第2章 第4节 分子间作用力（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

本讲义聚焦分子间作用力核心知识点，系统梳理范德华力的定义、影响因素（相对分子质量、分子极性、对称性）及其对物质熔沸点的影响，进而引入氢键的形成条件、类型（分子间、分子内）及对熔沸点、溶解度的作用，构建理解分子构成物质物理性质的学习支架。 该资料通过思考题引导学生关联宏观现象（如卤族单质熔沸点变化）与微观作用力，结合例题分析实际物质性质（如HCl为气体、新戊烷熔沸点低于正戊烷），培养科学思维与探究能力。对比表格明晰范德华力、氢键、共价键差异，课中辅助教师教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第4节　分子间作用力 [素养目标]　1.了解分子间作用力的广泛存在及对物质性质如熔点、沸点的影响。2.了解氢键的形成条件、类型和特点。3.列举含有氢键的物质，知道氢键对物质性质如熔点、沸点、溶解度的影响。 知识点一　范德华力与物质性质 1．分子间作用力 2．范德华力及其对物质性质的影响 (1)范德华力 (2)范德华力对物质性质的影响 主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高。 下图中列出了部分卤族元素单质的熔、沸点。 1．卤族元素单质熔、沸点发生这样变化的原因是什么？ 提示：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，克服分子间作用力使物质熔化和汽化就需要更多的能量，熔、沸点就越高。 2．碘单质中存在几种作用力？当碘单质发生三态变化时破坏的是什么作用？ 提示：碘单质中碘分子内有I—I共价键，碘分子之间有范德华力。 由于碘分子间的范德华力比I—I共价键弱得多，因此克服范德华力所需的能量不足以破坏I—I共价键，因此当碘单质发生三态变化时，仅仅是碘分子之间的作用力改变了，I—I共价键依然不变。 范德华力对物质性质的影响 一般说来，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。具体如下： (1)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、沸点通常越高。如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。 (2)分子组成相同的物质(即互为同分异构体)，分子对称性越好，分子间作用力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：新戊烷<异戊烷<正戊烷；对二甲苯<间二甲苯<邻二甲苯。 (3)相对分子质量相近的物质，分子的极性越小，分子间作用力越小，物质的熔、沸点通常越低。如熔、沸点：N2<CO。 1．下列叙述与范德华力无关的是(　　) A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B．通常状况下氯化氢为气体 C．氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高 D．氯化钠的熔点较高 解析　范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。A项，气体物质加压时，范德华力增大，降温时，气体分子的平均动能减小，分子靠自身的动能不足以克服范德华力，从而聚集在一起形成液体甚至固体；B项，HCl分子之间的作用力是很弱的范德华力，因此通常状况下氯化氢为气体；C项，一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增强，物质的熔、沸点逐渐升高；D项，NaCl中Na＋和Cl－之间以较强的离子键结合，所以NaCl的熔点较高，与范德华力无关。 答案　D 2．下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是(　　) A．碘单质的升华　　　　 B．NaCl溶于水 C．SiO2的熔化 D．NH4Cl受热分解 解析　碘的升华，只是状态发生了变化，破坏的是范德华力，没有破坏化学键；NaCl溶于水会破坏离子键；SiO2中没有分子，不存在范德华力，熔化时破坏的是共价键；NH4Cl受热分解，破坏的是化学键(包括共价键和离子键)。 答案　A 3．(2025·广东东莞期末)下列说法不正确的是(　　) A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同 B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏 C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变 D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和形成，也有分子间作用力的破坏 解析　烧碱和纯碱均属于离子化合物，熔化时须克服离子键，A正确；加热蒸发氯化钾的水溶液，液态水变为气态水，水分子之间的分子间作用力被破坏，B正确；CO2溶于水发生反应：CO2＋H2OH2CO3，有化学键的断裂和形成，C错误；石墨具有层状结构，层内碳原子间形成共价键，层与层之间存在分子间作用力，金刚石中只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和形成，也有分子间作用力被破坏，D正确。 答案　C 4．下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是(　　) A．在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高 解析　在相同条件下，氧气与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大，因此N2在水中的溶解度小于O2与分子间作用力有关，故A不符合题意；HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中的氢卤键的强弱有关，而与分子间作用力无关，故B符合题意；F2、Cl2、Br2、I2结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，因此F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高与分子间作用力有关，故C不符合题意；烷烃分子之间作用力随相对分子质量的增大而增大，因此乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃同分异构体中，支链越多分子结构越对称，分子间作用力越小，沸点越低，因此(CH3)2CHCH3的沸点小于CH3CH2CH2CH3的沸点，故D不符合题意。 