《分子間作用力分子晶體》教案(蘇教版)

第四單元分子間作用力分子晶體第2課時氫鍵的形成【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WA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，f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-HI - Y （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，坯對物質的溶解度 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：FH- FOH- OOH- NNH- NO H- Cl6 .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 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，也可在分子內部形成：如鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸?！究茖W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