2020_2021学年新教材高中化学第二章分子结构与性质3.1键的极性和分子的极性范德华力和氢键及其对物质性质的影响课件新人教版选择性必修第二册

1、第三节分子的性质第1课时键的极性和分子的极性范德华力和氢键及其对物质性质的影响一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性1.1.共价键的分类及其判断共价键的分类及其判断: :必备知识必备知识自主学习自主学习分类分类特点特点组成元素组成元素共价键共价键极性共价键极性共价键共用电子对发生偏移共用电子对发生偏移_元素的原子元素的原子非极性共价键非极性共价键共用电子对不发生偏移共用电子对不发生偏移_元素的原子元素的原子不同不同相同相同2.2.键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系: :【自主探索自主探索】(1)(1)同种非金属原子间形成的共价键一定是非极性键。同种非金属原子间形成的共价

2、键一定是非极性键。( () )提示提示: :。同种非金属原子形成的共价键。同种非金属原子形成的共价键, ,原子对共用电子对的作用力相同原子对共用电子对的作用力相同, ,共共用电子对不发生偏移用电子对不发生偏移, ,一定是非极性键。一定是非极性键。(2)(2)以极性键结合形成的分子一定是极性分子。以极性键结合形成的分子一定是极性分子。 ( () )提示提示: :。以极性键结合形成的分子。以极性键结合形成的分子, ,若分子的空间结构是对称的若分子的空间结构是对称的, ,则为非极性则为非极性分子分子, ,如如chch4 4、coco2 2等。等。(3)(3)极性分子中一定不含非极性键。极性分子中一定

3、不含非极性键。( () )提示提示: :。在极性分子。在极性分子h h2 2o o2 2中存在非极性键。中存在非极性键。二、分子间作用力及其对物质性质的影响二、分子间作用力及其对物质性质的影响1.1.范德华力及其对物质性质的影响范德华力及其对物质性质的影响: :(1)(1)范德华力范德华力: :(2)(2)范德华力对物质性质的影响范德华力对物质性质的影响: :范德华力主要影响物质的物理性质范德华力主要影响物质的物理性质, ,如熔、沸如熔、沸点点, ,范德华力越大范德华力越大, ,熔、沸点熔、沸点_。越高越高2.2.氢键及其对物质性质的影响氢键及其对物质性质的影响: :(1)(1)氢键氢键: :

4、(2)(2)氢键对物质性质的影响。氢键对物质性质的影响。当形成分子间氢键时当形成分子间氢键时, ,物质的熔、沸点将物质的熔、沸点将_。当形成分子内氢键时当形成分子内氢键时, ,物质的熔、沸点将物质的熔、沸点将_。水结冰时水结冰时, ,体积膨胀体积膨胀, ,密度密度_;_;接近沸点时形成接近沸点时形成“缔合分子缔合分子”。 升高升高降低降低减小减小【自主探索自主探索】(1)hcho(1)hcho分子的立体构型为分子的立体构型为_形形, ,它与它与h h2 2加成后加成后, ,产物的熔、沸点比产物的熔、沸点比chch4 4的的熔、沸点高熔、沸点高, ,其主要原因是其主要原因是( (须指明加成产物是

5、何物质须指明加成产物是何物质)_)_。(2)s(2)s位于周期表中第位于周期表中第_族族, ,该族元素氢化物中该族元素氢化物中,h,h2 2o o比比h h2 2tete沸点高的原因是沸点高的原因是_。平面三角平面三角加成产物加成产物chch3 3ohoh分子之分子之间能形成氢键间能形成氢键aah h2 2o o分子之间存在氢键分子之间存在氢键关键能力关键能力合作学习合作学习知识点一键的极性和分子的极性判断知识点一键的极性和分子的极性判断1.1.极性键、非极性键的比较极性键、非极性键的比较: :极性键极性键非极性键非极性键概念概念不同种元素原子形成的共价键不同种元素原子形成的共价键同种元素原子

6、形成的共价键同种元素原子形成的共价键原子吸引电子能力原子吸引电子能力不同不同相同相同共用电子对共用电子对共用电子对偏向吸引电子能力共用电子对偏向吸引电子能力强的原子强的原子共用电子对不发生偏移共用电子对不发生偏移成键原子电性成键原子电性显电性显电性电中性电中性成键元素成键元素一般是不同种非金属元素一般是不同种非金属元素同种非金属元素同种非金属元素举例举例hclhcl、nhnhclclclcl、hhhh2.2.键的极性的判断方法键的极性的判断方法: :3.3.分子极性的判断方法分子极性的判断方法: :(1)(1)化合价法化合价法:ab:abm m型分子中型分子中, ,中心原子的化合价的绝对值等于

7、该元素的价电子数中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时时, ,该分子为非极性分子该分子为非极性分子, ,此时分子的空间结构对称此时分子的空间结构对称; ;若中心原子的化合价的绝若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数对值不等于其价电子数, ,则分子的空间结构不对称则分子的空间结构不对称, ,其分子为极性分子其分子为极性分子, ,具体实具体实例如下例如下: :分子分子bfbf3 3coco2 2pclpcl5 5soso3 3h h2 2o onhnh3 3soso2 2中心原子中心原子化合价绝化合价绝对值对值3 34 45 56 62 23 34 4中心原子中心原子价电子数价电子数3

