第4节 分子间作用力
1.下列关于范德华力的叙述中，正确的是（ ）
A.范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D.范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量
2.下列物质发生状态变化时，克服了范德华力的是（ ）
A.氯化钠熔化 B.晶体硅熔化
C.碘升华 D.氢氧化钠熔化
3.下列说法正确的是（ ）
A.正是由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C.由于氢键的存在，沸点：AsH3＞PH3＞NH3
D.由于氢键的存在，水分子中氢氧键键角是104.5°
4.下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是（ ）
A.NH3 B.
C.H2S D.C2H5OH
5.下列几种氢键：①O—H…O；②N—H…N；③F—H…F；④O—H…N。氢键从强到弱的顺序排列正确的是（ ）
A.③＞①＞④＞② B.①＞②＞③＞④
C.③＞②＞①＞④ D.①＞④＞③＞②
6.下列物质的性质与氢键无关的是（ ）
A.冰的密度比水的密度小
B.氨气极易溶于水
C.SbH3的沸点比PH3高
D.在水中的溶解度：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲醛
7.“碘伏”又叫“聚维酮碘溶液”。聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如图所示（图中虚线表示氢键）。下列说法正确的是（ ）
A.聚维酮碘中不含不对称碳原子
B.聚维酮碘中含有离子键、共价键、氢键等化学键
C.聚维酮碘易溶于水的原因是与水分子间形成氢键
D.分子中的含N五元环一定是平面结构
8.下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是（ ）
A.在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D.CH3CH3、CH3CH2CH3、（CH3）2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高
9.下列对分子及其性质的解释不正确的是（ ）
A.碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
B.乳酸[CH3CH（OH）COOH]分子中存在一个不对称碳原子
C.H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键
D.实验测定，接近100 ℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔合有关
10.CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3＋3CO2＋3H2O。下列说法正确的是（ ）
A.三聚氰胺中C、N、O原子采用相同的杂化方式
B.三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键
C.该反应的四种物质的分子均能形成氢键
D.除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低的顺序为H2O＞NH3＞CO2
11.人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板上爬行自如，蜘蛛不会从天花板上掉下的主要原因是（ ）
A.蜘蛛的脚尖端锋利，能抓住天花板
B.蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C.蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力，这一“黏力”使蜘蛛不坠落
D.蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体
12.下列两组命题中，乙组中命题正确，且能用甲组中的命题加以解释的是（ ）
选项 甲组 乙组
A H—I键的键能大于H—Cl键的键能 HI比HCl稳定
B H—I键的键能小于H—Cl键的键能 HCl比HI稳定
C H2S分子间的范德华力大于H2O分子间的范德华力 H2S的沸点 比H2O的高
D HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力 HI的沸点 比HCl的低
13.关于NH3性质的解释合理的是（ ）
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 NH3分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N—H键的键能比P—H大
C 能与Ag＋以 配位键结合 NH3中氮原子有孤电子对
D 氨水中存在N NH3·H2O是离子化合物
14.水分子间存在一种“氢键”作用力（作用力介于范德华力与化学键之间），彼此结合而形成（H2O）2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
（1）1 mol冰中有 mol“氢键”。
（2）水蒸气中常含有部分（H2O）2，要确定（H2O）2的存在，可采用的方法是 （填字母）。
A.标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B.标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C.该水蒸气冷凝后，测水的pH
D.该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是 。
15.生产生活中处处有化学，结合物质与结构的相关知识，回答下列问题：
（1）维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用，该物质的结构简式如图所示：
①维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 （填字母）。
a.离子键、共价键
b.离子键、氢键、共价键
c.氢键、范德华力
d.离子键、氢键、范德华力
②维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质，这些物质中属于非极性分子的化合物有 。
（2）液氨常被用作制冷剂，若不断地升高温度，实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化，在变化的各阶段被破坏的微粒间的相互作用是：① ；②极性键；③ 。
（3）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。ClF3的熔、沸点比BrF3的 （填“高”或“低”）。
（4）TiCl4稳定性比CCl4差，极易水解，试从结构角度分析其原因 。
（5）氯丙烯分子（）中碳原子轨道杂化类型是 。
（6）铁能与三氮唑（Bipy，结构如图）形成多种化合物。
1 mol Bipy中含有 mol σ键，Bipy中碳原子杂化方式为 。
第4节 分子间作用力
1.B 范德华力的实质也是一种电性作用，但范德华力是分子间较弱的作用力，不是化学键，A错误；化学键是粒子间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，B正确；若分子间的距离足够远，则分子间没有范德华力，C错误；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。
2.C 氯化钠、氢氧化钠均是离子化合物，熔化时离子键断裂，A、D项错误；晶体硅熔化时克服的是共价键，B项错误；碘升华时克服的是范德华力，C项正确。
3.A 氢键不是化学键，B项错误；NH3分子间存在氢键，其沸点比PH3的大，C项错误；由于氧原子中孤电子对的影响，水分子中氢氧键键角为104.5°，D项错误。
4.B 通常能形成氢键的分子中含有：N—H键、H—O键或H—F键。NH3、CH3CH2OH有氢键但只存在于分子间。B项中的O—H键与另一分子中中的O可在分子间形成氢键，同一分子内的O—H键与邻位中的O可在分子内形成氢键。
5.A F、O、N的电负性依次降低，F—H、O—H、N—H键的极性依次降低，故F—H…F中的氢键最强，其次是O—H…O，再次是O—H…N，最弱的是N—H…N。
6.C 氢键具有饱和性和方向性，使得冰中水分子排列得很规则，造成体积膨胀，密度变小，A不选；氨气分子与水分子之间易形成氢键，故氨气极易溶于水，B不选；SbH3的相对分子质量比PH3的大，且两者的组成和结构相似，故SbH3的沸点比PH3的沸点高，与氢键无关，C选；与水能形成分子间氢键的物质，在水中的溶解度较大，邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛与水分子间易形成氢键，所以溶解度：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲醛，D不选。
7.C 由聚维酮碘的结构可知，分子中含不对称碳原子，A错误；氢键不是化学键，氢键是分子间作用力，B错误；由聚维酮碘的结构可知，聚维酮碘可与水分子间形成氢键，导致聚维酮碘易溶于水，C正确；分子中的含N五元环中含有饱和碳原子，饱和碳原子为四面体结构，不是平面结构，D错误。
