分子间作用力和氢键
一化学键分子间作用力氢键的比较
一化学键分子间作用力氢键的比较化学键、分子间作用力和氢键是化学中常见的不同类型的相互作用力。
它们在分子之间产生不同程度的相互作用，并且对物质的性质和行为产生不同的影响。
首先，化学键是不同原子之间的原子核间互相吸引的结果，是由共价键、离子键和金属键等不同类型的键组成。
化学键的形成需要原子之间的电子重新排列以使得各个原子达到稳定的电子构型。
这种电子排列可以通过元素之间的电子共享、电子转移或者电子扩散的方式来实现。
化学键的强度取决于键的类型和原子之间的电负性差异。
通常来说，离子键的强度最大，共价键次之，金属键则较为弱。
分子间作用力是分子之间的非共价相互作用力。
分子间作用力较化学键弱，力程短，主要体现在物质的液体和固体状态中。
分子间作用力分为范德华力、静电吸引力和氢键等。
范德华力是非极性分子间的引力作用，主要由浓度偶极矩产生。
而静电吸引力是极性分子之间的互相吸引作用。
在分子中含有电荷不均匀分布的原子时，会产生局部正负电荷区，进而引发有偶极矩。
这些偶极矩可以相互作用，产生静电吸引力。
相较于化学键，分子间作用力是非常弱的力。
氢键是分子间作用力的一种特殊形式，通常发生在含有氢原子的电负性较高的原子（如氮、氧和氟）与电负性较低的原子（如氮、氧和碳）之间。
氢键形成时，氢原子与更电负的原子的部分正电荷相互作用，形成一个虚拟的氢原子。
这种相互作用力是静电吸引的一种特例，是由于电负性差异导致的分子间较强的极性相互作用力。
相比于其他分子间作用力，氢键的强度较大，能够影响物质的物理化学性质，如沸点、气相结构、溶解度和凝聚态等。
总结来说，化学键是原子之间的强有力的相互作用，通过共价键、离子键和金属键等形式存在于化合物中。
而分子间作用力是相对弱的非共价作用力，包括范德华力和静电吸引力。
氢键则是分子间作用力中的一种特殊形式，发生在含有氢原子的分子与电负性较高的原子之间。
这些相互作用力的不同特性和强度决定了物质在不同条件下的性质和行为。
分子间作用力和氢键
在大多数分子中，色散力是主要的，只有 在强极性分子中，取向力才占主导地位。
氢键( hydrogen bond ) 氢键
氢键是一个极性键中的氢原子与另一个 氢键 电负性大的原子（最常见的是F、O、N）之 间所形成的一种特殊的作用力。
A
H
B
形成氢键的条件： 形成氢键的条件： ① 有一个与电负性很大的原子A形成共价键的 氢原子； ② 有另一个电负性很大并且有孤对电子的原子 B。
H2O的结构与性质： 的结构与性质： 的结构与性质
非常规型氢键 (i) X—H……π氢键：在一个 氢键： 氢键 在一个X—H……π氢 氢 键中，π键或离域 键体系作为质子（H+） 键中， 键或离域π键体系作为质子（ 键或离域 键体系作为质子 的接受体。由苯基等芳香环的离域π键形成 的接受体。由苯基等芳香环的离域 键形成 氢键， 的X—H……π氢键，又称为芳香氢键 氢键 （aromatic hydrogen bonds）。 ）。
初赛基本要求
范德华力。氢键（形成氢键的条件、 范德华力。氢键（形成氢键的条件、氢 键的键能、 键的键能、氢键与分子结构及物理性质 关系。其他分子间作用力的一般概念。 关系。其他分子间作用力的一般概念。
分子间的力( 范德华力） 分子间的力 范德华力） 1、取向力（orientation force) 、取向力（ 存在于已取向的极性 分子间的静电引力，称为 取向力（或定向力）。 取向力 取向力与分子偶极矩的 + 平方成正比，与热力学温度 C－F － −141℃ ℃
H3N－BH3 － −104℃ ℃
(2003全国）咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其 全国）咖啡因对中枢神经有兴奋作用， 全国 结构式如下。常温下， 结构式如下。常温下，咖啡因在水中的溶解度 为2g/100g H2O，加适量水杨酸钠 ， [C6H4(OH)(COONa)]，由于形成氢键而增大咖 ， 啡因的溶解度。 啡因的溶解度。请在附图上添加水杨酸钠与咖 啡因形成的氢键。 啡因形成的氢键。