8、 34 45 56 66 65 56 6分子极性分子极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性极性极性极性(2)(2)根据分子所含键的类型及分子立体构型判断。根据分子所含键的类型及分子立体构型判断。分子分子键的极性键的极性键角键角立体构型立体构型分子极性分子极性单原子分子单原子分子hehe、nene非极性分子非极性分子双原子双原子分子分子h h2 2非极性键非极性键直线形直线形非极性分子非极性分子hclhcl极性键极性键直线形直线形极性分子极性分子三原子三原子分子分子h h2 2o o极性键极性键105105v v形形极性分子极性分子coco2 2极性键极性键180180

9、直线形直线形非极性分子非极性分子四原子四原子分子分子bfbf3 3极性键极性键120120平面三角形平面三角形非极性分子非极性分子nhnh3 3极性键极性键107107三角锥形三角锥形极性分子极性分子五原子五原子分子分子chch4 4极性键极性键1091092828正四面体形正四面体形非极性分子非极性分子chch3 3clcl极性键极性键四面体形四面体形极性分子极性分子(3)(3)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断。根据中心原子最外层电子是否全部成键判断。中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部

10、成键不存在孤电子对成键不存在孤电子对, ,此分子一般为非极性分子此分子一般为非极性分子; ;分子中的中心原子最外层电子分子中的中心原子最外层电子若未全部成键若未全部成键, ,存在孤电子对存在孤电子对, ,此分子一般为极性分子。此分子一般为极性分子。chch4 4、bfbf3 3、coco2 2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键, ,它们都是非极性它们都是非极性分子。分子。h h2 2o o、nhnh3 3、nfnf3 3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键, ,它们都是极性它们都是极性分子。分子。【合

11、作探究合作探究】(1)(1)含有极性键的分子一定是极性分子吗含有极性键的分子一定是极性分子吗? ?含有非极性键的分子一定是非极性分含有非极性键的分子一定是非极性分子吗子吗? ?提示提示: :键的极性是由形成化学键的两种元素的电负性决定键的极性是由形成化学键的两种元素的电负性决定, ,而分子的极性既与键而分子的极性既与键的极性有关的极性有关, ,也与分子结构有关。含有极性键的分子如果空间结构对称也与分子结构有关。含有极性键的分子如果空间结构对称, ,属于非属于非极性分子极性分子, ,如甲烷、二氧化碳等如甲烷、二氧化碳等; ;含有非极性键的分子如果空间结构不对称含有非极性键的分子如果空间结构不对称

12、, ,属属于极性分子于极性分子, ,如如n n2 2h h4 4等。等。(2)(2)已知已知h h2 2o o2 2的分子空间结构可在二面角中表示的分子空间结构可在二面角中表示, ,如图所示如图所示: : 。分析分析h h2 2o o2 2分子中共价键的种类有哪些分子中共价键的种类有哪些? ?h h2 2o o2 2分子中正电、负电中心是否重合分子中正电、负电中心是否重合?h?h2 2o o2 2属于极性分子还是非极性分子属于极性分子还是非极性分子? ?提示提示: :h h2 2o o2 2分子中分子中hoho键为键为极性共价键极性共价键,o,oo o键为非极性共价键。键为非极性共价键。不重合

13、。不重合。h h2 2o o2 2属于极性分子。属于极性分子。【典例示范典例示范】【典例典例】(2019(2019长沙高二检测长沙高二检测) )在在hfhf、h h2 2s s、nhnh3 3、coco2 2、cclccl4 4、n n2 2、c c6060、soso2 2分子分子中中: :(1)(1)以非极性键结合的非极性分子是以非极性键结合的非极性分子是_;_;(2)(2)以极性键相结合以极性键相结合, ,具有直线形结构的非极性分子是具有直线形结构的非极性分子是_;_;(3)(3)以极性键相结合以极性键相结合, ,具有正四面体结构的非极性分子是具有正四面体结构的非极性分子是_;_;(4)(

14、4)以极性键相结合以极性键相结合, ,具有三角锥形结构的极性分子是具有三角锥形结构的极性分子是_;_;(5)(5)以极性键相结合以极性键相结合, ,具有具有v v形结构的极性分子是形结构的极性分子是_;_;(6)(6)以极性键相结合以极性键相结合, ,而且分子极性最大的是而且分子极性最大的是_。【解题指南解题指南】解答本题注意以下两点解答本题注意以下两点: :(1)(1)非金属单质全部为非极性分子。非金属单质全部为非极性分子。(2)(2)分子的极性与键的极性、分子的立体构型的关系。分子的极性与键的极性、分子的立体构型的关系。【解析解析】hfhf是含有极性键、直线形的极性分子是含有极性键、直线形

15、的极性分子( (极性最大极性最大, ,因因f f的电负性最大的电负性最大););h h2 2s s和和soso2 2都含有极性键、都是都含有极性键、都是v v形结构的极性分子形结构的极性分子;nh;nh3 3是含有极性键、三角锥形是含有极性键、三角锥形结构的极性分子结构的极性分子;co;co2 2是含有极性键、直线形的非极性分子是含有极性键、直线形的非极性分子;ccl;ccl4 4是含有极性键、是含有极性键、正四面体形的非极性分子正四面体形的非极性分子;n;n2 2、c c6060都是由非极性键结合的非极性分子。都是由非极性键结合的非极性分子。答案答案: :(1)n(1)n2 2、c c606

