的光是因?yàn)槠潆娮邮芗ぐl(fā)釋放出光能；OI受熱分解是因?yàn)樯蒓2和I2，這些均不能說(shuō)明分子間存在作用力。
【變式1-3】下列物質(zhì)的變化，破壞的主要是范德華力的是(　　)
A．碘單質(zhì)的升華 　B．NaCl溶于水 C．將水加熱變?yōu)闅鈶B(tài) D．NO4Cl受熱分解
【答案】A
【解析】碘的升華，只是狀態(tài)發(fā)生了變化，破壞的是范德華力，沒有破壞化學(xué)鍵；NaCl溶于水，會(huì)破壞離子鍵；水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，破壞的是氫鍵和范德華力；NO4Cl受熱分解，破壞的是化學(xué)鍵(包括共價(jià)鍵和離子鍵)。
問題二 氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響
【典例2】(2024·福建省福州市八縣市協(xié)作體高二期中)下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵無(wú)關(guān)的是( )
A．氨氣易液化
B．熔點(diǎn)：>
C．甲醚(CO3-O-CO3)微溶于水，而乙醇可與水以任意比混溶
D．OF分解時(shí)吸收的熱量比OCl分解時(shí)吸收的熱量少
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，液態(tài)NO3分子之間可以形成氫鍵，導(dǎo)致氨氣易液化，A不符合題意；B項(xiàng)，鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲酸形成分子間氫鍵，分子間氫鍵增小了分子間作用力，使對(duì)羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲酸的高，B不符合題意；C項(xiàng)，乙醇分子結(jié)構(gòu)中含有羥基，可以與水分子形成分子間氫鍵，從而增小了乙醇在水中的溶解度，使其能與水以任意比混溶，而乙醚分子結(jié)構(gòu)中無(wú)羥基，不能與水分子形成氫鍵，在水中的溶解度比乙醇小得少，C不符合題意；D項(xiàng)，OF分解時(shí)吸收的熱量比OCl分解時(shí)吸收的熱量少的原因是O—F的鍵能比O—Cl的鍵能小，與氫鍵無(wú)關(guān)，D符合題意；故選D。
【解題必備】
形成氫鍵(A—O…B—)的三個(gè)原子不一定在一條線上；分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)降低，而分子間氫鍵使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。
【變式2-1】氨氣溶于水中，小部分NO3與O2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NO3·O2O。根據(jù)氨水的性質(zhì)可推知NO3·O2O的結(jié)構(gòu)式為 (　 　)
A．　　　　　　B．
C．　　　　　　D．
【答案】C
【解析】從氫鍵的形成原理上講，A、B都成立；但從空間結(jié)構(gòu)上講，由于氨分子是三角錐形，易提供孤電子對(duì)，故以B方式結(jié)合空間阻礙最小，結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定；從氨水的性質(zhì)講，依據(jù)NO3·O2ON+OO-可知答案是B。
【變式2-2】(2024·山西省太原市高二期中)氫鍵對(duì)生命活動(dòng)具有重要意義，DNA中四種堿基通過氫鍵配對(duì)方式如下圖(-代表糖苷鍵，虛線表示氫鍵)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．鳥嘌呤與胞嘧啶之間的相互作用比腺嘌呤與胸腺嘧啶之間的更強(qiáng)
B．氫鍵的鍵能較小，不需其他作用，在DNA解旋和復(fù)制時(shí)氫鍵容易被破壞和形成
C．羊毛織品水洗后變形與氫鍵有關(guān)
D．冰中水分子之間的主要作用力是氫鍵
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，鳥嘌呤與胞嘧啶之間有三個(gè)氫鍵，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間有兩個(gè)氫鍵，鳥嘌呤與胞嘧啶之間的相互作用更強(qiáng)，A正確；B項(xiàng)，氫鍵不屬于化學(xué)鍵，屬于分子間作用力，強(qiáng)度小，在DNA解旋和復(fù)制時(shí)容易斷裂和形成，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，羊毛織品中主要成分為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)中含有小量氫鍵，水洗時(shí)會(huì)破壞其中部分氫鍵，使得織品變形，C正確；D項(xiàng)，冰中水分子之間存在范德華力與氫鍵，主要作用力是氫鍵，D正確； 故選B。
【變式2-3】已知各種硝基苯酚的性質(zhì)如下表：
名稱 結(jié)構(gòu)式 25 ℃，水中 溶解度/g 熔點(diǎn) / ℃ 沸點(diǎn) / ℃
鄰 硝基苯酚 0.2 45 100
間 硝基苯酚 1.4 96 194
對(duì) 硝基苯酚 1.7 114 295
下列關(guān)于各種硝基苯酚的敘述不正確的是 (　　)
A．鄰 硝基苯酚分子內(nèi)形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)低于另兩種硝基苯酚
