高中化学 2_3_2 范德华力和氢键课时作业 新人教版选修3 5页

第2课时　范德华力和氢键 ‎[目标要求]　1.掌握范德华力的实质及对物质性质的影响。2.掌握氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响。‎ 一、范德华力及其对物质性质的影响 ‎1．含义 范德华力是________之间普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。‎ ‎2．特征 ‎(1)范德华力约比化学键键能____1～2个数量级。‎ ‎(2)无________性和________性。‎ ‎3．影响因素 ‎(1)分子的极性越大，范德华力________。‎ ‎(2)结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力________。‎ ‎4．对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的________性质，如熔点、沸点；化学键主要影响物质的________性质。范德华力越大，物质熔、沸点________。‎ 思考　CO2和CS2结构和组成相似，常温下CO2是气体、CS2是液体的原因是：_______。‎ 二、氢键及其对物质性质的影响 ‎1．概念 氢键是一种______________。它是由已经与____________很强的原子(如N、F、O)形成 共价键的____________与另一个分子中或同一分子中____________很强的原子之间的作用力。‎ ‎2．表示方法 氢键通常用________表示，其中A、B为____、____、____中的一种，“—”表示____________，“…”表示形成的________。‎ ‎3．特征 ‎(1)氢键不属于化学键，是一种分子间作用力。氢键键能较小，约为________的十分之 几，但比____________强。‎ ‎(2)氢键具有一定的________性和________性。‎ ‎4．类型 氢键— ‎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)氢键也影响物质的电离、________等过程。‎ ‎6．水中的氢键对水的性质的影响 ‎(1)水分子间形成氢键，________了水分子间的作用力，使水的熔、沸点比同主族元素中H2S的熔、沸点________。‎ ‎(2)氢键与水分子的性质 ‎①水结冰时，体积________，密度________。‎ ‎②接近沸点时形成“缔合”分子水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量____________。‎ ‎7．卤族元素氢化物中存在氢键的是________，氧族元素氢化物中存在氢键的是 ‎________，氮族元素氢化物中存在氢键的是________。‎ ‎1．当干冰汽化时，下列所述各项中发生变化的是(　　)‎ A．分子的极性 B．范德华力 C．分子内共价键 D．化学性质 ‎2．关于氢键，下列说法正确的是(　　)‎ A．每一个水分子内含有两个氢键 B．冰、水和水蒸气中都存在氢键 C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致 ‎3．下列事实与氢键有关的是(　　)‎ A．水加热到很高的温度都难以分解 B．水结成冰体积膨胀，密度变小 C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高 D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 ‎4．下图是两种具有相同分子式的有机物——邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸的结构简式。已知它们的沸点相差很大，你认为哪一种沸点较高？如何从氢键的角度来解释？‎ 练基础落实 知识点1　范德华力与化学键 ‎1．下列物质的变化过程中有共价键明显被破坏的是(　　)‎ ‎①I‎2升华　②氯化钠溶于水　③氯化氢溶于水　④碳酸氢铵中闻到了刺激性气味 A．①② B．①③ C．②③ D．③④‎ ‎2．下列变化中，不需要破坏化学键的是(　　)‎ A．加热氯化铵 B．干冰汽化 C．石油裂化 D．氯化氢溶于水 ‎3．下列关于范德华力的叙述正确的是(　　)‎ A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的较强的电性作用 C．直接影响物质的熔、沸点 D．稀有气体的原子间存在范德华力 知识点2　氢键及其对物质性质的影响 ‎4．关于氢键的下列说法正确的是(　　)‎ A．由于氢键的作用，使NH3、H2O、HF的沸点反常，且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3‎ B．氢键只能存在于分子间，不能存在于分子内 C．没有氢键，就没有生命 D．相同量的水在气态、液态和固态时均有氢键，且氢键的数目依次增多 ‎5．下列说法中错误的是(　　)‎ A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B．H2O的沸点比HF的高，可能与氢键有关 C．氨水中有分子间氢键 D．氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上 练方法技巧 分子间范德华力大小的判断方法 ‎6．卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是(　　)‎ A．原子间的化学键键能逐渐减小 B．范德华力逐渐增大 C．原子半径逐渐增大 D．氧化性逐渐减弱 ‎7.‎ 罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，N4分子结构如右图所示(与白磷P4相似)。已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量，生成 1 mol N≡N键放出 942 kJ 热量。由此判断下列说法正确的是(　　)‎ A．N4属于一种新型的化合物 B．N4与N2互为同分异构体 C．N4沸点比P4(白磷)高 D．