[知識詳解]
一．分子間作用力
１．定義：分子間存在著將分子聚集在一起的作用力，稱分子間作用力。分子間作用力也叫範德華力．
２．實質：一種電性的吸引力．
３．影響因素：分子間作用力隨著分子極性．相對分子質量的增大而增大．分子間作用力的大小對物質的熔點．沸點和溶解度都有影響．一般來說．對於組成和結構相似的物質來說，相對分子質量越大，分子間作用力越強，物質的熔沸點也越高．
４．只存在於由共價鍵形成的多數化合物，絕大多數非金屬單質分子和分子之間．
化學鍵是分子中原子和原子之間的一種強烈的作用力，它是決定物質化學性質的主要因素。但對處於一定聚集狀態的物質而言，單憑化學鍵，還不足以說明它的整體性質，分子和分子之間還存在較弱的作用力。物質熔化或汽化要克服分子間的作用力，氣體凝結成液體和固體也是靠這種作用力。
除此以外，分子間的作用力還是影響物質的汽化熱、熔化熱、溶解黏度等物理性質的主要因素。分子間的作用力包括分子間作用力（俗稱範德華力）和氫鍵（一種特殊的分子間作用力）。
分子間作用力約為十幾至幾十千焦，比化學鍵小得多。分子間作用力包括三個部分：取向力、誘導力和色散力。其中色散力隨分子間的距離增大而急劇減小，一般說來，組成和結構相似的物質，分子量越大，分子間距越大，分子間作用力減小，物質熔化或汽化所克服的分子間作用力減小，所以物質的溶沸點升高。
化學鍵與分子間作用力比較
化學鍵
分子間作用力
概念
相鄰的原子間強烈的相互作用
物質分子間存在的微弱的相互作用
能量
較大
很弱
性質影響
主要影響物質的化學性質
主要影響物質的物理性質
二．氫鍵－特殊的分子間作用力1．概念：氫鍵是指與非金屬性很強的元素（主要指Ｎ、Ｏ、Ｆ）相結合的氫原子與另一個分子中非金屬性極強的原子間所產生的引力而形成的．必須是含氫化合物，否則就談不上氫鍵。
２．實質：氫鍵不是化學鍵，屬於分子間作用力的範疇．但比普通分子間作用力要強得多．
３．存在：水．冰．氨．無機酸．醇等物質能形成氫鍵．
４．分類：分子內氫鍵和分子間氫鍵
５．影響：分子間氫鍵的形成除使物質的熔沸點升高外，對物質的溶解度．硬度等也都有影響．
６．表示法：用＂X—H…Y＂表示，且三原子要在一條直線上．X、Y與H構成分子。（中學只討論F、O、N）。X代表與氫原子成鍵（構成分子）的非金屬原子，Y為與氫原子形成氫鍵的另一分子中或本分子中的非金屬原子，X與Y可以相同，也可以不同。在下圖中用「…」來表示氫鍵。
7．氫鍵的性質：
①H原子只能與一個相鄰分子的吸引電子能力很強的原子形成一個氫鍵（飽和性）
②在X—H…Y中，三個原子處於同一直線上，此時鍵最強（方向性）
③氫鍵的能量在40多KJ/mol以下，比共價鍵小得多，比範德華力稍大。是分子之間的一種特殊的作用力，不是化學鍵。
氫原子與吸引電子能力很強（或電負性很大）、原子半徑很小且含有孤對電子的原子化合時，由於鍵的極性很強，共用電子對強烈地偏離氫原子，而偏向另一個原子，致使氫原子幾乎裸露出來，被另一個分子中電負性很大的原子吸引，形成氫鍵。如H2O、NH3、HF等都含有氫鍵。由於氫鍵的存在，使H2O、NH3、HF等物質的分子間的作用力較大，因此熔沸點較高。
分類
分子間作用力
氫鍵
概念
物質之間存在的微弱的相互作用
分子中與氫原子形成共價鍵的非金屬原子,如果吸引電子的能力很強,原子半徑又很小,則氫原子幾乎成為」裸露」的質子,帶部分正電荷.這樣的分子之間,氫核與帶部分負電荷的非金屬原子吸引,這種靜電作用就是氫鍵.
