【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 02 考点七 分子间作用力（教师版）+讲义

这是一份【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 02 考点七 分子间作用力（教师版）+讲义，共6页。学案主要包含了必备知识，易错辨析，跟踪练习等内容，欢迎下载使用。

【必备知识】
1、范德华力、氢键的对比
2、氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
分子间作用力对物质溶沸点的影响
①一般来说，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。
②分子间氢键使物质熔、沸点升高。例如熔沸点：H2O>HF>NH3>CH4
③分子内氢键可以使分子更稳定，且分子内氢键会削弱分子间氢键形成，故一般熔沸点较低。
如已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大，其中沸点较高的是________，请画出上述两种物质形成氢键的情况：__________________________________。
【答案】 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键：；对羟基苯甲醛形成分子间氢键：
4、氢键对分子其他性质的影响
（1）氨极易液化，因为NH3分子液化时形成分子间氢键。
（2）水结冰时体积膨胀、密度减小，因为结冰时形成氢键。
（3）溶质与溶剂若能形成氢键，能增大溶解度。比如NH3极易溶于水，小分子醇能与水以任意比互溶。
例、有关物质的熔、沸点，解答下列问题。
(1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是______________________，原因是：________________________________________________________________________。
(2)[2019·新课标Ⅲ]苯胺（）的晶体类型是__________。苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(111 ℃)，原因是____________________________。
(3)S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为________________。
(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为____________________________，原因是_________________________________________。
【答案】 (1)A A易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高
(2)分子晶体 苯胺分子间存在氢键
(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力大
(4)H2O＞CH3OH＞CO2＞H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大
【易错辨析】
1、氢键是一种特殊的化学键( )
2、卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大( )
3、氨水中氨分子与水分子间形成了氢键( )
4、可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键( )
5、H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键( )
6、氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( )
7、NH3的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键。（ ）
8、C的氢化物沸点低于O的氢化物，因为H2O含有氢键。（ ）
9、范德华力非常微弱，破坏范德华力不需要消耗能量。（ ）
10、H2O2分子间存在氢键。( )
11、氢键具有方向性和饱和性。( )
12、乙醇分子和水分子间只存在范德华力。( )
【答案】 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.× 7.× 8.× 9.× 10.√ 11.√ 12.×
【跟踪练习】
1、下列物质能形成氢键，且形成的氢键最强的是（ ）
A、甲醇 B、NH3 C、冰 D、(HF)n
【答案】D
2、氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为( )