8.B A项，N2和O2都是非极性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同条件下，O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与水分子之间的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B项，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的极性键的强弱有关，而与分子间作用力无关。C项，F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，故其熔、沸点逐渐升高。D项，烃分子中，碳原子个数越多，分子间作用力越大，碳原子个数相同的同分异构体中，支链越多，分子间作用力越弱，熔、沸点越低，故异丁烷的沸点低于正丁烷的沸点。
9.C 碳原子连接四个不同的原子或基团时，该碳原子为不对称碳原子，所以中加“*”的碳原子为不对称碳原子；H2O的沸点比H2S高是由于水分子间可以形成氢键，H2O比H2S稳定是由于水分子中的H—O键比硫化氢分子中的H—S键强，选C。
10.D 三聚氰胺分子中C原子采用sp2杂化、N原子采用sp2杂化、氧原子采用sp3杂化，三种原子杂化方式不同，A错误；三聚氰胺分子中不存在同种元素之间形成的共价键，则分子内不含非极性键，只含极性键，B错误；二氧化碳分子间不能形成氢键，C错误；由于H2O、NH3、CO2均为由分子构成的物质，其中H2O、NH3分子间能形成氢键，所以H2O、NH3的沸点高于二氧化碳，又由于水分子间的氢键数目比氨气分子间的氢键数目多，所以水的沸点比氨气高，D正确。
11.C 蜘蛛不会掉下的主要原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。
12.B 碘和氯属于同主族元素，碘的原子半径大于氯的原子半径，H—Cl键的键能大于H—I键的键能，HCl比HI稳定，A项错误，B项正确；H2S的结构和H2O的结构相似，但由于H2O分子间存在较强的氢键，所以H2O的熔、沸点高，C项错误；HCl和HI结构相似，HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，故HI的沸点要高于HCl，D项错误。
13.C
14.（1）2 （2）AB （3）H2O＋H2OH3O＋＋OH－ 双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用
解析：（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，1 mol冰中含有氢键的物质的量为＝2 mol。（2）该物质能与金属钠反应产生氢气，1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于（H2O）2也能生成氢气，且一分子（H2O）2生成1分子氢气，所以产生氢气的体积大，A正确；该物质能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，（H2O）2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，B正确；该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，C错误；该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2∶1，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，D错误。（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更强的氢键作用。
15.（1）①d ②CO2 （2）氢键、范德华力 非极性键
（3）低 （4）Ti—Cl键比C—Cl键的键长长、键能小，易断裂 （5）sp3和sp2 （6）8 sp2
解析：（1）①维生素B1晶体溶于水的过程会电离出Cl－等，故需要克服离子键，维生素B1分子间存在氢键、范德华力，故溶于水时还需克服氢键、范德华力；②N2只含共价键，属于非极性分子，但N2是单质，CO2虽然含极性键，但正、负电荷重心重合，属于非极性分子，是化合物。（2）液氨汽化破坏了分子间作用力，包括氢键和范德华力；氨气分解生成N2和H2，破坏了氮氢极性键；N2、H2生成氮原子和氢原子，破坏了非极性键。（3）ClF3和BrF3的熔、沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，熔、沸点越高，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。（4）Ti—Cl键比C—Cl键的键长长、键能小，易断裂。（5）中的碳原子为sp2杂化，—CH2Cl中的碳原子为sp3杂化。（6）由Bipy的结构图可知，1 mol Bipy中含有σ键的物质的量为8 mol；Bipy中碳原子均为双键碳原子，故杂化方式为sp2。
4 / 4第4节 分子间作用力
课程 标准 1.了解分子间作用力的广泛存在及其对物质性质（如熔点、沸点）的影响。 2.知道氢键的形成条件、类型、特点以及氢键对物质性质（如熔点、沸点、溶解度）的影响。 3.了解分子间作用力，特别是氢键对于水的特殊性质的影响作用，了解氢键对于自然界存在和生命科学的重大意义
分点突破（一） 范德华力与物质性质
1.分子间作用力
2.范德华力
3.影响范德华力的因素
（1）一般来说，分子结构和组成相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐 。如范德华力：HCl＜HBr＜HI；He＜Ne＜Ar。
（2）相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力 。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO＞N2。
（3）分子组成相同但结构不同的烃（即互为同分异构体），分子的支链越多、对称性越强，范德华力越弱，如范德华力：新戊烷＜异戊烷＜正戊烷；对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯。
4.范德华力对物质性质的影响
范德华力主要影响物质的熔、沸点等物理性质。范德华力越强，物质的熔、沸点越高。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。
5.范德华力的存在
（1）在由分子构成的物质中，分子与分子之间存在着范德华力，而在分子内部的成键原子之间存在共价键。
（2）离子化合物中不存在范德华力。
（3）金刚石、单质硅、二氧化硅等由原子通过共价键相结合构成的物质中及铝、铜、铁等金属单质中，均不存在范德华力。
（4）稀有气体是由分子构成的物质，但其分子是单原子分子，所以其原子（实为分子）间的作用力是范德华力。
如图为部分卤族元素单质（X2）的熔点、沸点以及CX4的熔点和沸点（X为F、Cl、Br、I）。
【交流讨论】
1.卤族元素单质及CX4的熔、沸点发生规律性变化的原因是什么？
2.碘单质中存在几种作用力？碘升华破坏的作用力是什么？
1.下列叙述与范德华力无关的是（ ）
A.气体物质在加压或降温时能凝结或凝固
B.干冰易升华
C.氟、氯、溴、碘单质的熔点、沸点依次升高
D.氯化钠的熔点较高
2.在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中，被破坏的作用力依次是（ ）
A.范德华力、范德华力、范德华力
B.共价键、共价键、共价键
C.范德华力、共价键、共价键
D.范德华力、范德华力、共价键
3.下列有关物质性质判断正确且可以用范德华力解释的是（ ）
A.沸点：HBr＞HCl
B.CH3COOH显酸性，C2H5OH显中性
C.稳定性：HF＞HCl
D.—OH上氢原子的活泼性：H—O—H＞
C2H5—O—H
题后点拨
范德华力与化学键的比较
范德华力 化学键
含义 把分子聚集在一起的作用力 分子内相邻的原子间强的相互作用
存在 分子间（近距离） 分子内原子间或离子间
强弱 比化学键弱得多 较强
对物质性 质的影响 主要影响物理性质 影响化学性质和物理性质
分点突破（二） 氢键与物质性质
1.氢键的概念
当氢原子与 大的原子X以共价键结合时，氢原子与另一个 大的原子Y之间的 作用。
2.氢键的表示形式
通常用 表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子以 相结合。
3.氢键形成的条件
（1）氢原子位于X原子和Y原子之间。
（2）X、Y原子所属元素具有较强的 和较小的 。一般是 原子、 原子和 原子。
4.氢键的类型和特征
（1）类型
① 氢键，如（邻羟基苯甲醛）。
② 氢键，如
（对羟基苯甲醛）。
（2）特征
①氢键的作用能比范德华力的作用能 ，但比化学键的键能 。
②氢键具有一定的 性和 性。
5.氢键对物质性质的影响
（1）当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将 。
（2）当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将 。
（3）氢键也影响物质的 、 等过程。氢键的存在使物质的溶解度 。