16、0(2)co(2)co2 2(3)ccl(3)ccl4 4(4)nh(4)nh3 3(5)h(5)h2 2s s、soso2 2(6)hf(6)hf【母题追问母题追问】(1)(1)第第aa族和第族和第aa族元素都可以和族元素都可以和clcl形成三氯化物分子形成三氯化物分子, ,用用x x表表示第示第aa族和第族和第aa族元素族元素, ,若若xclxcl3 3为非极性分子为非极性分子, ,则则x x属于第属于第aa族还是第族还是第aa族族? ?提示提示: :若若xclxcl3 3为非极性分子为非极性分子, ,则则xclxcl3 3为平面三角形为平面三角形, ,且孤电子对数为且孤电子对数为0,x0

17、,x的价电子的价电子数为数为3,3,属于第属于第aa族。族。(2)(2)除了常见形状的分子外除了常见形状的分子外, ,还存在不常见形状的分子。如还存在不常见形状的分子。如pclpcl5 5和和sfsf6 6, ,二者分别二者分别为三角双锥和正八面体。为三角双锥和正八面体。pclpcl5 5和和sfsf6 6属于极性分子还是非极性分子属于极性分子还是非极性分子? ?二者分子中二者分子中所有原子均达到所有原子均达到8 8电子结构了吗电子结构了吗? ?分别用分别用1 1个个brbr替代两种分子中的一个替代两种分子中的一个clcl或或f,f,各各有几种可能产物有几种可能产物? ?提示提示: :二者分子

18、均具有对称性二者分子均具有对称性, ,所以为非极性分子。两种分子中的所以为非极性分子。两种分子中的p p和和s s分别形成分别形成了了5 5个和个和6 6个共价键个共价键, ,所以最外层电子数分别为所以最外层电子数分别为1010个和个和1212个个, ,超过了超过了8 8个个;pcl;pcl5 5分子分子中有中有2 2种位置的氯原子、种位置的氯原子、sfsf6 6分子中只有一种位置的氟原子分子中只有一种位置的氟原子, ,所以分别用所以分别用1 1个溴原个溴原子替代两种分子中的一个氯原子或氟原子子替代两种分子中的一个氯原子或氟原子, ,分别有分别有2 2种和种和1 1种可能产物。种可能产物。【规

19、律方法规律方法】分子极性的判断方法分子极性的判断方法(1)(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定 (2)(2)判断判断ababn n型分子极性的经验规律型分子极性的经验规律若中心原子若中心原子a a的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数, ,则为非极性分子则为非极性分子, ,若不等则为极性分子。若不等则为极性分子。【素养训练素养训练】1.(20201.(2020盐城高二检测盐城高二检测) )下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是( () )a.nha.nh3 3、coco、coc

20、o2 2都是极性分子都是极性分子b.chb.ch4 4、cclccl4 4都是含有极性键的非极性分子都是含有极性键的非极性分子c.hclc.hcl、h h2 2s s、nhnh3 3中的非氢原子的杂化方式分别是中的非氢原子的杂化方式分别是spsp、spsp2 2、spsp3 3d.csd.cs2 2、h h2 2o o、c c2 2h h2 2都是直线形分子都是直线形分子【解析解析】选选b b。a a项中项中coco2 2属于非极性分子属于非极性分子;c;c项中中心原子项中中心原子s s、n n均采取均采取spsp3 3方式杂方式杂化化;d;d项中的项中的h h2 2o o分子中的氧原子有分子

21、中的氧原子有2 2对成键电子和对成键电子和2 2对孤电子对对孤电子对, ,故分子属于故分子属于v v形结形结构。构。2.2.最近最近, ,意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4 4个氧原个氧原子构成的氧分子子构成的氧分子, ,并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对并用质谱仪探测到了它存在的证据。若该氧分子具有空间对称结构称结构, ,下列关于该氧分子的说法正确的是下列关于该氧分子的说法正确的是( () )a.a.与与o o2 2互为同位素互为同位素b.b.不可能含有极性键不可能含有极性键c.c.该分子为极性分子

22、该分子为极性分子d.d.该物质为一种新型的氧化物该物质为一种新型的氧化物【解析解析】选选b b。同位素是针对元素而言的。同位素是针对元素而言的, ,该物质为一种分子该物质为一种分子, ,与与o o2 2互为同素异形互为同素异形体体,a,a错误。根据题目信息知错误。根据题目信息知, ,该物质为该物质为o o4 4, ,是氧元素的一种新的单质是氧元素的一种新的单质, ,在在o o4 4中中, ,同同种元素之间只能形成非极性键种元素之间只能形成非极性键, ,且空间结构对称且空间结构对称, ,因此该分子为非极性分子因此该分子为非极性分子, ,分分子之间只存在范德华力。子之间只存在范德华力。【补偿训练补

23、偿训练】下列关于粒子结构的描述不正确的是下列关于粒子结构的描述不正确的是( () )a.ha.h2 2s s和和nhnh3 3均是价电子总数为均是价电子总数为8 8的极性分子的极性分子b.hsb.hs- -和和hclhcl均是含均是含1 1个极性键的个极性键的1818电子粒子电子粒子c.chc.ch2 2clcl2 2和和cclccl4 4均是四面体构型的非极性分子均是四面体构型的非极性分子d.sod.so2 2和和soso3 3的杂化轨道类型均为的杂化轨道类型均为spsp2 2, ,立体构型分别为立体构型分别为v v形、平面三角形形、平面三角形【解析解析】选选c c。a.ha.h2 2s s