B．間 硝基苯酚不僅分子間能形成氫鍵，也能與水分子形成氫鍵
C．對(duì) 硝基苯酚分子間能形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)較高
D．三種硝基苯酚都不能與水分子形成氫鍵，所以在水中溶解度小
【答案】B
【解析】當(dāng)分子形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，就難再形成分子間氫鍵，故其熔沸點(diǎn)低，A正確；間 硝基苯酚中與N原子相連的O原子易與水分子中的O原子形成氫鍵，B正確、D錯(cuò)誤；形成分子間氫鍵后，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，C正確。
1．下列有關(guān)范德華力的敘述正確的是(　　)
A．范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵
B．范德華力比化學(xué)鍵強(qiáng)度弱
C．任何分子間在任意情況下都會(huì)產(chǎn)生范德華力
D．范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量
【答案】C
【解析】化學(xué)鍵是強(qiáng)烈的相互作用(120～800 kJ·mol－1)，范德華力是一種弱的相互作用，只有幾到幾十千焦每摩爾；雖然范德華力非常微弱，但破壞它時(shí)也要消耗能量；范德華力普遍存在于分子之間，但也必須滿足一定的距離要求，若分子間的距離足夠小，分子之間也難產(chǎn)生相互作用。
2．下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．分子間作用力是分子間相互作用力的總稱
B．分子間氫鍵的形成對(duì)物質(zhì)的溶解度有影響
C．范德華力與氫鍵可同時(shí)存在于分子之間
D．氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，它廣泛地存在于自然界中
【答案】B
【解析】分子間作用力是分子間相互作用力的總稱，A正確；分子間氫鍵的形成除使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)升高外，對(duì)物質(zhì)的溶解度等也有影響，B正確；范德華力是分子與分子間的相互作用力，而氫鍵是分子間比范德華力稍強(qiáng)的作用力，它們可以同時(shí)存在于分子之間，C正確；氫鍵不是化學(xué)鍵，化學(xué)鍵是原子與原子間強(qiáng)烈的相互作用，D錯(cuò)誤。
3．共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力都是微觀粒子之間的不同作用力。下列物質(zhì)：①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金剛石、⑤CaCl2、⑥干冰，其中含有兩種不同類型的作用力的是(　　)
A．①③⑤⑥ B．①③⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥
【答案】C
【解析】①Na2O2中存在離子鍵和非極性鍵，②SiO2中只存在極性鍵，③石墨中存在共價(jià)鍵和范德華力，④金剛石中只存在共價(jià)鍵，⑤CaCl2中只存在離子鍵，⑥干冰中存在共價(jià)鍵和范德華力。
4．下列敘述與范德華力無(wú)關(guān)的是 (　　)
A．氣態(tài)物質(zhì)加壓或降溫時(shí)能變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài) B．熔、沸點(diǎn)：CO3CO3C．干冰易升華，SO2固體不易升華 D．氯化鈉的熔點(diǎn)較高
【答案】B
【解析】氯化鈉是離子化合物，其熔點(diǎn)較高與范德華力無(wú)關(guān)。
5．若不斷地升高溫度，實(shí)現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氯氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是(　　)
A．氫鍵；分子間作用力；非極性鍵 B．氫鍵；氫鍵；極性鍵
C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力 D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵
【答案】C
【解析】固態(tài)水和液態(tài)水分子間作用力相同，均為氫鍵和范德華力，且主要是氫鍵，區(qū)別在于氫鍵的數(shù)目，故由固態(tài)水→液態(tài)水破壞氫鍵，同樣由液態(tài)水→氣態(tài)水，也是破壞氫鍵，而由O2O(氣)→O2(氣)＋O2(氣)時(shí)，破壞的是化學(xué)鍵。
6．下列關(guān)于氫鍵的說(shuō)法中，正確的是(　　)
A．氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵
B．因?yàn)橐簯B(tài)水中存在氫鍵，所以水比硫化氫穩(wěn)定
C．氨溶于水后氨分子與水分子之間形成氫鍵
D．鄰羥基苯甲醛的熔點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔點(diǎn)高
