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- 配套講稿:
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