24、中氢、硫元素间形成极性键中氢、硫元素间形成极性键, ,且立体构型不对称且立体构型不对称, ,属于极性属于极性分子分子;nh;nh3 3中含有极性键中含有极性键, ,立体构型为三角锥形立体构型为三角锥形, ,正负电荷的中心不重合正负电荷的中心不重合, ,属于极性属于极性分子分子, ,故故a a正确正确;b.hs;b.hs- -和和hclhcl都只含一个极性键都只含一个极性键, ,都具有都具有1818个电子个电子, ,故故b b正确正确; ;c.chc.ch2 2clcl2 2正负电荷的中心不重合正负电荷的中心不重合, ,是极性分子是极性分子, ,故故c c错误错误;d.so;d.so2 2中硫原

25、子形成两个中硫原子形成两个键键, ,孤电子对数为孤电子对数为1/21/2(6-2(6-22)=1,2)=1,价层电子对数为价层电子对数为3,3,为为spsp2 2杂化杂化, ,分子立体构分子立体构型为型为v v形形, ,三氧化硫分子中三氧化硫分子中, ,中心原子硫原子最外层有中心原子硫原子最外层有6 6个电子个电子, ,外围有三个原子外围有三个原子, ,所以不含孤电子对所以不含孤电子对, ,价层电子对数为价层电子对数为键个数键个数+ +孤电子对数孤电子对数=3+1/2=3+1/2(6-3(6-32)=3,2)=3,为为spsp2 2杂化杂化, ,三氧化硫分子为平面三角形结构三氧化硫分子为平面三

26、角形结构, ,故故d d正确。正确。 知识点二范德华力、氢键及共价键的比较知识点二范德华力、氢键及共价键的比较 范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键 特征特征无方向性无方向性, ,无饱和无饱和性性有方向性有方向性, ,有饱和性有饱和性 有方向性有方向性, ,有饱和性有饱和性 强度强度共价键共价键 氢键氢键 范德华力范德华力 影响影响强度强度的因的因素素随着分子极性增随着分子极性增大而增大大而增大组成和结构相似组成和结构相似的物质的物质, ,相对分子相对分子质量越大质量越大, ,范德华范德华力越大力越大 对于对于ahb,aahb,a、b b的电负性越大的电负性越大,b,b原子原子的半径越小的半径

27、越小, ,氢键越强氢键越强 成键原子半径越小成键原子半径越小, ,键长键长越短越短, ,键能越大键能越大, ,共价键越共价键越稳定稳定 范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键 对物对物质性质性质的质的影响影响影响物质的熔、沸影响物质的熔、沸点点, ,溶解度等物理性质溶解度等物理性质组成和结构相似的组成和结构相似的物质物质, ,随相对分子质量随相对分子质量的增大的增大, ,物质的熔、沸物质的熔、沸点升高点升高, ,如如f f2 2clcl2 2brbr2 2ii2 2,cf,cf4 4cclccl4 4cbrhoh2 2s, s, 溶解性溶解性:nh:nh3 3phph3 3分子内氢键的存在分子内

28、氢键的存在, ,使物质使物质的熔、沸点降低的熔、沸点降低, ,如熔、沸点如熔、沸点: : 影响分子的影响分子的稳定性稳定性共价键键能共价键键能越大越大, ,分子稳定分子稳定性越强性越强 【易错提醒易错提醒】范德华力、氢键的认识误区范德华力、氢键的认识误区(1)(1)有氢键的分子间也有范德华力有氢键的分子间也有范德华力, ,但有范德华力的分子间不一定有氢键。但有范德华力的分子间不一定有氢键。(2)(2)氢键与范德华力主要影响物质的物理性质。如熔点、沸点等。化学键主要氢键与范德华力主要影响物质的物理性质。如熔点、沸点等。化学键主要影响物质的化学性质。影响物质的化学性质。(3)(3)氢键的键长是指氢

29、键的键长是指x x和和y y间的距离间的距离, ,键能是指键能是指xhyxhy分解为分解为xh xh 和和y y所需要的所需要的能量。能量。(4)(4)氢键的键能比范德华力大一些氢键的键能比范德华力大一些, ,比化学键的键能小得多。比化学键的键能小得多。 【合作探究合作探究】(1)(1)在第在第aa、aa、aa族元素的氢化物中族元素的氢化物中, ,为什么为什么nhnh3 3、h h2 2o o、hfhf三者的相对分子三者的相对分子质量分别小于同主族其他元素的氢化物质量分别小于同主族其他元素的氢化物, ,但熔、沸点却比其他元素的氢化物高但熔、沸点却比其他元素的氢化物高? ?提示提示: :因为因为

30、nhnh3 3、h h2 2o o、hfhf三者的分子间能形成氢键三者的分子间能形成氢键, ,同主族其他元素的氢化物不同主族其他元素的氢化物不能形成氢键能形成氢键, ,所以它们的熔点和沸点高于同主族其他元素的氢化物。所以它们的熔点和沸点高于同主族其他元素的氢化物。(2)(2)已知有机物已知有机物a( )a( )的结构可以表示为的结构可以表示为 ( (虚线表示氢键虚线表示氢键),),而有而有机物机物b( )b( )只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将a a和和b b进行分离进行分离, ,首先被蒸出的成分是哪一种首先被蒸出的成分是哪一种? ?为什么为

31、什么? ?提示提示: :首先被蒸出的物质为首先被蒸出的物质为a a。因为。因为a a易形成分子内氢键易形成分子内氢键,b,b易形成分子间氢键易形成分子间氢键, ,所所以以b b的沸点比的沸点比a a的高。的高。【典例示范典例示范】【典例典例】(1)(1)铜与类卤素铜与类卤素(scn)(scn)2 2反应生成反应生成cu(scn)cu(scn)2 2,1 mol (scn),1 mol (scn)2 2中含有中含有键的键的数目为数目为_;_;类卤素类卤素(scn)(scn)2 2对应的酸有两种对应的酸有两种, ,理论上硫氰酸理论上硫氰酸(hscn)(hscn)的的沸点低于异硫氰酸沸点低于异硫氰酸

32、(hn(hnc cs)s)的沸点的沸点, ,其原因是其原因是_ _。(2)(2)通常情况下对羟基苯甲酸通常情况下对羟基苯甲酸( )( )为固体为固体, ,而对硝基甲苯而对硝基甲苯 为液体为液体, ,主要原因为主要原因为 _。 (3) (3)乙二胺乙二胺(h(h2 2nchnch2 2chch2 2nhnh2 2) )与与caclcacl2 2溶液可形成配离子溶液可形成配离子( (结构如图结构如图),),乙二胺乙二胺分子中氮原子的杂化类型为分子中氮原子的杂化类型为_;_;乙二胺和三甲胺乙二胺和三甲胺n(chn(ch3 3) )3 3 均均属于胺属于胺, ,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多但乙二胺比三

33、甲胺的沸点高得多, ,原因是原因是_。(4)(4)氨气溶于水时氨气溶于水时, ,大部分大部分nhnh3 3与与h h2 2o o以氢键以氢键( (用用“”表示表示) )结合形成结合形成nhnh3 3hh2 2o o分子。分子。根据氨水的性质可推知根据氨水的性质可推知nhnh3 3hh2 2o o的结构式为的结构式为_。 (5)(5)在元素周期表中氟的电负性最大在元素周期表中氟的电负性最大, ,用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在的所有氢键的所有氢键:_:_。【解题指南解题指南】解答本题应注意以下两点解答本题应注意以下两点: :(1)(1)比较氢化物熔沸点高低

34、比较氢化物熔沸点高低, ,先看有无氢键先看有无氢键, ,再看相对分子质量。再看相对分子质量。(2)(2)氢键的表示方法。氢键的表示方法。【解析解析】(1)(scn)(1)(scn)2 2的结构式为的结构式为ncncs ss scn,cn,单键为单键为键键, ,三键中含有三键中含有1 1个个键、键、2 2个个键键, ,故故1 mol (scn)1 mol (scn)2 2中含有中含有键的数目为键的数目为4n4na a; ;异硫氰酸分子间可形异硫氰酸分子间可形成氢键成氢键, ,而硫氰酸不能而硫氰酸不能, ,故异硫氰酸的沸点较高。故异硫氰酸的沸点较高。(2)(2)对羟基苯甲酸分子间可以形成氢键对羟基

35、苯甲酸分子间可以形成氢键, ,熔沸点高。熔沸点高。(3)(3)乙二胺乙二胺(h(h2 2n nchch2 2chch2 2nhnh2 2) )中氮原子形成中氮原子形成3 3个个键键, ,含含1 1对孤电子对对孤电子对, ,价层电价层电子对数为子对数为4,4,采取采取spsp3 3杂化杂化; ;乙二胺乙二胺(h(h2 2n nchch2 2chch2 2nhnh2 2) )分子之间可以形成氢键分子之间可以形成氢键, ,三甲胺三甲胺n(chn(ch3 3) )3 3 分子之间不能形成氢键分子之间不能形成氢键, ,故乙二胺的沸点较高。故乙二胺的沸点较高。(4)(4)从氢键的成键原理上讲从氢键的成键原

36、理上讲,a,a、b b两项都成立两项都成立,c,c、d d两项都错误两项都错误; ;但是但是h ho o键的极键的极性比性比h hn n键的大键的大,h,ho o键上氢原子的正电性更大键上氢原子的正电性更大, ,更容易与氮原子形成氢键更容易与氮原子形成氢键, ,所所以氢键主要存在于以氢键主要存在于h h2 2o o分子中的分子中的h h与与nhnh3 3分子中的分子中的n n之间。另外之间。另外, ,可从熟知的性质加可从熟知的性质加以分析。以分析。nhnh3 3h h2 2o o能电离出能电离出 和和ohoh- -, ,按按a a项结构项结构 不能写出其不能写出其电离方程式电离方程式, ,按按

37、b b项结构项结构 可合理解释可合理解释nhnh3 3h h2 2o +oho +oh- -, ,所以所以b b项项正确。正确。(5)hf(5)hf在水溶液中形成的氢键可从在水溶液中形成的氢键可从hfhf和和hfhf、h h2 2o o和和h h2 2o o、hfhf和和h h2 2o(hfo(hf提供氢提供氢) )、h h2 2o o和和hf(hhf(h2 2o o提供氢提供氢) )四个方面来考虑。由此可以得出四个方面来考虑。由此可以得出hfhf水溶液中存在的氢键。水溶液中存在的氢键。4nh4nh答案答案: :(1)4n(1)4na a异硫氰酸分子间可形成氢键异硫氰酸分子间可形成氢键, ,而

38、硫氰酸不能而硫氰酸不能(2)(2)对羟基苯甲酸分子间可以形成氢键对羟基苯甲酸分子间可以形成氢键(3)sp(3)sp3 3杂化乙二胺分子之间可以形成氢键杂化乙二胺分子之间可以形成氢键, ,三甲胺分子之间不能形成氢键三甲胺分子之间不能形成氢键(4)b(4)b(5)f(5)fh hf f、f fh ho o、o oh hf f、o oh ho o【母题追问母题追问】(1)(1)对羟基苯甲酸对羟基苯甲酸( )( )与邻羟基苯甲酸与邻羟基苯甲酸( )( )相比相比, ,哪种物质的熔点高哪种物质的熔点高? ?原因何在原因何在? ?提示提示: :二者均可形成氢键二者均可形成氢键, ,对羟基苯甲酸形成分子间氢

