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知识回顾
分子中原子
间作用力
离子键
成键条件、特征、晶格能、物
理性质影响、键的极性
电子配
对理论
化学键
σ键和π键
共价键
sp 、sp2、sp3
轨道杂
化理论
分子间作用力
分子空间构型
取向力、诱导力、色散力
极性分子
1
§5－6 分子间力和氢键
一、分子的极性
1.共价型分子是否有极性，取决于分子中正、负电
荷的分布。
2.分子的极性与键的极性的关系：
① 分子中的化学键均无极性，则分子无极性。
② 分子中的化学键有极性，但分子的空间构型对称，
键的极性互相抵消，则分子无极性。
③ 分子中的化学键有极性，分子的空间构型不对称，
键的极性不能抵消，则分子有极性。
2
3.分子极性用偶极矩来衡量
μ=q·d
偶极矩（单位：德拜（D））是一个矢量，其方向由正到负。
偶极矩越大表示分子的极性越
一些分子的偶极矩μ(×10－30 C·m)
分子式
偶极矩
分子式
偶极矩
H2
N2
CO2
CS2
CH4
CO
CHCl3
H2S
0
0
0
0
0
0.40
3.50
3.67
SO2
H2O
NH3
HCN
HF
HCl
HBr
HI
5.33
6.17
4.90
9.85
6.37
3.57
2.67
1.40
3
同核原子组成的双(多)原子分子
(H2,Cl2,S8)
X =0，非极性键
 =0， 非极性分子
键的极性与分子的极性一致
异核原子组成的双原子分子
(HCl)
 X0，极性键
  0， 极性分子
 键的极性与分子的极性一致
异核多原子分子
键一定有极性，但分子是否有极性取决与
分子几何构型的对称性。
• 不对称结构的H2O：键有极性，分子有极性。
• 对称结构CCl4，CS2、CH4：键有极性，分子无极性。
4
二、分子间力
1.取向力
两个固有偶极间存在的同极相斥、异极相吸
的定向作用称为取向作用。
两个极性分子相互靠近时，由于同极相斥、异极相
吸，分子发生转动，并按异极相邻状态取向，分子进一
步相互靠近。
趋向
+
_
+
_
+ _
+
_
分子离得较远
5
2.诱导力
由于诱导偶极而产生的分子间相互作用。
+
_
分子离得较远
+
_
+
_
分子靠近时
决定诱导作用强弱的因素：
• 极性分子的偶极矩：
μ愈大，诱导作用愈强。
• 非极性分子的极化率：
α愈大，诱导作用愈强。
• 极性分子与极性分子之间；
•极性分子与非极性分子之间；
6
3.色散力
由于瞬时偶极而产生的分子间相互作用。
+
_
+
_
_
+
_
+
一大段时间内
的大体情况
_
+
非极性分子的瞬时偶极
之间的相互作用
每一瞬间
色散力与分子极化率有关。α大,色散力大。
•各种分子之间均存在；
同类型分子距离相等时，相对分子质量越大，其色散力越大。
7
•分子间力与分子极性
分子极性
色散力
诱导力
取向力
非极性—非极性
非极性—极性
极性—极性
√
√
√
√
√
√
•共性：
a ) 永远存在于共价分子之间；
b ) 力的作用很小（一般为0.2～50 kJ•mol-1 ）；
c ) 无方向性和饱和性；
d ) 作用范围有限，是近程力，F ∝ 1 / r7；
e ) 经常是以色散力为主。极性很大的分子以取向
力为主
8

影响因素
分子体积越大，变形性越大，色散力越大。
本质
• 静电力；
• 没有方向性和饱和性；
• 比化学键弱得多：键能为 2~20 kJ•mol-1 。
9
•对物理性质的影响
决定物质的熔点、沸点、气化热、熔化热、蒸气压、
溶解度及表面张力及硬度等物理性质的重要因素。
He
Ne
Ar Kr Xe
分子量
小
大
色散作用
分子间力
沸点、熔点
小
小
低
小
大
大
高
大
水中溶解度
10
例：下列两组物质的色散力大小
1）卤素单质；2）卤化氢
解：卤素单质按色散力从大到小：I2, Br2, Cl2, F2;
卤化氢按色散力从大到小：HI, HBr, HCl, HF
思考：实际上卤化氢中HF的沸点高于HCl, 说明在HF分子
中还存在其它的相互作用？可能是什么？