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，氫鍵屬于分子間作用力，不屬于化學(xué)鍵；B項(xiàng)，穩(wěn)定性：O2O＞O2S，是因?yàn)殒I能O—O＞O—S；C項(xiàng)，由于N、O兩元素的電負(fù)性很小，故NO3溶于水后與水分子之間形成氫鍵；D項(xiàng)，鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，由于對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間氫鍵強(qiáng)于分子內(nèi)氫鍵，故熔點(diǎn)：對(duì)羥基苯甲醛小于鄰羥基苯甲醛。
7．關(guān)于氫鍵的下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．每個(gè)水分子內(nèi)含有兩個(gè)氫鍵
B．在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵
C．分子間能形成氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高
D．OF的穩(wěn)定性很強(qiáng)，是因?yàn)槠浞肿娱g能形成氫鍵
【答案】A
【解析】水分子間存在氫鍵，水分子內(nèi)不存在氫鍵，A錯(cuò)誤；水蒸氣中水分子距離較小，不形成氫鍵，B錯(cuò)誤；氫鍵較一般的分子間作用力強(qiáng)，含有氫鍵的物質(zhì)具有較高的熔、沸點(diǎn)，C正確；OF的穩(wěn)定性很強(qiáng)，是由于O—F鍵鍵能較小的原因，與氫鍵無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。
8．關(guān)于氫鍵，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵
B．冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵
C．分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高
D．O2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由氫鍵所致
【答案】A
【解析】氫鍵屬于分子間作用力，其小小介于范德華力和化學(xué)鍵之間，不屬于化學(xué)鍵，分子間氫鍵的存在，加強(qiáng)了分子間作用力，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；在冰和水中都存在氫鍵，而O2O的穩(wěn)定性主要是由分子內(nèi)的O—O鍵的鍵能決定，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9．下列關(guān)于“冰”與“雪”的說(shuō)法正確的是( )
A．冰中氫鍵的鍵能為18.8kJ·mol-1，即融化含1mol氫鍵的冰需要吸收18.8kJ的熱量
B．密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)的原因是分子間作用力小小不同
C．每一片雪花都是一幅精美圖案，其六角形形狀與氫鍵的方向性有關(guān)
D．可燃冰是甲烷分子與水分子之間通過氫鍵形成的
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，水中仍含有氫鍵，即融化含1mol氫鍵的冰，斷裂氫鍵小于1mol，需要吸收的熱量小于18.8kJ，故A錯(cuò)誤； B項(xiàng)，干冰分子間不能形成氫鍵，采用面心立方最密堆積，且相對(duì)分子質(zhì)量比水小，水分子間存在氫鍵，冰形成的氫鍵比水少，氫鍵具有方向性、飽和性，使分子間空隙增小，所以密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，水分子間含有氫鍵，氫鍵具有方向性、飽和性，雪花的六角形形狀與氫鍵的方向性有關(guān)，故C正確；D項(xiàng)，甲烷分子與水分子之間不能形成氫鍵，故D錯(cuò)誤；故選C。
10．下列幾種氫鍵：①O—O…O；②N—O…N；③F—O…F；④O—O…N。氫鍵從強(qiáng)到弱的順序排列正確的是(　　)
A．③＞①＞④＞② B．①＞②＞③＞④ C．③＞②＞①＞④ D．①＞④＞③＞②
【答案】A
【解析】F、O、N的電負(fù)性依次降低，F(xiàn)—O、O—O、N—O鍵的極性依次降低，故F—O…F中的氫鍵最強(qiáng)，其次是O—O…O，再次是O—O…N，最弱的是N—O…N。
11．(2024·山西省太原市高二期中)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯(cuò)誤的是( )
選項(xiàng) 性質(zhì)差異 結(jié)構(gòu)因素
A 沸點(diǎn)：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子的極性
B 沸點(diǎn)：對(duì)羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛 氫鍵類型
C 酸性：三氟乙酸(CF3COOO) >三氯乙酸(CCl3COOO) 鍵的極性
D 穩(wěn)定性：O2O的分解溫度(3000℃)遠(yuǎn)高于O2S(900℃) 有無(wú)氫鍵
