高中化学论文归纳有关氢键知识:定义、本质、易错点人教版
氢键知识举隅

氢键知识举隅一、形成过程N、O、F的原子半径很小,但是电负性却很大。
N—H、O—H和H—F键都是很强的极性键,共用电子对强烈地偏向N、O、F原子一端,以致使H原子几乎成了“裸核”。
这样,当它们的分子相互接近时,一个分子中的N、O、F原子与另一个分子中的H原子之间就会产生较强的相互作用——氢键。
二、知识精要①用X—H…Y来表示氢键。
式中X、Y代表N、O、F等元素的原子,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键。
②氢键比化学键弱,比范德华力强。
不属于化学键,是一种较强的分子间作用力。
③氢键有分子间氢键和分子内氢键两种。
④易形成分子间氢键的物质主要有NH3、H2O、HF等。
⑤水中氢键只在固体和液体中存在。
三、对物质性质的影响氢键的存在主要对物质的硬度、熔点、沸点和溶解度等物理性质产生影响。
在晶体内分子之间形成氢键,则晶体变硬,同时熔点有升高的倾向。
对于液体,分子间氢键也能将构成液体的分子连接起来,使液体的粘度和表面张力增加,沸点升高。
当分子能与水(溶剂)形成分子间氢键时,则该分子易溶于水(溶剂)。
若分子能形成分子内氢键时,则与水(溶剂)难于形成分子间氢键,因而这种分子难溶于水(溶剂)。
同样由于分子形成分子内氢键,分子之间不再缔合而凝聚力较小,因此这种化合物容易气化,沸点偏低。
例如,硝基苯酚的三个异构体,其中邻硝基苯酚生成分子内氢键,不能再与其它邻硝基苯酚分子和水分子生成分子间氢键,因此邻硝基苯酚容易挥发且不溶于水;间和对硝基苯酚不仅分子之间能生成氢键,且与水分子之间也能生成氢键,沸点较高且易溶于水。
四、典型例题例1:下列事实与氢键有关的是A. 水加热到很高温度都难以分解B. 水结成冰体积膨胀,密度变小C. CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随式量增大而升高D. HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱解析:A项说明水分子中氢氧共价键很强;C项为同主族非金属元素的氢化物的熔点的变化规律,与范德华力有关;D项四种卤化氢的热稳定性决定于四种卤化氢中氢卤键的大小。
氢键知识点总结

氢键知识点总结氢键是一种分子间相互作用力,它在生物化学、化学和物理学中具有重要的作用。
本文将对氢键的定义、形成、性质和应用进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和应用氢键相关知识。
1. 氢键的定义氢键指的是由于氢原子与较电负的原子(比如氮、氧、氟等)形成极性共价键所引起的一种弱分子间相互作用力。
在氢键中,氢原子与较电负原子之间存在着部分正电荷和部分负电荷,因此能够形成弱的静电吸引力。
氢键通常以“H···X”(X代表氮、氧、氟等较电负的原子)的形式表示。
2. 氢键的形成氢键的形成需要满足一定的条件,主要包括以下几点:(1)较电负的原子:氢键的形成通常需要一个较电负的原子,比如氮、氧、氟等,这些原子的电负性能够吸引氢原子的电子。
(2)氢原子:氢键的另一端需要氢原子,因为氢原子通常只有一个电子,当它与较电负的原子形成极性共价键时,会形成部分正电荷。
(3)线性排列:氢键的形成还需要原子之间的线性排列,通常是以较电负原子为中心,两个氢原子分别与它相邻的两个较电负原子形成氢键。
3. 氢键的性质氢键具有一些特殊的性质,主要包括以下几点:(1)弱相互作用:氢键是一种弱的分子间相互作用力,通常比共价键和离子键要弱很多。
这也意味着氢键比较容易被破坏和重新形成。
(2)方向性:氢键是一种方向性很强的相互作用力,它通常沿着两个原子之间的直线方向作用,因此只有在特定的几何构型下才能够形成氢键。
(3)多样性:氢键几乎可以在所有化学物质中发现,包括有机分子、水分子、蛋白质、DNA等,因此具有比较广泛的应用价值。
4. 氢键的应用氢键在生物化学、化学和物理学中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:(1)生物大分子的结构稳定性:在蛋白质、DNA和RNA分子中,氢键能够稳定它们的空间结构,从而维持它们的功能。
(2)药物设计:许多药物分子的活性部位中存在氢键供体或者受体,因此设计合适的氢键结构可以提高药物的活性和选择性。
与氢键相关的考点

与氢键相关的考点氢键是一种特殊的化学键,具有重要的物理和化学性质。
