《分子間作用力分子晶體》教案(蘇教版)

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1、第四單元分子間作用力分子晶體 第2課時氫鍵的形成 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.理解氫鍵的本質(zhì)，能分析氫鍵的強弱，認(rèn)識氫鍵的重要性 【學(xué)習(xí)內(nèi)容】 二、氫鍵 思考：觀察課本P51頁圖3-29,第WA族元素的氣態(tài)氫化物的沸點隨相對分子質(zhì)量的增大而 升高，符合前面所學(xué)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(dāng)氫原子與電負(fù)性 大的原子X以共價鍵相結(jié)合時，由于 H-X鍵具有強極，f這時 H相對 帶上較強的正電荷，而 X相對帶上較強的負(fù)電荷。當(dāng)氫原子以其唯一的一個電子與X成鍵 后，就變成無內(nèi)層電子、半徑極小的核，其正電場強度很大，以至當(dāng)另一HX分子的X原 子以其孤對電子向

2、 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(guān)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-HI - Y （X、Y可以相同，也可以不同） 4 .氫鍵對物質(zhì)的性質(zhì)的影響：可以使物質(zhì)的熔沸點升高，坯對物質(zhì)的溶解度 等也有影響。 如在極性溶劑中，如果溶質(zhì)分子和溶劑分子間能形成氫鍵，就會促進分子間的結(jié)合，導(dǎo)致溶 解度增大。例如：由于乙

3、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(gòu)體二甲醛分子中不存在羥基，因而在二甲醛分子與水分子間不能 形成氫鍵，二甲醛很難溶解于水。 5 .影響氫鍵強弱的因素：與 X —H-Y中X、Y原子的電負(fù)性及半徑大小有關(guān)。X、Y原子 的電負(fù)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—H- FO—H- OO—H- NN—H- NO —H- Cl 6 .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

4、是因為H原子比X、 Y原子小得多，當(dāng)形成 X —H ? ?￥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 —H-Y 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。 7 .氫鍵可以在分子之間形成，也可在分子內(nèi)部形成：如鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸。 【科學(xué)研究】 1 .為何NH3、H2。、 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(jié)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(zhì)量相近的分子溶沸點相差較大 的可能原因。 6.氫鍵、化學(xué)鍵與范德華力 化學(xué)鍵 氫鍵 范德華力 概念 范圍 能量 性質(zhì)影響