存在範圍
分子間
某些含氫化合物分子之間(HF,H2O)
強度比較
比化學鍵弱的多
比化學鍵弱的多, 比分子間作用力稍強
影響強度的因素
隨著分子極性和相對分子質量的增大而增大。組成和結構相似的物質相對分子質量越大分子間作用力越大
形成氫鍵的非金屬原子,其吸引電子的能力越強、半徑越小，則氫鍵越強
對物質性質的影響
影響物質的熔點，沸點，溶解度等物理性質。組成和結構相似的物質隨相對分子質量的增大，分子間作用力增大，熔、沸點升高。如沸點：F2<Cl2<I2
分子間氫鍵的形成，使物質的熔點，沸點升高，在水中的溶解度也增大
化學鍵和分子間作用力及氫鍵：
化學鍵
分子間作用力（範德華力）
氫鍵
概念
相鄰兩個或多個原子間強烈作用
分子間微弱的相互作用
某些強極性鍵氫化物分子間作用
範圍
分子內或晶體內
所有分子間
某些分子間（HF、H2O、NH3等）
能量
一般為120~800kJ/mol
約幾個~數十個kJ/mol
數十個kJ/mol（比前者強）
規律
離子電荷越高，半徑越小，離子鍵越強。
原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵就越強。
結構組成相似的，分子量越大的，分子間作用力越強。極性分子〉非極性分子
H—F>O—H>N—H
對物質性質的影響
影響物質的化學性質
影響物質的物理性質
影響物質的物理性質
三、鍵的極性和分子的極性
這一問題只是針對由共用電子對形成的只含共價鍵的分子而言。
1．鍵的極性
（1）非極性共價鍵：單質分子中，由同種原子形成共價鍵，兩個原子吸引電子的能力相同，共用電子對不偏向任何一方，而在鍵中央出現的機會最多，成鍵原子都不顯電性，這樣由相同元素原子間形成的共價鍵叫非極性共價鍵。簡稱非極性鍵。例：H－H Cl－Cl
（2）極性共價鍵：有許多化合物分子中的共價鍵（由不種原子形成共價鍵），由於成鍵原子吸引電子的能力不同，共用電子對偏向吸引電子能力強的一方，因而吸引電子能力較強的原子就帶部分負電荷，吸引電子能力較弱的原子就帶部分正電荷。這樣由不同元素原子間形成的共價鍵叫做極性共價鍵，簡稱極性鍵。例：H－Cl分子中Cl電負性大，Cl原子吸引電子能力比H原子強，成鍵電子云偏向Cl，Cl原子帶部分負電荷，H原子就帶部分正電荷。
3．分子的極性：
（1）如果分子中的鍵都是非極性的，共用電子對不偏向任何一個原子，整個分子的電荷分布是均勻的，對稱的（分子的正負電荷重心是重合的）這樣的分子叫做非極性分子。以非極性鍵結合而成的雙原子分子都是非極性分子。例H2、O2、Cl2、N2等。
（2）極性分子：以極性鍵結合的雙原子分子，例如：HCl分子共用電子對偏向氯原子，氯原子一端帶部分負電荷，氫原子一端帶部分正電荷，整個分子分布是不均勻的，不對稱的（分子的正負電荷重心不重合的），這樣的分子叫做極性分子。a．以極性鍵結合的雙原子分子都是極性分子。 例：HF、HBr、HI等都是極性分子。 b.以極性鍵構成的多原子分子的極性，既取決於鍵的極性，還要取決於成鍵分子的空間構型。
<1>若分子的空間構型是中心對稱的（即正、負電荷的重心重合），造成鍵的極性相互抵消，則屬於非極性分子，如CO2、CS2為直線型中心對稱，BF3、BCl3為平面正三角形中心對稱，CH4、SiH4、CCl4為正四面體中心對稱等。
<2>若分子的空間構型不是中心對稱的（即正、負電荷的重心不重合），造成鍵的極性不能相互抵消，則屬於極性分子，如H2O、H2S、SO2為V字型中心不對稱分子，NH3、PH3為三角錐型中心不對稱分子等。
常見的典型的多原子分子的空間構型及分子極性見下表：
分子組成
實例
鍵角
鍵的極性
空間構型
分子極性
單原子分子
A
He、Ne、Ar
非極性分子
雙原子
分子
A2
H2、O2、N2
非極性鍵
直線型
非極性分子
AB
HCl、CO
極性鍵
直線型
極性分子
三
原
子
分
子
AB2
H2O、H2S、
SO2
>900
極性鍵
V型
極性分子
AB2
CO2、CS2
1800
極性鍵
直線型
非極性分子
ABC
