分子间作用力和氢键

2011 年 3 月

1 ．下列物质中属于共价化合物的是（ ）A ． Na2O2 B ． NaHSO4 C ． HNO3 D ．I2

2 ．下列物质中，具有非极性键的离子化合物是（ ）A ． H2O2 B ． MgF C ． NaOH D ． Na2

O2

3 ．下列叙述正确的是（ ） A ．含有共价键的化合物一定是共价化合物 B ．在气态单质分子中一定存在共价键 C ．在共价化合物中一定存在共价键 D ．离子化合物中只含有离子键

　

C

D

C

下列物质中①CO2 、②KCl 、③CaBr2 、④O2 、⑤NH4Cl 、⑥Ca(OH)2 、⑦N2 、⑧HCl 、⑨NH3 、⑩Na2O2 请用以上编号填空

(1) 只有非极性键的是

(2) 只有极性键的是

(3) 只有离子键的是

(4) 有离子键 , 也有非极性键的是

(5) 有离子键 , 也有极性键的是

(6) 属于离子化合物的是

(7) 属于共价化合物的是

①⑧⑨④⑦

⑩②③

⑤⑥

①⑧⑨②③⑤⑥⑩

H N H ClH

H

.

.

.

.....

. .. . . .. .

+ - ..

.

..

...

. . . .. .. .H O Ca O H2+ -- .

.

.

...

. . . .. .Na O O Na..

2-+ +

微粒间的作用——三键一力

三键一力化学键

离子键共价键

金属键分子间作用力

“三键一力”是微观粒子（原子、分子、离子）结合在一起构成客观物质的四种基本作用力，它的强弱不仅决定着物质的存在形态（气、固、液），熔沸点高低，硬度大小，而且与物质的化学性质也有密切的关系

O

H H

表示共价键

没有化学键

一、化学键1. 定义：使离子相结合或使原子相结合的作用力

离子键 :

2. 分类：

使阴阳离子之间的相互作用 ( 静电作用 ) ，叫做离子键。

原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。叫共价键

金属键：金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键。存在于金属单质或金属合金中 .

共价键 :

二、化学反应的实质：

练习：解说 H2 和 N2 生成 NH3 的过程。

第一步 : 反应物分子中化学键断裂成原子 ;

第二步 : 原子间通过新的化学键重新组合成新的分子 .

例： H2 和 Cl2 生成 HCl

旧化学键断裂和新化学键形成的过程 .

注意 :离子化合物溶于水（或受热熔化）时会破坏离子键 ,

从水溶液中结晶形成离子化合物时会形成离子键 ;

但这两个过程均属于物理变化 . 所以破坏化学键不一定发

生化学变化 , 但化学变化过程中一定有化学键的断裂和新化学键

的形成 .

想一想：1 、将水由液态变成气态在一个大气压下需100℃ ，将 1 摩水由液态变成气态需 47.3KJ 。2 、将水分子拆成氢原子、氧原子需 1000℃ 以上；将 1 摩水拆成氢原子、氧原子需436KJ 。

为什么以上两种变化所消耗的能量有

这么大的差距呢？

三、分子间作用力和氢键1 、分子间作用力

定义 : 把分子聚集在一起的作用力 . 又称范德华力。

特点 :

(1)比化学键弱得多 , 它主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质 , 而化学键主要影响物质的化学性质 .

(2) 分子间作用力只存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质分子之间 ,及稀有气体分子之间 . 像 SiO2 、金刚石等由共价键形成的物质的微粒之间不存在分子间作用力 .

(3) 分子间作用力的范围很小 ,

只有分子间的距离很小时才有。

（ 4 ）一般来说，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、沸点越高。如卤素单质：

F2

Cl2

Br2

I2

F2

Cl2

Br2

I2

沸点

熔点

相对分子质量

0-50-100-150-200

-250

50100150200250

50

100 150

200250

温度 /℃

卤素单质的熔、沸点与相对分子质量的关系

应用：对于四氟化碳、四氯化碳、四溴化碳、四碘化碳，其熔沸点如何变化？

0-50

-100

-150

-200

-250

50

100

150

200

250

100 300200 400

温度 /℃

相对分子质量×

×

×

500

×

×

×

×

CF4

CCl4

CBr4

CF4

CCl4

CBr4

CI4

沸点 熔点

四卤化碳的熔沸点与相对原子质量的关系

为什么 HF 、 H2O 和 NH3 的沸点会反常呢？

讨论：一些氢化物的沸点

2 、氢键NH3 、 H2O 、 HF 等分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用 , 这种相互作用叫氢键 .