（4）氢键对水的性质的影响
水结成冰时，体积膨胀，密度 。
6.范德华力、氢键与共价键的比较
范德华力 氢键 共价键
特征 无方向性，无饱和性 有一定的方向性和饱和性 有方向性，有饱和性
强度 共价键＞氢键＞范德华力
影响强度的因素 ①相对分子质量相近时，随着分子极性增大而增大 ②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 对于X—H…Y，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，氢键越强 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定
对物质性质的影响 ①影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O＞H2S，溶解性：NH3＞PH3 ②分子内氢键的存在，使物质的熔、沸点降低，如熔、沸点： ＞ 影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强
【提醒】 （1）氢键和范德华力都属于分子间作用力，不能把氢键当成是化学键。
（2）分子间氢键和范德华力可以同时存在。
（3）分子间作用力主要影响由分子构成的物质的物理性质，而化学键决定分子的稳定性。
（4）只有分子间距离接近到一定程度时才有分子间作用力（包括范德华力和氢键）。
尿素（相对分子质量为60）、醋酸（相对分子质量为60）、硝酸（相对分子质量为63）是相对分子质量相近的三种分子，但这三种物质的熔点和沸点相差较大。尿素熔点在200 ℃以上，常温下是固体；醋酸的熔点为16.6 ℃，在温度低于16.6 ℃时即凝结成冰状的固体；硝酸的熔点为－41.59 ℃，常温下硝酸是一种具有挥发性的液体。
【交流讨论】
1.以上三种物质中都存在氢键，为什么硝酸的熔、沸点很低？
2.尿素和醋酸比较，尿素常温下是固体，说明了什么？分子间作用力的强弱与分子中可形成氢键的氢原子个数有何关系？
1.下列实验事实不能用氢键来解释的是（ ）
A.CH4比SiH4稳定
B.乙醇能与水以任意比互溶
C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
D.接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18
2.下列说法正确的是（ ）
①H2O的沸点比HF高，是由于每摩尔分子中水分子形成的氢键数目多 ②液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为（HF）n，则NO2分子间也因氢键而聚合生成N2O4 ③氨气极易溶于水，原因之一是氨分子与水分子之间能形成氢键 ④可燃冰（CH4·8H2O）的形成是由于甲烷分子与水分子之间存在氢键
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
3.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主要的相互作用依次是（ ）
A.氢键；范德华力；非极性键
B.氢键；氢键；极性键
C.氢键；极性键；范德华力
D.范德华力；氢键；非极性键
范德华力和氢键对物质性质的影响（分析与推测）
原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据所学物质结构知识，请回答下列问题：
1.苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4种类型，苏丹红Ⅰ的分子结构如图所示：
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对位形成如图所示的结构：
则其在水中的溶解度会 （填“增大”或“减小”），原因是 。
2.图中A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物的沸点，其中表示ⅦA族元素氢化物沸点的曲线是 ；表示ⅣA族元素氢化物沸点的曲线是 ；同一族中第3、4、5周期元素的氢化物沸点依次升高，其原因是 ；A、B、C曲线中第2周期元素的氢化物的沸点显著高于第3周期元素的氢化物的沸点，其原因是 。
【规律方法】
1.范德华力对物质性质的影响
（1）对物质熔点、沸点的影响：一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大， 范德华力越大，物质的熔点、沸点通常越高。如熔点、沸点：I2＞Br2＞Cl2＞F2，Rn＞Xe＞Kr＞Ar＞Ne＞He。
（2）对物质溶解度的影响：如在273 K、101 kPa时，氧气在水中的溶解度比氮气在水中的溶解度大，就是因为O2与水分子之间的范德华力比N2与水分子之间的范德华力大所导致的。
2.氢键对物质性质的影响
（1）对物质熔点、沸点的影响
①某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等，会使同族氢化物沸点反常，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
②当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部，对羟基苯甲醛的氢键存在于分子间，因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。
（2）对物质密度的影响：氢键的存在，会使水的密度出现反常，液态水变为冰，密度变小。
（3）对物质溶解度的影响：溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好；溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度相对就小。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸等能与水以任意比混溶，就是因为它们均为极性分子，并且能与水形成分子间氢键。
【迁移应用】
1.下列有关物质性质的说法错误的是（ ）
A.酸性：HClO4＞H2SO4
B.沸点：NH3＞PH3
C.范德华力：HBr＞HCl
D.水中的溶解性：I2＞NH3
2.以下对冰的描述不正确的是（ ）
A.冰形成后，密度小于水，故冰能浮在水面上
B.在冰中存在分子间氢键，从而使冰的硬度增大
C.在冰中每个水分子能形成四个氢键
D.在冰中含有的作用力只有共价键和氢键
3.（1）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
（2）NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 （填化学式，下同），还原性由强到弱的顺序为 ，键角由大到小的顺序为 。
（3）常温下，乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷在水中的溶解度，原因是 。
（4）在常压下，甲醇的沸点（65 ℃）比甲醛的沸点（－19 ℃）高。主要原因是 。
（5）抗坏血酸的分子结构如图甲所示，推测抗坏血酸在水中的溶解性： （填“难溶于水”或“易溶于水”）。
（6）图乙为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 。
1.下列说法不正确的是（ ）
A.分子间作用力是分子间相互作用力的总称，包括氢键与范德华力
B.分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度等也有影响
C.范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D.氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中
2.下列关于氢键X—H…Y的说法中，错误的是（ ）
A.氢键是共价键的一种
B.同一分子内也可能形成氢键
C.X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件
D.氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高
3.下列现象中，其原因与氢键存在无关的是（ ）
A.水的熔、沸点比H2S高
B.HCl的熔、沸点比HI低
C.NH3极易溶于水
D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低
4.在水中，水分子可彼此通过氢键形成（H2O）n的小集团。在一定温度下，（H2O）n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。（H2O）n的n＝5时，下列说法中正确的是（ ）
A.（H2O）n是一种新的水分子
B.（H2O）n仍保留着水的化学性质
C.1 mol （H2O）n中有2个氢键
D.1 mol （H2O）n中有4 mol氢键
5.回答下列问题：
（1）硅烷（SinH2n＋2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是 。
（2）①乙二胺（H2N—CH2—CH2—NH2）和三甲胺[N（CH3）3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是 。