高考化学复习考点分子间作用力和氢键
考点49 分子间作用力和氢键聚焦与凝萃1．掌握分子间作用力的本质及分子间作用力与化学键的区别；2．掌握影响分子间作用力的因素，了解分子间作用力对物质性质的影响；3．了解氢键及氢键对物质性质的影响。
解读与打通常规考点1．化学键分类化学键⎩⎪⎨⎪⎧离子键共价键⎩⎪⎨⎪⎧极性（共价）键：X —Y 非极性（共价）键：X —X 2．化学反应的本质反应物分子内化学键的断裂和生成物分子内化学键的形成。
3．分子间作用力（1）定义：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。
（2）特点①分子间作用力比化学键弱得多；②影响物质的物理性质，如熔点、沸点、溶解度，而化学键影响物质的化学性质和物理性质；③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及稀有气体之间，如CH 4、O 2、Ne 等。
（3）规律一般来说，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。
例如：熔、沸点：HCl<HBr<HI ，I 2>Br 2>Cl 2>F 2，Rn ＞Xe ＞Kr ＞Ar ＞Ne ＞He 。
4．氢键（1）定义：分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。
（2）形成条件：除H 外，形成氢键的原子通常是O 、F 、N 。
（3）存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H 2O 、NH 3、HF 等分子之间。
分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。
特别提醒：（1）氢键不是化学键，是介于分子间作用力和化学键之间的一种作用力。
（2）氢键、分子间作用力的大小主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。
隐性考点氢键对物质性质的影响（1）对物质熔沸点的影响①某些氢化物分子存在氢键，如H 2O 、NH 3，HF 等，会使同族氢化物沸点反常，如H 2O>H 2Te>H 2Se>H 2S 。
②当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。
分子间作用力包括静电氢键离子偶极
分子间作用力包括静电氢键离子偶极分子间作用力是指分子之间的相互作用力，它是影响分子间相互吸引和排斥的力量。
分子间作用力的存在使得物质在固态、液态和气态之间转化，从而对物质的性质产生巨大影响。
在分子间作用力中，最常见的包括静电力、氢键和离子偶极作用力。
静电力是由于分子中正、负电荷之间的相互吸引和排斥而产生的。
当两个分子相互靠近时，正电荷与负电荷之间会产生静电作用，从而使两个分子被吸引在一起。
这种力可以使分子有组合形成固体的趋势。
氢键是分子间作用力中最重要的类型之一、氢键是通过氢原子与电负性较高的原子（如氮、氧和氟）之间的相互作用力形成的。
在氢键中，氢原子处于两个电负性原子的中心位置，并与它们形成强烈的吸引力。
氢键在许多化学和生物学过程中起到了重要的作用，例如DNA的双螺旋结构中的氢键能够保持DNA链的稳定性。
离子偶极力是由离子和偶极子之间的相互吸引或排斥产生的一种作用力。
离子是带正或负电荷的原子或分子，而偶极子是由于分子中电子云的不对称分布而产生正负电荷分开的分子。
当离子和偶极子之间靠近时，会形成吸引力或排斥力。
离子偶极作用力在溶液中起着重要的作用，因为它们可以影响到溶质在溶剂中的溶解度和分配均衡。
除了静电力、氢键和离子偶极作用力外，还存在其他类型的分子间作用力。
范德华力是由于分子中电子云的瞬时极化而产生的作用力，它是分子间的瞬时吸引力。
双极-双极作用力是由于两个偶极子之间的相互吸引或排斥而产生的作用力。
这些力在分子间的吸引和排斥中起着重要的作用。