在化学和生物学的学习中,我们经常会遇到与氢键相关的考点。
本文将围绕与氢键相关的几个考点展开讨论,包括氢键的定义、形成条件、性质及应用。
一、氢键的定义氢键是指氢原子与电负性较大的原子(如氧、氮、氟等)之间的非共价相互作用力。
它是由于氢原子与电负性原子形成极性共价键后,氢原子的电子云在空间上产生偏离,形成部分正电荷,在空间上与电负性原子形成吸引力。
二、氢键的形成条件1. 氢原子与电负性原子之间的距离:氢键的形成需要氢原子与电负性原子之间的距离适当。
当两个原子之间的距离小于氢键的最大作用距离时,氢键能够形成。
2. 氢键供体和受体:氢键供体是指能够提供氢原子的化合物,通常是带有氢原子的化合物。
氢键受体是指能够与氢原子形成氢键的化合物,通常是含有电负性原子(如氧、氮、氟等)的化合物。
三、氢键的性质1. 氢键的强度:氢键是一种相对较弱的相互作用力,其结合能一般在5-30 kJ/mol之间。
与共价键相比,氢键的结合能较小,但在生物体系中具有重要的作用。
2. 氢键的方向性:氢键具有较强的方向性,即氢原子与电负性原子之间形成的氢键在空间中呈线性排列。
这种方向性使得氢键在分子间的相互作用中具有特殊的性质。
3. 氢键的影响:氢键的存在可以影响分子的物理性质和化学性质。
例如,氢键可以使分子的熔点和沸点升高,增加分子的稳定性;氢键也可以影响分子的溶解度、酸碱性等性质。
四、氢键的应用1. 生物学中的氢键:氢键在生物体系中具有重要的作用。
例如,氢键在蛋白质的结构中起到了决定性的作用,使蛋白质能够保持特定的空间构型;氢键也在DNA的双螺旋结构中起到了支撑作用。
2. 药物设计中的氢键:氢键在药物设计中也被广泛应用。
通过氢键的形成,药物分子可以与靶标分子之间发生特异性的相互作用,从而实现药物的特异性识别和作用。
3. 化学反应中的氢键:氢键在一些化学反应中也起到重要的作用。
高一化学人教版 较强的分子间作用力——氢键

较强的分子间作用力——氢键[目标定位] 1.了解氢键形成的条件及氢键的存在。
2.学会氢键的表示方法,会分析氢键对物质性质的影响。
一、氢键1.比较H2O和H2S的分子组成、立体构型及其物理性质,分析H2O的熔、沸点比H2S高的原因是什么?答案H2O和H2S分子组成相似,都是V形极性分子,常温下H2O为液态,熔、沸点比H2S 高。
在水分子中,氢原子与非金属性很强的氧原子形成共价键时,由于氧的电负性比氢大得多,所以它们的共用电子对就强烈地偏向氧原子,而使氢原子核几乎“裸露”出来。
这样带正电的氢原子核就能与另一个水分子中的氧原子的孤电子对发生一定程度的轨道重叠作用,使水分子之间作用力增强,这种分子间的作用力就是氢键,比范德华力大。
硫化氢分子不能形成氢键,故水的熔、沸点比硫化氢的高。
2.氢键的概念及表示方法氢键是一种特殊的分子间作用力,它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分子中电负性很大的原子之间的作用力。
氢键的通式可用A—H…B—表示。
式中A和B 表示F、O、N,“—”表示共价键,“…”表示氢键。
3.氢键的形成条件有哪些?答案(1)要有一个与电负性很强的元素X形成强极性键的氢原子,如H2O中的氢原子。
(2)要有一个电负性很强,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N—H、H—O、H—F键的物质中,或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。
4.氢键的特征是什么?答案(1)饱和性在形成氢键时,由于氢原子半径比X、Y原子半径小得多,当氢原子与一个Y原子形成氢键X—H…Y后,氢原子周围的空间已被占据,X、Y原子的电子云的排斥作用将阻碍一个Y原子与氢原子靠近成键,也就是说氢原子只能与一个Y原子形成氢键,即氢键具有饱和性。
(2)方向性X—H与Y形成分子间氢键时,3个原子总是尽可能沿直线分布,这样可使X与Y尽量远离,使两原子间电子云的排斥作用力最小,体系能量最低,形成的氢键最强、最稳定,所以氢键还具有方向性(如下图)。
氢键知识的3个要点6个相关现象

一、氢键知识的3个要点 二、可解释的常见6个现象 1、HF、H2O、NH3熔沸点的反常现象
×
一、氢键知识的3个要点 二、可解释的常见6个现象 1、HF、H2O、NH3熔沸点的反常现象 2、HF为弱酸
HCl、HBr、HI均为强酸 H- F . . .H-F . . .H-F . . .H-F . . .H-F