②H2O与CH3CH2OH可以以任意比例互溶，除因它们是极性分子外，还因为 ，
H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是
。
（3）关于化合物，下列叙述正确的有 （填字母）。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于CH3CHCHCH3
第4节 分子间作用力
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.分子之间存在着多种相互作用 3.（1）增强 （2）越强
探究活动
交流讨论
1.提示：卤族元素单质及CX4的组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高，故熔、沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2；CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4。
2.提示：碘单质中I2分子内存在I—I共价键，分子之间有范德华力；碘升华为物理变化，只破坏碘分子间的范德华力。
自主练习
1.D 一般来说，由分子构成的物质，其物理性质通常与范德华力的大小密切相关。A、B、C三个选项中涉及的物质都是由分子构成的，故其表现的物理性质与范德华力的大小有关系。只有D选项中的NaCl是离子化合物，不存在分子，故其物理性质与范德华力无关。
2.D 固体氯→液氯→氯气属于物质的三态变化，属于物理变化，破坏了范德华力，氯气→氯原子发生了化学变化，破坏了共价键；所以在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中，被破坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键，综上所述选D。
3.A HBr与HCl结构相似，HBr的相对分子质量比HCl大，HBr分子间的范德华力比HCl强，所以HBr的沸点比HCl高，A项符合题意；CH3COOH显酸性，是因为中的O—H易断裂电离出H＋，C2H5OH显中性是因为O—H不易断裂，不能电离出H＋；HF比HCl稳定是由于 H—F 键键能比H—Cl键大；H2O分子中—OH上的O—H键比C2H5OH中的O—H键更易断裂是由于—C2H5的影响使O—H键极性减弱。
分点突破（二）
师生互动
1.电负性 电负性 静电 2.X—H…Y 共价键
3.（2）电负性 原子半径 氮 氧 氟 4.（1）①分子内 ②分子间 （2）①大一些 小得多 ②方向 饱和
5.（1）升高 （2）降低 （3）电离 溶解 增大 （4）减小
探究活动
交流讨论
1.提示：尿素、醋酸能形成分子间氢键，而硝酸能形成分子内氢键（如图所示），使其熔、沸点较低。
2.提示：尿素CO（NH2）2中的4个氢原子均可形成氢键，而醋酸分子中只有羧基上的一个氢原子可形成氢键，分子中可形成氢键的氢原子个数越多，形成的氢键越多，分子间作用力就越强，物质的熔点就越高。
自主练习
1.A 因为C元素的非金属性比Si强，所以CH4的稳定性比SiH4的稳定性高，与氢键无关，A符合题意；乙醇能与水以任意比互溶的主要原因有：乙醇和水分子之间可形成氢键，乙醇和水均为极性分子（相似相溶），B不符合题意；由于邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，使沸点偏低，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，使沸点偏高，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，C不符合题意；水分子间存在氢键从而形成缔合物，所以接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18，D不符合题意。
2.A 1个水分子能形成4个氢键，1个HF分子能形成2个氢键，①正确；NO2分子间不存在氢键，NO2分子间因形成化学键而聚合生成N2O4，②错误；只有电负性很大的元素（如N、O、F）原子才能与氢原子形成极性较强的共价键，分子间才能形成氢键，C—H键不是极性较强的共价键，③正确，④错误，答案为A。
3.B 固态水和液态水分子间作用力相同，均为氢键和范德华力，且主要是氢键，区别在于氢键的数目，故由固态水→液态水破坏氢键，同样由液态水→气态水，也是破坏氢键，而由H2OH2＋O2时，破坏的是化学键。
【关键能力·细培养】
1.提示：因为苏丹红Ⅰ易形成分子内氢键，而使其在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修饰后的结构易形成分子间氢键，与水分子形成氢键后有利于增大其在水中的溶解度。
2.提示：题干中属于第2周期元素形成的氢化物中，水为液态，其他为气体，故水的沸点最高，则A曲线表示ⅥA族元素氢化物沸点；HF分子之间、氨分子之间均存在氢键，沸点高于同主族相邻元素的氢化物，且F与N相比，F的电负性更大，半径更小，形成的氢键的作用能更大，因此HF的沸点高于NH3，故B曲线为ⅦA族元素氢化物沸点；甲烷分子之间不能形成氢键，同主族形成的氢化物中沸点最低，故D曲线表示ⅣA族元素氢化物沸点；同一族中第3、4、5周期元素的氢化物结构与组成相似，分子之间不能形成氢键，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高；水分子之间、氨分子之间、HF分子之间均能形成氢键，沸点较高。
迁移应用
1.D 非金属性：Cl＞S，酸性：HClO4＞H2SO4，A正确；氨分子间存在氢键，沸点：NH3＞PH3，B正确；相对分子质量：HBr＞HCl，范德华力：HBr＞HCl，C正确；氨分子与水分子间存在氢键，水中的溶解性：I2＜NH3，D错误。
2.D 水在形成冰时，由于氢键的存在，每个水分子都能缔合另外4个水分子，形成4个氢键，使得冰的密度减小，硬度变大，可以浮在水面上，A、B、C项正确。在水分子中含有O—H共价键，水分子间存在氢键和范德华力，D项错误。
3.（1）H2O＞H2S＞CH4 （2）NH3、AsH3、PH3 AsH3、PH3、NH3 NH3、PH3、AsH3 （3）乙醇与水分子之间能形成氢键，而氯乙烷与水分子之间不能形成氢键 （4）甲醇分子间存在氢键 （5）易溶于水 （6）S8的相对分子质量比SO2的大，范德华力较强
解析：（2）NH3分子间存在氢键，导致其沸点比与N元素同主族的P、As元素的氢化物PH3、AsH3的沸点高，而PH3、AsH3均不能形成分子间氢键，PH3、AsH3分子结构和组成相似，相对分子质量越大，范德华力越强，物质的沸点越高，则沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。通常，同主族元素随着原子序数的递增，气态氢化物的还原性逐渐增强，则还原性由强到弱的顺序是AsH3、PH3、NH3。主族元素随着原子序数的递增，电负性逐渐减小，则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子，致使成键电子对的排斥力降低，键角逐渐减小，故键角由大到小的顺序是NH3、PH3、AsH3。（3）影响物质在水中溶解度的因素有物质的极性、是否含有氢键、能否与水发生化学反应等。乙醇、氯乙烷、水均为极性分子，但乙醇与水分子之间能形成氢键，而氯乙烷与水分子之间不能形成氢键，因此乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷在水中的溶解度。（4）原因是甲醇分子之间能形成氢键，故甲醇的沸点高于甲醛的沸点。（5）1个抗坏血酸分子中含有4个羟基，其可以与H2O形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。（6）S8和SO2分子间存在的作用力均为范德华力，S8的相对分子质量比SO2的大，S8分子间范德华力较强，故S8的熔点和沸点比SO2的熔点和沸点高。
【教学效果·勤检测】
1.D 分子间作用力是分子间相互作用力的总称，它包括氢键与范德华力，它的作用能弱于化学键的键能，不是化学键，氢键的存在需要满足一定的条件，对物质熔、沸点及溶解度等有影响。
2.A 氢键属于分子间作用力，不属于化学键，A错误。
3.B 水的熔、沸点比H2S高，是由于水分子间形成氢键，A不符合题意；HCl的熔、沸点比HI低，是由于HCl的相对分子质量小于HI，与氢键无关，B符合题意；NH3极易溶于水，是由于氨和水分子间形成氢键，C不符合题意；邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，是由于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，D不符合题意。
4.B （H2O）n是水分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，因此（H2O）n不是一种新的分子，（H2O）n仍保留着水的化学性质。（H2O）n中每个氢原子形成一个氢键，每个氧原子形成两个氢键，平均1 mol H2O有2NA个氢键（NA为阿伏加德罗常数的值），当n＝5时，1 mol （H2O）5所含氢键数相当于5 mol 水分子含有的氢键数，应为10NA个。
5.（1）硅烷的结构和组成相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高
