必修2专题1 微粒之间的相互作用力(五校—刘浪)(2)

2、氢键 前面已介绍过某些结构相似的物质随着相对分子质量的增大分子间作用力增大， 以及它们的熔点和 沸点也随着升高的事实。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变与以上事实不完全符合。让我们来看一 下图 1-10。从图上可以看出，NH3、H2O 和 HF 的沸点反常。例如，HF 的沸点按沸点曲线的下降趋势 应该在-90℃以下，而实际上是 20℃;H2O 的沸点按沸点曲线下降趋势应该在-70℃以下，而实际上是 100℃。

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中国领先的个性化教育品牌 为什么 HF、 H2O 和 NH3 的沸点会反常呢？这是因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力 稍强的相互作用，使得它们只能在较高的温度下才能汽化。经科学研究证明，上述物质的分子之间存 在着的这种相互作用，叫做氢键。 氢键是怎样形成的呢？现在以 HF 为例来说明。在 HF 分子中，由于 F 原子吸引电子的能力很强， H——F 键的极性很强，共用电子对强烈地偏向 F 原子，亦即 H 原子的电子云被 F 原子吸引，使 H 原 子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小、带部分正电荷的 H 核，与另一个 HF 分子带部分负电荷 的 F 原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。它比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强。通常 我们也可把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸点升高， 这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键，从而需要消耗较多能量的缘故。为了与化学 键相区别，在图 1-11 中用“ ”来表示氢键。

水结冰时体积膨胀，密度减小，是水的另一反常性质，也可以用氢键来解释。在水蒸气中水是以单 个的 H2O 分子形式存在；在液态水中，经常以几个水分子通过氢键结合起来，形成(H2O)n(见图 1-12); 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，密度减小，因此冰能浮在水面上(见图 1-13)。水的这种性质对于水生动物的生存有重要 的作用，如 DNA 的结构和生理活到性都与氢键的作用有关等。 ⑴ 定义：分子间的一种相互作用。 ⑵ 键通常用 X—H Y 表示。 ⑶氢键形成的必要条件：X、Y 必须是吸引电子能力很强而原子半径又很小的非金属原子；X、Y 与 H 构成分子。 (中学只讨论 F、O、N) ⑷氢键性质： ① H 原子只能与一个相邻分子的吸引电子能力很强的原子形成一个氢键(饱和性) ② 在 X—H Y

中，三个原子处于同一直线上，此时键最强(方向性) ③ 氢键的能量在 40 多 KJ/mol 以下，比共价键小得多，比范德华力稍大。是分子之间的一种特殊的 作用力，不是化学键。精锐教育网站：

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中国领先的个性化教育品牌 【例1】下列变化中，不存在化学键断裂的是 A.氯化氢气体溶于水 B.干冰气化 C.氯化钠固体溶于水 D.氢气在氯气中燃烧 解析：氯化氢气体溶于水，电离出H+和Cl-,原有的共价键被破坏；氯化钠固体溶于水，氯化钠固 体中不能自由移动的Na+和Cl-变成能够自由移动，原有的离子键被破坏；干冰是由分子构成的，气化时 只要克服分子间作用力，不要破坏分子内的化学键；氢气在氯气中燃烧是化学变化，必然有化学键的 断裂。 答案： B 【例 2】下列实验事实不能用氢键来解释的是 A.冰的密度比水小，能浮在水面上 B.接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于 18 C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛 D.H2O 比 H2S 稳定 解析：氢键使冰晶体中的水分子呈一定规则排列，空间利用率低，密度小；氢键使接近沸点的水 蒸气中含有少量(H2O)2;邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，而对羟基苯甲醛存在分子间氢键，增 大了分子间作用力，沸点较高。H2O 比 H2S 稳定是因为 H-O 比 H-S 稳定 答案：D。 【例 3】下列物质中分子间能形成氢键的是 A.N2 B.HBr C.NH3 D.H2S

