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3.4《分子间作用力 分子晶体》教案(苏教版化学选修3 物质结构与性质)

  • ※基本信息※
    • 资料类型:教(学)案
    • 教材版本:不限
    • 适用学校:不限
    • 所需点数:1点
    • 资料来源:收集
    • 资料作者:
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  • 第四单元 分子间作用力 分子晶体

    第二课时 氢键的形成

    【学习目标】

    1.理解氢键的本质,能分析氢键的强弱,认识氢键的重要性

    【学习内容】

    二、 氢键

    思考:观察课本P51页图3-29,第A族元素的气态氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高,符合前面所学规律,但H2O的沸点却反常,这是什么原因呢?

    (一)氢键的成因:

    当氢原子与电负性大的原子X以共价键相结合时,由于H—X键具有强极性,这时H相对带上较强的正电荷,而X相对带上较强的负电荷。当氢原子以其唯一的一个电子与X成键后,就变成无内层电子、半径极小的核,其正电场强度很大,以至当另一HX分子的X原子以其孤对电子向H靠近时,非但很少受到电子之间的排斥,反而互相吸引,抵达一定平衡距离即形成氢键。

    (二)氢键的相关知识

    1.氢健的形成条件:半径小、吸引电子能力强的原子(  N     O  F    )与H核。

    2.氢键的定义:半径小、吸引电子能力强的原子与H核之间的很强的作用叫氢键。通常我们可以把氢键看做一种比较强的分子间作用力。

    3.氢键的表示方法:X—H···YXY可以相同,也可以不同)

    4.氢键对物质的性质的影响:可以使物质的熔沸点 升高 ,还对物质的  溶解度 

    等也有影响。

    如在极性溶剂中,如果溶质分子和溶剂分子间能形成氢键,就会促进分子间的结合,导致溶解度增大。例如:由于乙醇分子与水分子间能形成不同分子间的氢键,故乙醇与水能以任意比互溶。而乙醇的同分异构体二甲醚分子中不存在羟基,因而在二甲醚分子与水分子间不能形成氢键,二甲醚很难熔解于水。

    5.影响氢键强弱的因素:与X—H···YXY原子的电负性及半径大小有关。XY原子的电负性越大、半径越小,形成的氢键就越强。常见的氢键的强弱顺序为:

    F—H···F   O—H···O     O—H···N   N—H···N    O—H···Cl

    5.说明:氢键与范德华力之间的区别

    氢键与范德华力同属于分子间作用力;但两者的不同之处在于氢键具有饱和性与方向性。所谓饱和性是指H原子形成一个共价健后,通常只能再形成一个氢键。这是因为H原子比XY原子小得多,当形成X—H···Y后,第二个Y原子再靠近H原子时,将会受到已形成氢键的Y原子的电子云的强烈排斥。而氢键的方向性是指以H原子为中心的3个原子X—H···Y尽可能在一条直线上,这样X原子与Y原子间的距离较远,斥力较小,形成的氢键稳定。综上所述可将氢键看做是较强的、有方向性和饱和性的分子间作用力。

    6.氢键可以在分子之间形成,也可在分子内部形成:如邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸。

     

    科学研究

    1.为何NH3H2O HF的熔沸点比同主族相邻元素的氢化物的熔沸点高呢?

     

    2.为何NH3极易溶于水?

     

    3.解释水结冰时体积膨胀、密度减小的原因。

     

    4.氢键在生命体分子中的作用?

     

    5.从氢键的角度分析造成尿素、醋酸、硝酸三种相对分子质量相近的分子溶沸点相差较大的可能原因。

     

    6.氢键、化学键与范德华力

     

    化学键

    氢键

    范德华力

    概念

     

     

     

    范围

     

     

     

    能量

     

     

     

    性质影响

     

     

     

     

    [习题研究]

    1.下列物质中不存在氢键的是(   

    A.冰醋酸中醋酸分子之间      

    B.一水合氨分子中的氨分子与水分子之间

    C.液态氟化氢中氟化氢分子之间 

    D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间

    2.固体乙醇晶体中不存在的作用力是(   

    A.极性键       B.非极性键      C.离子键        D.氢键

    3.下列说法不正确的是(    

    A.分子间作用力是分子间相互作用力的总称

    B.范德华力与氢键可同时存在于分子之间

    C.分子间氢键的形成除使物质的熔沸点升高外,对物质的溶解度.硬度等也有影响

    D.氢键是一种特殊的化学键,它广泛地存在于自然界中

    4.下列有关水的叙述中,可以用氢键的知识来解释的是(   

    A.水比硫化氢气体稳定       B.水的熔沸点比硫化氢的高

    C.氯化氢气体易溶于水       D.0时,水的密度比冰大

     

     

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