第2章 第4节 分子间作用力-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（鲁科版 山东专用）

本高中化学讲义聚焦分子间作用力核心知识点，先阐述范德华力的概念、特征及对物质熔沸点、溶解性的影响，再讲解氢键的形成条件、类型及对性质的作用，最后通过对比表格整合范德华力、氢键与共价键的区别，构建完整知识支架。 资料以“新知探究”引导科学思维，通过微点拨、微思考深化理解，题点训练结合实例（如正戊烷同分异构体熔沸点比较）培养证据推理能力。课中辅助教师授课，课后助力学生通过对比练习查漏补缺，提升科学探究与实践素养。

第4节　分子间作用力 学习目标 重点难点 1.了解分子间作用力的广泛存在及对物质性质的影响。 2.了解氢键的形成条件、类型和特点。 3.了解含氢键的物质,知道氢键对物质性质的影响。 重点 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。 难点 分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。 新知探究(一)——范德华力与物质性质 1.分子间作用力 概念 分子之间存在的多种相互作用统称为分子间作用力。分子间作用力比化学键弱得多 分类 最常见的分子间作用力是范德华力和氢键 2.范德华力 含义 分子之间普遍存在的一种相互作用力 作用 使许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在 作用能 通常比化学键的键能小得多 实质 电性作用 特征 无饱和性、无方向性 影响 因素 一般来说,分子组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越强 [微点拨]　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,离子化合物中不存在分子间作用力。 3.范德华力对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 范德华力主要影响物质的 熔点、沸点等物理性质。 范德华力越强,物质的熔、沸点越高。具体如下:  ①分子结构和组成相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增强,它们的熔、沸点逐渐升高。如图中的曲线所示: ②分子组成相同但结构不同的物质(即互为同分异构体的物质),支链越多或者分子对称性越好,范德华力越小,物质的熔、沸点越低,如熔、沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷、(邻二甲苯)>(对二甲苯)。 ③一般来说,相对分子质量相近的物质,分子的极性越小,范德华力越小,物质的熔、沸点越低,如熔、沸点:N2<CO。 (2)对物质溶解性的影响 液体的互溶以及固态、气态的非电解质在液体里的溶解度都与范德华力有密切的关系。溶剂与溶质分子间作用力越大,溶质的溶解度越大。如CH4和HCl在水中的溶解情况,由于CH4和H2O分子间作用力较小,故CH4几乎不溶于水;而HCl和H2O分子间作用力较大,故HCl极易溶于水。同理,Br2、I2易溶于苯中,而水分子与苯分子间的作用力很小,故水难溶于苯中。 　　[微思考]　分子的稳定性越强,沸点就越高吗? 提示:不一定,因为影响分子稳定性的是分子内的共价键强弱,而影响沸点的是分子间作用力,二者没有必然的联系。如CCl4、SiCl4、SnCl4稳定性逐渐减弱,沸点逐渐升高。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)范德华力存在于任何物质中。 (×) (2)范德华力的实质是电性作用,有一定的方向性和饱和性。 (×) (3)分子间作用力就是化学键的一种。 (×) (4)HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,是因为分子间作用力依次减弱。 (×) 2.(2025·泰安市下学期期中)在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→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.范德华力、范德华力、共价键 C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键 解析:选B　石蜡→液体石蜡破坏范德华力,液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力,石蜡蒸气→裂化气破坏共价键,故B符合题意。 3.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:选D　气体物质加压、降温时,聚集在一起形成液体甚至固体,A不符合题意;氯化氢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,B不符合题意;组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增强,物质的熔、沸点逐渐升高,C不符合题意;NaCl中存在的作用力是很强的离子键,所以NaCl的熔点较高,与范德华力无关,D符合题意。 4.下列有关物质性质判断正确且可以由范德华力解释的是 (　　) A.沸点:HBr>HCl B.沸点:CH3CH2Br<C2H5OH C.稳定性:HF>HCl D.—OH上氢原子的活泼性:H—O—H>C2H5—O—H 解析:选A　HBr与HCl结构相似,HBr的相对分子质量比HCl大,HBr分子间的范德华力比HCl强,所以其沸点比HCl高,A项符合题意;CH3CH2Br的沸点比C2H5OH低是由于C2H5OH分子间存在特殊的分子间作用力;HF比HCl稳定是由于H—F键的键能比H—Cl键的大;H2O分子中—OH上的O—H键比C2H5OH中的O—H键更易断裂是由于—C2H5的影响使O—H键极性减弱。 