在化学反应中，分子间作用力是关键的。
它们可以影响反应的速率、平衡和选择性。
很多化学反应都涉及到分子间的相互吸引和排斥。
例如，在溶液中，溶质分子与溶剂分子之间的相互作用力可以影响到溶质的溶解度和扩散速率。
总之，分子间作用力是影响分子间相互吸引和排斥的力量。
其中最常见的包括静电力、氢键和离子偶极作用力。
这些力影响着物质的性质和化学反应过程。
通过进一步研究分子间作用力，我们可以更好地了解物质的性质和相互作用方式。
分子间作用力和氢键课件
离子间极化越强，核间距缩短 离子间极化越强，物质熔点、沸 点就越低 离子间极化越强，物质颜色越深
化学键与物质结构
晶体
内部的原子、分子、离子等质点有规则排列的一 类固体物质统称为晶体
离子晶体
原子晶体 晶 体
一般而言：三种晶体在熔点、沸点、硬度上有： 原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体
能够形成氢键的物质是很广泛的，如水、醇、 羧酸、无机酸、氨、胺、等。在生物过程中具有意义 的蛋白质、脂肪、糖等基本物质都含有氢键。
➢分子间氢键的形成可使物质的熔点和沸点显著 升高。
化合物
HF
沸点（℃） -19.9
HCl -85.0
HBr -66.7
HI -35.4
02:29
化学键与物质结构
➢ 氢键的形成对物质的溶解度有一定的影响。 在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之
一个分子的HX与另一个分子中的Y（Y和X可以是 相同的元素)相结合而成的氢键叫做分子间氢键。
同一分子内部的X－H与Y相结合而成的氢键，叫做 分子内氢键。
02:29
化学键与物质结构
氢键的特点：
➢氢键具有方向性和饱和性。
方向性：
在形成分子间氢键时．X—H与Y在同 一直线上，这样成键可使X与Y的距离最远， 两原子电子云之间的斥力最小．所形成的 氢键最强，体系更稳定。
分子变形性越 大，色散力越
大
色散力发生在各种分子之间，并且是范德华力的主要形式。
02:29
化学键与物质结构
分子间力具有以下特性：
(1)它是存在于分子间的一种电性作用力。 (2)作用能的大小只有几个千卡／摩尔，比化学键 能(约为30－150千卡／摩尔)小一二个数量级。 (3)作用力的范围很小。三种分子间力都与分子间 距离的七次方成反比，即当分子稍为远离时，分 子间力迅速减弱。 (4)一般没有方向性和饱和性。 (5)在三种作用力中，色散力是主要的，诱导力通 常很小，只有少数极性较大(如水、氨)的分子之 间，取向力才占一定的比例或占优势。
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极分子间作用力是指由分子之间的相互作用而产生的力，包括静电力、氢键和离子偶极相互作用。
其中，静电力是由不同带电分子间的相互作用引起的，这种力的大小与它们之间的带电量成正比。
氢键是指一个氢原子与一个带有较强电负性的原子之间的化学键，氢原子与另一个分子中的带有较强电负性的原子形成氢键。
离子偶极相互作用是由于两个带正负电的分子中的离子之间的相互吸引作用而产生的，这种相互作用与两个分子中离子的电荷量有关。
这些分子间作用力对分子间的相互作用和分子结构的稳定性都有着重要的影响。
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极
分子间作用力是指分子之间的相互作用力，它们是维持分子结构和化学反应的基础。
分子间作用力包括静电、氢键、离子偶极等多种类型，下面我们将分别介绍它们的特点和作用。
静电作用力是指由于电荷之间的相互作用而产生的力。
当两个分子中的电荷不平衡时，它们之间就会产生静电作用力。
例如，当两个分子中一个带正电荷，一个带负电荷时，它们之间就会产生吸引力。
静电作用力在分子间的相互作用中起着重要的作用，它可以影响分子的构象和化学反应。
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由于氢原子与氮、氧、氟等元素形成的强电负性差而产生的。