解析：A-H……B,A、B 为 N、O、F 答案：C 【例 4】试从不同角度解释：乙醇(C2H5OH)和二甲醚(CH3OCH3)的化学组成均为 C2H6O,但 乙醇的沸点为 78.5℃,而二甲醚的沸点为-23℃? 解析：乙醇(C2H5OH)和二甲醚(CH3OCH3)的化学组成相同，两者的相对分子质量也相同， 不同的是二者的极性、对称性不同，且乙醇能满足氢键的形成条件，从不同点加以解释。 答案：①乙醇的极性强，分子间作用力大，沸腾时需要提供更多的能量去破坏分子间作用力② 乙醇分子之间能形成氢键，使分子间产生了较强的结合力，沸腾时需要提供更多的能量去破坏分子间 氢键，而二甲醚分子间没有氢键，上述两点使乙醇的沸点比二甲醚的高 <五>电子式 1、用电子式表示原子的最外层电子：

注意：电子式只表示原子最外电子层上有多少个电子，不表示这些电子的排布方式。

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中国领先的个性化教育品牌 2、离子的电子式： Ⅰ 简单阳离子的电子式——就是其化学式 Ⅱ 阴离子的电子式——加[ ],在[ ]右上角标上负电荷符号 3、用电子式表示离子化合物(离子键)的形成过程

注意： Ⅰ 可以用弧形箭头表示电子转移的方向； Ⅱ 用“→”表示形成过程，不能用“=”;

Ⅲ 离子化合物中相同的离子不能合并。 4、用电子式表示共价分子(共价键)的形成过程 Ⅰ H2 的形成： Ⅱ HCl 的形成： 注意：用电子式表示靠共用电子对形成的分子时，不标[ 三、典型例题 例 1、下列粒子电子式书写有不正确的有 A.氯原子： D.钙离子：Ca 【答案】BEF。 【解析】根据电子式的书写规则判断。 例 2、A、B、C、D、E 是中学化学中常见的分子或离子，他们具有相同的电子总数，且 A 是由 5 个原子核组成的粒子。它们之间可以发生如下变化：A+B=C+D,B+E=2D。且 D 与一些非金属氧化 物和金属氧化物均能发生反应。请回答下列问题： ⑴写出 A 的电子式：_________________________________; ⑵写出 B 的化学式：_________________________________; ⑶写出 D 中共价键的类型：_________________________________。 【答案】⑴ ⑵ ⑶极性共价键。2+

] 和电荷。

。2—

B.硫离子：S E.Ca [2+

C.溴离子：-

]2

F.[Mg 2+][

]2-

【解析】能与非金属氧化物和金属氧化物反应的物质是水，故 D 是 H2O,水分子中有 10 个电子， 含有 10 个电子的分子或离子有 HF、H2O、NH3、CH4、Ne、Na+、Mg2+、Al3+、O2-、F-、OH-、H3O+、 NH4+等。A 是由 5 个原子核组成的 10 个电子的粒子，则 A 必为 NH4+(若 A 为 CH4,则无给定的两个反 应),再根据题目给出两个反应可推导出 B 是 OH-,C 是 NH3,E 是 H3O+。具体的化学反应的离子方程 式：NH4++OH-=NH3+H2O,OH-+H3O+=2H2O。 例 3、A、B、C、D、E 五种元素都是短周期元素，试回答下列问题： (1)A 和 B 的离子的核外电子排布与 Ne 原子的相同，A 和 B 之间能按原子个数比 1∶1 形成离子化 合物，实验室可以用该化合物来制取某种常见的气体单质，则该化合物的电子式为_____________。 (2)第三周期内的 C、D 两元素的原子序数之差为 5,它们组成的化合物化学式为 C2D,用电子式表 示其形成过程_________________。

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中国领先的个性化教育品牌 (3)E 元素是空气中含量最高的元素，其气态氢化物和酸反应生成的盐中的阳离子的电子式为 _________。 【思路点拨】

例 4、有下列七种说法：①原子间的相互作用，叫做化学键；②两个非金属原子间不可能形成离子键； ③非金属原子间不可能形成离子化合物；④构成分子的粒子中一定存在共价键；⑤离子化合物中不 …… 此处隐藏：3601字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……