专题3 第4单元 第1课时 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（苏教版）

本讲义聚焦分子间作用力核心知识点，先梳理分子间作用力的概念与分类，再详解范德华力的存在、特点、影响因素及对熔沸点和溶解度的影响，继而阐述氢键的形成条件、特征、类型及对物质物理性质的影响，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。 该资料通过典例分析（如F₂到I₂熔沸点变化）和题点训练培养科学思维，设计“冰→水→水蒸气”变化探究活动提升科学探究能力。课中辅助教师突出重点，课后学生可借助对比表格和训练题查漏补缺，强化知识应用与迁移。

第四单元　分子间作用力　分子晶体 学习目标 重点难点 1.认识分子间存在相互作用,知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力,了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。 2.借助分子晶体模型认识晶体的结构特点。 3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。 重点 1.不同类型分子间作用力的特征和实质。 2.分子晶体的结构及性质。 难点 1.运用范德华力和氢键解释、预测物质的物理性质。 2.石墨晶体的结构及晶体的共性和个性。 第1课时　分子间作用力 新知探究(一)——范德华力 1.分子间作用力 (1)概念:将分子聚集在一起的作用力称为分子间作用力。 (2)存在:共价分子之间都存在着分子间作用力。 (3)特点:分子间作用力本质上是一种静电作用,它比化学键弱得多。 (4)分类:范德华力和氢键是两种最常见的分子间作用力。 2.范德华力 (1)存在:范德华力是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力。 (2)特点:与共价键相比,范德华力比较小,一般没有饱和性和方向性。 (3)影响因素 ①分子的大小、分子的空间构型以及分子中电荷分布是否均匀等。 ②组成和结构相似的分子,其范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大。 (4)对物质性质的影响 ①范德华力对物质熔、沸点的影响 a.组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔、沸点就越高。如熔、沸点:CF4<CCl4<CBr4<CI4;CH4<C2H6<C3H8<C4H10。 b.组成相似且相对分子质量相近的物质,分子的电荷分布越不均匀,范德华力越大,其熔、沸点就越高,如熔、沸点:CO>N2。 c.在同分异构体中,一般来说,支链越多,熔、沸点就越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ②对物质的溶解度的影响 溶质与溶剂分子间的范德华力越大,物质的溶解度越大。如在273 K、101 kPa时,氧气在水中的溶解量(49 mL·L-1)比氮气在水中的溶解量(24 mL·L-1)大,就是因为O2与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大所导致的。 　　[典例]　下列物质性质的变化规律与范德华力无关的是 (　　) A.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C.CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低 D.氧气在水中的溶解量比氮气在水中的溶解量大 　　[解析]　组成和结构相似的分子,其范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大,熔、沸点逐渐升高,A、C正确;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的极性键的强弱有关,而与范德华力无关,故B错误;氧气在水中的溶解量比氮气在水中的溶解量大,是因为O2与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大,D正确。 　　[答案]　B |归纳拓展|化学键与范德华力的比较 化学键 范德华力 概念 是物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用 是一种普遍存在于固体、液体和气体中分子之间的作用力 存在 分子(或晶体)内原子间 分子间(近距离) 强弱 较强 比化学键弱得多 对物质性 质的影响 影响化学性质(分子)和物理性质(晶体) 主要影响物理性质 [题点多维训练] 1.下列有关范德华力的叙述正确的是 (　　) A.范德华力的实质也是一种电性作用,所以范德华力是一种特殊的化学键 B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同 C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力 D.范德华力非常微弱,故破坏范德华力不需要消耗能量 解析:选B　范德华力的实质是一种电性作用,但范德华力是分子间较弱的作用力,不是化学键,A错误;化学键是微粒间的强烈的相互作用,范德华力是分子间较弱的作用力,B正确;若分子间的距离足够远,则分子间没有范德华力,C错误;虽然范德华力非常微弱,但破坏它时也要消耗能量,D错误。 2.干冰气化时,下列所述内容发生变化的是 (　　) A.分子内共价键 B.分子间作用力 C.分子的性质 D.分子间的氢键 解析:选B　干冰气化,只是由二氧化碳固体变成二氧化碳气体,改变的是二氧化碳分子间的距离和分子间作用力,发生的是物理变化,与分子内的共价键、化学性质无关。二氧化碳分子间没有氢键。 3.(2025·海安中学月考)有下列两组命题,其中乙组命题正确且能用甲组命题解释的是 (　　) 序号 甲组 乙组 ① H—I键的键能大于H—Cl键的键能 HI比HCl稳定 ② H—I键的键能小于H—Cl键的键能 HCl比HI稳定 ③ HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl的高 ④ HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl的低 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 解析:选B　键能的大小影响物质的稳定性,键能越大,物质越稳定,H—Cl键的键能大于H—I键的键能,所以HCl比HI稳定。范德华力影响物质熔、沸点的高低,范德华力越大,熔、沸点越高,由于HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力,所以HI的沸点比HCl的高。 4.下列事实与分子间作用力有关的是 (　　) A.热稳定性:CH4>SiH4>GeH4 B.甘油的黏度较大 C.SiO2的熔点很高 D.金刚石的硬度很大 解析:选B　非金属简单氢化物的稳定性与非金属性有关,与分子间作用力无关,非金属性:C>Si>Ge,因此热稳定性:CH4>SiH4>GeH4,A不符合题意;SiO2的熔点很高是因为SiO2为共价晶体,熔点与共价键强弱有关,与分子间作用力无关,C不符合题意;金刚石为共价晶体,硬度与分子间作用力无关,D不符合题意。 新知探究(二)——氢键　　 1.氢键的概念及表示方法 (1)概念:氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力。 (2)表示方法 氢键的通式可用X—H…Y表示。式中X和Y表示电负性大而原子半径较小的非金属原子,“—”表示共价键,“…”表示氢键。 2.氢键的形成条件 (1)要有一个与电负性很大的元素X形成强极性键的氢原子,如H2O中的氢原子。 (2)要有一个电负性很大,含有孤电子对并带有部分电荷的原子Y,如H2O中的氧原子。 (3)X和Y的原子半径要小,这样空间位阻较小。一般来说,能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含H—N键、H—O键、H—F键的物质或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。 3.氢键的特征 (1)氢键比化学键弱,比范德华力强。 (2)氢键具有一定的方向性和饱和性。 [微点拨]　氢键与范德华力都属于分子间作用力,不属于化学键,其强度弱于化学键。 4.氢键的类型 (1)分子间氢键,如水分子间O—H…O。 (2)分子内氢键,如。 5.氢键对物质物理性质的影响 (1)对物质熔、沸点的影响:分子间存在氢键的物质,物质的熔、沸点明显高,如熔、沸点:HF>HCl;同分异构体分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高,如熔、沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛。 (2)对物质溶解度的影响:溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大,如NH3、乙醇等易溶于水。 (3)对物质密度的影响:分子间氢键的存在会使某些物质的密度反常,如水的密度比冰的密度大。 (4)对液体黏度的影响:含有分子间氢键的液体一般黏度较大,如甘油、浓硫酸等。 [微点拨]　分子间氢键对物质沸点的影响,除了与氢键的强度有关,还与形成氢键的多少有关,如水分子之间的氢键个数比HF分子间的氢键个数多,所以水的沸点比HF的沸点高。 6.生命分子中的氢键 氢键对于生命非常重要,生物体内的蛋白质和DNA的分子内或分子间都存在着大量的氢键。如DNA的双螺旋结构,它是由两条DNA大分子的碱基通过氢键配对形成的。 7.弱作用力的“强作用”——超分子化学中的万能相互作用 “超分子”被称为共价键分子化学的一次升华,超分子化学被称为“超越分子概念的化学”。在形成超分子的各种分子间相互作用中,氢键尤为特殊,被称为“超分子化学中的万能相互作用”。氢键的强度在化学键和范德华力之间,具有方向性和饱和性,使得它在超分子自组装过程中起着关键的作用。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)范德华力与氢键可同时存在于分子之间。 (√) (2)H2O的稳定性大于H2S,是因为H2O分子间存在氢键。 (×) (3)乙醇比乙醛的沸点高的原因是乙醇的相对分子质量较大。 (×) (4)冰融化成水,仅破坏氢键。 (×) (5)在A—H…B中,A、B的电负性越大,氢键越强;B的原子半径越小,氢键越强。 (√) 2.下列分子中,范德华力和氢键都存在的是 (　　) A.HF液体 B.干冰 C.H2S气体 D.CCl4 答案:A 3.氢键可以影响物质的性质。下列实验事实与氢键无关的是 (　　) A.水和甲醇相互溶解 B.NH3的熔、沸点比第ⅤA族相邻元素的氢化物高 C.羊毛织品水洗后会变形 D.食盐易溶于水 解析:选D　与水能形成分子间氢键的物质,在水中的溶解度较大,甲醇与水能形成分子间氢键,故甲醇与水互溶,故A不选;NH3分子间能形成氢键,从而增大了分子间作用力,故B不选;羊毛织品成分为蛋白质,蛋白质中含有氨基,能与水分子形成氢键,所以水洗再晒干后变形,与氢键有关,故C不选;食盐是离子晶体,溶于水形成的钠离子、氯离子分别与水形成水合离子,与氢键无关,故D选。 4.下列与氢键有关的说法错误的是 (　　) A.卤化氢中HF沸点较高,是由于HF分子间存在氢键 B.邻羟基苯甲醛()的熔、沸点比对羟基苯甲醛()的熔、沸点低 C.氨水中存在分子间氢键 D.形成氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上 解析:选D　HF分子间存在氢键,使HF分子间作用力增大,所以HF的沸点较高,A正确;邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低,B正确;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,C正确;氢键具有一定的方向性,但不是一定在一条直线上,D错误。 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>O==O;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的键能大,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。 学科网（北京）股份有限公司 $