氢键的作用力比静电作用力弱，但是它在生物分子的结构和功能中起着重要的作用。
例如，DNA分子中的氢键可以保持DNA的双螺旋结构，从而维持DNA的稳定性。
离子偶极是指分子中存在正负电荷分布不均的情况。
当分子中的正负电荷分布不均时，就会形成离子偶极。
离子偶极的作用力比静电作用力弱，但是它在分子间的相互作用中也起着重要的作用。
例如，当两个分子中一个带正电荷，一个带负电荷时，它们之间就会产生离子偶极作用力。
分子间作用力是维持分子结构和化学反应的基础，它们包括静电、氢键、离子偶极等多种类型。
这些作用力在分子间的相互作用中起
着重要的作用，它们可以影响分子的构象和化学反应，从而影响生物分子的结构和功能。
因此，研究分子间作用力对于理解生物分子的结构和功能具有重要的意义。
分子间作用力和氢键1
子间力小，硬度不大，含有极性基因的有机玻 璃等物，分子间力较大，硬度较大。
氢键
一、氢键是怎样形成的？ 氢键是由电负性较大的原子Y(通常是N,O,F) 以其孤对电子吸引强极性键H-X（X通常是 N,O,F）中的H原子形成的。 氢键通式： X—H……Y
形成氢键必须具备的条件：
分子的变形性与分子的结构、分子的大小 有关。分子结构相似，变形性主要取决于 分子的大小，分子越大，其变形性就越大。
对于极性分子，其自身就存在着偶极，成为 固有偶极或永久偶极。气态的极性分子在空间 无规律的运动着，在外加电场的作用下，分子 的正极偏向电场的负极，分子的负极偏向电场 的正极。，所有的极性分子都依电场的方向而 取向，该过程叫做分子的定向极化。同时在外 加电场的作用下，分子也会发生变形，产生诱 导偶极，所以，极性分子在外加电场中的偶极 是固有偶极与诱导偶极之和，分子的极性也进 一步加强。
氨合物、无机酸和某些有机化合物如 有机羧酸、醇、胺等分子间。特别是 在DNA分子中，碱基对通过氢键将两 条多肽链连接组成双螺旋结构，并在 DNA的复制过程中起着很重要的作用。
（2）分子内存在氢键的物质，其熔、 沸点常比没有氢键的同系列物质要降 低。
如有分子内氢键的邻硝基酚熔点 （45℃）比有分子间氢键的间位硝基 苯酚（以熔点定96℃）和对位硝基苯 酚的熔点（114℃）都低。
OH O
HC
CH
OHO
（2）除了分子间可以行形成氢键 外，分子内也可以形成氢键。 如 HNO3
再例如： 邻位硝基苯酚中的羟基O— H也可与硝基的氧原子生成氢键。
二、氢键的健长
从对氢键键长不同出发，对氢键产生两种 不同的理解：
①“X—H……Y”把整个结构叫氢键。这 样键长指X与Y间距离，如“F—H…F”键长 为255Pm。
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│
│
│
│
H
H
H
H
C. H │
H—N……O——HH ││
D. H │
H—N……H——OO ││
HH
H
H
17
干冰气化现象是物理变化还是化学变化？ 干冰气化过程中有没有破坏其中的化学键？ 那为什么干冰气化过程仍要吸收能量呢？
3
分子间作用力
许多事实证明，分子间存在着将分子聚集在一起的作用力， 这种作用力称为分子间作用力，也叫做范德华力
广泛存在于分子之间，
不存在与离子之间与 金属单质之间
只有分子之间足够靠
近时，才有分子间作 用力，如固体和液体
A.干冰 B.NaCl
C.NaOH
D.I2
E.H2SO4
14
课堂练习
下列事实与氢键有关的是 （ B ） A.水加热到很高的温度都难以分解 B.水结成冰体积膨胀，密度变小 C.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相 对分子质量的增大而升高 D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
15
课堂练习
固体冰中不存在的作用力是 ( A)
A.离子键
B.极性键
C. 氢键
D. 范德华力
16
氨气溶于水时，大部分NH3 与H2O以氢键
（用…）表示结合成NH3 ··H2O分子。根据氨水