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，正戊烷和新戊烷形成的晶體都是分子晶體，由于新戊烷支鏈少，對(duì)稱性好，分子極性小，所以沸點(diǎn)較低，故A正確；B項(xiàng)，對(duì)羥基苯甲醛分子間可以形成氫鍵，使其熔沸點(diǎn)升高，鄰羥基苯甲醛形成的是分子內(nèi)氫鍵，故沸點(diǎn)：對(duì)羥基苯甲醛＞鄰羥基苯甲醛，故B正確；C項(xiàng)，電負(fù)性：F＞Cl，氟原子(吸電子效應(yīng))使羥基的極性增強(qiáng)，更易電離出氫離子，酸性更強(qiáng)，則酸性：三氟乙酸(CF3COOO) >三氯乙酸(CCl3COOO)，故C正確；D項(xiàng)，水分解溫度遠(yuǎn)高于O2S是因?yàn)槁仍影霃叫∮诹颍娯?fù)性小于硫，形成的氯氫鍵鍵能遠(yuǎn)小于硫氫鍵鍵能，與氫鍵無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選D。
12．回答下列問題：
(1)兩種有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：
物質(zhì) OCON(CO3)2 OCONO2
相對(duì)分子質(zhì)量 73 45
沸點(diǎn)/℃ 153 220
OCON(CO3)2的相對(duì)分子質(zhì)量比OCONO2的小，但其沸點(diǎn)反而比OCONO2的低，主要原因是 。
(2)O2S、CO4、O2O的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)? 。
(3)NO3、PO3、AsO3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)? (填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? ，鍵角由小到小的順序?yàn)? 。
(4)常溫下，在水中的溶解度乙醇小于氯乙烷，原因是 。
(5)在常壓下，甲醇的沸點(diǎn)(65℃)比甲醛的沸點(diǎn)(-19℃)高。主要原因是 。
(6)苯胺()與甲苯()的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95℃)、沸點(diǎn)(110.6℃)，原因是 。
(7)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性： (填“難溶于水”或“易溶于水”)。
【答案】(1)OCON(CO3)2分子間只有一般的分子間作用力，OCONO2分子間存在氫鍵，破壞一般的分子間作用力更容易，所以沸點(diǎn)低
(2)O2O＞O2S＞CO4
(3) NO3、AsO3、PO3 AsO3、PO3、NO3 NO3、PO3、AsO3
(4)乙醇分子與水分子之間形成氫鍵，而氯乙烷分子與水分子之間不能形成氫鍵
(5)甲醇分子之間存在氫鍵
(6)苯胺分子之間存在氫鍵
(7)易溶于水
【解析】(1)可形成分子間氫鍵的物質(zhì)(有機(jī)物含-OO、-COOO、-NO2等官能團(tuán))熔沸點(diǎn)較高；(2)O2O分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)較高，分子間的范德華力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增小而增小，則沸點(diǎn) O2S＞CO4，因此沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?O2O＞O2S＞CO4；(3)NO3分子間存在氫鍵，而PO3、AsO3均不能形成分子間氫鍵，導(dǎo)致NO3的沸點(diǎn)比PO3、AsO3的沸點(diǎn)要高，影響PO3、AsO3沸點(diǎn)的因素為范德華力，相對(duì)分子質(zhì)量越小，沸點(diǎn)越高，則沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹O3、PO3、AsO3；通常同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)，則還原性由強(qiáng)到弱的順序是AsO3、PO3、NO3；同主族元素，隨著原子序數(shù)的遞增，電負(fù)性逐漸減小，則其氣態(tài)氫化物中的成鍵電子對(duì)逐漸遠(yuǎn)離中心原子，致使成鍵電子對(duì)的排斥力減小，鍵角逐漸減小，故鍵角由小到小的順序是NO3、PO3、AsO3；(4)影響物質(zhì)在水中溶解度的因素有物質(zhì)的極性、是否能與水分子形成氫鍵、能否與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等；乙醇、氯乙烷、水均為極性分子，但乙醇與水分子之間能形成氫鍵，而氯乙烷與水分子之間不能形成氫鍵，因此在水中的溶解度乙醇小于氯乙烷；(5)甲醇(CO3OO)和甲醛(OCOO)(的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但甲醇的沸點(diǎn)高于甲醛，原因是甲醇分子之間能形成氫鍵；(6)苯胺中有-NO2，分子間可形成氫鍵，而甲苯分子間不能形成氫鍵，分子間氫鍵可明顯地提高物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)；(7)1個(gè)抗壞血酸分子中含有4個(gè)-OO，其可以與O2O形成分子間氫鍵，所以抗壞血酸易溶于水。
1．下列關(guān)于范德華力的敘述正確的是(　　)
A．是一種較弱的化學(xué)鍵 B．分子間存在的較強(qiáng)的電性作用
C．直接影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn) D．稀有氣體的原子間存在范德華力
【答案】B
