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第 08 讲 共价键的极性 范德华力
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知识精讲
知识点一：
一、共价键的极性
1．键的极性和分子的极性
(1)键的极性
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 元素的原子 元素的原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
成键原子 一个原子呈正电性(δ＋)
呈电中性
的电性 一个原子呈负电性(δ－)
【答案】不同 同种
(2)极性分子和非极性分子
(3)键的极性与分子极性之间的关系
①只含非极性键的分子一定是 分子。
②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为 分子，否则为 分子。
③极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH 是非极性分子，只含有极性键。
4
含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如HO 是含有非极性键的极性分子。
2 2
【答案】非极性 非极性 极性微点拨
键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。
2．键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要的影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离
出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pK 的大小来衡量，pK 越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组
a a
成和结构有关，如下表所示。
不同羧酸的pK
a
羧酸 pK
a
丙酸(C HCOOH) 4.88
2 5
乙酸(CHCOOH) 4.76
3
甲酸(HCOOH) 3.75
氯乙酸(CHClCOOH) 2.86
2
二氯乙酸(CHCl COOH) 1.29
2
三氯乙酸(CCl COOH) 0.65
3
三氟乙酸(CFCOOH) 0.23
3
【即学即练1】
1．下列各组物质中，属于由极性键构成的极性分子的是
A．NH 和H S B．CH 和Br C．BF 和CO D．BeCl 和HCl
3 2 4 2 3 2 2
【答案】A
【解析】一般来讲，极性键是指不同的非金属元素原子之间形成的共价键，可以用通式A−B键表示，反之
为非极性键，即A−A键；极性分子是指整个分子的正、负电荷的中心不重合，反之为非极性分子，以此进
行判断。
A．NH 含有极性键，空间构型为三角锥形，分子中正、负电荷的中心不重合，属于极性键形成的极性分子；
3
H S为V形，分子中正、负电荷的中心不重合，且含有极性键，属于极性键形成的极性分子，满足条件，
2
故A正确；
B．CH 含极性键，空间构型为正四面体形，分子中正、负电荷的中心重合，属于极性键形成的非极性分子；
4
Br 含有非极性键，为非极性键形成的极性分子，不满足条件，故B错误；
2
C．BF 分子中含有极性键，空间构型为平面三角形，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子；
3
CO 中含有极性键，但结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故C错误；
2
D．BeCl 中正、负电荷的中心是重合的，为非极性分子；HCl为极性键形成的极性分子，故D错误；
2
故答案选A。2．下列说法正确的是
A．乙醇中的-OH上的氢比水分子的-OH上的氢活泼
B．手性分子CH =CHCH(CH OH)CHO与足量的H 反应后仍是手性分子
2 2 2
C．酸性：H PO ＜H PO
3 4 3 3
D．N O的空间构型是直线形
2
【答案】D
【解析】A．Na与水反应比Na与乙醇的反应更剧烈，说明水分子中的−OH上的氢比乙醇的−OH上的氢活
泼，故A错误；
B．CH =CHCH(CH OH)CHO中连接−OH、H原子、−CHO、−CH＝CH 的碳原子为手性碳原子，−CHO、−CH＝
2 2 2
CH 与足量的H 反应后生成CH CH CH(CH OH) 不属于手性分子，故B错误；
2 2 3 2 2 2
C．H PO 非羟基氧原子数是1个，而H PO 非羟基氧原子数是0个，则酸性是H PO >H PO ，故C错误；
3 4 3 3 3 4 3 3
D．N O与CO 为等电子体微粒，二者结构相似，故N O是直线型，故D正确；
2 2 2
故答案为D
3．下列各气体在水中溶解度最大的是
A．H B．HCl C．CO D．Cl
2 2 2
【答案】B
【解析】H 、CO 、Cl 都为非极性分子，水为极性分子，HCl为极性分子，根据相似相溶原理，HCl在水中