注意 :1 ）、氢键不是化学键 , 通常看作一种较强的分子间作用力 .

3) 、 NH3 、 H2O 、 HF 的分子之间既存在分子间作用力 , 又存在氢键4) 、氢键的形成不仅使物质的熔沸点升高 , 对物质的溶解度、硬度等也有影响 .

氢键能级：比化学键弱很多，但比分子间作用力稍强

2 ）、表示方法： X—H…Y—H （ X.Y 可相同或不同，一般为 N 、 O 、 F ）。

结果 1 ：氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如：水的沸点高、氨易液化等。这是因为固体熔化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力和氢键

结果 2 ：氢键的形成对物质的溶解性也有影响，如： NH3 极易溶于水。

氢键作用：

使物质有较高的熔沸点 (H2O 、 HF 、 NH3) 使物质易溶于水 (C2H5OH ， CH3COOH) 解释一些反常现象

归纳 : 分子间作用力与化学键的比较作用微粒 作用力大小 意义

化学键

范德华力

原子间

分子之间

作用力大

作用力小

影响化学性质和物理性质

影响物理性质（熔沸点等）

氢键非化学键 , 属分子间作用力 .

化学键是分子内相邻原子间存在的强烈的相互作用 :

而分子间作用力是分子间存在的相互作用，比化学键弱的多

两种重要的电子构型

10 电子型

单原子分子 :Ne

气态氢化物 :HF 、 H2O 、 NH3 、 CH4

阳离子 :Na+ 、 Mg2+ 、 Al3+ 、 NH4+ 、 H3O+

阴离子 :F- 、 OH-

18 电子型

单原子分子 :Ar

气态氢化物 :HCl 、 H2S 、 PH3 、 SiH

4

阳离子 :K+ 、 Ca2+

阴离子 :Cl- 、 HS- 、 S2-

9+9型 :F-F 、 NH2-NH2 、 HO-OH 、 CH3-CH3 、

CH3-OH 、 CH3-NH2

[ 练习 ]

1 、下列叙述正确的是（ ） A ． O2 分子间存在着非极性共价键 B ． CO2 分子内存在着极性共价键 C ． SO2 与 H2O 反应的产物是离子化合物 D ．盐酸中含有 H+ 和 Cl- ，故 HCl 为离子

化合物

Ｂ

2. 下列过程中，共价键被破坏的是 ( )A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.蔗糖溶于水 D.氯化氢气体溶于

水

3.最近，科学研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为 C60 ，下列说法正确的是A.C60 的熔沸点高B.C60 和金刚石都是碳单质C.C60 中含离子键D.C60 中只有共价键

D

BD

含有共价键的化合物一定是共价化合物

全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物

在气态单质分子里一定有共价键

错，如 NH4Cl 等铵盐

错，如： NaOH Na2SO4

错， He 、 Ne 等稀有气体

4.判断：

按要求写出下列物质的化学式三核 10 电子分子

五核 10 电子阳离子

四核 18 电子分子二核 18 电子阴离子

H2O PH3

NH4+ HS-

练习 5 ：下列变化中，不需要破坏化学键的是 （ ） 　 A ．加热氯化铵 　　　 B ．干冰气化 C ．食盐溶于水 　　 D ．氯化氢溶于水

B

6. 下列物质中含有共价键的离子化合物是A.Ba(OH)2 B.CaCl2

C.H2O D.H2

A

7. 在下列分子结构中，原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是

A.CO2 B.PCl3 C.CCl4 D.NO2

D

【课堂练习】

4. 下列物质受热熔化时，不需要破坏化学键的是 A. 食盐 B. 纯碱 C. 干冰 D. 冰

CD

8. 下列各分子中，化学键类型有差异的是A.H2O 、 CO2 B.MgF2 、 H2O2

C.NaOH 、 Ba(OH)2 D.NaCl、 KCl

B

C9. 下列每种粒子中，所含化学键完全相同的是A.Na2O2 B.H2O2 C.H2O D.NH4Cl

10. 关于化学键的下列叙述中，正确的是A ．离子化合物可能含共价键 B ．共价化合物可能含离子键C ．离子化合物中只含离子键 D ．共价化合物中不含离子键

AD

第一步 :

第二步 :

旧键断裂： H-H 、 Cl-Cl 断裂

新键形成： H-Cl 形成一个化学反应的过程 , 本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程

化学反应过程分析

例： H2 和 Cl2 生成 HCl