新知探究(二)——氢键与物质性质 1.氢键 概念 当氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时,氢原子与另一个电负性大的原子Y之间的作用力 表示 方式 ①通常用X—H…Y表示氢键,其中X—H表示氢原子和X原子以共价键相结合; ②氢键的键长一般定义为X—H…Y的长度,氢键的作用能是指X—H…Y分解为X—H和Y所需要的能量 形成 条件 X、Y原子所属元素具有较大的电负性和较小的原子半径,如N、O、F,或者说,氢原子位于X原子和Y原子之间且X原子和Y原子具有强烈吸引电子的作用 作用能 比范德华力的作用能大一些,比化学键的键能小得多 类型 分子间氢键和分子内氢键 特征 氢键具有一定的饱和性和方向性 [微点拨]　氢键具有饱和性和方向性。氢键中X—H…Y三个原子在同一方向上,因为此时成键两原子电子云之间的排斥力最小,形成的氢键最强,体系最稳定。每个X—H只能与一个Y原子形成氢键,原因是H的原子半径很小,再有一个原子接近时,会受到X、Y原子电子云的排斥作用。 2.氢键对物质性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响 ①分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高,因为要使液体汽化,必须破坏大部分分子间的氢键,这需要较多的能量;要使晶体熔化,也要破坏一部分分子间的氢键。 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,则溶质的溶解性增大。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。 [微点拨]　①粒子间作用强弱关系:化学键>氢键>范德华力。 ②与H原子结合的X、Y原子的电负性越大,形成氢键时氢键的作用能越大。 [题点多维训练] 1.(2025·江苏南京高二检测)下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是 (　　) A.NH3 B. C.H2S D.C2H5OH 解析:选B　NH3、CH3CH2OH可形成分子间氢键。既可形成分子间氢键,也可形成分子内氢键。H2S不能形成氢键。 2.下列与氢键有关的说法错误的是 (　　) A.氨水中存在分子间氢键 B.形成氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上 C.卤化氢中HF沸点较高,是由于HF分子间存在氢键 D.邻羟基苯甲醛()的熔、沸点比对羟基苯甲醛()的熔、沸点低 解析:选B　氨水中氨分子之间、水分子之间以及氨分子与水分子之间都存在氢键,A正确;氢键具有一定的方向性,但不一定在一条直线上,如,B错误;HF分子间存在氢键F—H…F,使氟化氢分子间作用力增大,所以氟化氢的沸点较高,C正确;邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低,D正确。 3.关于化合物,下列叙述不正确的是 (　　) A.可与水分子形成氢键 B.分子中既有极性键又有非极性键 C.1个分子中有9个σ键和3个π键 D.相同条件下在水中溶解度小于2⁃丁烯 解析:选D　醛基中的氧原子可与水分子形成氢键,A正确;C与H、C与O之间形成极性键,而C与C之间形成非极性键,则分子中既有极性键又有非极性键,B正确;双键中含1个σ键和1个π键,单键为σ键,1个分子中有9个σ键和3个π键,C正确;该分子可以与水分子间形成氢键,而2⁃丁烯不能,故相同条件下,其在水中的溶解度大于2⁃丁烯,D错误。 4.(2025·石嘴山市平罗中学上学期期中)乙硫醇(C2H5SH)和乙醇(C2H5OH)结构相似,乙硫醇是无色透明易挥发的高毒油状液体,以具有强烈、持久且具刺激性的蒜臭味而闻名(比H2S更甚),微溶于水,具有弱酸性,易溶于碱液和有机溶剂中。回答下列问题: (1)乙硫醇是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。  (2)乙硫醇比乙醇的水溶性差的原因为 　。  (3)乙硫醇的沸点比乙醇(C2H5OH)的沸点　　　(填“高”或“低”),主要原因为　　　　　　　　　　　　。  (4)乙硫醇的酸性比H2S弱,比乙醇强,是因为乙基是给电子(推电子)基团,乙硫醇中硫原子的电子密度比H2S中里硫原子　　　　(填“高”或“低”),对质子氢的吸引力强,写出乙硫醇和NaOH溶液反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)乙硫醇分子空间结构不对称,极性不能抵消,是极性分子;(2)乙硫醇比乙醇的水溶性差的原因为乙硫醇分子不能与水分子形成氢键,而乙醇分子可与水分子形成氢键;(3)乙硫醇的沸点比乙醇(C2H5OH)的沸点低,主要原因是乙醇分子间存在氢键;(4)乙硫醇的酸性比H2S弱,比乙醇强,是因为乙基是给电子(推电子)基团,乙硫醇中硫原子的电子密度比H2S中里硫原子高,对质子氢的吸引力更强;乙硫醇和NaOH溶液反应生成钠盐和水,离子方程式:C2H5SH+OH-==C2H5S-+H2O。 答案:(1)极性　(2)乙硫醇分子不能与水分子形成氢键,而乙醇分子可与水分子形成氢键 (3)低　乙醇分子间存在氢键 (4)高　C2H5SH+OH-==C2H5S-+H2O 命题热点——范德华力、氢键及共价键的比较　 导学设计 　　水是生命的源泉,人类的一切生命活动都离不开水,水是人体中的重要成分。地球上的淡水资源并不丰富,一些水资源已被污染,而世界人口还在增加,工业正在迅速发展,对水的需求量越来越大,水资源短缺的矛盾正日益尖锐,因此必须保护水资源,治理水污染。 1.自然界中水有三种存在形式,若不断地升高温度,实现“冰→水→水蒸气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用有哪些? 提示:固态的水与液态的水分子间的作用力种类相同,均为氢键和范德华力,区别在于氢键的数目,故由固态水→液态水破坏氢键,由液态水变为水蒸气时,破坏的也是氢键。 