2 2 2
溶解度最大，故B符合题意；
综上所述，答案为B。
知识点二：
二、范德华力
1．分子间的作用力——范德华力
(1)概念：物质的分子之间存在着 ，把这类分子间作用力称为范德华力。
(2)影响因素：一般来说，相对分子质量 ，范德华力；分子的极性 ，范德华力也 。
【答案】相互作用力 越大 越大 越大
2．范德华力对物质性质的影响
(1)范德华力广泛存在于分子之间，只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。
(2)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。
(3)范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。
【即学即练2】
1．下列各组都是由极性键构成的极性分子的是A．丙烯和 B． 和 C． 和 D． 和
【答案】C
【解析】A．丙烯中存在碳碳非极性键和碳氢极性键，属于极性分子， 中只存在碳氧极性键，属于非
极性分子，A不选；
B． 中只存在碳氯极性键，属于非极性分子， 中只存在氢硫极性键，属于极性分子，B不选；
C． 中只存在氢氧极性键，属于极性分子， 中只存在氮氢极性键，属于极性分子，C选；
D． 中存在氧氧非极性键和氢氧极性键，属于极性分子， 中只存在碳硫极性键，属于非极性分子，
D不选；
故选：C。
2．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A．CH 在水中的溶解度和NH 在水中的溶解度
4 3
B．I 在水中的溶解度和I 在CCl 中的溶解度
2 2 4
C．I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性
D．CH COOH的酸性和CH CH CH COOH的酸性
3 3 2 2
【答案】D
【解析】A．CH 不溶于水，NH 极易溶于水，故A不符合；
4 3
B．I 是非极性分子，水是极性分子，CCl 是非极性分子，根据相似相溶原理，I 在水中的溶解度小于I 在
2 4 2 2
CCl 溶液中的溶解度，故B不符合；
4
C．I的非金属性小于F，所以I与H形成共价键的极性比F与H形成共价键的极性弱，故C不符合；
D．CH 是供电子基团，使酸性减弱，脂肪酸随碳数增大而酸性下降，故CH COOH的酸性比
3 3
CH CH CH COOH的酸性强，故D符号；
3 2 2
故选D。
3．下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是
A．甲烷不溶于水 B．氯化氢易溶于水
C．单质碘易溶于苯 D．氯气易溶于NaOH溶液
【答案】D
【解析】A．甲烷是非极性分子，水是极性分子，甲烷不溶于水可以利用“相似相溶”规律解释，故A不
符合题意；B．氯化氢、水都是极性分子，氯化氢易溶于水可以利用“相似相溶”规律解释，故B不符合题意；
C．单质碘、苯都是非极性分子，单质碘易溶于苯可以利用“相似相溶”规律解释，故C不符合题意；
D．氯气是非极性分子，NaOH是碱，氯气易溶于NaOH溶液，是两者发生反应，不能利用“相似相溶”规
律解释，D符合题意。
综上所述，答案为D。
易错精析
1．为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？
【细剖精析】
烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲
酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长，酸性的差异越来越小。
2．液态苯、汽油等发生汽化时，为何需要加热？降低氯气的温度，为什么能使氯气转化为液态或固态？
【细剖精析】
液态苯、汽油等发生汽化是物理变化，需要吸收能量克服其分子间的相互作用力。降低氯气的温度时，氯
气分子的平均动能逐渐减小。随着温度降低，当分子靠自身的动能不足以克服分子间相互作用力时，分子
就会凝聚在一起，形成液体或固体。
3．ICl和BrCl中各元素的化合价有正负吗？为什么？
【细剖精析】
有正负，I和Br显正价，Cl显负价；因为电负性：Cl>Br>I，Cl对共用电子对的吸引力比Br、I的强，共用
电子对偏向Cl，故Cl显负价。
4．已知卤素单质的熔、沸点数据如下表所示
单质 熔点/℃ 沸点/℃
F －219.6 －188.1
2
Cl －101.0 －34.6
2
Br －7.2 58.78
2
I 113.5 184.4
2
5．分析上表，总结卤素单质熔、沸点有什么变化规律？
【细剖精析】
卤素单质的熔、沸点随着相对分子质量的增大而升高。
6．怎样解释卤素单质熔、沸点的变化规律？
【细剖精析】
由分子构成的物质的熔、沸点取决于分子间作用力的大小，随着相对分子质量的增大，它们分子间的作用
力逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。
7．为什么同为双原子分子的Cl 分子是非极性分子，而HCl分子是极性分子？
2
【细剖精析】在Cl 分子中，共用电子对 不偏向任何一方，Cl原子不显电性，为非极性分子。在HCl分