HCN、HClO
1800
極性鍵
直線型
極性分子
四
原
子
分
子
A4
P4
600
非極性鍵
正四面體型
非極性分子
AB3
NH3、PH3
<109028/
極性鍵
三角錐型
極性分子
AB3
BF3、BCl3
1200
極性鍵
平面三角形
非極性分子
五
原
子
分
子
AB4
CH4、CCl4
109028/
極性鍵
正四面體型
非極性分子
AB3C
CH3Cl、CHCl3
極性鍵
四面體型
極性分子
AB2C2
CH2Cl2
極性鍵
四面體型
極性分子
幾點說明
1．共價鍵可存在於單質分子、共價化合物分子和離子化合物中。
2、共價化合物中只有共價鍵，離子化合物中一定含有離子鍵。如H2O（共價化合物）由共價鍵形成，NaOH（離子化合物）由共價鍵和離子鍵形成。
3．單質分子中的化學鍵均為非極性鍵，化合物分子中可能有非極鍵，離子化合物中可存在極性鍵和非極性鍵。如N2（N≡N叄鍵為非極鍵）H—O—O—H（H—O鍵為極性鍵，O—O鍵為非極性鍵），Na2O2（O—O鍵為非極性鍵，Na+與O22-間為離子鍵）
4．非金屬元素的原子間可形成離子化合物。如：NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3等。
四、分子極性的判斷方法
對於多種元素形成的分子，我們可以將其轉化為兩種元素組成的化合物的形式。兩種元素形成的多原子分子的極性，通常採用下列方法加以判斷：
1. 從分子結構判斷
結構對稱的為非極性分子，結構不對稱的為極性分子。
2. 從正負電荷的重心是否重合判斷
正、負電荷重心重合，為非極性分子；正、負電荷重心不重合，為極性分子。
如：三氧化硫為平面正三角形結構，硫原子位於正三角形的中心，三個氧原子位於正三角形的三個頂點上，結構對稱，正負電荷重心重合，因此三氧化硫為非極性分子。
3. 從中心原子形成的共價鍵數目是否等於其最外層電子數判斷
若中心原子的最外層電子全部形成共價鍵，即最外層有幾個電子，就形成幾個共價鍵，則為非極性分子。若中心原子的最外層電子沒有全部形成共價鍵，也就是最外層存在孤對電子，孤對電子必然對共用電子對產生排斥作用，從而使分子結構不對稱，此分子為極性分子。如PCl5，形成三角雙錐結構，P原子位於三角雙錐的中心，五個Cl原子位於三角雙錐的五個頂點上，它結構對稱，正負電荷重心重合，因此PCl5為非極性分子。再如PCl3，為三角錐形結構，P原子位於三角錐的一個頂點上，三個Cl原子位於三角錐的另外三個頂點上，結構不對稱，正負電荷的重心不重合，因此PCl3為極性分子。
4. 從中心原子的化合價考慮
若中心原子顯正價，正價的數值與最外層電子數相等，則為非極性分子；否則，為極性分子。若中心原子顯負價，負價的數值與最外層電子數相等，則為非極性分子；否則為極性分子。如：CH4中H為+1，C為價，C的最外層有4個電子，負化合價的數值等於最外層電子數，則為非極性分子。再如NH3中H為+1價，N為價，N的最外層有5個電子，負化合價數值與最外層電子數不等，為極性分子。
5. 從分子在某溶劑中的溶解性考慮
根據相似相溶原理，極性分子構成的溶質易溶於極性分子構成的溶劑，非極性分子構成的溶質易溶於非極性分子構成的溶劑。通過溶劑是否有極性，就可判斷出分子是否有極性。如：苯易溶於四氯化碳，而難溶於水。我們知道，水為極性分子，則苯為非極性分子，四氯化碳為非極性分子。
五、物質中所含的化學鍵及作用力的關係
1. 單質
（1）非金屬單質
①構成雙原子分子或多原子分子
如：H2、O2、O3等，原子間通過形成共用電子對（電子云重疊）而形成分子。由於同種元素原子核對外層電子的吸引力相同，因此共用電子對位於兩原子的中央，形成非極性鍵。分子間只存在微弱的作用力，即範德華力。
②構成單原子分子
稀有氣體，如：He、Ne、Ar、Kr等，由於它們的最外層已達到相對穩定結構，因此原子間不再形成化學鍵，只存在微弱的範德華力。
③不能構成分子
如：金剛石，每個碳原子與周圍的四個碳原子通過電子云重疊而形成四個非極性共價鍵，構成空間網狀結構。