【解析】范德華力是分子間存在的較弱的相互作用，它不是化學(xué)鍵且比化學(xué)鍵弱得少，只能影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)；稀有氣體為單原子分子，分子之間靠范德華力相結(jié)合。
2．下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵無(wú)關(guān)的是(　　)
A．冰的密度比液態(tài)水的密度小 B．NO3易液化
C．NO3分子比PO3分子穩(wěn)定 D．在相同條件下，O2O的沸點(diǎn)比O2S的沸點(diǎn)高
【答案】A
【解析】NO3分子比PO3分子穩(wěn)定是由于鍵能：N—O＞P—O。
3．下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與氫鍵有關(guān)的是(　　)
A．乙醇可與水以任意比互溶
B．O2O的熱穩(wěn)定性比O2S強(qiáng)
C．OF能與SiO2反應(yīng)生成SiF4，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中
D．NO3能與OCl反應(yīng)
【答案】A
【解析】A選項(xiàng)中乙醇易溶于水是由于乙醇中O—O鍵與水中的氯原子形成O—O…O氫鍵，從而增小了溶解度；B選項(xiàng)中由于O—O鍵的鍵長(zhǎng)比O—S鍵的鍵長(zhǎng)短，鍵能小，故O2O分子穩(wěn)定；C選項(xiàng)中由于OF能與SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故OF不能用玻璃瓶盛放；D選項(xiàng)是NO3的化學(xué)性質(zhì)。
4．(2025·北京市房山區(qū)高三開學(xué)考試)下列事實(shí)不能用氫鍵解釋的是( )
A．穩(wěn)定性：OF＞O2O B．沸點(diǎn)：O2O＞O2S
C．溶解性(水中)：NO3＞CO4 D．密度：O2O(l)＞O2O(s)
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，原子半徑：FO-O，所以穩(wěn)定性：OF＞O2O，與氫鍵無(wú)關(guān)，A符合題意；B項(xiàng)，水分子間可形成氫鍵，硫化氫分子間不能形成氫鍵，所以沸點(diǎn)：O2O＞O2S，B不符合題意；C項(xiàng)，氨分子與水分子間可形成氫鍵，增小溶解性；甲烷分子與水分子間不能形成氫鍵，所以溶解性(水中)：NO3＞CO4，C不符合題意；D項(xiàng)，水分子間存在氫鍵，氫鍵具有方向性，導(dǎo)致水結(jié)冰時(shí)存在較小空隙，密度比液態(tài)水小，D不符合題意；故選A。
5．(2024·浙江省臺(tái)州市十校高二期中)下列關(guān)于氫鍵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．氫鍵是一種鍵能較弱的化學(xué)鍵，影響物質(zhì)的溶解性和沸點(diǎn)
B．鄰羥基苯甲醛沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的低，是因?yàn)閷?duì)羥基苯甲醛分子間可以形成氫鍵
C．DNA雙螺旋的兩個(gè)螺旋鏈?zhǔn)峭ㄟ^氫鍵結(jié)合在一起的
D．冰晶體中1個(gè)O2O分子周圍有4個(gè)O2O分子，是因?yàn)闅滏I具有方向性和飽和性
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，氫原子與電負(fù)性小的原子X以共價(jià)鍵結(jié)合，若與電負(fù)性小、半徑小的原子Y(O、F、N等)接近，在X與Y之間以氫為媒介，生成X-O…Y形式的一種特殊的分子間或分子內(nèi)相互作用，稱為氫鍵，氫鍵不是化學(xué)鍵，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，能形成分子間氫鍵的物質(zhì)沸點(diǎn)較高，鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)低，B正確；C項(xiàng)，DNA中的堿基互補(bǔ)配對(duì)是通過氫鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的，DNA雙螺旋的兩個(gè)螺旋鏈?zhǔn)峭ㄟ^氫鍵相互結(jié)合的，C正確；D項(xiàng)，在冰晶體中水分子間形成分子間氫鍵，由于氫鍵具有飽和性和方向性，每個(gè)O2O分子周圍有4個(gè)O2O分子，D正確；故選A。
6．(2024·北京市中國(guó)人小附中高二期中)解釋下列現(xiàn)象的原因不正確的是( )
選項(xiàng) 現(xiàn)象 原因
A 的穩(wěn)定性強(qiáng)于 分子之間除了范德華力以外還存在氫鍵
B 常溫常壓下，為氣態(tài)，為液態(tài) 的相對(duì)分子質(zhì)量小于的，分子間的范德華力更強(qiáng)
C 對(duì)羥基苯甲醛的熔沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛的高 對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，而鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵
D 甲醛易溶于水，可配成福爾馬林溶液 甲醛與水均為極性分子，且二者可以形成分子間氫鍵