2
子中，HCl∶共用电子对偏向Cl原子，所以Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，整
个分子的电荷分布不均匀，所以为极性分子。
8．从力学的角度分析：为什么CO 分子是非极性分子，而HO分子是极性分子？
2 2
【细剖精析】
C===O键是极性键，但从分子总体而言CO 是直线形分子，两个C===O键是对称排列的，两键的极性互
2
相抵消(F ＝0)，所以整个分子没有极性，电荷分布均匀，是非极性分子。
合
O－H键是极性键，共用电子对偏向O原子，由于分子是折线形构型，两个O－H键的极性不能抵消(F
合
≠0)，所以整个分子电荷分布不均匀，是极性分子。
9．Cl 、Br 、I 均为第ⅦA族元素的单质，其组成和化学性质相似，但常温下状态分别为气、液、固，其
2 2 2
原因是什么？
【细剖精析】
Cl、Br 、I 的组成和结构相似，由于相对分子质量逐渐增大，所以范德华力逐渐增大，故熔、沸点升高，
2 2 2
常温下状态依次为气态、液态、固态。
10．CO 和CS 结构和组成相似，为什么常温下CO 是气体、CS 是液体？
2 2 2 2
【细剖精析】
因为CS 比CO 相对分子质量大，所以分子间范德华力也大，使CS 沸点升高，常温下呈液态。
2 2 2
能力拓展
1．分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系
分子类型 键的极性 分子空间结构 分子极性 代表分子
双原子分 A 非极性键 直线(对称) 非极性 N 等
2 2
子 AB 直线(不对称) 极性 CO、HF等
CO、CS、BeCl
2 2 2
直线(对称) 非极性
三原子分 等
AB 极性键
2
子 HO、HS、SO
2 2 2
V形(不对称) 极性
等
四原子分 AB 3 平面三角形(对称) 非极性 BF、BCl 、SO
3 3 3等
子 NH 、PCl 、NF
3 3 3
三角锥形 极性
等
五原子分 AB 正四面体(对称) 非极性 CH、SiF 等
4 4 4
子 AB C 四面体形(不对称) 极性 CHCl 等
n 4－n 2 2
2．分子极性的判断方法
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O、H、P、C 。
2 2 4 60
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的是极性分子。
(4)判断AB 型分子极性的经验规律：
n
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。
②若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。
如CS、BF、SO 、CH 为非极性分子；HS、SO 、NH 、PCl 为极性分子。
2 3 3 4 2 2 3 3
3．组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点就越高，如熔、沸点：
CFN。
2
5．在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列为极性分子的是
A．I B．O C．P D．CH
2 3 4 4
【答案】B
【解析】A．同种元素形成的分子属于非极性分子，I 是非极性分子，故A错误；
2
B．正负电荷中心不重合的属于极性分子，O 是V形结构，故O 属于极性分子，故B正确；
3 3
C．同种元素形成的分子属于非极性分子，P 是非极性分子，故C错误；
4
D．正负电荷中心不重合的属于极性分子，CH 是正四面体形结构，故CH 属于极性分子，故D错误；
4 4
故答案为B。
2．下列叙述正确的是
A． 和 分子都是含极性键的极性分子B． 分子的稳定性低于 分子，是因为N-H键的键能低
C． 为正四面体结构，可推测出 也为正四面体结构
D． 汽化成水蒸气、分解为 和 都需要破坏共价键
【答案】C
【解析】A． 为含极性键的极性分子， 为含极性键的非极性分子，A不正确；
B．N的非金属性大于P，则N-H键的键能高，所以 分子的稳定性低于 分子，B不正确；
C． 和 的中心原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，所以由 为正四面体结构，可推测
出 也为正四面体结构，C正确；
D． 汽化成水蒸气，只改变分子间的距离，没有改变分子内原子间的距离，也就是没有破坏共价键，D
不正确；
故选C。
3．研究表明： 具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，两页纸面的夹角为
，氧原子在书的夹缝上， 键与 键之间的夹角为 。下列说法不正确的是
A． 分子中既含极性键，又含非极性键 B． 为极性分子
C． 分子中的两个O原子均是 杂化 D． 分子中既有 键，又有 键
【答案】D
【解析】A． 分子中存在2个 极性键和1个O-O非极性键，A正确；B．根据 的立体结构知， 分子中正电中心和负电中心不重合， 为极性分子，B正确；