氢键知识的3个要点6个相关现象
某些事物处于过渡状态,往往是思维的难点
一、氢键知识的3个要点 1、必有H和强非金属性原子 (F、O、N)
H- F . . .H-F . . .H-F . . .H-F . . .H-F C、P、Cl则不可
一、氢键知识的3个要点 1、必有H和强非金属性原子 (F、O、N) 2、非化学键 (化学键>氢键>分子间作用力) 3、常见分子 ( HF H2O NH3 C2H5OH CH3OH 蛋白质等)
...
H H-N-H
一、氢键知识的3个点
二、可解释的常见6个现象
1、HF、H2O、NH3熔沸点的反常现象 2、HF为弱酸
3、冰的密度小于液态水
4、NH3易液化 5、NH3极易溶于水形成NH3H·H2O
H-N. . .H-O-H H
某些事物处于过渡状态,往往是思维的难点
一、氢键知识的3个要点 二、可解释的常见6个现象 1、HF、H2O、NH3熔沸点的反常现象 2、HF为弱酸 3、冰的密度小于液态水 4、NH3易液化 5、NH3极易溶于水形成NH3·H2O 6、C2H5OH CH3OH CH3COOH 等与H2O水能任意比互溶
缔合分子(HF)n
一、氢键知识的3个要点 二、可解释的常见6个现象 1、HF、H2O、NH3熔沸点的反常现象 2、HF为弱酸 3、冰的密度小于液态水
氢键知识点归纳

氢键知识点归纳
氢键知识点归纳
(1)概念:已经与电负性很大的原子(如N、O、F) 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(如N、O、F)之问的作用力。
如水分子问的氢键如下图所示。
(2)表示方法:A—H…B一(A、B为N、O、F“一” 表示共价键,“…”表示形成的氢键)。
(3)分类(4)属性:氢键不属于化学键,它属于一一种较强的分子间作用力,其作用能大小介于范德华力和化学键之间。
(5)对物质性质的影响
①氢键对物质熔、沸点的影响。
分子问存在氧键时,破坏分子问的氢键,需要消耗更多的能量,所以存在氢键的物质具有较高的熔点和沸点。
例如:氮族、氧族、卤素中的N、O、F的氧化物的熔、沸点的反常现象。
②氢键对物质溶解度的影响:氢键的存在使物质的溶解性增大。
例如:NH3极易溶解于水,主要是由于氨分子和水分子之问形成了氢键,彼此互相缔合,因而加大了溶解。
再如乙醇、低级醛易溶于水,也是因为它们能与水分子形成氢键。
③氢键的存在会引起密度的变化。
水结冰时体积膨胀、密度减小的反常现象也可用氢键解释:在水蒸气中水以单个的水分子形式存在;在液态水中,通常是几个水分子通过氢键结合,形成(H2O)n小集团;在固态水(冰)中,水分子大范围地以氢键互相连接,成为疏松的晶体,因此在冰的结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小。
④分子内氢键与分子间氢键对物质性质的不同影响:氢键既可以存。
氢键知识点归纳

氢键知识点归纳
(1)概念:已经与电负性很大的原子(如N、O、F) 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(如 N、O、F)之问的作用力。
如水分子问的氢键如下图所示。
(2)表示方法:A—H…B一(A、B为N、O、F“一” 表示共价键,“…”表示形成的氢键)。
(3)分类(4)属性:氢键不属于化学键,它属于一一种较强的分子间作用力,其作用能大小介于范德华力和化学键之间。
(5)对物质性质的影响
①氢键对物质熔、沸点的影响。
分子问存在氧键时,破坏分子问的氢键,需要消耗更多的能量,所以存在氢键的物质具有较高的熔点和沸点。
例如:氮族、氧族、卤素中的N、O、F的氧化物的熔、沸点的反常现象。
②氢键对物质溶解度的影响:氢键的存在使物质的溶解性增大。
例如:NH3极易溶解于水,主要是由于氨分子和水分子之问形成了氢键,彼此互相缔合,因而加大了溶解。
再如乙醇、低级醛易溶于水,也是因为它们能与水分子形成氢键。
③氢键的存在会引起密度的变化。
水结冰时体积膨胀、密度减小的反常现象也可用氢键解释:在水蒸气中水以单个的水分子形式存在;在液态水中,通常是几个水分子通过氢键结合,形成(H2O)n小集团;在固态水(冰)中,水分子大范围地以氢键互相连接,成为疏松的晶体,因此在冰的结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小。
④分子内氢键与分子间氢键对物质性质的不同影响:氢键既可以存。
判断氢键的标准-概述说明以及解释