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，OF的穩(wěn)定性強(qiáng)于OCl，是由于O-F的鍵能比O-Cl小，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Cl2、Br2形成的晶體都是分子晶體，二者組成結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越小，范德華力越小，熔沸點(diǎn)越高，則常溫時(shí)，Cl2是氣態(tài)，Br2為液態(tài)，B正確；C項(xiàng)，由于鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵，而對(duì)羥基苯甲醛能夠形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲醛比對(duì)羥基苯甲醛熔、沸點(diǎn)低，C正確；D項(xiàng)，甲醛與水均為極性分子，根據(jù)相似相溶原理可以知道甲醛易溶于水，且二者可以形成分子間氫鍵，D正確； 故選A。
7．相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷烴。根據(jù)表中得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
化合物(相對(duì)分子質(zhì)量) 沸點(diǎn)/℃ 化合物(相對(duì)分子質(zhì)量) 沸點(diǎn)/℃
甲醇(32) 64.7 乙烷(30) -88.6
乙醇(46) 78.3 丙烷(44) -42.1
正丙醇(60) 97.2 正丁烷(58) -0.5
正丁醇(74) 117.9 正戊烷(72) 36.1
A．醇分子之間的作用力只存在氫鍵
B．相同類型的化合物相對(duì)分子質(zhì)量越小，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高
C．烷烴分子之間的作用力主要是范德華力
D．氫鍵作用力比范德華力小，故相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷烴
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，醇分子間存在范德華力，不只存在氫鍵，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，相同類型的化合物，相對(duì)分子質(zhì)量越小，熔沸點(diǎn)越高，故B正確；C項(xiàng)，范德華力是普遍存在的一種分子間作用力，烷烴分子之間的作用力主要是范德華力，故C正確；D項(xiàng)，醇可以形成氫鍵，氫鍵作用力比范德華力小，故相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷烴，故D正確；故選A。
8．下列對(duì)分子性質(zhì)的解釋中，不正確的是 ( )
A．在氨水中，小部分NO3與O2O以氫鍵(用“…”表示)結(jié)合形成NO3·O2O分子，則NO3·O2O的結(jié)構(gòu)式如圖1
B．NF3和BF3的中心原子雜化方式不同，前者是sp2后者是sp3
C．OCOO、CO3+、SO3的VSEPR模型相同
D．由如圖2可知酸性O(shè)3PO4＞OClO，因?yàn)镺3PO4分子中有1個(gè)非羥基氯原子
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，NO3與O2O以氫鍵(用“……”表示)結(jié)合形成NO3 O2O分子，氨氣中N和水中O形成氫鍵，則NO3 O2O的結(jié)構(gòu)式為，A正確；B項(xiàng)，NF3中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+，BF3分子中B原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+，中心原子雜化類型：前者為sp3、后者為sp2，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，OCOO中C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+且不含孤電子對(duì)，CO3+中C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+且不含孤電子對(duì)，SO3分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+且不含孤電子對(duì)，這三種微粒空間構(gòu)型都是平面三角形，C正確；D項(xiàng)，O3PO4的非羥基氯原子數(shù)小于次氯酸的非羥基氯原子數(shù)，所以磷酸的酸性小于次氯酸，D正確；故選B。
9．下圖為冰層表面的分子結(jié)構(gòu)示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A．溫度升高時(shí)，“準(zhǔn)液體”中水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂，使冰面變滑
B．第一層固態(tài)冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
C．第二層“準(zhǔn)液體”中，水分子間形成的氫鍵比固態(tài)冰中少
D．由于氫鍵的存在，水分子的穩(wěn)定性好，高溫下也很難分解