C． 中两个O原子都分别形成1个氢氧 键和1个氧氧 键，每个O原子上还有2个孤电子对，两个O
原子均为 杂化，C正确；
D． 分子中只有单键，所以只有 键，没有 键，D错误；
故答案选D。
4．下列关于粒子的描述不正确的是
A． 和 均是价电子总数为8的极性分子，且 分子的键角较大
B． 和 均是含一个极性键的18电子微粒
C． 和 均是四面体形的非极性分子
D． 中含中子、质子、电子的数目均为 ( 代表阿伏加德罗常数的值)
【答案】A
【解析】A．孤电子对对成键电子对具有排斥作用， 和 均是价电子总数为8的极性分子， 分
子中N原子有1个孤电子对，而 分子中S原子有2个孤电子对，所以 分子的键角较小，故A错误；
B． 和 均是18电子微粒，H-S键、H-Cl键均是极性键，故B正确；
C． 和 均是四面体形， 结构不对称，是极性分子； 结构对称，是非极性分子，故
C错误；
D．1个 分子中含10个质子、10个中子、10个电子，则 中含中子、质子、电子的物质的
量均为 ，数目均为 ，故D正确；
选A。
5．下列关于物质性质的说法中，正确的是A．液溴在溶剂中的溶解性：
B．室温下，酸性：
C．相同压强下的沸点：乙醇>乙二醇>丙烷
D．室温下，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>1-氯丁烷
【答案】D
【解析】A．溴和CCl 属于非极性分子，而水属于极性 分子，根据相似相容可知，液溴在溶剂中的溶解性：
4
H O乙醇>丙烷，
C错误；
D．丙三醇分子含有的羟基多，更易与水分子形成氨键，苯酚微溶于水，1- 氯丁烷难溶于水，室温下，在
水中的溶解度：丙三醇>苯酚>1-氯丁烷，D正确；
故选D。
6．解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键强弱无关的变化规律是
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
C．SiF 、SiCl 、SiBr 、SiI 的熔、沸点逐渐升高
4 4 4 4
D．Li、Na、K、Rb的熔点逐渐降低
【答案】C
【解析】A．键越长，稳定性越差，因此HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，与化学键强弱有关，故
A不符合题意；
B．键长越短，键能越大，熔沸点越高，NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低，与化学键强弱有关，故B
不符合题意；
C．SiF 、SiCl 、SiBr 、SiI 是分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，SiF 、SiCl 、SiBr 、SiI 的熔、沸点
4 4 4 4 4 4 4 4
逐渐升高，与化学键强弱无关，故C符合题意；
D．半径越大，金属键越长，键能越小，熔沸点越低，Li、Na、K、Rb的熔点逐渐降低，与化学键强弱有关，
故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
7．共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质中至少含有两种作用力的组合是
①SiC；②NaOH；③干冰；④He；⑤K CO ；⑥白磷
2 3
A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．②③⑤⑥ D．①③④⑥
【答案】C
【解析】①SiC为原子晶体，只存在Si和C原子之间的共价键，故①不符合题意；
②NaOH为离子晶体，Na与OH-之间为离子键，O与H之间为共价键，故②符合题意；
③干冰为分子晶体，分子间存在分子间作用力，分子内存在共价键，故③符合题意；
④He是分子晶体，只存在分子间作用力，故④不符合题意；
⑤K CO 为离子晶体，含有离子键和共价键，故⑤符合题意；
2 3
⑥白磷分子内磷原子之间形成共价键，而分子与分子间为范德华力，故⑥符合题意。
故答案为C。
8．下列物质的三态变化只与分子间作用力有关的是
A．CCl B．NaCl C．Al D．KClO
4 3
【答案】A
【解析】A． CCl 由分子构成，三态变化只与分子间作用力有关，故A选；
4
B． NaCl是离子化合物，三态变化与离子键有关，故B不选；
C． Al是金属，三态变化与金属键有关，故C不选；
D． KClO 是离子化合物，三态变化与离子键有关，故D不选；
3
故选A。
9．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A．CCl 和SiCl 的熔点
4 4
B．对羟基苯甲醛( )和邻羟基苯甲醛( )的沸点
C．I 在水中的溶解度和I 在CCl 溶液中的溶解度
2 2 4
D．NH 和HF的沸点
3
【答案】B
【解析】A． CCl 和SiCl 的相对分子质量后者大，CCl 和SiCl 的熔点，后者高，故A不符；
4 4 4 4
B． 对羟基苯甲醛( )分子间氢键较强，对羟基苯甲醛( )的沸点高于邻羟基苯甲醛( )的沸点，故B符合；