【答案】D
3、下列关于化学键及晶体的说法中，不正确的是（ ）
A. Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高，是因为分子间作用力越来越大
B. NaOH和NH4Cl化学键类型相同
C. N2和CCl4两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D. 石英晶体是共价晶体，其分子式为SiO2
【答案】D
4、下列现象与氢键有关的是( )
①HF的熔、沸点比ⅦA族其他元素氢化物的高 ②乙醇可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小 ④水分子高温下也很稳定
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
A．②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【答案】B
5、液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等重点品种使用企业和白酒企业，应加强储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理，确保化工生产安全。下列说法正确的是( )
A．液氨中只存在范德华力
B．液氨分子间作用力强，所以其稳定性大于PH3
C．液氯挥发导致人体吸入后中毒，是因为液氯分子中的共价键键能较小
D．萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点
【答案】 D
【解析】 液氨中还存在共价键、氢键等作用力，A项错误；分子间作用力只影响物质的物理性质，与其稳定性无关，B项错误；由于液氯中Cl2分子间的作用力弱，液氯沸点低，极易挥发而被人体吸入引起中毒，与共价键键能大小无关，C项错误；由于CCl4与CH4结构相似，且均为共价化合物，CCl4的相对分子质量大于CH4，其沸点也高于CH4的沸点，D项正确。
6、“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是( )
A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构
C．第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少
D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
【答案】 A
【解析】 水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；固态冰中，1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B正确；“准液体”中，水分子间的距离不完全相等，所以1个水分子与少于4个的水分子间形成氢键，形成氢键的机会比固态冰中少，C正确；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确。
7、(2022·苏州实验中学月考)利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( )
A．第一电离能：CC．“杯酚”与C60形成氢键 D．C60与金刚石晶体类型不同
【答案】C
【解析】同周期从左到右，元素的第一电离能总体上呈增大趋势，所以第一电离能：C8、(2023届广东湛江一模)FeSO4∙7H2O在工业生产中有重要用途，其结构示意图如下，下列说法错误的是（ ）
A．电负性：O＞S＞H
B．基态Fe2+的价层电子排布式：3d6
C．上述结构中含化学键：离子键、共价键、氢键、配位键
D．H2O中的O和SOeq \\al(2-,4)中的S均为sp3杂化，H2O的键角小于SOeq \\al(2-,4)的键角
【答案】C
【解析】A．非金属性O＞S＞H，非金属性越强，电负性越大，则电负性：O＞S＞H，A正确；
B．基态Fe的价电子排布式为3d64s2，则基态Fe2+的价层电子排布式为3d6，B 正确；
C．FeSO4·7H2O的晶体结构中，Fe2+与SOeq \\al(2-,4)间形成离子键，S－O、O－H间形成共价键，6个H2O与Fe2+间形成配位键，氢键不属于化学键，则含化学键：离子键、共价键、配位键，C错误；
D．H2O中的O和SOeq \\al(2-,4)中的S价层电子对数都为4，均发生sp3杂化，H2O分子中O原子最外层有2个孤电子对，对成键电子有排斥作用，而S原子最外层不存在孤电子对，所以H2O的键角小于SOeq \\al(2-,4)的键角，D正确。
9、B2O3的气态分子结构如图1所示，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是( )
A．两分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化
B．硼酸晶体中层与层之间存在范德华力
C．1 ml H3BO3晶体中含有6 ml氢键
D．硼原子可提供空轨道，硼酸电离的方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋
【答案】 C
【解析】 B原子最外层有3个电子，在图1分子中每个B原子只形成了2个σ键，且没有孤电子对，故采用sp杂化，在图2分子中每个B原子形成了3个σ键，且没有孤电子对，故采用sp2杂化，A正确；由题中信息可知，硼酸晶体为层状结构，类比石墨的晶体结构可知其层与层之间存在范德华力，故B正确；由图中信息可知，每个硼酸分子有3个羟基，其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键，平均每个硼酸分子形成了3个氢键，因此，1 ml H3BO3晶体中含有3 ml氢键，故C错误；硼原子的2p轨道有空轨道，水电离的OH－中氧原子有2个孤电子对，两者可形成配位键并破坏了水的电离平衡使溶液显酸性，其电离方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋，故D正确。
10、按要求回答问题
(1)[2021·全国甲卷，35(3)]甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间，其原因是_______________________________________________________________________________。
(2)[2021·湖南，18(2)①]硅和卤素单质反应可以得到SiX4。
SiX4的熔、沸点
0 ℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是__________(填化学式)，沸点依次升高的原因是_____________________，气态SiX4分子的空间结构是____________。
(3)[2022·全国甲卷，35(3)]固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构________。
(4)[2017·全国卷Ⅱ，35(3)③]图中虚线代表氢键，其表示式为(NHeq \\al(＋,4))N—H…Cl、________________、_______________。
(5)已知A、B的结构如下：
A的熔、沸点高于B的原因为________________。
(6)已知邻羟基苯胺的结构为，邻羟基苯胺的沸点________对羟基苯胺的沸点(填“低于” “高于”或“不确定”)；其原因是_____________________________________。
(7)画出氢氟酸溶液中可能存在的氢键形式：_______________________________________。
(8)试比较同主族元素的氢化物H2O、H2S和H2Se的稳定性和沸点高低，并说明理由．
①稳定性：_____________________ 理由：__________________________。
②沸点：_____________________
(9)维生素B1的结构式如下图，晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有________。
(10)硼酸晶体是片层结构，其中一层的结构如图所示。硼酸在冷水中溶解度很小，但在热水中较大，原因是____________________________________________________________________________。
【答案】(1)甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成氢键，且物质的量相等时水比甲醇的氢键多
(2)SiCl4 SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大 正四面体形
(3)
(4)(H3O＋)O—H…N (NHeq \\al(＋,4))N—H…N
(5)A可以形成分子间氢键
(6)低于 邻羟基苯胺形成分子内氢键
(7)F—H…F，O—H…O，F—H…O，O—H…F
(8)①H2O>H2S>H2Se 原子半径OH-S>H-Se，键能越大，物质越稳定。
②H2O>H2Se>H2S
(9)离子键、氢键、范德华力
(10)硼酸在冷水中存在分子间氢键，缔合在一起，溶解度小。加热时，氢键被破坏，与水形成氢键，溶解度增大。范德华力
氢键
作用微粒
分子或原子(稀有气体分子)
H与N、O、F等电负性很大的原子
分类
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度
化学键＞氢键＞范德华力
影响其强度的因素
①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大；
②分子的极性越大，范德华力越大。
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关。
电负性越强，氢键越强。
对物质性质的影响
主要影响物理性质(如熔、沸点)
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7