11
三、. 氢键 （hydrogen bond）
1 现象
12
2、产生
高电负性原子X和H原
子之间可形成共价键：
X-H
由于X电负性大，共用
电子对强烈地偏向X一
边:
+
XH
若遇另一分子中高电
负性Y原子，H可与Y
形成弱键:
X-H……Y-H
13
3. 释义
分子中高电负
性原子X以共价键
相连的H原子，可
和另一个高电负性
原子Y之间形成一
种弱键，称氢键。
冰
的
氢
键
结
构
氢
氧
14
4、 条件

分子中必须有氢原子 ；

分子中含有高电负性且必须有孤对电子的原子。

小半径
5、 特点
• 静电力；
•有方向性,饱和性；
• 很弱的键：键能为 10-40kJ•mol-1 。
15
除了HF、H2O、NH3 有分子间氢键外，在有机羧酸、
醇、酚、胺、氨基酸和蛋白质中也有氢键的存在。例如：
甲酸靠氢键形成二聚体。
H
C
O
O
C
O
E / kJ ·mol－1
H
H
H
O
F－H···· F O－H ···· O
28.0
18.8
除了分子间氢键外，还有
分子内氢键。例如，硝酸的分子
内氢键使其熔、沸点较低。
N－H ···· N
5.4
H
O
O
N
O
16

氢键对化合物性质的影响
对物质熔沸点的影响
分子间形成氢键使物质的熔沸点升高。
如NH3、H2O、HF，的熔沸点都高于同族氢化物
的熔沸点。
分子内形成氢键，常使其熔、沸点低于同类化合物
的熔沸点。
如邻位硝基苯酚的熔点是45℃；间位和对位的分
别为96℃和114℃。
17
氢键对熔沸点的影响
18
分子内氢键对各种硝基苯酚的影响
有分子内氢键
没有分子内氢键
沸点℃
邻位
45
间位
96
对位 OH
114
19
思考9、下列各组分子中，化学键均有极性，但分
子偶极矩均为零的是
A. NO2、PCl3、CH4
C. N2、CS2、PH3
B. NH3、BF3、H2S
√D. CS 、BCl 、PCl (s)
2
3
5
思考10、二卤甲烷（CH2X2）中，沸点最高的
是
A. CH2I2
B. CH2Br2
C. CH2Cl2
D. CH2F2
√
20
思考11、化合物 I. 对羟基苯甲酸，II. 间羟
基苯甲酸，III. 邻羟基苯甲酸和IV. 苯酚，按
沸点由高到低正确排列的是
A. I, II, III, IV
B. IV, III, II, I
C. II, III, I, IV
D. III, I, II, IV
√
思考12、在酒精的水溶液中，分子间的作用
力有( )。
A. 取向力、
B. 色散力、
C. 诱导力
D. 氢键
√
√
√
√
21
§5.7 离子极化
离子置于电场中，
阳离子
阴离子
未极化的简单离子
离子的原子核受到
负电场的吸引，电
子受正电场的吸引
和负电场的排斥，
离子发生变形而产
生诱导偶极，此过
程为 离子的极化
离子在电场中的极化
22
1 基本要点
离子极化：在电场的作用下，正负离子的原子核和电子
发生位移，导致正负离子变形，产生诱导
偶极的过程。
结果：发生电子云重叠。
阳离子的电场使阴离子发生极化（即阳离子吸引阴
离子的电子云而引起阴离子变形）
阴离子的电场使阳离子发生极化（阴离子排斥阳离
子的电子云而引起阳离子变形）
导致：作用力发生变化。
+
+-
-
决定离子极化强弱因素：离子的极化力和离子的变形性
23
24
2 影响因素
• 离子极化力
•某离子使异号离子变形的能力（或离子产
生电场强度的大小）；
•决定因素：
•离子的半径：半径越小，极化力越强
•离子的电荷：电荷越多，极化力越强
•离子的电子构型：2， 18，18+2 >9-17 >8
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• 离子的变形性
离子在电场中的作用下，电子云发生变形的
难易；
主要考虑负离子的影响
强弱主要取决于：
(1)离子的半径 离子半径越大，变形性越强；
(2)离子的电荷 负离子电荷数越高，变形性越强；
正离子的电荷越大，变形性越小
(3)离子的电子构型 当离子的半径和电荷数相近