如：石墨，每個碳只拿出最外層的三個電子與周圍的三個碳原子形成三個非極性共價鍵，構成平面網狀結構。另外的那個最外層電子就成為自由電子，而使它具有導電性，類似於金屬晶體中的金屬鍵。層與層之間只存在微弱的範德華力。
（2）金屬單質
金屬通常以金屬離子和自由電子的形式存在，有的以原子的形式存在。金屬離子和自由電子之間通過金屬鍵相結合。
2. 化合物
（1）共價化合物
①分子型如：HCl、H2O等。原子間存在極性共價鍵，分子間存在範德華力。再如：H2O2中，H、O原子核間存在極性共價鍵，兩個O原子間存在非極性鍵，H2O2分子間存在範德華力。
②原子型如：SiO2、SiC，它們構成原子晶體，原子間僅存在極性共價鍵。
（2）離子化合物
由陰、陽離子構成，陰、陽離子間存在離子鍵。若陽離子為NH4+，內部存在共價鍵和配位鍵。若陰離子為複雜離子，還存在共價鍵。如OH-，O與H原子間存在極性共價鍵；如O22-，O與O原子間存在非極性共價鍵。
六、相似相溶原理
1. 影響物質溶解性的因素：
（1）影響固體溶解度的主要因素是溶質、溶劑和溫度。
①不同的物質在同一溶劑中的溶解性不同，如根據物質在水中溶解度的大小把物質分為易溶性物質、可溶性物質、難溶性物質和微溶性物質。溶解度與溶解性的關係：（室溫20℃）
溶解性的分類
易溶
可溶
微溶
難溶
溶解度
＞10g
1～10g
1～0.01g
＜0.01g
②同一種物質在不同溶劑中的溶解性不同，如溴、碘微溶於水易溶於有機溶劑。
③同一種物質在同種溶劑中的溶解性與溫度有關，一般情況下溫度越高，物質在水中的溶解度越大，少數物質的溶解度受溫度的影響不大，如NaCl，極少數物質的溶解度隨溫度的升高而減小，如Ca(OH)2。
（2）影響氣體溶解度的主要因素是溫度和壓強。氣體的溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓強的增大而增大。
2. 相似相溶規律：
（1）相似相溶規律的內容：當物質溶解在溶劑中時，極性分子易溶於極性溶劑，非極性分子易溶於非極性溶劑。
（2）相似相溶規律的適用範圍：「相似相溶」中「相似」指的是分子的極性相似。
①如果存在氫鍵，則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。相反，無氫鍵相互作用的溶質在有氫鍵的水中的溶解度就比較小。
②「相似相溶」還適用於分子結構的相似性。如低級羧酸甲酸、乙酸等可以與水以任意比例互溶，而高級脂肪酸如硬脂酸、軟脂酸和油酸等不溶於水。
③如果溶質與水發生化學反應可增加其溶解度。
[範例解析]
[例1]. 下列說法中正確的是（ ）
A. 氫鍵是一種強度介於離子鍵和共價鍵之間的化學鍵
B. 所有物質中都存在化學鍵
C. 含有極性鍵的分子一定是極性分子
D. 含有離子鍵的化合物一定是離子化合物
[解析]：此題考查晶型與鍵型之間的關係。
A項：氫鍵不是化學鍵，化學鍵有：離子鍵、共價鍵、金屬鍵三種，則A錯誤；B項：惰性單質是單原子分子，只存在分子間作用力，分子內部沒有化學鍵，則B錯誤；C項：CH4是含有極性鍵的非極性分子，所以此說法錯誤；D項：含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，則D正確。
[答案]D
[例2]：共價鍵、離子鍵和分子間作用力是構成物質的微粒間的不同作用方式，下列物質中，只含有上述一種作用的是（ ）
A. 乾冰 B. 氯化鈉 C. 氫氧化鈉 D. 碘
[解析]：乾冰與碘都是由分子構成的物質，分子間存在著分子間作用力，分子內存在共價鍵。氯化鈉是離子化合物，晶體中只存在離子鍵。氫氧化鈉是離子化合物，它不僅存在離子鍵，其「OH—」中還存在共價鍵。
[答案]：B
[例3]、下列說法中正確的是（ ）
A、原子間以極性鍵結合的分子，一定是極性分子
B、只有金屬陽離子和非金屬陰離子之間才能形成離子鍵
C、非極性分子一定含有非極性共價鍵
D、極性分子中一定有極性鍵