的性质可推知NH3 ··H2O的结构式为（ D ）
A.H
B. H
│
│
N—H ……O——HH
N—H ……H——OO
12
化学键，分子间作用力，氢键的比 较
相互作用 化学键 分子间作用力
存在范围 相邻原子 (离子)之间
分子之间
作用力大
强
弱
小
影响范围 物质的物理性 物质的物 质和化学性质 理性质
氢键
某些氢化物分子之 间(NH3,H2O,HF) 比化学键弱，比 分子间作用力强
物质的物 理性质
13
课堂练习
离子键、共价键、金属键、分子间作用力都 是微粒间的作用力。下列物质中，只存在一 种作用力的是 （ B ）
5
水的汽化与分解
已知，液态水在100℃时就汽化为气态水，气态水在2000℃ 时才分解为氢气和样子，根据上述信息，请思考下列问题？ 【4】液态水汽化所需的能量大还是气态水分解所需的能量 大？ 【A】液态水100摄氏度就可以汽化，而气态水在2000摄氏 度时才会分解，因此气态水分解所需要的能量大，也就是说， 分子间作用力的能量要远远小于化学键的能量
9
氢键
【概念】像NH3，H2O，HF这样的分子之间存在着一种比 分子间作用力稍强的相互作用，这种作用使他们只能在较 高的温度下才能汽化，这种相互作用叫做氢键 【区别】氢键不是化学键，氢键比化学键弱，但是比分子 间作用力强 【影响】分子间形成氢键以后，熔沸点会升高，同时也影 响物质的溶解度。如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水 分子之间会形成氢键 【注意】氢键只存在于液体和固体中
【5】分子间作用力是否影响物质的化学性质？ 【A】不影响，只影响物理性质
分子间作用力影响哪些物理性质？
6
熔沸点与分子间作用力大小的关系
请仔细观察下面的图表，你能得出什么信息？
物质
F2
相对分子量 38
Cl2 Br2
I2
71 160 254
熔点（℃） -219.6 -101 -7.2 113.5
沸点（℃） -188.1 -34.6 58.78 184.4
分子间作用力有什么特点呢？
4
水的汽化与分解
已知，液态水在100℃时就汽化为气态水，气态水在2000℃ 时才分解为氢气和氧气，根据上述信息，请思考下列问题？ 【1】液态水汽化是化学变化还是物理变化？气态水分解 是物理变化还是化学变化？ 【A】液态水汽化是物理变化；气态水分解是化学变化 【2】液态水汽化后化学性质是否发生了变化？ 【A】没有 【3】液态水汽化破坏了什么作用力？气态水分解又破坏 了什么作用力？ 【A】液态水汽化破坏了分子间作用力；气态水分解破坏 了共价键
分子间作用力
1
你知道吗？
水的三气态
放？热
干冰升华、硫晶体熔化、液氯汽化都要吸收能量。物质
从固态转变为液态或气态，从液态转变为气态，为什么 要吸收能量?在降低温度、增加压强时，C12、CO2等气 体能够从气态凝结成液态或固态。这些现象给我们什么 启示?
2
你还知道吗？
分子间作用 力变化趋势 分子间作用力逐渐变大
熔沸点变化 趋势
熔沸点逐渐升高
一般的，对于相同类型的分子，相对分子质量越大，分子 间作用力也越大，熔沸点越高
7
练一练
【Q】请比较下列4种物质的熔沸点高低？ CF4，CCl4，CBr4，CI4 【A】CF4<CCl4<CBr4<CI4
8
奇怪的图像
请观察下面的图表，你发现了什么有趣的事情？ 为什么水，氟化氢，氨气的沸点 出现了反常？
10
氢键还可以解释某些现象，如水结冰时体积的膨胀，以及 HF为什么是弱酸 根据元素周期律，卤素氢化物的水溶液均应为强酸性，但 HF表现为弱酸的性质，这是由于HF分子之间氢键的存在。
11
在水蒸气中水以单个H2O分子形式存在；在液态水中，经 常是几个水分子通过氢键结合起来，形成(H2O)n；在固态 水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，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，密度减少，因此冰能浮在水面上。