39、键对羟基苯甲酸形成分子间氢键, ,而邻羟基苯甲酸形成而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键分子内氢键, ,所以对羟基苯甲酸熔点高。所以对羟基苯甲酸熔点高。(2)(2)氨水中有几种不同的氢键氨水中有几种不同的氢键? ?提示提示: :可以根据可以根据xhyxhy中中x x、y y的组合可以得出所有可能的氢键。由于的组合可以得出所有可能的氢键。由于x x、y y可在可在n n和和o o中选择中选择, ,所以组合起来有所以组合起来有4 4种。种。【规律方法规律方法】 (1) (1)比较不同物质的熔沸点高低比较不同物质的熔沸点高低, ,先从分子结构特点着手先从分子结构特点着手, ,看是否看是否能形成氢键能形成氢键

40、, ,若能形成氢键若能形成氢键, ,则熔沸点较高。则熔沸点较高。(2)(2)氢键的表示方法为氢键的表示方法为xhy,xhy,所以可以根据题给环境中所以可以根据题给环境中x x与与y y的可能情况的可能情况, ,找出找出所有可能的氢键。所有可能的氢键。【素养训练素养训练】1.(20201.(2020连云港高二检测连云港高二检测) )下列现象与氢键有关的是下列现象与氢键有关的是( () )nhnh3 3的熔、沸点比第的熔、沸点比第aa族相邻元素的氢化物高族相邻元素的氢化物高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小冰的密度比液态水的密度小尿素的

41、熔、沸点比醋酸的高尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低nhnh3 3分子加热难分解分子加热难分解a.a.b.b.c.c.d.d.【解析解析】选选b b。第。第aa族中只有族中只有n n的氢化物中含有氢键的氢化物中含有氢键, ,氢键的存在导致氨气熔、氢键的存在导致氨气熔、沸点升高沸点升高, ,所以所以nhnh3 3的熔、沸点比第的熔、沸点比第aa族其他元素氢化物的高族其他元素氢化物的高, ,正确正确; ;小分子的小分子的醇、羧酸都可以和水形成分子间氢键醇、羧酸都可以和水形成分子间氢键, ,导致溶解性增大导致溶解性增大, ,所以可

42、以和水以任意比所以可以和水以任意比互溶互溶, ,正确正确; ;冰中存在氢键冰中存在氢键, ,其体积变大其体积变大, ,则相同质量时冰的密度比液态水的密则相同质量时冰的密度比液态水的密度小度小, ,所以冰的密度比液态水的密度小所以冰的密度比液态水的密度小, ,正确正确; ;尿素分子间可以形成的氢键比尿素分子间可以形成的氢键比醋酸分子间形成的氢键多醋酸分子间形成的氢键多, ,尿素的熔、沸点比醋酸的高尿素的熔、沸点比醋酸的高, ,正确正确; ;对羟基苯甲酸对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键易形成分子之间氢键, ,而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键, ,所以邻羟基苯甲酸的熔、所以邻羟

43、基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低沸点比对羟基苯甲酸的低, ,正确正确; ;nhnh3 3分子加热难分解与其化学键有关分子加热难分解与其化学键有关, ,与氢键与氢键无关无关, ,错误。错误。2.2.电影电影泰坦尼克号泰坦尼克号讲述了一个凄婉的爱情故事讲述了一个凄婉的爱情故事, ,导致这一爱情悲剧的罪魁导致这一爱情悲剧的罪魁祸首就是冰山。以下对冰的描述中不正确的是祸首就是冰山。以下对冰的描述中不正确的是( () ) a.a.冰形成后冰形成后, ,密度小于水密度小于水, ,故冰山浮在水面上故冰山浮在水面上, ,导致游轮被撞沉导致游轮被撞沉b.b.在冰中存在分子间氢键在冰中存在分子间氢键, ,导致

44、冰山硬度大导致冰山硬度大, ,能撞沉游轮能撞沉游轮c.c.在冰中每个水分子能形成四个氢键在冰中每个水分子能形成四个氢键d.d.在冰中含有的作用力只有共价键和氢键在冰中含有的作用力只有共价键和氢键【解析解析】选选d d。水在形成冰时。水在形成冰时, ,由于氢键的存在由于氢键的存在, ,使得密度减小使得密度减小, ,故冰浮在水面上故冰浮在水面上; ;在冰中每个水分子形成四个氢键在冰中每个水分子形成四个氢键, ,它们分别为水分子中每个氧原子能与两个氢它们分别为水分子中每个氧原子能与两个氢原子形成两个氢键原子形成两个氢键, ,而分子中的两个氢原子分别与另外的水分子中的氧原子形而分子中的两个氢原子分别与

45、另外的水分子中的氧原子形成氢键成氢键; ;在水分子内含有在水分子内含有ohoh共价键共价键, ,水分子间存在氢键水分子间存在氢键, ,同时也存在范德华力同时也存在范德华力等分子间作用力。等分子间作用力。【补偿训练补偿训练】1.1.下列对一些实验事实的理论解释正确的是下列对一些实验事实的理论解释正确的是( () )选项选项实验事实实验事实理论解释理论解释a asoso2 2溶于水形成的溶液能导电溶于水形成的溶液能导电soso2 2是电解质是电解质b b白磷为正四面体分子白磷为正四面体分子白磷分子中白磷分子中pppp间的键角是间的键角是1091092828c c1 1体积水可以溶解体积水可以溶解7