2.某些科学家宣称:普通盐水在无线电波照射下可燃烧,有望解决人类用水的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述“结合力”实质是什么? 提示:水中没有游离态的氢原子,氢原子以共价键形式与氧原子形成水,无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,这种结合力为共价键,该共价键是由不同元素形成的,为极性共价键。 [系统融通知能] 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随着分子极性的增大而增大; 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、X、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、沸点及溶解度等物理性质; 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,如熔、沸点: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: > 影响分子的热稳定性;共价键的键能越大,分子的热稳定性越强 [题点多维训练] 1.下列能够用化学键的强度解释的是 (　　) A.N2的化学性质比O2稳定 B.HNO3易挥发,H2SO4难挥发 C.常温、常压下,溴呈液态,碘呈固态 D.稀有气体很难发生化学反应 解析:选A　A项,N2的化学性质比O2稳定是因为键能:N≡N键>O==O键;B项,HNO3易挥发,H2SO4难挥发是因为二者分子间作用力强弱不同;C项,常温、常压下,溴呈液态,碘呈固态是因为范德华力:I2>Br2;D项,稀有气体的原子均为稳定结构,故性质稳定。 2.下列说法正确的是 (　　) A.在“石蜡→液态石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是范德华力、共价键、共价键 B.某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电,则该物质中一定含有离子键 C.干冰溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力 D.H2O分子之间的作用力大于H2S,故前者比后者稳定 解析:选B　“石蜡→液态石蜡→石蜡蒸气”属于物质的三态变化,属于物理变化,均破坏了范德华力,“石蜡蒸气→裂化气”发生了化学变化,破坏了共价键,所以整个变化过程中,被破坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键,A错误;固态不导电,则固体中没有自由移动的离子或自由移动的电子,不是金属,熔融时能导电,说明其可以电离出自由移动的离子,其构成微粒一定为离子,则一定为离子化合物,B正确;二氧化碳与水反应生成碳酸,发生了化学变化,共价键被破坏,C错误;稳定性与化学键有关,即水分子稳定是因H—O键键能大,而与分子间作用力无关,D错误。 3.如图所示为元素周期表短周期的一部分,其中D的原子核电荷数是B的2倍。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中,不正确的是 (　　) A B C D E A.固态的AB2升华时只需克服范德华力 B.C的氢化物分子间能形成氢键而E的氢化物分子间不能形成氢键是因为C—H键更短 C.D的单质在过量的B2中燃烧的产物为DB2 D.A与E形成的化合物分子AE4是由极性键构成的非极性分子 解析:选B　由所给部分元素周期表及D的原子核电荷数是B的2倍,可知A、B、C、D、E五种元素分别是C、O、F、S、Cl。HF分子间能形成氢键,主要是因为F的电负性大,且原子半径较小;硫在O2中燃烧生成SO2,选B。 4. [双选]光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是 (　　) A.Ru配合物中所涉及第2周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C B.如图结构的吡啶环()中,C、N的杂化方式分别为sp2、sp3 C.该配合物中Ru的配位数是4 D.HCOOH的沸点比CH3CHO高,主要原因是HCOOH分子间存在范德华力和氢键,而CH3CHO分子间只有范德华力 解析:选BC　第二周期主族元素从左向右元素电负性逐渐增大,因此电负性由大到小的顺序为O>N>C,A正确;吡啶环中C、N的价层电子对数均为3,故杂化方式均为sp2,B错误;由题图结构可知,该配合物中Ru的配位数是6,C错误;HCOOH还存在分子间氢键,因此HCOOH的沸点比CH3CHO的高,D正确。 5.(2025·山东卷)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是 (　　) 性质差异 主要原因 A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C D 熔点:MgO>NaF 离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-　 解析:选A　H2O沸点高于H2S的主要原因是H2O分子间存在氢键、H2S分子间不存在氢键,A错误;HClO酸性强于HBrO是因为Cl的电负性大于Br,导致O—H键极性更强,更易电离H+,B正确;金刚石硬度大于晶体硅是因为C原子半径小于Si,C—C键键能更大,共价结构更稳定,C正确;MgO和NaF均属于离子晶体,离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小,离子半径越小、离子电荷越多的,其晶格能一般较大,其熔点更高;MgO熔点高于NaF是因为Mg2+和O2-的电荷高于Na+和F-,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $