第2章 05 第三节 分子结构与物质的性质 02 第2课时 分子间的作用力(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年化学选择性必修二学生用书（人教版）

第2课时　分子间的作用力 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 范德华力　氢键　分子　相互作用力　弱　越大　相似　越大 熔点　沸点　越高 [问题思考] (1)提示:卤素单质从F2到I2,熔点和沸点越来越高。 (2)提示:结构和组成相似的由分子构成的物质的熔沸点取决于范德华力的大小,随着相对分子质量的增大,范德华力逐渐增大,熔沸点逐渐升高。 知识迁移应用 例1　D　[解析] 范德华力的实质是一种电性作用,但是范德华力是分子间较弱的作用力,它不是化学键,故A错误;范德华力比化学键弱,故B错误;范德华力只对由分子组成的物质的熔沸点有影响,故C错误;分子间都存在范德华力,则稀有气体的分子间存在范德华力,故D正确。 例2　(1)I2>Br2>Cl2>O2>N2>H2 (2)相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高 学习任务二 课前自主预习 1.很大　氢原子　原子 2.共价键　氢键 3.分子内　分子间　分子内　分子间　低于 4.升高　降低 [问题思考] (1)提示:对于组成和结构相似的分子来说,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,故HI>HBr>HCl。但由于HF分子间形成了氢键,增大了分子之间的作用力,虽然其相对分子质量小,但沸点最高。 (2)提示:首先被蒸出的物质为A。因为A易形成分子内氢键,B易形成分子间氢键,所以B的沸点比A的高。 知识迁移应用 例3　B　[解析] NO有N和O,但不能形成氢键,A项错误;由于接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互缔合,形成缔合分子,所以接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大,B项正确;分子间氢键使物质熔点、沸点升高,而分子内氢键则会使物质熔点、沸点降低,C项错误;氢键属于分子间的作用力,不属于化学键,D项错误。 例4　B　[解析] 从氢键的形成原理上讲,A、B都成立;但从空间结构上讲,由于氨分子是三角锥形结构,N易提供孤电子对,故以B方式结合空间位阻小,结构更稳定;从氨水的性质分析,依据NH3·H2ON+OH-可知答案是B。 学习任务三 课前自主预习 非极性　极性 [问题思考] (1)提示:NH3为极性分子,CH4为非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规律,NH3易溶于水,而CH4不易溶于水,且NH3与水分子之间可形成氢键,使得NH3更易溶于水。 (2)提示:I2和CCl4都是非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规律,碘易溶于CCl4,在水中溶解度较小。 (3)提示:“相似相溶”也适用于分子结构的相似性。低碳醇中的烃基较小,分子中的—OH与水分子中的—OH相近,因而低碳醇能与水互溶;而高碳醇的烃基较大,其分子中的—OH与水分子中的—OH相似因素小,因而高碳醇在水中的溶解度明显减小。 知识迁移应用 例5　A　[解析] 氯气易溶于NaOH溶液是因为氯气与氢氧化钠反应生成水、氯化钠和次氯酸钠,不能用“相似相溶”规律解释,故A项符合题意;碘和四氯化碳都是非极性分子,根据“相似相溶”规律,碘易溶于四氯化碳,用CCl4萃取碘水中的碘,能用“相似相溶”规律解释,故B项不符合题意;二氧化硫和水都是极性分子,所以二氧化硫易溶于水,能用“相似相溶”规律解释,故C项不符合题意;苯是非极性分子、水是极性分子,所以苯与水不互溶,混合静置后分层,能用“相似相溶”规律解释,故D项不符合题意。 例6　C　[解析] HX(X为卤素原子) 为极性分子,H2O为极性分子,CCl4为非极性分子,根据“相似相溶”规律可知,卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳,故A正确;H2O为极性分子,I2为非极性分子,汽油的主要成分的极性很弱,通常视为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,碘易溶于汽油,微溶于水,故B正确;NaCl为离子化合物,易溶于水,不易溶于有机溶剂,故C错误;CH4为非极性分子,H2O为极性分子,汽油的主要成分的极性很弱,通常视为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,甲烷易溶于汽油,难溶于水,故D正确。 【课堂评价】 1.(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)× 2.B　[解析] ①Na2O2中存在离子键和非极性键,②SiO2中只存在极性键,③白磷中存在共价键和范德华力,④金刚石中只存在共价键,⑤CaCl2中只存在离子键,⑥干冰中存在共价键和范德华力。 3.A　[解析] 非金属性:F>O,所以稳定性:HF>H2O,与氢键无关,A符合题意;水分子间可形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,所以沸点:H2O>H2S,B不符合题意;氨分子与水分子间可形成氢键,增大溶解性;甲烷分子与水分子间不能形成氢键,所以溶解性(水中):NH3>CH4,C不符合题意;水分子间存在氢键,氢键具有方向性,导致水结冰时存在较大空隙,故冰的密度比液态水的小,D不符合题意。 4.D　[解析] HF分子间存在氢键F—H…F—,使氟化氢分子间的作用力增大,所以卤化氢中氟化氢的沸点较高,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沸点比对羟基苯甲醛的沸点低,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,但形成氢键的原子不一定总在一条直线上,如中形成分子内氢键的三个原子不在一条直线上,D错误。 5.B　[解析] 步骤①为固态氨熔化,破坏氢键和范德华力,A错误;步骤②为液氨汽化,破坏了范德华力、氢键,B正确;步骤③气态氨分解为N2和H2,破坏氮氢极性共价键,C错误;步骤④气态H2解离为氢原子,破坏了非极性共价键,D错误。 6.(1)SiH4　CH4和SiH4是结构相似的分子,SiH4相对分子质量更大,分子间作用力更强,因此沸点更高　(2)NH3　N的非金属性强于P,因此NH3的热稳定性强于PH3　(3)HF　HF中存在分子间氢键,分子间作用力更强,沸点更高 [解析] (1)从表格可知,CH4和SiH4中沸点较高的是SiH4,原因是CH4和SiH4是结构相似的分子,SiH4相对分子质量更大,分子间作用力更强,因此沸点更高。(2)根据表格可知,NH3的分解温度高于PH3,原因是NH3和PH3分别为N和P的最简单氢化物,N的非金属性强于P,因此NH3的热稳定性强于PH3,即NH3的分解温度高于PH3。(3)HF和HCl是结构相似的分子,但是HF中存在分子间氢键,分子间作用力更强,沸点更高,因此降温时,HF先液化。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　分子间的作用力 ◆ 学习任务一　范德华力及其对物质性质的影响 【课前自主预习】 分子间作用力最常见的是　　　　　　　　和　　　　　　。  [问题思考] 单质 熔点/℃ 沸点/℃ F2 -219.6 -188.1 Cl2 -101.0 -34.6 Br2 -7.2 58.78 I2 113.5 184.4 (1)分析上表,总结卤素单质的熔沸点有什么变化规律? (2)怎样解释卤素单质熔沸点的变化规律? 【核心知识讲解】 1.范德华力的正确理解 范德华力很弱,远小于化学键的键能,比化学键的键能小1~2个数量级,范德华力的实质是电性作用,其主要特征有以下几个方面: (1)广泛存在于分子之间。 (2)只有分子间充分接近时才有范德华力,如固体和液体物质中范德华力较大,气态物质中范德华力较小。 (3)范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许,分子总是尽可能多地吸引其他分子。 2.影响范德华力的因素 (1)一般地,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大。 (2)相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大。如CO为极性分子,N2为非极性分子,范德华力:CO>N2。 (3)分子组成相同,但结构不同的物质(即互为同分异构体),分子的对称性越强,范德华力越小。 3.范德华力对物质性质的影响 范德华力主要影响分子构成的物质的熔点、沸点等物理性质。而化学键主要影响分子构成的物质的化学性质。 一般规律:范德华力越大,物质的熔点、沸点越高。 (1)组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔点、沸点通常越高。如熔点、沸点:F2<Cl2<Br2<I2;CF4<CCl4<CBr4<CI4。 (2)相对分子质量相近的物质,分子的极性越小,范德华力越小,物质的熔沸点通常越低。如熔沸点:N2<CO。 (3)分子组成相同的物质(即互为同分异构体),分子对称性越强,范德华力越小,物质的沸点通常越低。如沸点:对二甲苯<间二甲苯<邻二甲苯。 【知识迁移应用】 例1 下列关于范德华力的叙述正确的是 (　) A.范德华力是一种较弱的化学键 B.分子间存在的强于化学键的相互作用 C.直接影响所有物质的熔点、沸点 D.稀有气体的分子间存在范德华力 例2 有下列物质及它们各自的沸点: Cl2:239 K　O2:90.1 K　N2:75.1 K H2:20.3 K　I2:454.3 K　Br2:331.9 K (1)据此判断,它们分子间的范德华力由大到小的顺序是　 。  (2)这一顺序与相对分子质量的大小有何关系　 。  ◆ 学习任务二　氢键及其对物质性质的影响 【课前自主预习】 1.定义 由已经与电负性　　　　的原子(如N、F、O)形成共价键的　　　　与另一个电负性很大的　　　　之间形成的作用力。  2.表示方法 氢键通常用X—H…Y—表示,“—”表示　　　　　　,“…”表示形成的　　　　。  3.分类 氢键可分为　　　　氢键和　　　　氢键。例如:存在　　　　氢键,  存在　　　　氢键。如图所示:  前者的沸点　　　　后者。  4.氢键对物质性质的影响 氢键主要影响物质的熔点、沸点,分子间氢键使物质熔点、沸点　　　　,分子内氢键使物质熔点、沸点　　　　。  [问题思考] (1)卤族元素气态氢化物的沸点的大小顺序是HF>HI>HBr>HCl,试分析其原因。 (2)工业上用水蒸气蒸馏法将A()和B()进行分离,首先被蒸出的成分是哪一种?为什么? 【核心知识讲解】 1.氢键的形成条件(氢键用X—H…Y—表示) (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N—H、H—O、H—F的物质中,或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。 2.氢键的特征 (1)氢键是一种分子间作用力,但不同于范德华力,也不属于化学键。　 (2)氢键是一种较弱的作用力,比化学键的键能小1~2个数量级,与范德华力数量级相同,但比范德华力明显的强。 (3)氢键具有方向性(X-H…Y尽可能在同一条直线上)和饱和性(一个X-H只能和一个Y原子结合),但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。 3.氢键的强弱 (1)X—H…Y—:X和Y的电负性越大,吸引电子能力越强,则氢键越强。如:F电负性最大,得电子能力最强,因而F—H…F—是最强的氢键。 (2)氢键强弱顺序:F—H…F>O—H…O>O—H…N>N—H…N(注意:C原子吸引电子能力较弱,一般不形成氢键)。 F—H…F O—H…O N—H…N 氢键键能/ (kJ·mol-1) 28.1 18.8 5.4 共价键键能/ (kJ·mol-1) 568 462.8 390.8 4.氢键对物质性质的影响 (1)氢键对物质熔点、沸点的影响 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。如沸点:NH3>PH3。 ①第ⅤA族~第ⅦA族元素的简单氢化物中,NH3、H2O和HF的熔点、沸点比同主族相邻元素的简单氢化物的熔点、沸点高,这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 ②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:邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸。 (2)氢键对物质溶解度的影响 如果溶质与溶剂之间能形成氢键,则溶解度增大。例如,由于氨分子与水分子间能形成氢键,且二者都是极性分子,所以NH3极易溶于水。低级的醇、醛、酮等可溶于水,都与它们的分子能与水分子间形成氢键有关。 (3)氢键对水分子性质的影响 在水中,一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子是沿该氧原子的一个sp3杂化轨道的方向形成氢键,因此当所有水分子全部缔合——结冰后,所有的水分子按一定的方向全部形成了氢键,成为晶体,因此在冰的结构中形成许多空隙,造成体积膨胀,密度减小。故冰的体积大于等质量的水的体积,冰的密度小于水的密度。接近水的沸点时水蒸气形成缔合分子,水蒸气的相对分子质量的测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 (4)氢键对物质电离性质的影响 如邻苯二甲酸的电离平衡常数Ka1与对苯二甲酸的电离平衡常数Ka1相差较大。 【知识迁移应用】 例3 关于氢键,下列说法正确的是 (　) A.分子中有N或O或F,分子间就存在氢键 B.可以用氢键解释接近沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大 C.分子间氢键和分子内氢键都会使熔点、沸点升高 D.氢键比范德华力强,所以它属于化学键 例4 氨溶于水中,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为 (　) A. B. C. D. ◆ 学习任务三　溶解性 【课前自主预习】 “相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于 　　溶剂,极性溶质一般能溶于　　　　溶剂。  [问题思考] (1)比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶解度不同? (2)为什么可以用CCl4萃取碘水中的碘? (3)怎样理解低碳醇与水互溶,而高碳醇在水中的溶解度却很小? 【核心知识讲解】 影响物质溶解性的因素 【知识迁移应用】 例5 下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是 (　) A.氯气易溶于NaOH溶液 B.用CCl4萃取碘水中的碘 C.二氧化硫易溶于水 D.苯与水混合静置后分层 例6 下列叙述不正确的是 (　) A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳 B.碘易溶于汽油,微溶于水 C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油 D.甲烷易溶于汽油,难溶于水 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力,故HI的沸点比HCl的高 (　) (2)H2O的热稳定性大于H2S,是因为H2O分子间存在氢键 (　) (3)I2在酒精中易溶,故可用酒精萃取碘水中的碘 (　) (4)氢键是化学键的一种,故其作用力大于范德华力 (　) (5)同主族非金属元素简单氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高 (　) (6)水蒸气、液态水和冰中均存在氢键 (　) (7)任何物质中都存在范德华力,而氢键只存在于含有N、O、F的物质中 (　) 2.共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力。下列物质:①Na2O2、②SiO2、③白磷、④金刚石、⑤CaCl2、⑥干冰,其中含有两种不同类型的作用力的是 (　) A.①③⑤⑥ B.①③⑥ C.②④⑥ D.①②③⑥ 3.下列事实不能用氢键解释的是 (　) A.稳定性:HF>H2O B.沸点:H2O>H2S C.溶解性(水中):NH3>CH4 D.密度:H2O(l)>H2O(s) 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()的沸点比对羟基苯甲醛()的沸点低 C.氨水中存在分子间氢键 D.形成氢键A—H…B—的三个原子总在一条直线上 5.在“固态氨液态氨气态氨气态H2H”的变化过程中,各步骤涉及粒子间主要作用力的破坏。下列有关说法正确的是 (　) A.步骤①只破坏了范德华力 B.步骤②破坏了范德华力、氢键 C.步骤③破坏了氢键、极性共价键 D.步骤④破坏了氢键、非极性共价键 6.已知: 物质 CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点/K 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度/K 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据,请回答: (1)CH4和SiH4沸点较高的是　　　　　,原因是　 　 　。  (2)NH3和PH3分解温度较高的是　　　　,原因是　 　 　。  (3)结合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时　　　　　先液化,原因是　 　 　。  学科网（北京）股份有限公司 $