1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量 由于氢键的存在对物质性质影响的判断方法 ‎8．下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是(　　)‎ A．乙醇与氯乙烷 B．邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸 C．对羟基苯甲酸与邻羟基苯甲酸 D．H2O与H2Te ‎9.‎ 右图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是(　　)‎ A．H2S B．HCl C．PH3 D．SiH4‎ 练综合拓展 ‎10．下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是(　　)‎ A．NH4ClNH3↑＋HCl↑‎ B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3‎ C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2‎ ‎11.已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答：‎ ‎(1)X元素的原子基态时电子排布式为：_____________________________________‎ ‎______________________，Y元素原子最外层电子的电子排布图为：____________。‎ ‎(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85，试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。‎ ‎(3)该化合物的空间结构为______________形，中心原子的轨道杂化类型为__________，分子为______________(填“极性分子”或“非极性分子”)。‎ ‎(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是____________。‎ ‎(5)该化合物的沸点与SiCl4比较：________(填化学式)的高，原因是_____________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 第2课时　范德华力和氢键 基础落实 一、‎ ‎1．分子 ‎2．(1)小　(2)方向　饱和 ‎3．(1)越大　(2)越大 ‎4．物理　化学　越高　CS2的相对分子质量大，因而范德华力大，CS2的熔、沸点比CO2高 二、‎ ‎1．分子间作用力　电负性　氢原子　电负性 ‎2．A—H…B　N　O　F　极性键　氢键 ‎3．(1)化学键　范德华力　(2)饱和　方向 ‎5．(1)升高　(2)降低　(3)溶解 ‎6．(1)增大　高　(2)①增大　减小　②大 ‎7．HF　H2O　NH3‎ 课堂练习 ‎1．B ‎2．C　[氢键存在于水分子之间而不存在于水分子之内，故A项错误；气态的水分子之间距离较大，一般不认为存在氢键，故B项错误；水分子的稳定性是由O—H共价键键能决定的，与分子间作用力没有关系，故D项错误。]‎ ‎3．B ‎4．对羟基苯甲酸的沸点高，因为对羟基苯甲酸存在分子间形成的氢键，而邻羟基苯甲酸分子内可形成氢键。‎ 课时作业 ‎1．D　[碘升华共价键没被破坏。氯化钠溶于水破坏的是离子键。氯化氢溶于水破坏的是共价键。碳酸氢铵分解既有离子键被破坏，又有共价键被破坏。]‎ ‎2．B ‎3．D　[范德华力是分子间存在的较弱的电性作用，它不是化学键且比化学键弱得多，只能影响由分子构成的物质的熔、沸点；稀有气体为单原子分子，分子之间靠范德华力相结合。]‎ ‎4．C　[A项，“反常”是指它们在与其同族氢化物沸点排序中的现象，它们的沸点顺序可由实际看出，只有水是液体，应该水的沸点最高；B项，氢键存在于不直接相连但相邻的H与电负性比较大的原子间，所以，分子内可以存在氢键；C项正确，因为氢键造成了常温、常压下水是液态，而水的液态是生物体营养传递的基础；D项，在气态时，分子间距离大，分子之间没有氢键。]‎ ‎5．D　[因氟化氢分子之间存在氢键，所以HF是卤化氢中沸点最高的；氨水中除NH3分子之间存在氢键，NH3与H2O，H2O与H2O之间都存在氢键，C正确；氢键中的X—H…Y三原子应尽可能的在一条直线上，但在特定条件下，如空间位置的影响下，也可能不在一条直线上，故D错。]‎ ‎6．B　[卤素单质从F2到I2结构相似，相对分子质量依次增大，相对分子质量越大，范德华力就越大，分子的熔、沸点就越高。]‎ ‎7．D　[N4属于一种新型单质，N4与N2互为同素异形体。N4的相对分子质量小于P4，所以N4的沸点比P4(白磷)低。ΔH＝6×167 kJ·mol－1－2×942 kJ·mol－1＝－882 kJ·mol－1。]‎ ‎8．B ‎9．D　[在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，NH3、H2O、HF分子间因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。]‎ ‎10．D　[A中无离子键形成，B中无离子键断裂，也无非极性键断裂和形成；C中无非极性键形成，所以A、B、C项不符合要求。D中Na2O2含离子键、非极性共价键，CO2含极性键，Na2CO3含极性键、离子键，O2含非极性共价键，故D正确。]‎ ‎11．(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2‎ ‎　(2)共价键　(3)正四面体　sp3杂化　非极性分子　(4)范德华力　(5)GeCl4‎ 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高 解析　第四周期ⅣA族元素为Ge，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y是氯，Y元素原子最外层电子的电子排布图为：，XY4中X与Y形成的是共价键，空间构型为正四面体，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，分子间的作用力是范德华力。 ‎