C． 根据相似相溶原理，I 是非极性子，水是极性分子，I 在水中的溶解度小，CCl 是非极性子，I 在CCl
2 2 4 2 4
溶液中的溶解度大，故C不符；
D． HF分子间氢键强，NH 比HF的沸点低，故D不符；
3
故选B。
题组B 能力提升练
1．①NH ②CO ③SiCl ④BF ⑤C H ⑥H O ⑦Cl ⑧P ⑨H S
3 2 4 3 2 4 2 2 2 4 2
(1)含极性共价键的非极性分子___________(填序号，下同)
(2)含非极性共价键的非极性分子___________
(3)含极性共价键的极性分子___________
(4)①NH 中心原子杂化方式___________分子的空间构型___________
3
(5)④BF 中心原子杂化方式___________分子的空间构型___________
3
【答案】(1)②③④⑤
(2)⑤⑦⑧
(3)①⑥⑨
(4) sp3 三角锥
(5) sp2 平面三角形
【解析】NH 中存在N-H键，CO 中存在C=O键，SiCl 中存在Si-Cl键，BF 中存在B-F键，C H 中存在C=C非
3 2 4 3 2 4
极性共价键和C-H键，H O 中存在O-O非极性共价键和O-H键，Cl 中存在Cl-Cl非极性共价键，P 为正四面
2 2 2 4
体结构存在P-P非极性共价键，H S中存在H-S键，据此答题。
2
(1)含极性共价键的非极性分子为CO 、SiCl 、BF 、C H ，符合条件的非极性分子为②③④⑤；
2 4 3 2 4
(2)含非极性共价键的非极性分子为C H 、Cl 、P ，符合条件的含非极性共价键的非极性分子为⑤⑦⑧；
2 4 2 4
(3)含极性共价键的极性分子为NH 、H O 、H S，符合条件的含极性共价键的极性分子为①⑥⑨；
3 2 2 2
(4)①NH 中价层电子对数为4，孤电子对数为1，则NH 中心原子杂化方式sp3；
3 3
②由于受孤电子对的影响NH 分子的空间构型为三角锥形；
3
(5)①BF 中价层电子对数为3，孤电子对数为0，则BF 中心原子杂化方式为sp2；
3 3
②孤电子对数为0，则BF 分子的空间构型为平面三角形。
3
2．根据下图，思考和回答下列问题：(1)以下双原子分子中，________是极性分子，_______是非极性分子。
H O Cl HCl
2 2 2
(2)P 和C 是极性分子还是非极性分子？___________
4 60
(3)以下化合物分子中，_______是极性分子，________是非极性分子。
CO HCN H O NH BF CH CH Cl
2 2 3 3 4 3
【答案】(1) H O 、HCl Cl
2 2 2
(2)非极性分子
(3) HCN、H O、NH 、CH Cl CO 、BF 、CH
2 3 3 2 3 4
3．在HF、H O、NH 、CS 、CH 、H O 、N 分子中：
2 3 2 4 2 2 2
(1)以非极性键结合的非极性分子是___________(填化学式，下同)。
(2)以极性键结合，具有直线形结构的非极性分子是___________。
(3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是___________。
(4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是___________。
(5)以极性键结合，具有V形结构的极性分子是___________。
(6)以极性键结合，且分子极性最大的是___________。
(7)含有非极性键的极性分子是___________。
【答案】 N CS CH NH H O HF H O
2 2 4 3 2 2 2
【解析】HF中含有H-F极性键，正、负电荷中心不重合，属于极性分子；H O中含有极性键，其空间结构
2
为Ⅴ形，属于极性分子；NH 中含有极性键，空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，属于极性分
3
子；CS 中含有极性键，空间结构为直线形，属于非极性分子；CH 中含有极性键，空间结构为正四面体形，
2 4
正、负电荷中心重合，属于非极性分子；H O 中含有极性键和非极性键正、负电荷中心不重合，为极性分
2 2
子；N 中只含有非极性键，属于非极性分子。
2
(1)以非极性键结合的非极性分子是N ，故答案为N ；
2 2(2)以极性键相结合，具有直线型结构的非极性分子是CS ，故答案为CS ；
2 2
(3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是CH ，故答案为CH ；
4 4
(4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是NH ，故答案为NH ；
3 3
(5)以极性键结合，具有V形结构的极性分子是H O，故答案为H O；
2 2
(6)题给几种物质中，以极性键相结合，且分子极性最大的是HF，故答案为HF；
(7)含有非极性键的极性分子是H O ，故答案为H O 。
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