（2）①乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键 ②H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键 H2O分子和乙醇分子之间能形成氢键，而H2S分子和乙醇分子之间不能形成氢键 （3）bd
解析：（1）硅烷分子间存在范德华力，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高。（2）①乙二胺分子中存在N—H键，故乙二胺分子间存在氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺的沸点高于三甲胺。②H2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。（3）分子中不存在与电负性很大、原子半径小的元素相连的H原子，所以不存在氢键，a不正确；分子中碳碳键是非极性键，碳氢键、碳氧键是极性键，b正确；分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键、2个碳氧π键和1个碳碳π键，共有9个σ键和3个π键，c不正确；由于醛基中的氧原子与水分子中的氢原子间可形成氢键，增大了其在水中的溶解度，d正确。
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第4节 分子间作用力
课程 标准 1.了解分子间作用力的广泛存在及其对物质性质（如熔点、
沸点）的影响。
2.知道氢键的形成条件、类型、特点以及氢键对物质性质
（如熔点、沸点、溶解度）的影响。
3.了解分子间作用力，特别是氢键对于水的特殊性质的影响
作用，了解氢键对于自然界存在和生命科学的重大意义
目 录
1、基础知识·准落实
4、学科素养·稳提升
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 范德华力与物质性质
1. 分子间作用力
2. 范德华力
3. 影响范德华力的因素
（1）一般来说，分子结构和组成相似的物质，随着相对分子质量
的增加，范德华力逐渐 。如范德华力：HCl＜HBr＜
HI；He＜Ne＜Ar。
（2）相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华
力 。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华
力：CO＞N2。
（3）分子组成相同但结构不同的烃（即互为同分异构体），分子
的支链越多、对称性越强，范德华力越弱，如范德华力：新
戊烷＜异戊烷＜正戊烷；对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯。
增强
越强
4. 范德华力对物质性质的影响
范德华力主要影响物质的熔、沸点等物理性质。范德华力越强，物
质的熔、沸点越高。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，
范德华力越大。
5. 范德华力的存在
（1）在由分子构成的物质中，分子与分子之间存在着范德华力，
而在分子内部的成键原子之间存在共价键。
（2）离子化合物中不存在范德华力。
（3）金刚石、单质硅、二氧化硅等由原子通过共价键相结合构成
的物质中及铝、铜、铁等金属单质中，均不存在范德华力。
（4）稀有气体是由分子构成的物质，但其分子是单原子分子，所
以其原子（实为分子）间的作用力是范德华力。
如图为部分卤族元素单质（X2）的熔点、沸点以及CX4的熔点和沸
点（X为F、Cl、Br、I）。
【交流讨论】
1. 卤族元素单质及CX4的熔、沸点发生规律性变化的原因是什么？
提示：卤族元素单质及CX4的组成和结构相似，相对分子质量越
大，分子间作用力越强，熔、沸点越高，故熔、沸点：F2＜Cl2＜
Br2＜I2；CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4。
2. 碘单质中存在几种作用力？碘升华破坏的作用力是什么？
提示：碘单质中I2分子内存在I—I共价键，分子之间有范德华力；
碘升华为物理变化，只破坏碘分子间的范德华力。
1. 下列叙述与范德华力无关的是（ ）
A. 气体物质在加压或降温时能凝结或凝固
B. 干冰易升华
C. 氟、氯、溴、碘单质的熔点、沸点依次升高
D. 氯化钠的熔点较高
解析： 一般来说，由分子构成的物质，其物理性质通常与范德
华力的大小密切相关。A、B、C三个选项中涉及的物质都是由分
子构成的，故其表现的物理性质与范德华力的大小有关系。只有D
选项中的NaCl是离子化合物，不存在分子，故其物理性质与范德
华力无关。
2. 在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中，被破坏的作用
力依次是（ ）
A. 范德华力、范德华力、范德华力
B. 共价键、共价键、共价键
C. 范德华力、共价键、共价键
D. 范德华力、范德华力、共价键
解析： 固体氯→液氯→氯气属于物质的三态变化，属于物理变
化，破坏了范德华力，氯气→氯原子发生了化学变化，破坏了共价
键；所以在“固体氯→液氯→氯气→氯原子”的变化过程中，被破
坏的作用力依次是范德华力、范德华力、共价键，综上所述选D。
3. 下列有关物质性质判断正确且可以用范德华力解释的是（ ）
A. 沸点：HBr＞HCl
B. CH3COOH显酸性，C2H5OH显中性
C. 稳定性：HF＞HCl
D. —OH上氢原子的活泼性：H—O—H＞C2H5—O—H
解析： HBr与HCl结构相似，HBr的相对分子质量比HCl大，
HBr分子间的范德华力比HCl强，所以HBr的沸点比HCl高，A项符
合题意；CH3COOH显酸性，是因为 中的O—H易断裂
电离出H＋，C2H5OH显中性是因为O—H不易断裂，不能电离出H
＋；HF比HCl稳定是由于 H—F 键键能比H—Cl键大；H2O分子中—
OH上的O—H键比C2H5OH中的O—H键更易断裂是由于—C2H5的影
响使O—H键极性减弱。
题后点拨
范德华力与化学键的比较
范德华力 化学键
含义 把分子聚集在一起的作
用力 分子内相邻的原子间强的相
互作用
存在 分子间（近距离） 分子内原子间或离子间
强弱 比化学键弱得多 较强
对物质性 质的影响 主要影响物理性质 影响化学性质和物理性质
分点突破（二） 氢键与物质性质
1. 氢键的概念
当氢原子与 大的原子X以共价键结合时，氢原子与另一
个 大的原子Y之间的 作用。
2. 氢键的表示形式
通常用 表示氢键，其中X—H表示氢原子和X原子
以 相结合。
电负性
电负性
静电
X—H…Y
共价键
3. 氢键形成的条件
（1）氢原子位于X原子和Y原子之间。
（2）X、Y原子所属元素具有较强的 和较小的
。一般是 原子、 原子和 原子。
4. 氢键的类型和特征
（1）类型
① 氢键，如 （邻羟基苯甲醛）。
电负性
原子半
径
氮
氧
氟
分子内
（对羟基苯甲醛）。
（2）特征
①氢键的作用能比范德华力的作用能 ，但比化学
键的键能 。
②氢键具有一定的 性和 性。
大一些
小得多
方向
饱和
② 氢键，如
分子间
5. 氢键对物质性质的影响
（1）当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将 。
（2）当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将 。
（3）氢键也影响物质的 、 等过程。氢键的存在
使物质的溶解度 。
（4）氢键对水的性质的影响
水结成冰时，体积膨胀，密度 。
升高
降低
电离
溶解
增大
减小
6. 范德华力、氢键与共价键的比较
范德华力 氢键 共价键
特征 无方向性，无饱
和性 有一定的方向性
和饱和性 有方向性，有饱和
性
强度 共价键＞氢键＞范德华力 范德华力 氢键 共价键
影响 强度 的因 素 ①相对分子质量
相近时，随着分
子极性增大而增
大 ②组成和结构相
似的物质，相对
分子质量越大，
范德华力越大 对于X—H…Y，
X、Y的电负性越
大，Y原子的半径
越小，氢键越强 成键原子半径越
小，键长越短，键
能越大，共价键越
稳定
范德华力 氢键 共价键
对物质
性质的
影响 ①影响物质的熔、沸
点，溶解度等物理性
质 ②组成和结构相似的
物质，随着相对分子
质量的增大，物质的
熔、沸点升高，如F2
＜Cl2＜Br2＜I2，CF4
＜CCl4＜CBr4 ①分子间氢键的存在，使
物质的熔、沸点升高，在
水中的溶解度增大，如
熔、沸点：H2O＞H2S，溶
解性：NH3＞PH3 ②分子内氢键的存在，使
物质的熔、沸点降低，如
熔、沸点： ＞ 影响分子
的稳定
性，共价
键键能越
大，分子
稳定性越
强
【提醒】 （1）氢键和范德华力都属于分子间作用力，不能把氢键
当成是化学键。
（2）分子间氢键和范德华力可以同时存在。
（3）分子间作用力主要影响由分子构成的物质的物理性质，而化学
键决定分子的稳定性。
（4）只有分子间距离接近到一定程度时才有分子间作用力（包括范
德华力和氢键）。
尿素（相对分子质量为60）、醋酸（相对分子质量为60）、硝酸
（相对分子质量为63）是相对分子质量相近的三种分子，但这三种物
质的熔点和沸点相差较大。尿素熔点在200 ℃以上，常温下是固体；
醋酸的熔点为16.6 ℃，在温度低于16.6 ℃时即凝结成冰状的固体；
硝酸的熔点为－41.59 ℃，常温下硝酸是一种具有挥发性的液体。
【交流讨论】
1. 以上三种物质中都存在氢键，为什么硝酸的熔、沸点很低？
提示：尿素、醋酸能形成分子间氢键，而硝酸能