判断氢键的标准-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述氢键是一种重要的化学键,广泛存在于生物、化学和材料科学中。
它的形成能够影响物质的性质和结构,因此对于准确判断和理解氢键的标准具有重要意义。
在过去的几十年里,研究人员通过实验和理论计算等方法,探索了氢键的形成和相互作用机制。
根据这些研究成果,我们可以将氢键定义为一种由氢原子和非金属原子之间的相互作用所形成的弱键。
其中,氢原子与一个电负性较高的原子(如氧、氮或氟)之间存在着强烈的电荷差异,这种极性使得氢原子成为了一个部分正电荷的原子,而与其相互作用的电负性较高的原子则成为了一个部分负电荷的原子。
4. 引用\[1] Example Reference文章结构部分的内容可以如下编写:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述和探讨:2. 正文2.1 第一个要点在这一部分,我们将详细介绍判断氢键的第一个标准。
首先,我们将解释氢键的概念和定义,包括氢键的形成原理和条件。
接着,我们将介绍不同方法和技术用于检测和测量氢键的存在与强度。
我们还将探讨氢键的种类和特性,以及其在自然界和化学领域中的重要性。
2.2 第二个要点在第二个要点中,我们将进一步研究判断氢键的标准。
我们将介绍更多的实验技术和理论模型,以帮助我们更准确地判断和描述氢键的性质。
我们将介绍一些先进的计算方法和模拟技术,以及在研究氢键中的应用。
此外,我们还将探讨一些相关的研究和领域,如氢键的动力学和热动力学性质。
3. 结论3.1 总结第一个要点在这一小节中,我们将对第一个要点进行总结,并回顾我们在判断氢键的标准上所取得的进展和发现。
我们将总结我们对氢键性质的理解,并讨论其在实际应用中的潜在价值。
3.2 总结第二个要点最后,我们将总结第二个要点,并再次强调判断氢键的标准的重要性。
我们将指出当前研究中的不足和挑战,并提出未来的研究方向和发展前景。
我们也将探讨可能的应用领域和潜在的应用效益,以推动氢键相关研究的进一步发展。
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归纳有关氢键知识
氢键的内容课本上讲得不多,很容易被学生忽略,也是考试中的丢分点,我把有关内容归纳如下:
㈠定义
分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用,这种静电吸引作用就是氢键。
㈡本质
强极性键(X—H)上的氢核与电负性很大的孤对电子并带有部分负电荷的原子Y之间的静电引力。
它比化学键弱得多,只能在21千焦每摩尔左右,而一般化学键至少每摩尔有100多千焦。
但比分子间作用力稍强,通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。
氢键结合的情况如果写成通式,可用X—H …Y表示,X与Y可以相同也可以不同,X与Y代表F、O、N等电负性大而原子半径较小的非金属原子,即相同分子或不同分子之间可能形成氢键。
HF、H2O、NH3的分子之间存在氢键,H2O和NH3分子之间也可形成氢键。
某些分子内,例如HNO3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键,分子内氢键由于受环状结构的限制,X—H …Y往往不能在同一直线上。
㈢性质
氢键通常是物质在液态时形成的,但形成后有时也能继续存在于某些液态甚至气态物质之中。
例如在气态、液态和固态HF中都有氢键存在。
能够形成氢键的物质是很多的,如水、水合物、无机酸和某些有机化合物。
氢键的存在,影响到物质的某些性质。
1.熔点、沸点
分子间有氢键的物质熔化或气化时,除了要克服纯粹的分子间作用力外,还必须提高温度,额外的提供一份能量来破坏分子间的氢键,故这些物质的熔点,沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。
例如,熔点、沸点:HF>HI、H2O>H2Te、NH3>AsH3等。
分子内生成氢键,熔点、沸点常降低。
例如,有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点(45℃)比有分子间氢键的间位熔点(96℃)和对位熔点(114℃)都低。
2.溶解度
在极性溶剂中,如果溶质和溶剂分子之间可形成氢键,溶质的溶解度增大。
例如,HF、NH3在水中的溶解度比较大。
3.粘度
