2019-2020年高中化學 《分子間作用力 分子晶體》教案2 蘇教版選修3.doc

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2019-2020年高中化學 《分子間作用力 分子晶體》教案2 蘇教版選修3 【學習目標】 1．理解氫鍵的本質，能分析氫鍵的強弱，認識氫鍵的重要性 【學習內容】 二、 氫鍵 思考：觀察課本P51頁圖3-29，第ⅥA族元素的氣態(tài)氫化物的沸點隨相對分子質量的增大而升高，符合前面所學規(guī)律，但H2O的沸點卻反常，這是什么原因呢？ （一）氫鍵的成因： 當氫原子與電負性大的原子X以共價鍵相結合時，由于H—X鍵具有強極性，這時H相對帶上較強的正電荷，而X相對帶上較強的負電荷。當氫原子以其唯一的一個電子與X成鍵后，就變成無內層電子、半徑極小的核，其正電場強度很大，以至當另一HX分子的X原子以其孤對電子向H靠近時，非但很少受到電子之間的排斥，反而互相吸引，抵達一定平衡距離即形成氫鍵。 （二）氫鍵的相關知識 1．氫健的形成條件：半徑小、吸引電子能力強的原子（ N 、 O 、 F ）與H核。 2．氫鍵的定義：半徑小、吸引電子能力強的原子與H核之間的很強的作用叫氫鍵。通常我們可以把氫鍵看做一種比較強的分子間作用力。 3．氫鍵的表示方法：X—HY（X、Y可以相同，也可以不同） 4．氫鍵對物質的性質的影響：可以使物質的熔沸點 升高 ，還對物質的 溶解度 等也有影響。 如在極性溶劑中，如果溶質分子和溶劑分子間能形成氫鍵，就會促進分子間的結合，導致溶解度增大。例如：由于乙醇分子與水分子間能形成不同分子間的氫鍵，故乙醇與水能以任意比互溶。而乙醇的同分異構體二甲醚分子中不存在羥基，因而在二甲醚分子與水分子間不能形成氫鍵，二甲醚很難熔解于水。 5.影響氫鍵強弱的因素：與X—HY中X、Y原子的電負性及半徑大小有關。X、Y原子的電負性越大、半徑越小，形成的氫鍵就越強。常見的氫鍵的強弱順序為： F—HF O—HO O—HN N—HN O—HCl 5．說明：氫鍵與范德華力之間的區(qū)別 氫鍵與范德華力同屬于分子間作用力；但兩者的不同之處在于氫鍵具有飽和性與方向性。所謂飽和性是指H原子形成一個共價健后，通常只能再形成一個氫鍵。這是因為H原子比X、Y原子小得多，當形成X—HY后，第二個Y原子再靠近H原子時，將會受到已形成氫鍵的Y原子的電子云的強烈排斥。而氫鍵的方向性是指以H原子為中心的3個原子X—HY盡可能在一條直線上，這樣X原子與Y原子間的距離較遠，斥力較小，形成的氫鍵穩(wěn)定。綜上所述可將氫鍵看做是較強的、有方向性和飽和性的分子間作用力。 6.氫鍵可以在分子之間形成，也可在分子內部形成：如鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸。 【科學研究】 1．為何NH3、H2O、 HF的熔沸點比同主族相鄰元素的氫化物的熔沸點高呢？ 2．為何NH3極易溶于水？ 3．解釋水結冰時體積膨脹、密度減小的原因。 4．氫鍵在生命體分子中的作用？ 5．從氫鍵的角度分析造成尿素、醋酸、硝酸三種相對分子質量相近的分子溶沸點相差較大的可能原因。 6．氫鍵、化學鍵與范德華力 化學鍵 氫鍵 范德華力 概念 范圍 能量 性質影響 [習題研究] 1.下列物質中不存在氫鍵的是（ ） A.冰醋酸中醋酸分子之間 B.一水合氨分子中的氨分子與水分子之間 C.液態(tài)氟化氫中氟化氫分子之間 D.可燃冰（CH48H2O）中甲烷分子與水分子之間 2.固體乙醇晶體中不存在的作用力是（ ） A.極性鍵 B.非極性鍵 C.離子鍵 D.氫鍵 3.下列說法不正確的是（ ） A.分子間作用力是分子間相互作用力的總稱 B.范德華力與氫鍵可同時存在于分子之間 C.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.硬度等也有影響 D.氫鍵是一種特殊的化學鍵，它廣泛地存在于自然界中 4.下列有關水的敘述中，可以用氫鍵的知識來解釋的是（ ） A.水比硫化氫氣體穩(wěn)定 B.水的熔沸點比硫化氫的高 C.氯化氫氣體易溶于水 D.0℃時，水的密度比冰大