氢键教案
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高中化学教案《氢键的形成》教学目标:1. 学习水分子间的氢键形成原理;2. 了解氨分子、氟化氢分子等其他分子间的氢键形成原理;3. 深化对分子间力的认识,掌握分子间相互作用的规律;4. 树立正确的实验观点,培养动手实验的能力。
教学重点:1. 气态分子间氢键的形成原理;2. 液态分子间氢键的形成原理。
教学难点:1. 气态和液态中氢键的区别;2. 氢键作为分子间力的特殊性质。
教学方法:1. 讲授法,着重讲解气态分子间氢键的形成原理,液态分子间氢键的形成原理;2. 情景模拟,通过实验模拟氢键在实际生活中的应用。
教学内容:1. 气态分子间氢键的形成原理在气态中,水分子具有一定的振动,由于氢原子是带正电荷的较小原子,其电子云常常呈现非球形分布,而氧原子则是带负电荷的较大原子,其电子云也呈现不规则的分布。
当水分子在三维空间中碰撞时,电子云的不规则性和方向性使得其可能发生氢键作用。
氢键作用的形成需要满足以下条件:①首先要有两个分子,这两个分子都必须具有更强的电性,具体来说就是一个分子的原子之间的电性极度不对称,有一个是较带正电荷的小原子,有一个较带负电荷的大原子。
②这两个原子距离要足够近,且两个分子间的距离小于氢键长度的极化距离,且成分子间夹角。
③分子中需要有能够成氢键的活性位点,通常来说是大原子或分子的极性键。
2.液态分子间氢键的形成原理液态分子间的氢键和气态分子间的氢键有些不同。
在液态中,氢键的形成受限于分子间的距离,液态分子间的氢键比气态分子间的氢键更容易形成,分子间的距离较短,分子间的相互作用力度较强。
例如,酒精分子和水分子之间的氢键作用,是由水分子中氧原子上的孤对电子与酒精分子中活性氢原子上的空穴所形成的。
孤对电子和活性氢原子都带有偏负性和偏正性,它们可以形成氢键。
在酒精和水混合后,由于酒精中氢键的气体冷度要低于水,所以在水中和酒精之间形成更多的氢键,这意味着在酒精和水混合后,酒精分子中的活性氢原子会被水分子中的氧原子所共用。
《氢键》导学案一、学习目标1、理解氢键的概念,明确其形成条件。
2、掌握氢键的本质和特点。
3、了解氢键对物质性质的影响。
二、知识回顾1、化学键的类型离子键:通过阴阳离子间的静电作用形成。
共价键:原子间通过共用电子对形成。
2、分子间作用力范德华力:存在于分子之间的较弱的相互作用力。
三、新知识讲解1、氢键的概念当氢原子与电负性大、半径小的原子(如 F、O、N 等)以共价键结合时,由于共用电子对强烈偏向电负性大的原子一方,使得氢原子几乎成为“裸露”的质子。
这个“裸露”的质子能与另一个电负性大、半径小的原子产生静电吸引作用,这种静电吸引作用就称为氢键。
2、氢键的形成条件(1)存在与电负性很大的原子(如 F、O、N)形成共价键的氢原子。
(2)存在电负性大、半径小且有孤对电子的原子(如F、O、N)。
3、氢键的表示方法氢键通常用 X—H···Y 表示,其中 X 和 Y 为 F、O、N 等电负性大、半径小的原子,“—”表示共价键,“···”表示氢键。
4、氢键的本质氢键的本质是一种静电作用,但其强度比化学键弱,比范德华力强。
5、氢键的特点(1)方向性:X—H···Y 尽可能在同一直线上,这样 X 与 Y 之间的距离最远,斥力最小,形成的氢键最稳定。
(2)饱和性:每个 X—H 只能与一个 Y 原子形成氢键。
6、氢键对物质性质的影响(1)对物质熔沸点的影响分子间存在氢键时,物质的熔沸点升高。
例如,H₂O 的沸点高于H₂S,因为 H₂O 分子间存在氢键。
分子内存在氢键时,物质的熔沸点降低。
例如,对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸,因为对羟基苯甲酸分子间形成氢键,而邻羟基苯甲酸分子内形成氢键。
