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第三節　分子結構與物質的性質
第2課時 范德華力與氫鍵
第二章 分子結構與性質
分子間作用力 · 感受
①、水通電/加熱至2200℃會發生什么變化？
②、水加熱至100℃會發生什么變化？
思考1
2H2O → 2H2↑+ O2↑
化學鍵斷裂
化學變化
H2O(l) → H2O(g)
分子間距變大
化學鍵不斷裂
物理變化
分子間作用力 · 感受
分子間作用力
化學鍵
（原子間作用力）
影響化學性質
（例如：穩定性）
影響物理性質
（例如：熔沸點）
共價鍵
離子鍵
氫鍵
范德華力
分子間作用力
①、本質：分子間的靜電作用
②、強度：分子間作用力<<化學鍵
③、存在：分子之間普遍存在
④、存在條件：分子間距較近
分子間作用力 · 范德華力
范德華力
范德華力是固體、液體和氣體中分子之間普遍存在的一種相互作用力，
它使得許多物質能以一定的聚集狀態(固態和液態)存在。
強度極弱（比化學鍵弱1~2個數量級）
無方向性、無飽和性
1、范德華力特點
相對分子質量（M）越大，范德華力越大
分子的極性越大，范德華力越大
2、范德華力影響因素
分子間作用力 · 范德華力
單質 M 熔點/℃ 沸點/℃
F2 38 －219.6 －188.1
Cl2 71 －101 －34.6
Br2 160 －7.2 58.78
單質 M 極性 熔點/℃ 沸點/℃
CO 28 極性 －200 －191.5
N2 28 非極性 －210 －195
①、組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，
→ 范德華力越大 → 熔、沸點越高。
②、 相對分子質量相同或相近時，分子的極性越大 → 范德華力越大 →熔、沸點越高。
3、范德華力對物質性質的影響
范德華力
單質 M 支鏈數 沸點/℃
正戊烷 72 0 36.1
異戊烷 72 1 25
新戊烷 72 2 9
③、 有機物中，互為同分異構體的分子，支鏈越多 → 范德華力越小 → 熔沸點越低
【練習1】下列有關范德華力的敘述正確的是
A.范德華力的實質也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學鍵
B.范德華力與化學鍵的作用力的強弱不同
C.任何分子間在任意情況下都會產生范德華力
D.范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量
√
不是化學鍵
若分子間的距離足夠遠，
則分子間沒有范德華力
雖然范德華力非常微弱，但破壞它時也要消耗能量
分子間作用力 · 范德華力
【練習2】預測CH4、SiH4、GeH4、SnH4、PbH4的熔沸點相對大小
分子間作用力 · 范德華力
第IVA族
均為第四主族元素的氫化物，
組成與結構相似，
相對分子質量依次增大
→ 范德華力增大
→ 熔沸點升高
分子間作用力 · 氫鍵
一些氫化物的沸點
【質疑】HF、H2O、NH3的
相對分子質量是所在主族中最小的，但沸點卻反常增大，
HF、H2O、NH3分子間
除了受范德華力影響，
還受到氫鍵的影響
分子間作用力 · 氫鍵
氫鍵
由已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負性很大的原子之間的作用力
【典例】水中氫鍵的形成
電負性大，半徑小
O
H
H
O
H
H
δ－
δ－
H—O鍵極性很強
無內層電子
幾乎成為“裸露”的質子，有空軌道
氫鍵
δ+
（靜電作用）
分子間作用力 · 氫鍵
氫鍵
1、氫鍵的形成條件
電負性大且半徑小的原子——N、O、F
2、氫鍵的表示方法
X—H…Y
其中X、Y一般為N、O、F，XY可以相同也可以不相同，“—”表示共價鍵，
“…”表示形成的氫鍵。氫鍵的鍵長一般定義為A—H…B的長度，而非H…B的長度。
3、氫鍵的本質
是一種靜電作用，不屬于化學鍵，而是比較強的分子間作用力，
因此氫鍵影響物理性質，而非化學性質
分子間作用力 · 氫鍵
氫鍵
4、氫鍵的特征
①、鍵能：共價鍵 >> 氫鍵 > 范德華力
（所以：氫鍵對熔沸點的影響能力比范德華力更大）
②、氫鍵具有一定的飽和性和方向性（這一點與范德華力不同）
飽和性：一個H只能形成一個氫鍵
方向性：
分子間作用力 · 氫鍵
氫鍵
5、氫鍵強弱的判斷
形成氫鍵的原子電負性越大 → 氫鍵越強
【F—H F 是最強的氫鍵】
6、氫鍵的類型
分子間氫鍵：使物質沸點升高
分子內氫鍵：使物質沸點降低
水分子間的氫鍵：
鄰羥基苯甲醛內的氫鍵：
分子間氫鍵對沸點的影響能力比分子內氫鍵更強
分子間作用力 · 氫鍵
氫鍵
7、氫鍵對物質性質的影響
①、影響沸點：
分子間氫鍵升高沸點、分子內氫鍵降低沸點（多存在于鄰位有機物中）
②、影響溶解性：
溶質與溶劑之間形成氫鍵，可以增大溶解性（例如：NH3極易溶于水、醇與水互溶）
③、影響物質密度：
例如：形成冰時水分子間因形成氫鍵而排列規整，
形成疏松晶體，體積膨脹，密度小
【例1】正誤判斷
(1)HI分子間的范德華力大于HCl分子間的范德華力，故HI的沸點比HCl的高
(2)CO的沸點大于N2
(3)氫鍵的鍵長是指“X—H…Y”中“H…Y”的長度
(4)H2O的熱穩定性大于H2S，是因為H2O分子間存在氫鍵
(5)冰融化成水，僅僅破壞氫鍵
(6)氫鍵均能使物質的熔、沸點升高
√
×
√
×
×
×
課堂練習
課堂練習
【例2】試表示HF水溶液中的氫鍵。
F—H…F、 O—H…F、 F—H…O、 O—H…O
【例3】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
【例4】下列說法不正確的是（ ）
A．由于H-O鍵比H--S鍵牢固，所以水的熔沸點比H2S高
B．HF的沸點在同族元素的氫化物中出現反常，是因為HF分子間存在氫鍵
C．F2、Cl2、Br2、I2熔沸點逐漸升高，是因為它們的組成結構相似，分子間的范德華力增大
D．氯化銨固體受熱分解既破壞了離子鍵又破壞了共價鍵
A
課堂練習

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