时，18+2,18电子构型＞9～17电子构型＞8,2电子
构型
26
3、离子极化对物质结构和性质的影响
离子极化对键型的影响
•离子极化导致负离子的电子云明显向正离子移
动，原子轨道重叠增强
•由离子键向共价键的过渡
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卤化银的键型
卤化银
AgF
AgCl
AgBr
AgI
卤素离子半
径/pm
136
181
195
216
阴、阳离子
半径之和/pm
262
307
321
342
实测键长/pm
246
277
321
342
键型
离子键
过渡型键
过渡型键
共价键
28
•离子极化会影响化合物的性质
(1)溶解度 离子极化作用的结果使化合物的键型从离子键向
共价键过渡，导致化合物在水中的溶解度下降。例如在卤
化银中，溶解度按AgF、AgCl、AgBr、AgI依次递减。
(2)熔沸点 在NaCl、MgCl2、AlCl3化合物中，熔点分别为
801℃、714℃和192℃。在BeCl2、MgCl2、CaCl2、SrCl2、
BaCl2等化合物中，熔、沸点逐渐升高。
(3) 颜色 一般若组成化合物的正、负离子都无色，该化合
物也无色；若其中一种离子有色，则该化合物就呈该离子
的颜色。一般极化程度越大，化合物的颜色越深
29
§5.8 晶 体 结 构
晶体类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
结点上的微
粒
正、负离子
原子
极性分子
非极性分子
原子、正
离子
结合力
离子键
共价键
分子间力、氢
键
分子间力
金属键
熔、沸点
高
很高
低
很低
有高有低
硬度
硬
很硬
软
很软
硬度不一
机械性能
脆
很脆
弱
很弱
有延展性
导电、导热
性
熔融态及其
水溶液
导电
非导体
固态、液态不
导电，水
溶液导电
非导体
良导体
溶解性
易溶于极性
溶剂
不溶性
易溶于极性溶
剂
易溶于非极
性溶剂
不溶性
实例
NaCl，
MgO
金刚石，
SiC
HCl，NH3
CO2，I2
W，Ag，
Cu30
思考14、石墨中，层与层之间的结合力是
A. 共价键
B. 离子键
C. 金属键
D. 范德华力
√
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主量子数
微粒波粒二象性
原子核外电
子运动状态
角量子数
波函数与原子轨道
能级图
多电子核外排布
物
质
结
构
基
础
三原则
Pauling不相容原理
能量最低
磁量子数
自旋量子数
洪特规则
元素周期系
元素周期律
四个量子数
定
轨
道
7个周期、16个族
原子结构与周期律
元素基本性质的周期性
原子半径、电离势、
电子亲和势、电负性
离子键：无方向和饱和性、离子极化
化学键
共价键：方向和饱和性
离子化合物
价键理论：σ键和π键
杂化轨道理论： σ键、空间结构
分子间作用力
晶体结构
取向力、诱导力、色散力、氢键
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离子晶体、原子晶体、金属晶体、分子晶体、混合晶体
例 已知M2+离子的3d轨道中有5个电子，试指出M
原子的核外电子排布和所在周期表中的位置，并用量
子数表示3d轨道中5个电子的运动状态。
解：1s22s22p63s23p63d54s2，四周期ⅦB族。3d有5个电
子，分别为Ψ3，2，-2、Ψ3，2，-1、Ψ3，2，0、Ψ3，2，1、Ψ3，
2，2。+2的M离子有3d轨道，如果增加两个电子，只能
排在4s轨道，由此可以推断M元素的电子排布，此元素
为Mn。d轨道有5个电子，按照Hund规则，5个d电子
分占5个d轨道，且自旋方向相同。
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例 某元素的电子层结构为1s22s22p63s23p63d104s1
(1)这是什么元素? (2)它有多少能级，多少轨道? (3)
它有几个未成对的电子?