答案　B (1)在由分子构成的物质中，分子与分子之间存在着分子间作用力，而在分子内部的成键原子之间存在共价键。 (2)离子化合物中不存在分子间作用力。 (3)金刚石、单质硅、二氧化硅等由原子通过共价键相结合构成的物质中，铝、铜、铁等金属单质中，均不存在分子间作用力。 (4)稀有气体是由分子构成的物质，但其分子是单原子分子，所以其原子(实为分子)间的作用力是分子间作用力。　 知识点二　氢键与物质性质 1．氢键 2．氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。 (2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将降低。 (3)氢键对物质的电离、溶解等过程也能产生影响。 1．下图是部分氧族元素的氢化物的熔点和沸点。 为什么H2O的熔、沸点出现了反常？ 提示：由于H2O分子间容易形成氢键，使它的熔、沸点反常变得高。 2．从氨合成塔的气体中分离出NH3，采用什么分离方法？其原理是什么？ 提示：加压使NH3液化，因为NH3分子间易形成氢键，沸点高，易液化。 3．甲醇的沸点明显高于甲醛，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是什么？ 提示：甲醇分子间、乙酸分子间能形成氢键，而甲醛分子间、乙醛分子间都不能形成氢键。 4．为什么存在分子间氢键的物质，熔、沸点比存在分子内氢键的要高？ 提示：分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除破坏范德华力外，还需要破坏分子间的氢键，消耗更多的能量，所以存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔点和沸点。 1．氢键对物质性质的影响 (1)对熔点、沸点的影响 ①分子间氢键的形成使物质的熔点、沸点升高。 ②分子内氢键的形成使物质的熔点、沸点降低，如邻羟基苯甲醛的熔点、沸点比对羟基苯甲醛的熔点、沸点低。 (2)对溶解度的影响 在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。例如，乙醇和水能以任意比例互溶 (3)对水的密度的影响 绝大多数物质固态时的密度大于液态时的密度，但是在0 ℃附近的水的密度却是液态的大于固态的。水的这一反常现象也可用氢键解释。 2．范德华力、氢键及共价键的比较 类型 范德华力 氢键 共价键 特征 无方向性，无饱和性 有方向性，有饱和性 有方向性，有饱和性 强度 共价键>氢键>范德华力 影响强度 的因素 ①随着分子极性增大而增大 ②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 对于X—H…Y，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，氢键越强 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 对物质性 质的影响 ①影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点H2O>H2S，在水中的溶解性NH3>PH3 ②分子内氢键的存在，使物质的熔、沸点降低，如熔、沸点： > ①影响分子的稳定性 ②共价键键能越大，分子稳定性越强 1．下列说法中错误的是(　　) A．卤化氢中，以HF沸点为最高，是由于HF分子间存在氢键 B．H2O的沸点比HF的高，是由于水中存在的氢键键能大 C．氨水中有分子间氢键 D．由于水分子和氨气分子间形成氢键，因此氨气在水中的溶解度较大 解析　由于受分子间氢键的影响，使物质的物理性质(如熔沸点、溶解性等)发生一定程度的改变，如HF沸点高于同族其他元素形成的氢化物，氨气、乙醇在水中的溶解度很大等；B项中H2O沸点高于HF原因是H2O分子间形成的氢键个数多于HF分子间形成的氢键个数；D项溶剂与溶质之间形成的氢键能够增大溶质在溶剂中的溶解度。 答案　B 2．下列说法错误的是(　　) A．(2024·安徽卷节选)羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N B．(2024·甘肃卷节选)在水中的溶解度：苯<苯酚 C．(2024·广东卷节选)沸点：NH3＜PH3 D．(2023·北京卷节选)气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子 解析　O的电负性大于N，O—H键的极性大于N—H键，故羟胺分子间氢键的强弱O—H…O＞N—H…N，A正确；苯是非极性分子，苯酚是极性分子，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，根据相似相溶规则可知，苯酚在水中的溶解度大于苯，B正确；由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞PH3，C错误；电负性：F＞Cl，HF分子间可以形成氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，HCl分子间不能形成氢键，气态氯化氢中是单个的HCl分子，D正确。 答案　C 3．下列物质的性质或数据与氢键无关的是(　　) A．氨气极易溶于水 B．