形成分子内氢键（如图所示），使其熔、沸点较
低。
2. 尿素和醋酸比较，尿素常温下是固体，说明了什么？分子间作用力
的强弱与分子中可形成氢键的氢原子个数有何关系？
提示：尿素CO（NH2）2中的4个氢原子均可形成氢键，而醋酸分子
中只有羧基上的一个氢原子可形成氢键，分子中可形成氢键的氢原
子个数越多，形成的氢键越多，分子间作用力就越强，物质的熔点
就越高。
1. 下列实验事实不能用氢键来解释的是（ ）
A. CH4比SiH4稳定
B. 乙醇能与水以任意比互溶
C. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
D. 接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18
解析： 因为C元素的非金属性比Si强，所以CH4的稳定性比SiH4
的稳定性高，与氢键无关，A符合题意；乙醇能与水以任意比互溶
的主要原因有：乙醇和水分子之间可形成氢键，乙醇和水均为极性
分子（相似相溶），B不符合题意；由于邻羟基苯甲醛可形成分子
内氢键，使沸点偏低，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，使沸
点偏高，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，C不符合题
意；水分子间存在氢键从而形成缔合物，所以接近沸点的水蒸气的
相对分子质量测量值大于18，D不符合题意。
2. 下列说法正确的是（ ）
①H2O的沸点比HF高，是由于每摩尔分子中水分子形成的氢键数
目多
②液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为（HF）n，则
NO2分子间也因氢键而聚合生成N2O4
③氨气极易溶于水，原因之一是氨分子与水分子之间能形成氢键
④可燃冰（CH4·8H2O）的形成是由于甲烷分子与水分子之间存在
氢键
A. ①③ B. ②④
C. ①④ D. ②③
解析： 1个水分子能形成4个氢键，1个HF分子能形成2个氢键，
①正确；NO2分子间不存在氢键，NO2分子间因形成化学键而聚合
生成N2O4，②错误；只有电负性很大的元素（如N、O、F）原子
才能与氢原子形成极性较强的共价键，分子间才能形成氢键，C—
H键不是极性较强的共价键，③正确，④错误，答案为A。
3. 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主要的相互作用依次是
（ ）
A. 氢键；范德华力；非极性键
B. 氢键；氢键；极性键
C. 氢键；极性键；范德华力
D. 范德华力；氢键；非极性键
解析： 固态水和液态水分子间作用力相同，均为氢键和范德华
力，且主要是氢键，区别在于氢键的数目，故由固态水→液态水破
坏氢键，同样由液态水→气态水，也是破坏氢键，而由H2O
H2＋O2时，破坏的是化学键。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
范德华力和氢键对物质性质的影响（分析与推测）
原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据所学物质结构知
识，请回答下列问题：
1. 苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4种类型，苏丹红Ⅰ的分子结构如图
所示：
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对
位形成如图所示的结构：
则其在水中的溶解度会 （填“增大”或“减小”），原因
是 。
提示：因为苏丹红Ⅰ易形成分子内氢键，而使其在水中的溶解度很
小，微溶于乙醇，而修饰后的结构易形成分子间氢键，与水分子形
成氢键后有利于增大其在水中的溶解度。
2. 图中A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素
的氢化物的沸点，其中表示ⅦA族元素氢化物沸点的曲线
是 ；表示ⅣA族元素氢化物沸点的曲线是 ；同一族中第
3、4、5周期元素的氢化物沸点依次升高，
其原因是 ；A、
B、C曲线中第2周期元素的氢化物的沸点显
著高于第3周期元素的氢化物的沸点，其原因
是 。
提示：题干中属于第2周期元素形成的氢化物中，水为液态，其他
为气体，故水的沸点最高，则A曲线表示ⅥA族元素氢化物沸点；
HF分子之间、氨分子之间均存在氢键，沸点高于同主族相邻元素
的氢化物，且F与N相比，F的电负性更大，半径更小，形成的氢键
的作用能更大，因此HF的沸点高于NH3，故B曲线为ⅦA族元素氢
化物沸点；甲烷分子之间不能形成氢键，同主族形成的氢化物中沸
点最低，故D曲线表示ⅣA族元素氢化物沸点；同一族中第3、4、5
周期元素的氢化物结构与组成相似，分子之间不能形成氢键，相对
分子质量越大，范德华力越大，沸点越高；水分子之间、氨分子之
间、HF分子之间均能形成氢键，沸点较高。
【规律方法】
1. 范德华力对物质性质的影响
（1）对物质熔点、沸点的影响：一般来说，组成和结构相似的物
质，相对分子质量越大， 范德华力越大，物质的熔点、沸点
通常越高。如熔点、沸点：I2＞Br2＞Cl2＞F2，Rn＞Xe＞Kr
＞Ar＞Ne＞He。
（2）对物质溶解度的影响：如在273 K、101 kPa时，氧气在水中
的溶解度比氮气在水中的溶解度大，就是因为O2与水分子之
间的范德华力比N2与水分子之间的范德华力大所导致的。
2. 氢键对物质性质的影响
（1）对物质熔点、沸点的影响
①某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等，会使
同族氢化物沸点反常，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。
②当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间
氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢
键存在于分子内部，对羟基苯甲醛的氢键存在于分子间，
因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔
点、沸点高。
（2）对物质密度的影响：氢键的存在，会使水的密度出现反常，
液态水变为冰，密度变小。
（3）对物质溶解度的影响：溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性
好；溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度相对就
小。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸等能与水以任意
比混溶，就是因为它们均为极性分子，并且能与水形成分子
间氢键。
【迁移应用】
1. 下列有关物质性质的说法错误的是（ ）
A. 酸性：HClO4＞H2SO4
B. 沸点：NH3＞PH3
C. 范德华力：HBr＞HCl
D. 水中的溶解性：I2＞NH3
解析： 非金属性：Cl＞S，酸性：HClO4＞H2SO4，A正确；氨
分子间存在氢键，沸点：NH3＞PH3，B正确；相对分子质量：HBr
＞HCl，范德华力：HBr＞HCl，C正确；氨分子与水分子间存在氢
键，水中的溶解性：I2＜NH3，D错误。
2. 以下对冰的描述不正确的是（ ）
A. 冰形成后，密度小于水，故冰能浮在水面上
B. 在冰中存在分子间氢键，从而使冰的硬度增大
C. 在冰中每个水分子能形成四个氢键
D. 在冰中含有的作用力只有共价键和氢键
解析： 水在形成冰时，由于氢键的存在，每个水分子都能缔合
另外4个水分子，形成4个氢键，使得冰的密度减小，硬度变大，可
以浮在水面上，A、B、C项正确。在水分子中含有O—H共价键，
水分子间存在氢键和范德华力，D项错误。
3. （1）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为
。
（2）NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为
（填化学式，下同），还原性由强到弱的顺序
为 ，键角由大到小的顺序为
。
H2O＞H2S＞
CH4
NH3、AsH3、
PH3
AsH3、PH3、NH3
NH3、
PH3、AsH3
解析： NH3分子间存在氢键，导致其沸点比与N元素同
主族的P、As元素的氢化物PH3、AsH3的沸点高，而PH3、
AsH3均不能形成分子间氢键，PH3、AsH3分子结构和组成相
似，相对分子质量越大，范德华力越强，物质的沸点越高，
则沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。通常，同主族元
素随着原子序数的递增，气态氢化物的还原性逐渐增强，则
还原性由强到弱的顺序是AsH3、PH3、NH3。主族元素随着原子序数的递增，电负性逐渐减小，则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子，致使成键电子对的排斥力降低，键角逐渐减小，故键角由大到小的顺序是NH3、PH3、AsH3。
（3）常温下，乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷在水中的溶解度，
原因是
。
乙醇与水分子之间能形成氢键，而氯乙烷与水分子
之间不能形成氢键