解：为Cu元素，有七个能级，有15个轨道，只
有一个未成对电子。
例 具有下列价电子构型的元素，在周期表中属于哪
一周期，哪一族?
(1) (n-1)d10ns1；(2) ns2np6
解：(1)属于第四、五、六周期的第ⅠB族；(2)属
于第二、三、四、五、六周期的0族或第ⅧA族。
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判断下列说法是否正确
(1)一种元素原子最多所能形成的共价单键数目，
等于基态的该种元素原子中所含的未成对电子数；×
(2)共价多重键中必含一条σ键；√
(3)由同种元素组成的分子均为非极性分子；×
(4)氢键就是氢和其他元素间形成的化学键；×
(5)s电子与s电子间形成的键是σ键，p电子与p电子
间形成的键是π键；×
(6)sp3杂化轨道指的是1s轨道和3p轨道混合后，形
成的4个sp3杂化轨道；×
(7)极性分子间作用力最大，所以极性分子熔点、
沸点比非极性分子都来得高。 ×
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（8）参加杂化的原子轨道应是同一原子内能量相等的
原子轨道×
（9）在NH3和H2O分子间只存在氢键、取向力和诱导
力 。×
（10）在CH4、CH3Cl及CCl4三种分子中，碳原子的轨
道杂化类型一样√
（11）离子化合物NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次
增高×
（12）在同一原子中，具有一组相同的量子数的电子
不能多于一个√
（13）以极性键结合的双原子分子一定是极性分子√
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（1）下列化合物中有氢键的是
A．CH3OH
B．CH3OCH3
C．HOOH
D．A和C
（2）量子数n，l，m不能决定( )。
A．原子轨道的能量
B．原子轨道的数目
C．原子轨道的形状
D．电子的数目
（3）在多电子原子中，有下列四个电子，
其中能量最高的电子是( )。
A.(2, 1, 1, -1/2)
C.(3, 1, 1, -1/2)
B.(2, 1, 0, -1/2)
D.(3, 2, -2, -1/2)
37
（4）下列原子或离子具有5个单电子的是( )。
A．Fe2+
B．F
C．Mn2+
D．N
（5）关于原子半径，下列叙述不正确的是( )。
A．同一周期元素，从左到右随原子序数的增加，
原子半径递减
B．同一主族元素，从上到下随电子层数的增多，
原子半径依次增大
C．同种元素的共价半径，金属半径，和范德华
半径必相等×
D．按照量子力学原理，原子半径是个近似值
38
（6）对异号离子产生强烈的极化作用的离子，其
特征是( )。
A．低电荷和大半径
径
C．低电荷和小半径
B．高电荷和小半
D．高电荷和大半
径
（7）Ag+和K+半径很接近，但KBr易溶于水，而
AgBr难溶于水( )。
A．K比Ag活泼
C．Ag+易被极化而变形
B．K+易被极化而变形
D．以上都是
写出下列各轨道的名称：
⑴n=3，l=0；⑵n=5，l=2；⑶n=4，l=1；⑷n=5，l=3
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