[解析]：本題是概念判斷題，主要考查了鍵的極性與分子的極性之間的聯繫和區別，解題時應掌握判斷非極性分子和極性分子的方法。對於A選項，它僅適合於雙原子分子，如果是多原子分子，即使是原子間以極性鍵相結合，但若分子空間構型是完全對稱的，那麼該分子還是非極性分子，如CO2、CH4等分子，故A選項錯誤；金屬陽離子和非金屬陰離子之間固然可以形成離子鍵，但非金屬元素構成的分別帶正電荷與負電荷的原子間也能形成離子鍵，如NH4+與NO3-就可以通過離子鍵形成離子化合物NH4NO3，B選項也錯誤；對於C選項，若是同種元素的幾個原子構成的物質，分子內必然含有非極性鍵，但若是不同元素的多原子分子，其分子的極性與鍵的極性無關，只與分子的空間構型有關，故C選項錯誤；不管是雙原子分子還是多原子分子，只要分子有極性，必然就有極性鍵存在，D選項正確。
[答案]D
[例4]下列的敘述中不正確的是（ ）
A．滷化氫分子中，滷素的非金屬性越強，共價鍵的極性越強，穩定性也越強
B．以極性鍵結合的分子，一定是極性分子
C．判斷A2B或AB2型分子是否是極性分子的依據是，具有極性鍵且分子構型不對稱、鍵角小於180°的非直線型結構
D．非極性分子中，各原子間都應以非極性鍵結合
[解析]：對比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X極性鍵強弱，滷素中非金屬性越強、鍵的極性越強是對的。以極性鍵結合的雙原子分子，一定是極性分子，但以極性鍵結合成的多原子分子，也可能是非極性分子。如CO2分子中，兩個C=O鍵（極性鍵）是對稱排列的，兩鍵的極性互相抵消，所以CO2是非極性分子。A2B型如H2O、H2S等，AB2型如CO2、CS2等，判斷其是否是極性分子的根據是必有極性鍵且電荷分布不對稱。CO2、CS2為直線型，鍵角180°，電荷分布對稱為非極性分子。多原子分子，其電荷分布對稱，這樣的非極性分子中可以含有極性鍵。
[答案]：B、D。
[例5下列各組物質中，都是由極性鍵構成為極性分子的一組是（ ）
A．CH4和Br2B．NH3和H2OC．H2S和CCl4 D．CO2和HCl
[解析]：如果從整個分子看，電荷分布不對稱，則這樣的分子為極性分子。所以分子的極性與鍵的極性和分子中各鍵的空間排布都有關係。如B中的NH3，其中N—H為極性鍵，而分子構型為三角錐型，各鍵為不對稱排列，H2O中的H—O鍵也為極性鍵，分子構型為角型，為不對稱排列，所以它們都是由極性鍵構成的極性分子。
[答案]：B
[例6] 下列說法不正確的是（ ）
A. 在水中，每個氧原子周圍有4個氫原子，並分別與之形成氫鍵
B. 甲硫醇(CH3SH)比甲醇熔點低的原因是甲醇分子間易形成氫鍵
C. 氨易液化與氨分子間存在氫鍵有關
D. 正四面體型的分子結構中鍵角均為109028/
[解析]：正確理解氫鍵是解題的關鍵，非金屬性強的F、O、N原子與H原子易形成氫鍵，氫鍵的存在對NH3、H2O、HF及含有羧基、羥基等有機物的物理性質有影響，主要表現為沸點較高。水分子中，每個氧原子周圍有4個H原子，其中有2個氫原子以O—H鍵形式存在，另外2個以氫鍵形成存在。通常CH4、CCl4等形成的正四面體結構鍵角為109028/，但是白磷（P4）分子的正四面體結構中，四個磷原子按四面體的四個頂點排列，其鍵角為60°。
[答案]：AD
[例7] 下列關於氫鍵的說法中正確的是（ ）
A. 每個水分子內含有兩個氫鍵
B. 在所有的水蒸氣、水、冰中都含有氫鍵
C. 分子間能形成氫鍵，使物質的熔沸點升高
D. HF穩定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵
[解析]：每個水分子中兩個氫原子形成2個氫鍵，一個氧原子形成2個氫鍵，所以每個水分子周圍有4個水分子，A錯誤。氫鍵只存在於固態和液態物質中，水蒸汽中不存在氫鍵，所以B錯誤。分子間能形成氫鍵，一般是物質的熔沸點升高，溶解性增大，C正確。HF穩定性很強，是由於H—F鍵極性較強，HF分子間能形成氫鍵與穩定性無關，但影響HF分子的熔沸點和在水中的溶解性，D錯誤。
[答案]：C