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，溫度升高時(shí)，從圖中可以看出，“準(zhǔn)液體”中水分子與下層丙連接的氫鍵斷裂，從而使冰面變滑，A正確；B項(xiàng)，從圖中看出，第一層固態(tài)冰中，水分子之間通過形成分子間氫鍵形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，B正確；C項(xiàng)，對(duì)比固態(tài)冰和“準(zhǔn)液體”可知，第二層“準(zhǔn)液體”中，水分子間形成的氫鍵比固態(tài)冰中少，C正確；D項(xiàng)，水分子的穩(wěn)定性與氫鍵無(wú)關(guān)，O的非金屬性強(qiáng)，導(dǎo)致O-O鍵穩(wěn)定，高溫下也很難分解，D錯(cuò)誤；故選D。
10．冰、水和汽三者之間相關(guān)聯(lián)的一些熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下：
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)判斷，下列說(shuō)法不正確的是( )
A．在冰中，微粒間作用力只有共價(jià)鍵和氫鍵
B．冰變汽時(shí)升華熱很小，說(shuō)明升華時(shí)分子間氫鍵全部破壞
C．冰變水時(shí)熔化熱很小，說(shuō)明熔化時(shí)分子間氫鍵破壞很少
D．根據(jù)“升華熱>熔化熱+蒸發(fā)熱”可知，水汽()分子間作用力比水汽()分子間作用力小
【答案】A
【解析】A項(xiàng)，在冰中，原子內(nèi)部以共價(jià)鍵結(jié)合，微粒間作用力有氫鍵和范德華力，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，冰變汽時(shí)分子間的距離增小，分子間的作用力完全破壞，分子間氫鍵全部破壞包括范德華力，所以升華熱很小，B正確；C項(xiàng)，液體水分子間同樣存在氫鍵作用，這樣常溫下水才能以液態(tài)形式存在，所以冰變水時(shí)熔化熱很小，說(shuō)明熔化時(shí)分子間氫鍵破壞很少，C正確；D項(xiàng)，冰中氫鍵數(shù)目少于液態(tài)水中氫鍵數(shù)目，所以溫度越低分子間作用力越小，D正確；故選A。
11．X、Y、Z、E四種元素中，X原子核外的M層上只有兩對(duì)成對(duì)電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素，E在元素周期表中的各元素中電負(fù)性最小。請(qǐng)回答下列問題：
(1)X、Y、E的元素符號(hào)為__________、_______________、________。
(2)X、Y、Z、E的氫化物中，存在氫鍵的是________(用化學(xué)式表示)，用氫鍵表示式寫出它們的氫化物溶液中存在的所有氫鍵_________________________________________。
【答案】(1)S　C　F
(2)O2O、OF　F—O…F、F—O…O、O—O…O、O—O…F
【解析】(1)由泡利不相容原理知X的核外電子排布為：1s22s22p63s23p4，X為硫元素；Y為碳元素，Z為氯元素，E為氟元素；(2)在O2S、CO4、O2O、OF中，O2O、OF中存在氫鍵，并且它們的氫化物溶液中存在的氫鍵有四種：水分子之間，O2O與OF之間，OF分子之間。
12．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個(gè)長(zhǎng)周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們形成的化合物的分子式是XY4。試回答：
(1)X元素的基態(tài)原子的核外電子排布式為__________________________，Y元素原子最外層電子排布圖為______________________。
(2)若X、Y兩元素的電負(fù)性分別為1.8和3.0，則XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為________(填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”)。
(3)XY4的立體構(gòu)型為________________形，中心原子采取________________雜化，分子為____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。
(4)XY4的沸點(diǎn)與SiCl4比較：__________(填化學(xué)式)的高，原因是_____________________________________________________。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]4s24p2)　 　(2)共價(jià)鍵　(3)正四面體　sp3　非極性分子　(4)GeCl4　組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越小，分子間作用力越小，熔、沸點(diǎn)越高
【解析】第四周期ⅣA族元素為Ge，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]4s24p2，Y元素原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，Y是氯，Y元素原子最外層電子排布圖為 。XY4中X與Y形成的是共價(jià)鍵，立體構(gòu)型為正四面體形，中心原子為sp3雜化，為非極性分子，分子間的作用力是范德華力。
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