分子间有氢键的液体,一般粘度较大,例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为粘稠状液体。
4.密度
液体分子间若形成氢键,有可能发生缔合现象,即通过氢键联系在一起的复杂分子,若干个简单分子连成复杂分子而又不会改变原物质化学性质,结果会影响液体的密度。
例如,
常温下液态水中除了简单水分子外,还有(H 2O)n (n 为大于或等于2的正整数),温度降低,有利于水分子的缔合。
在0℃,全部水分子结成冰,水分子大范围以氢键相联结,形成相当疏松的晶体,从而在结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小,可浮于水面。
衔接练习:
1.
分子内通过氢键又形成了一个六元环,用“结构式”表示硝基,用“…”表示氢键,画出上述分子的结构式
——————。
答案:
2.NH
3.H 2O 的电离方程式为NH 3.H 2
O NH 4++OH -,试判断NH 3溶于水后,形成的NH 3.H 2O 的合理结构是——————(填序号)
(a) (b)
答案:b
3.固态HF 、HCl 属于(填晶体类型名称)————晶体,其中沸点较高的是————,导致这一结果的原因与产生下列情况的原因相同的是————(填选项代号)。
A 、氨气容易液化
B 、冰的密度小于液态水
C 、干冰的熔点远小于二氧化硅
D 稳定性:NH 3<H 2O<HF
解析:固态的HF 、HCl 属于分子晶体,因为HF 分子间形成氢键,熔点,沸点比同系列氢化
NO 2 OH
物的熔点、沸点高。
用氢键可以解释A、B,C中干冰的熔点远小于二氧化硅,是因为干冰是分子晶体而二氧化硅是原子晶体,C错误;D中稳定性:NH3<H2O<HF,稳定性和非金属性强弱有关,非金属性越强,氢化物越稳定,D错误。
答案:分子HF AB
4.水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于分
子间作用力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。
在
冰中每个水分子被四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。
⑴1摩尔冰中有————摩尔氢键。
⑵水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2
的存在,可采用的方法是————。
A.把1升水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢
气的体积。
B. 把1升水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量。
C. 该水蒸气冷凝后,测水的PH。
D. 该水蒸气冷凝后,测氢氧原子个数比。
⑶水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为:————。
已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能原因是——————。
⑷在冰的结构中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。
在冰晶体中除氢键外,还存在范德华力(11千焦每摩尔)。
已知冰的升华热是51千焦每摩尔,则冰晶体中每个氢键的能量是——————。
解析:⑴水分子间的氢键如图所示,一个水分子周围有四个氢键,用分摊法可知平均每个水分子最多形成4×1/2=2个氢键。
⑵AB A中若有(H2O)2存在,产生
氢气的体积增大;B中若有(H2O)2存在,浓
硫酸增重的质量增加;C中是否有(H2O)2,
水的PH不变;D中是否有(H2O)2,氢氧原
子个数比都为2:1。
⑶H2O+ H2O H3O+ +OH-双氧水
的相对分子质量比水的相对分子质量稍大,但题中强调沸点明显高于水,因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键的作用。
⑷20 每个水分子最多形成2个氢键,冰升华时需要破坏氢键和范德华力。
则冰晶体中每个氢键的能量是(51-11)/2=20千焦每摩尔。
答案:(1)2 (2)AB (3)H2O+ H2O H3O+ +OH-
双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键的作用。
(4)20千焦每摩尔。