分子结构与物质的性质（第4课时 氢键及其对物质性质的影响）【知识建构+拓展延伸】 高二化学精讲精练（人教版2019选择性必修2）

课时4氢键及其对物质性质的影响第三节分子结构与物质的性质01学习目标

CONTENT氢键的特征02氢键的分类03氢键对物质性质的影响水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000冰的密度比液体水小？新课导入-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/℃周期一些氢化物的沸点一般：同一主族非金属氢化物，从上到下，Mr逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？

说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除范德华力之外的其他分子间作用力—氢键．新课导入

在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使得H几乎成为“裸露”的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用，这种静电作用就是氢键。------氢键1.定义：它是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很大的原子之间的作用力.HFHFHFHF2.表示：氢键通常用X—H…Y—表示,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键（X、Y为N、O、F）如氢键无内层电子，几乎成为“裸露”的质子电负性大，半径小氢键OHHδ＋δ＋δ－δ－…H—O键极性很强OHH氢键H—O键极性很强无内层电子，几乎成为“裸露”的质子电负性大，半径小氢键OHHOHHδ＋δ－δ－…氢键具有方向性和饱和性δ＋氢键沸点/℃周期O—H…ON—H…NF—H…F①要有与电负性很大的原子X以共价键结合的氢原子；②要有电负性很大且含有孤电子对的原子Y；③X与Y的原子半径要小。氢键的形成条件氢键的特征4671118.8

氢键不属于化学键，是一种特殊的分子间作用力。氢键键能较小，约为共价键的十分之几，但比范德华力强;氢键具有一定的饱和性和方向性。(2)方向性：A—H与B形成分子间氢键时，3个原子总是尽可能沿直线分布，使A，B尽量远离，这样电子云排斥作用最小，体系能量最低，氢键最强，最稳定，所以氢键具有方向。(1)饱和性：由于H原子半径比A，B的原子半径小得多，当H与一个B原子形成氢键A—H···B后，H周围的空间被占据，A，B的电子云排斥作用将阻碍另一个B原子与H靠近成键，即H只能与一个B形成氢键，氢键具有饱和性。H的体积小，1个H只能形成1个氢键氢键的特征（1）分子间氢键

氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。如：HF、H2O、NH3

相互之间C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间氢键的分类

（2）分子内氢键某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构.氢键的分类邻羟基苯甲醛（熔点-7℃）对羟基苯甲醛（熔点115℃）

解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明。分子内氢键分子间氢键【思考与讨论】①存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点。②存在分子内氢键使物质熔、沸点降低。邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛氢键对物质性质的影响对物质熔、沸点的影响1.[2020·浙江7月选考，26(3)]常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______________________________________________。乙醇与水形成分子间氢键而氯乙烷不能与水形成氢键2.[2020·浙江1月选考，26(3)]在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(－19℃)高。主要原因是

___________________。甲醇分子间存在氢键高考链接

3.[2017·全国卷Ⅲ，35(3)]在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为

_______________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________。H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分子，水分子间含氢键比甲醇中多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大高考链接

4.[2019·全国卷Ⅱ，35(1)]元素As与N同族。预测As的氢化物分子的空间结构为__________，其沸点比NH3的____(填“高”或“低”)，其判断理由是___________________。5.[2019·全国卷Ⅲ，35(3)节选]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(110.6℃)，原因是

______________________。三角锥形低NH3分子间存在氢键苯胺分子之间存在氢键高考链接

水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000冰的密度比液体水小？【思考与讨论】氢键对物质密度的影响水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0℃时密度(g/ml)水在4℃时密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000【思考与讨论】氢键对物质密度的影响氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。作用力类型范德华力氢键共价键作用微粒分子H与N、O、F原子强度比较共价键＞氢键＞范德华力影响因素组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大形成氢键元素的电负性原子半径对性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大键能越大，稳定性越强范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响生物大分子中的氢键1.氢键的形成都会使物质的熔、沸点升高。(

)2.氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于自然界中的物质中。(

)3.HF的沸点较高,是因为H—F键的键能很大。(

)1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)×××【课堂练习】2.关于氢键的下列说法正确的是(

)A.每个水分子内含有两个氢键B.在水蒸气、水和冰中都含有氢键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C【课堂练习】3.铁氧体也可使用沉淀法制备，制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等，已知氨(熔点：－77.8℃、沸点：－33.5℃)，联氨(熔点：2℃、沸点：113.5℃)，解释其熔、沸点高低的主要原因：________________________________________________。联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成的氢键4.HOOC—COOH与正丁酸(CH3CH2CH2COOH)的相对分子质量相差2，二者的熔点分别为101℃、－7.9℃，导致这种差异的最主要原因可能是

__________________________。草酸分子间能形成更多氢键【课堂练习】5.数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：空气的成分N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)原始大气的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等用上表中所涉及的分子填写下列空白：(1)含有10个电子的分子有

_____________________(填化学式，下同)。H2O、Ne、CH4、NH3(2)由极性键构成的非极性分子有

___________。CH4、CO2(3)沸点最高的物质是________，用所学知识解释其沸点最高的原因：_______________________________________________。H2O水分子间存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高【课堂练习】6.回答下列问题(1)尿素[CO(NH2)2]易溶于水，其原因除尿素和水都是极性分子外，还有__________________________。(2)已知A、B的结构如下：A的熔、沸点高于B的原因为_________________。尿素与水分子之间可以形成氢键A分子间存在氢键(3)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：_