46、00700体积氨气体积氨气氨气是极性分子且由于有氢键氨气是极性分子且由于有氢键的影响的影响d dhfhf的沸点高于的沸点高于hclhclhfhf键的键长比键的键长比hclhcl键的键长键的键长短短【解析解析】选选c c。soso2 2溶于水形成的溶液能导电是由于溶于水形成的溶液能导电是由于soso2 2和水反应生成和水反应生成h h2 2soso3 3, ,电离电离出离子出离子, ,但但soso2 2本身不电离出离子本身不电离出离子,so,so2 2为非电解质为非电解质,a,a错误错误; ;白磷为正四面体结构白磷为正四面体结构, ,两个两个p pp p间的键角是间的键角是6060, ,与甲烷中

47、碳氢键的键角不同与甲烷中碳氢键的键角不同,b,b错误错误; ;氨气和水分子中氨气和水分子中都含有氢键都含有氢键, ,二者都是极性分子二者都是极性分子, ,并且氨气能和水分子之间形成氢键并且氨气能和水分子之间形成氢键, ,则氨气极则氨气极易溶于水易溶于水, ,故故c c正确正确;hf;hf分子间含有氢键分子间含有氢键, ,所以其沸点较高所以其沸点较高, ,氢键属于分子间作用氢键属于分子间作用力的一种力的一种, ,与化学键无关与化学键无关,d,d错误。错误。2.(20202.(2020衡水高二检测衡水高二检测)aln)aln是重要的半导体材料是重要的半导体材料,ga,ga、p p、asas都是形成

48、化合物都是形成化合物半导体材料的重要元素。半导体材料的重要元素。(1)as(1)as基态原子的电子占据了基态原子的电子占据了_个能层。和个能层。和asas位于同一周期位于同一周期, ,且未成对电且未成对电子数也相同的元素还有子数也相同的元素还有_种。种。(2)(2)元素周期表中元素周期表中, ,与与p p紧邻的紧邻的4 4种元素中电负性最大的是种元素中电负性最大的是_(_(填元素符填元素符号号) )。(3)nh(3)nh3 3、phph3 3、ashash3 3三者的沸点由高到低的顺序是三者的沸点由高到低的顺序是 _。(4) (4) 白磷是由白磷是由p p4 4分子形成的分子晶体分子形成的分子

49、晶体,p,p4 4分子呈正四面体结构分子呈正四面体结构,p,p原子位于正四面原子位于正四面体的四个顶点体的四个顶点, ,则则p p原子的杂化方式为原子的杂化方式为_。白磷易溶于白磷易溶于cscs2 2, ,难溶于水难溶于水, ,原因是原因是 _。【解析解析】(1)(1)基态基态asas原子核外电子排布式为原子核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p3 3, ,电子占据了电子占据了4 4个能层个能层, ,和砷位于同一周期和砷位于同一周期, ,且未成对电且未成对电子数也相同的元素子数也相同的元素, ,它们的外围电子

50、排布式为它们的外围电子排布式为3d3d3 34s4s2 2、3d3d7 74s4s2 2, ,共两种。共两种。(2)(2)在元素周期表中在元素周期表中, ,同周期中从左向右同周期中从左向右, ,元素的非金属性增强元素的非金属性增强, ,电负性增强电负性增强, ,同同主族元素从上向下主族元素从上向下, ,元素的非金属性减弱元素的非金属性减弱, ,电负性减弱。电负性减弱。(3)nh(3)nh3 3分子间存在氢键分子间存在氢键, ,氨的沸点比同主族元素的氢化物高氨的沸点比同主族元素的氢化物高,ash,ash3 3和和phph3 3分子间不分子间不存在氢键存在氢键, ,相对分子质量大的氢化物范德华力强

51、相对分子质量大的氢化物范德华力强, ,沸点高。沸点高。(4)p(4)p4 4分子为正四面体结构分子为正四面体结构,p,p4 4分子中分子中p p原子形成原子形成3 3个个键、含有键、含有1 1对孤对电子对孤对电子, ,杂杂化方式为化方式为spsp3 3;p;p4 4和和cscs2 2都是非极性分子都是非极性分子,h,h2 2o o是极性分子是极性分子, ,根据相似相溶原理根据相似相溶原理,p,p4 4易易溶于溶于cscs2 2, ,难溶于水。难溶于水。答案答案: :(1)4(1)42 2(2)n(2)n(3)nh(3)nh3 3ashash3 3phph3 3(4)sp(4)sp3 3p p4

52、 4和和cscs2 2都是非极性分子都是非极性分子,h,h2 2o o是极性分子是极性分子, ,根据相似相溶原理根据相似相溶原理,p,p4 4易溶于易溶于cscs2 2, ,难溶于水难溶于水【课堂小结课堂小结】【三言两语话重点三言两语话重点】 (1)1(1)1个特殊个特殊: :氢键是特殊的分子间作用力。氢键是特殊的分子间作用力。(2)2(2)2个模型个模型: :分子极性判断分子极性判断: :对称对称非极性非极性; ;不对称不对称极性极性; ;氢键类型氢键类型:x:xhyhy中中x x、y y可以为可以为o o、n n、f f的组合。的组合。 课堂检测课堂检测素养达标素养达标1.1.用一带静电的