解析：影响物质在水中溶解度的因素有物质的极性、是否含有氢键、能否与水发生化学反应等。乙醇、氯乙烷、水均为极性分子，但乙醇与水分子之间能形成氢键，而氯乙烷与水分子之间不能形成氢键，因此乙醇在水中的溶解度大于氯乙烷在水中的溶解度。
（4）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
解析：原因是甲醇分子之间能形成氢键，故甲醇的沸点高于甲醛的沸点。
（5）抗坏血酸的分子结构如图甲所示，推测抗坏血酸在水中的溶
解性： （填“难溶于水”或“易溶于水”）。
易溶于水
解析： 1个抗坏血酸分子中含有4个羟基，其可以与H2O形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。（6）S8和SO2分子间存在的作用力均为范德华力，S8的相对分子质量比SO2的大，S8分子间范德华力较强，故S8的熔点和沸点比SO2的熔点和沸点高。
（6）图乙为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
。
S8的相对分子质量比SO2的大，范德华
力较强
教学效果·勤检测
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强化技能 查缺补漏
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 分子间作用力是分子间相互作用力的总称，包括氢键与范德华力
B. 分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度
等也有影响
C. 范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D. 氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中
解析： 分子间作用力是分子间相互作用力的总称，它包括氢键
与范德华力，它的作用能弱于化学键的键能，不是化学键，氢键的
存在需要满足一定的条件，对物质熔、沸点及溶解度等有影响。
2. 下列关于氢键X—H…Y的说法中，错误的是（ ）
A. 氢键是共价键的一种
B. 同一分子内也可能形成氢键
C. X、Y元素具有强电负性，是氢键形成的基本条件
D. 氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高
解析： 氢键属于分子间作用力，不属于化学键，A错误。
3. 下列现象中，其原因与氢键存在无关的是（ ）
A. 水的熔、沸点比H2S高
B. HCl的熔、沸点比HI低
C. NH3极易溶于水
D. 邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低
解析： 水的熔、沸点比H2S高，是由于水分子间形成氢键，A不
符合题意；HCl的熔、沸点比HI低，是由于HCl的相对分子质量小
于HI，与氢键无关，B符合题意；NH3极易溶于水，是由于氨和水
分子间形成氢键，C不符合题意；邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯
甲醛的沸点低，是由于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，D不符合题意。
4. 在水中，水分子可彼此通过氢键形成（H2O）n的小集团。在一定
温度下，（H2O）n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着形成
四面体。（H2O）n的n＝5时，下列说法中正确的是（ ）
A. （H2O）n是一种新的水分子
B. （H2O）n仍保留着水的化学性质
C. 1 mol （H2O）n中有2个氢键
D. 1 mol （H2O）n中有4 mol氢键
解析： （H2O）n是水分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属
于化学键，因此（H2O）n不是一种新的分子，（H2O）n仍保留着
水的化学性质。（H2O）n中每个氢原子形成一个氢键，每个氧原
子形成两个氢键，平均1 mol H2O有2NA个氢键（NA为阿伏加德罗
常数的值），当n＝5时，1 mol （H2O）5所含氢键数相当于5 mol
水分子含有的氢键数，应为10NA个。
5. 回答下列问题：
（1）硅烷（SinH2n＋2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图
所示，呈现这种变化关系的原因是
。
解析： 硅烷分子间存在范德华
力，相对分子质量越大，范德华力越
强，沸点越高。
硅烷的结构和组成相
似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高
（2）①乙二胺（H2N—CH2—CH2—NH2）和三甲胺[N（CH3）3]
均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是
。
②H2O与CH3CH2OH可以以任意比例互溶，除因它们是极性
分子外，还因为
，H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是
。
乙二
胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键
H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢
键
H2O分子
和乙醇分子之间能形成氢键，而H2S分子和乙醇分子之间不
能形成氢键
解析： ①乙二胺分子中存在N—H键，故乙二胺分子间存在氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺的沸点高于三甲胺。②H2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇
互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。
（3）关于化合物 ，下列叙述正确的有
（填字母）。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于CH3CH CHCH3
bd
解析： 分子中不存在与电负性很大、原子半径小的元素相连的H原子，所以不存在氢键，a不正确；分子中碳碳键是非极性键，碳氢键、碳氧键是极性键，b正确；分子中有3个
碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键、2个碳氧π键和1个碳碳π键，共有9个σ键和3个π键，c不正确；由于醛基中的氧原子与水分子中的氢原子间可形成氢键，增大了其在水中的溶解度，d正确。
学科素养·稳提升
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内化知识 知能升华
1. 下列关于范德华力的叙述中，正确的是（ ）
A. 范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的
化学键
B. 范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
C. 任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D. 范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量
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解析： 范德华力的实质也是一种电性作用，但范德华力是分子
间较弱的作用力，不是化学键，A错误；化学键是粒子间的强烈的
相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，B正确；若分子间的
距离足够远，则分子间没有范德华力，C错误；虽然范德华力非常
微弱，但破坏它时也要消耗能量，D错误。
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2. 下列物质发生状态变化时，克服了范德华力的是（ ）
A. 氯化钠熔化 B. 晶体硅熔化
C. 碘升华 D. 氢氧化钠熔化
解析： 氯化钠、氢氧化钠均是离子化合物，熔化时离子键断
裂，A、D项错误；晶体硅熔化时克服的是共价键，B项错误；碘
升华时克服的是范德华力，C项正确。
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3. 下列说法正确的是（ ）
A. 正是由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B. 氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C. 由于氢键的存在，沸点：AsH3＞PH3＞NH3
D. 由于氢键的存在，水分子中氢氧键键角是104.5°
解析： 氢键不是化学键，B项错误；NH3分子间存在氢键，其
沸点比PH3的大，C项错误；由于氧原子中孤电子对的影响，水分
子中氢氧键键角为104.5°，D项错误。
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4. 下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是（ ）