邻羟基苯甲酸()的熔点为159 ℃，对羟基苯甲酸()的熔点为213 ℃ C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶 D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多 解析　NH3分子与H2O分子之间可以形成氢键，增大了NH3在水中的溶解度；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高；乙醇分子结构中含有羟基，可以与水分子形成分子间氢键，从而增大了乙醇在水中的溶解度，使其能与水以任意比混溶，而乙醚分子结构中无羟基，不能与水分子形成氢键，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是H—F键的键能比H—Cl键的大，与氢键无关。 答案　D 4．水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图所示： (1)H2O、H2S、H2Se三者沸点由低到高依次为________________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是________(填字母)。 解析　(1)水分子间能形成氢键，H2S和H2Se组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。 (2)由一水合氨的电离特点确定。 答案　(1)H2S<H2Se<H2O　双氧水分子之间存在更强烈的氢键 (2)b 1．下列说法不正确的是(　　) A．分子间作用力是分子间相互作用力的总称，包括氢键与范德华力 B．分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外，对物质的溶解、电离等也都有影响 C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间 D．氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中 解析　分子间作用力是分子间相互作用力的总称，A正确；分子间氢键的形成使物质熔、沸点升高，B正确；范德华力是分子与分子间的相互作用力，而氢键是比范德华力强的分子间的作用力，它们可以同时存在于分子之间，C正确；氢键不是化学键，化学键是原子与原子之间强烈的相互作用，D错误。 答案　D 2．(2024·重庆卷)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是(　　) A．CH3CH3　　　　　　 B．CH2===CHBr C．CH3COOH D．CH3CH2NH2 解析　CH3CH3中两个碳原子价层电子对数为4，都采用sp3杂化，且和H2O不能形成分子间氢键，故A错误；CH2===CHBr中两个碳原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，但不能和H2O形成分子间氢键，故B错误；CH3COOH的—COOH中碳原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，且能和H2O形成分子间氢键，故C正确；CH3CH2NH2中C、N原子价层电子对数为4，都采用sp3杂化，能和H2O形成分子间氢键，故D错误。 答案　C 3．下列说法正确的是(　　) A．PH3的沸点比NH3高 B．H2O分子比H2S分子稳定是因为前者分子间存在氢键 C．干冰和氯化铵分别受热变为气体，克服的微粒间作用力不相同 D．CH3CH2OH和CH3OCH3相对分子质量相同，因而沸点几乎相同 解析　PH3分子间不能形成氢键，NH3分子间可以形成氢键，沸点：NH3＞PH3，A错误；H2O分子比H2S分子稳定，是因为O的原子半径较小，O—H键长较短，键能较大，不易断裂，B错误；干冰受热变为气体是克服了分子间作用力，氯化铵变为气体是克服了离子键，故这两个过程克服的微粒间作用力不同，C正确；CH3CH2OH和CH3OCH3相对分子质量相同，但在CH3CH2OH分子间存在氢键，而CH3OCH3分子间没有氢键，所以CH3CH2OH的沸点比CH3OCH3高，D错误。 答案　C 4．关于氢键，下列说法正确的是(　　) A．分子中有N、O、F原子，分子间就存在氢键 B．因为氢键的缘故，比熔、沸点高 C．由于氢键比范德华力强，所以H2O分子比H2S分子稳定 D．“可燃冰”——甲烷水合物(例如：8CH4·46H2O)中CH4与H2O之间存在氢键 解析　非金属性较强的元素(如N、O、F等)的氢化物易形成氢键，但并不是分子中有N、O、F原子的分子间就存在氢键，如NO分子间就不存在氢键，A错误；形成分子内氢键时，物质的熔点和沸点都会降低，形成分子间氢键时，物质的熔点和沸点都会升高，形成分子间氢键，形成分子内氢键，故的熔、沸点更高，B正确；分子的稳定性与氢键无关，而与化学键有关，C错误；C—H键的极性非常弱，CH4不能与水分子形成氢键，可燃冰的形成是因为水分子通过氢键形成笼状结构，笼状结构的空腔直径与甲烷分子的直径相近，刚好可以容纳下甲烷分子，而甲烷分子与水分子之间没有氢键，D错误。 答案　B 5．完成下列问题： (1)(2024·上海卷节选) 液态氟化氢(HF)的电离方程式为：3HFX＋HF，其中X为________。HF的结构为F—H…F－，其中F－与HF依靠________相连接。 (2)(2024·浙江6月卷节选)化合物HA、HB、HC和HD的结构如下图所示。 HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2)，按照氢键由强到弱对三种酸排序：________，请说明理由：____________________________________________。 (3)(2024·山东卷节选)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是_____________________________。 解析　(1)根据原子守恒可知，X为H2F＋。HF2的结构为F—H…F－，其中F－与HF之间依靠氢键连接。(3)由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。 答案　(1)H2F＋　氢键 (2)HC>HB>HA　O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C===O＞C===S＞C===Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 (3)FDCA形成的分子间氢键更多 学科网（北京）股份有限公司 $