53、玻璃棒靠近用一带静电的玻璃棒靠近x x、y y两种纯液体流两种纯液体流, ,现象如图所示。现象如图所示。其中其中x x、y y两物质最有可能的组合是两物质最有可能的组合是( () ) 【解析解析】选选c c。由图可知。由图可知,x,x、y y分别为非极性分子与极性分子分别为非极性分子与极性分子, ,由于由于h h2 2o o、cscs2 2分别分别为极性分子和非极性分子为极性分子和非极性分子, ,所以所以a a错误错误; ;由于由于cclccl4 4和和 均为非极性分子均为非极性分子, ,所所以以b b错误错误;cs;cs2 2和和h h2 2o o2 2分别为非极性分子与极性分子分别为非极性

54、分子与极性分子,c,c正确正确;ncl;ncl3 3和和h h2 2o o均为极性分均为极性分子子,d,d错误。错误。组合组合a ab b c cd dx xh h2 2o occlccl4 4cscs2 2nclncl3 3y ycscs2 2 h h2 2o o2 2h h2 2o o2.(20202.(2020锦州高二检测锦州高二检测) )美国科学家宣称美国科学家宣称: :普通盐水在无线电波照射下可燃烧普通盐水在无线电波照射下可燃烧, ,有望解决用水作为人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素有望解决用水作为人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的之间的“结

55、合力结合力”, ,释放出氢原子释放出氢原子, ,若点火若点火, ,氢原子就会在这种频率下持续燃烧。氢原子就会在这种频率下持续燃烧。上述中上述中“结合力结合力”实质是实质是( () )a.a.分子间作用力分子间作用力b.b.氢键氢键c.c.非极性共价键非极性共价键d.d.极性共价键极性共价键【解析解析】选选d d。水中没有游离态的氢原子。水中没有游离态的氢原子, ,氢原子以共价键与氧原子形成水氢原子以共价键与氧原子形成水, ,无无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力结合力”, ,释放出氢原子释放出氢原子, ,这种结合这种结合力为共价键力为共价键, ,该

56、共价键是由不同元素形成的该共价键是由不同元素形成的, ,为极性共价键。为极性共价键。【补偿训练补偿训练】下列物质中下列物质中, ,由极性键形成的非极性分子是由极性键形成的非极性分子是( () )a.pa.p4 4b.chb.ch4 4c.hc.h2 2s sd.chd.ch3 3clcl【解析解析】选选b b。p p4 4、chch4 4都为正四面体形都为正四面体形, ,高度对称高度对称, ,正负电荷中心重合正负电荷中心重合, ,是非极性是非极性分子分子, ,但但p p4 4是由非极性键形成的非极性分子是由非极性键形成的非极性分子, ,而而chch4 4中含中含chch极性键极性键,a,a错错

57、,b,b正正确确;h;h2 2s s、chch3 3clcl分子中正、负电荷中心不重合分子中正、负电荷中心不重合, ,都属于极性分子。都属于极性分子。3.3.氮族元素氢化物氮族元素氢化物rhrh3 3(nh(nh3 3、phph3 3、ashash3 3) )的某种性质随的某种性质随r r的核电荷数的变化趋势如的核电荷数的变化趋势如图所示图所示, ,则则y y轴可表示的是轴可表示的是( () )a.a.相对分子质量相对分子质量b.b.稳定性稳定性c.c.沸点沸点d.rhd.rh键长键长【解析解析】选选b b。nhnh3 3、phph3 3、ashash3 3的相对分子质量逐渐增大的相对分子质量

58、逐渐增大, ,与图示曲线不相符与图示曲线不相符, ,故故a a错误错误; ;元素的非金属性越强元素的非金属性越强, ,其氢化物越稳定其氢化物越稳定, ,非金属性非金属性npas,npas,所以氢化物的所以氢化物的稳定性随着核电荷数增大而减弱稳定性随着核电荷数增大而减弱, ,故故b b正确正确; ;氢化物的熔沸点与其相对分子质量氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比成正比, ,但含有氢键的熔沸点最高但含有氢键的熔沸点最高, ,所以沸点高低顺序是所以沸点高低顺序是nhnh3 3ashash3 3phph3 3, ,故故c c错误错误; ;原子半径越大原子半径越大,rh,rh键长越长键长越长, ,原子

59、半径原子半径npas,npas,所以键长由短到长的顺序为所以键长由短到长的顺序为nhnh3 3、phph3 3、ashash3 3, ,故故d d错误。错误。4.(20204.(2020重庆高二检测重庆高二检测) )下列物质中不存在氢键的是下列物质中不存在氢键的是( () )a.a.冰醋酸中醋酸分子之间冰醋酸中醋酸分子之间b.b.液态氟化氢中氟化氢分子之间液态氟化氢中氟化氢分子之间c.c.一水合氨分子中的氨分子与水分子之间一水合氨分子中的氨分子与水分子之间d.d.可燃冰可燃冰(ch(ch4 48h8h2 2o)o)中甲烷分子与水分子之间中甲烷分子与水分子之间【解析解析】选选d d。只有非金属性

60、很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才。只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键可能形成氢键( (如如n n、o o、f),chf),ch不是强极性共价键不是强极性共价键, ,甲烷分子与水分子之间不甲烷分子与水分子之间不存在氢键。存在氢键。【补偿训练补偿训练】下列事实下列事实, ,不能用氢键知识解释的是不能用氢键知识解释的是( () )a.a.水和乙醇可以完全互溶水和乙醇可以完全互溶b.b.氨容易液化氨容易液化c.c.干冰易升华干冰易升华d.d.液态氟化氢化学式有时写成液态氟化氢化学式有时写成(hf)(hf)n n的形式的形式【解析解析】选选c c。水和乙醇的分子