A. NH3 B.
C. H2S D. C2H5OH
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解析： 通常能形成氢键的分子中含有：N—H键、H—O键或
H—F键。NH3、CH3CH2OH有氢键但只存在于分子间。B项
中 的O—H键与另一分子中 中的O可在分
子间形成氢键，同一分子内的O—H键与邻位 中的O可在分
子内形成氢键。
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5. 下列几种氢键：①O—H…O；②N—H…N；③F—H…F；④O—
H…N。氢键从强到弱的顺序排列正确的是（ ）
A. ③＞①＞④＞② B. ①＞②＞③＞④
C. ③＞②＞①＞④ D. ①＞④＞③＞②
解析： F、O、N的电负性依次降低，F—H、O—H、N—H键的
极性依次降低，故F—H…F中的氢键最强，其次是O—H…O，再次
是O—H…N，最弱的是N—H…N。
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6. 下列物质的性质与氢键无关的是（ ）
A. 冰的密度比水的密度小
B. 氨气极易溶于水
C. SbH3的沸点比PH3高
D. 在水中的溶解度：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲醛
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解析： 氢键具有饱和性和方向性，使得冰中水分子排列得很规
则，造成体积膨胀，密度变小，A不选；氨气分子与水分子之间易
形成氢键，故氨气极易溶于水，B不选；SbH3的相对分子质量比
PH3的大，且两者的组成和结构相似，故SbH3的沸点比PH3的沸点
高，与氢键无关，C选；与水能形成分子间氢键的物质，在水中的
溶解度较大，邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛与
水分子间易形成氢键，所以溶解度：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲
醛，D不选。
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7. “碘伏”又叫“聚维酮碘溶液”。聚维酮通过氢键与HI3形成聚维
酮碘，其结构表示如图所示（图中虚线表示氢键）。下列说法正确
的是（ ）
A. 聚维酮碘中不含不对称碳原子
B. 聚维酮碘中含有离子键、共价键、氢键等化学键
C. 聚维酮碘易溶于水的原因是与水分子间形成氢键
D. 分子中的含N五元环一定是平面结构
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解析： 由聚维酮碘的结构可知，分子中含不对称碳原子，A错
误；氢键不是化学键，氢键是分子间作用力，B错误；由聚维酮碘
的结构可知，聚维酮碘可与水分子间形成氢键，导致聚维酮碘易溶
于水，C正确；分子中的含N五元环中含有饱和碳原子，饱和碳原
子为四面体结构，不是平面结构，D错误。
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8. 下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是（ ）
A. 在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2
B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C. F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D. CH3CH3、CH3CH2CH3、（CH3）2CHCH3、
CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高
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解析： A项，N2和O2都是非极性分子，在水中的溶解度都不
大，但在相同条件下，O2分子与水分子之间的作用力比N2分子与
水分子之间的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B项，
HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与其分子中的极性键的强弱有关，
而与分子间作用力无关。C项，F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相
似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，故其熔、沸点逐
渐升高。D项，烃分子中，碳原子个数越多，分子间作用力越大，
碳原子个数相同的同分异构体中，支链越多，分子间作用力越弱，
熔、沸点越低，故异丁烷的沸点低于正丁烷的沸点。
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9. 下列对分子及其性质的解释不正确的是（ ）
A. 碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
B. 乳酸[CH3CH（OH）COOH]分子中存在一个不对称碳原子
C. H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键
D. 实验测定，接近100 ℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔合有关
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解析： 碳原子连接四个不同的原子或基团时，该碳原子为不对
称碳原子，所以 中加“*”的碳原子为不对称碳原
子；H2O的沸点比H2S高是由于水分子间可以形成氢键，H2O比H2S
稳定是由于水分子中的H—O键比硫化氢分子中的H—S键强，选
C。
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10. CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条
件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3＋
3CO2 ＋3H2O。下列说法正确的是（ ）
A. 三聚氰胺中C、N、O原子采用相同的杂化方式
B. 三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键
C. 该反应的四种物质的分子均能形成氢键
D. 除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低的顺序为H2O＞NH3＞CO2
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解析： 三聚氰胺分子中C原子采用sp2杂化、N原子采用sp2杂
化、氧原子采用sp3杂化，三种原子杂化方式不同，A错误；三聚
氰胺分子中不存在同种元素之间形成的共价键，则分子内不含非
极性键，只含极性键，B错误；二氧化碳分子间不能形成氢键，C
错误；由于H2O、NH3、CO2均为由分子构成的物质，其中H2O、
NH3分子间能形成氢键，所以H2O、NH3的沸点高于二氧化碳，又
由于水分子间的氢键数目比氨气分子间的氢键数目多，所以水的
沸点比氨气高，D正确。
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11. 人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高
楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板上爬行自如，蜘
蛛不会从天花板上掉下的主要原因是（ ）
A. 蜘蛛的脚尖端锋利，能抓住天花板
B. 蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C. 蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力，这一“黏力”
使蜘蛛不坠落
D. 蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体
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解析： 蜘蛛不会掉下的主要原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天
花板之间存在范德华力。
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12. 下列两组命题中，乙组中命题正确，且能用甲组中的命题加以解
释的是（ ）
选项 甲组 乙组
A H—I键的键能大于H—Cl键的键能 HI比HCl稳定
B H—I键的键能小于H—Cl键的键能 HCl比HI稳定
C H2S分子间的范德华力大于H2O分子间的范
德华力 H2S的沸点
比H2O的高
D HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德
华力 HI的沸点
比HCl的低
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解析： 碘和氯属于同主族元素，碘的原子半径大于氯的原子
半径，H—Cl键的键能大于H—I键的键能，HCl比HI稳定，A项错
误，B项正确；H2S的结构和H2O的结构相似，但由于H2O分子间
存在较强的氢键，所以H2O的熔、沸点高，C项错误；HCl和HI结
构相似，HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，故HI
的沸点要高于HCl，D项错误。
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13. 关于NH3性质的解释合理的是（ ）
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 NH3分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N—H键的键能比
P—H大
C 能与Ag＋以 配位键结合 NH3中氮原子有孤电子对
D NH3·H2O是离子化合物
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14. 水分子间存在一种“氢键”作用力（作用力介于范德华力与化学
键之间），彼此结合而形成（H2O）2。在冰中每个水分子被4个
水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分
子晶体。
（1）1 mol冰中有 mol“氢键”。
解析： 冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面
体，1 mol冰中含有氢键的物质的量为 ＝2 mol。
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（2）水蒸气中常含有部分（H2O）2，要确定（H2O）2的存在，
可采用的方法是 （填字母）。
A. 标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B. 标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C. 该水蒸气冷凝后，测水的pH
D. 该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
AB
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解析： 该物质能与金属钠反应产生氢气，1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于（H2O）2也能生成氢气，且一分子（H2O）2生成1分子氢气，所以产生氢气的体积大，A正确；该物质能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，（H2O）2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，B正确；该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，C错误；该物质的分子中氢氧原子
个数比仍为2∶1，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，D错误。
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H2O＋H2O H3O＋＋OH－
双氧水分子
之间存在更强烈的氢键作用
解析： 水分子可电离生成两种含有相同电子数的微
粒，其电离方程式为H2O＋H2O H3O＋＋OH－，已知在相
同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是双
氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调
双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在
着更强的氢键作用。
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15. 生产生活中处处有化学，结合物质与结构的相关知识，回答下列
问题：
（1）维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作
用，该物质的结构简式如图所示：
①维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力
有 （填字母）。
a.离子键、共价键
b.离子键、氢键、共价键
c.氢键、范德华力
d.离子键、氢键、范德华力
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②维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等
物质，这些物质中属于非极性分子的化合物有 。
解析： ①维生素B1晶体溶于水的过程会电离出Cl－
等，故需要克服离子键，维生素B1分子间存在氢键、范德华
力，故溶于水时还需克服氢键、范德华力；②N2只含共价
键，属于非极性分子，但N2是单质，CO2虽然含极性键，但
正、负电荷重心重合，属于非极性分子，是化合物。
CO2
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（2）液氨常被用作制冷剂，若不断地升高温度，实现“液氨
氨气 氮气和氢气 氮原子和氢原子”的变化，在变化
的各阶段被破坏的微粒间的相互作用是：①
；②极性键；③ 。
解析： 液氨汽化破坏了分子间作用力，包括氢键和范
德华力；氨气分解生成N2和H2，破坏了氮氢极性键；N2、
H2生成氮原子和氢原子，破坏了非极性键。
氢键、范德华
力
非极性键
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（3）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、
BrF3等。ClF3的熔、沸点比BrF3的 （填“高”或
“低”）。
解析： ClF3和BrF3的熔、沸点与相对分子质量有关，
相对分子质量越大，熔、沸点越高，所以ClF3的熔、沸点比
BrF3的低。
低
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（4）TiCl4稳定性比CCl4差，极易水解，试从结构角度分析其原
因 。
解析： Ti—Cl键比C—Cl键的键长长、键能小，易
断裂。
（5）氯丙烯分子（ ）中碳原子轨道杂化类
型是 。
解析： 中的碳原子为sp2杂化，—CH2Cl中的
碳原子为sp3杂化。
Ti—Cl键比C—Cl键的键长长、键能小，易断裂
sp3和sp2
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（6）铁能与三氮唑（Bipy，结构如图）形成多种化合物。
1 mol Bipy中含有 mol σ键，Bipy中碳原子杂化方式
为 。
解析： 由Bipy的结构图可知，1 mol Bipy中含有σ键的
物质的量为8 mol；Bipy中碳原子均为双键碳原子，故杂化
方式为sp2。
8
sp2
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感谢欣赏
THE END
