范德华力、氢键与其对物质性质的影响与溶解性张.ppt

说明： ①氢键中电负性强的原子可以是同种原子，也可以是不同种原子。 ②氢键的键长定义为X—H…Y的长度，而不定义为H…Y的长度。 4．氢键的形成条件 (1)分子中必须有一个与电负性极大的元素原子形成强极性键的氢原子。 (2)分子中必须有带孤电子对、电负性大、而且原子半径小的原子，主要是氮原子、氧原子、氟原子。 5．氢键的类型 氢键可分为分子间氢键与分子内氢键两大类。 (1)一个分子的X—H键与另一个分子的Y相结合而成的氢键，称为分子间氢键。 例如，水、甲酸、乙酸等缔合体就是通过分子间氢键形成的，如甲酸可以形成如下二聚物： 除了这种同类分子间的氢键外，不同分子间也可形成氢键。例如， (2)在某些分子里，一个分子的X—H键与它内部的Y相结合而成的氢键称为分子内氢键。例如，硝酸分子中可能出现如图所示的分子内氢键。 说明： 分子间形成氢键只要符合氢键的形成条件即可；而分子内氢键的形成除了具备形成氢键的条件外，还要具备特定的条件[如形成平面的环、环的大小(以五原子或六原子环最为稳定)、形成的环中没有任何扭曲等]。 6．氢键强弱的影响因素 在氢键X—H……Y—中，氢键键能的大小与X、Y的电负性大小有关，电负性越大，则键能越大，氢键越强。氢键键能还与X、Y原子的半径大小有关，尤其是与Y原子的半径大小有关，半径越小，则键能越大，氢键越强。 7．氢键对物质性质的影响 (1)对熔、沸点的影响 ①分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高，因为要使液体汽化，必须破坏大部分分子间的氢键，这需要较多的能量；要使晶体熔化，也要破坏一部分分子间的氢键。所以，存在分子间氢键的化合物的熔、沸点要比没有氢键的同类化合物高。 ②分子内氢键的形成使物质的熔、沸点降低，如邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低。 (2)对溶解度的影响 在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键，则溶质的溶解性增大。例如，乙醇和水能以任意比例互溶。 (3)对水密度的影响 绝大多数物质固态时的密度大于液态时的密度，但是在0℃附近水的密度却是液态的大于固态的。水的这一反常现象也可用氢键解释。 (4)对物质的酸性等也有一定的影响。 ●案例精析 【例2】　关于氢键的下列说法中正确的是(　　) A．每个水分子内含有两个氢键 B．在水蒸气、冰和水中都含有氢键 C．分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高 D．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键 [解析]　A项氢键存在于水分子之间，水分子内是H—O共价键，A项错。B项在水蒸气中水分子以单个分子存在，不形成氢键；在液态水中，几个水分子间以氢键结合而发生缔合；在固态水中，大量水分子以氢键结合，每个水分子和相邻的四个水分子以氢键结合，每个水分子均位于四面体的中心，其他水分子则在四面体的顶点位置，B项错。C项由于氢键比一般的分子间作用力稍大，所以，分子间形成氢键时，物质的熔点和沸点将升高而出现“反常”的现象，C项正确。D项HF的稳定性高，是由于氟的电负性最大，H—F键的键能很大，与分子间形成氢键无关，D项错。 [答案]　C 水的沸点比硫化氢的高，原因是(　　) A．H2O分子极性比H2S分子强 B．H2O分子的相对分子质量比H2S的小 C．H2O分子中“H—O”键的键能比H2S分子中“H—S”键的键能大 D．H2O分子之间有氢键 [解析]　H2O和H2S属同主族的氢化物，H2O分子间范德华力应比H2S的小，但由于在水分子间存在氢键，从而使水分子间的作用力加强，所以使水的沸点要比硫化氢的高。 [答案]　D 若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是(　　) A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键、分子间作用力；极性键 C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键 [解析]　本题综合考查分子间作用力与化学键在物质变化中的作用。 [答案]　B 1.相似相溶规律 (1)内容：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。 (2)应用 ①萘和碘为非极性溶质，易溶于非极性溶剂四氯化碳，而难溶于极性溶剂水。蔗糖、氨易溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂四氯化碳。 ②“相似相溶”规律还适用于分子结构相似的物质，如乙醇分子中的—OH与水分子中的—OH相似，因而乙醇能与水互溶，而戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中的烃基较大，其中的—OH与水分子中的—OH相似较小，故戊醇在水中的溶解度明显减小。烃基越大，醇在水中的溶解度就越小，羧酸也是如此。 ③水是极性溶剂，极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。 2．物质溶解性的影响因素 (1)温度是影响固体物质溶解性的主要因素。 (2)压强和温度是影响气体物质溶解性的主要因素。 (3)相似相溶规律也影响物质的