内容正文:
4.3.3分子间作用力
识
1.了解分子间作用力。
2.了解氢键的特点及应用。
一、分子间作用力
化学键 (离子键与共价键) 都是分子内原子或离子之间强烈的相互作用,而分子之间也存在着力的作用。
分子之间普遍存在的作用力,来源于分子间的静电相互作用,因最早研究这类作用的科学家范德华而得名。
1.分子间作用力的定义: 分子之间一种把分子聚集在一起的作用力,叫分子间作用力,俗称范德华力。
2.分子间作用力特点
(1)分子间作用力小于化学键。
(2)离子化合物中只存在化学键不存在分子间作用力,由共价键形成的共价化合物和大多数非金属单质分子之间以及稀有气体分子之间都存在分子间作用力。
(3)分子间作用力是短程力,一般只有分子充分接近时才有分子间作用力。
3.分子间作用力的应用
分子间作用力主要影响物质的熔沸点,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高。
例如: 沸点的高低顺序:I2 > Br2 > Cl2 > F2,CI4 > CBr4 > CCl4 > CF4。
题型演练
1.(2022秋·高一课时练习)在“石蜡 →石蜡油 →石蜡气体→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A.范德华力、范德华力、范德华力 B.共价键、共价键、共价键
C.范德华力、共价键、共价键 D.范德华力、范德华力、共价键
2.(2021·高一课时练习)下列关于化学键和分子间作用力的说法中正确的个数是
①含有金属元素的化合物一定是离子化合物
②第IA族和第ⅦA族原子化合时,一定形成离子键
③由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物
④物质中一定存在化学键
⑤含有离子键的化合物一定是离子化合物
⑥冰的密度比水小,是因为水分子之间存在氢键
⑦CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力的改变
⑧纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(2020·高一课时练习)下列每组物质发生转化时所克服的作用力属于同种类型的是
A.碘和干冰的升华 B.氯化钠的熔化与冰的融化
C.氯化氢和酒精溶于水 D.二氧化硅和生石灰的熔化
4.(2021·高二课时练习)对下列物质溶于水时破坏的作用力描述错误的是
A.氯化钠,破坏了离子键
B.氯化氢,破坏了分子间作用力和共价键
C.蔗糖,破坏了分子间作用力
D.二氧化碳,没有破坏作用力
5.(2021·高二课时练习)下列说法正确的是
A.H2O分子间存在氢键,所以H2O比H2S稳定
B.He、CO2和CH4都是由分子构成,它们中都存在共价键
C.PCl5中各微粒最外层均达到8电子稳定结构
D.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,既破坏了离子键,也破坏了共价键
6.(2022·高二课时练习)下列说法正确的是( )
A.Na2O2和 NaOH 所含化学键类型完全相同
B.NH3比 PH3稳定是因为 NH3分子间存在氢键
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.H2O2 是含非极性键的极性分子
二、氢键
1.氢原子与吸引电子能力强、半径小的原子 X(F、O、N 等) 以共价键结合时,又与吸引电子能力强的原子Y(与 X 相同也可以) 接近,在 X 与 Y 之间以氢为媒介,生成 X−H...Y 形式的一种特殊的分子间的相互作用,称为氢键。
氢键是一种比化学键弱但比分子间作用力强的作用力,所以也可以把氢键看成是一种较强的分子间作用力。
2.氢键特点
① 氢键不是化学键。
② 通常含 F、O、N 这三种元素的氢化物易形成氢键,常见的化合物有:H2O、HF、NH3 等。
③ 作用力的强弱: 化学键 > 氢键 > 分子间作用力。
3.氢键的应用
(1)第 VA 族、第 VIA 族、第 VIIA 族元素形成的氢化物中 NH3、H2O、HF 在同主族氢化物中沸点异常高。
根据我们之前学到的知识,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高,但是 NH3、H2O、 HF 在同主族形成的氢化物中相对分子质量是最小的,沸点却是最高的,原因就是 NH3、H2O、HF 中存在氢键,
氢键的作用力强于分子间作用力,它对熔沸点的影响大于相对分子质量对熔沸点的影响。
(2)水变成冰为什么密度变小,体积变大
在液态水中,除了单个水分子存在,还含有几个水分子通过氢键而结合形成 (H2O)n,在固态水中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体。由于冰的结构中有空隙,造成体积膨胀,密度减小至低于液态水的密度,所以水变成冰,密度减小,体积增加。
【资料】2013 年 11 月 22 日,中科院国家纳米科学中心宣布,该中心科研人员在国际上首