(2)对物质溶解性的影响溶质分子与溶剂分子之间形成氢键时,溶质在该溶剂中的溶解性增大。
例如,NH₃极易溶于水,因为 NH₃与 H₂O 分子间形成氢键。
第三节分子的性质第二课时范德华力和氢键【三维目标】知识与技能:1 进一步认识范德华力和氢键,能举例说明共价键和分子间作用力的区别;2能例举含有氢键的物质,能举例说明和解释有关范德华力、氢键对物质性质的影响。
过程与方法:采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学,培养学生分析、归纳、综合的能力。
情感态度与价值观:培养学生应用知识解决问题的能力和严谨认真的科学态度,通过知识在实际中的应用回归来体现化学学科的价值。
【教学重点】范德华力、氢键及其对物质性质的影响。
【教学难点】范德华力、氢键对物质性质影响的分析应用。
【教学过程】<创设问题情景,导入新课>你知道壁虎为什么能爬墙吗?氯、溴、碘单质熔沸点为什么逐渐升高?为什么冰的密度比水小?DNA中碱基配对形成双螺旋结构靠的是什么作用?双螺旋结构的形成离不开哪种作用力?<问题导学>阅读教材P47,小组讨论后回答:1什么是范德华力?2范德华力有何特点?3 范德华力对物质的哪些性质有影响?4 范德华力的大小受什么因素影响?<交流互学>学生代表交流、汇报;教师引导归纳知识要点:一、范德华力及其对物质性质的影响1 概念:范德华力是一种普遍存在的分子之间的作用力。
(把分子聚集在一起的作用力)2 范德华力的特点:(1)很弱(约比化学键能小1~2个数量级,大约只有几到几十KJ·mol-1 );(2)在分子间普遍存在;(3)无方向性和饱和性。
3 范德华力对物质性质的影响------物理性质其它条件相同时,范德华力越大,熔、沸点越高。
4 影响范德华力大小的因素相对分子质量越大,范德华力越大;分子极性越大,范德华力越大。
<知识回归>解释:氯、溴、碘单质熔沸点为什么逐渐升高?<知识应用>(1)教材表2-7 ,比较哪几组数据,可发现范德华力大小的有关规律?(2)将干冰气化,破坏了固体CO2的。
(3)将CO2气体溶于水生成碳酸,破坏了CO2分子的。
第2课时氢键与物质性质化学组李周平【三维目标】1、知识技能:知道氢键的形成条件、类型、特点以及氢键对物质性质的影响。
2、过程与方法:通过研究水分子中氢键的形成过程,让学生体会氢键的特点、与化学键的区别。
3、情感态度与价值观:培养学生严谨的科学探究精神,让学生体会微粒间的相互作用对物质性质的影响。
重难点:氢键的形成以及氢键对物质性质的影响【重难点突破方法】1、让学生用水分子的模型模拟水分子中氢键的过程。
2、利用多媒体中的动画演示氢键的形成以及水变成晶体时晶体中内部结构的变化。
【教学用具】水分子的球棍模型、多媒体动画【教学方法】模型演示、生生交流、师生交流【教学过程】【引入】在上节课中我们学习了范德华力,知道了范德华力是一种分子间的作用力。
那么范德华力对物质哪些性质有影响?【生】一般情况下,组成和结构相似的分子,相对分子量越大,范德华力越大,熔沸点越高【投影】请预测的熔沸点高低(1)HF、HCl、HBr、HI(2)H2O、 H2S 、H2Se、 H2Te【师】事实是否是这样的吗?学生通过大屏幕上的数据分析。
【师】我们可以发现水出现了反常,这是为什么呢?【生】阅读教材,分析思考。
写出水分子的电子式______,其中氢元素的电负性比氧元素的____,(填“大”或“小”),氢与氧之间的电子对偏向____原子,此时氢原子几乎变成了________,与此时的氧原子产生了相互作用,此作用称为_________【师】水出现了反常因为形成了氢键,那么氢键到底是什么?除了水还有哪些物质具有氢键呢?【投影】一些氢化物的沸点【师】1.通过图片上各族元素氢化物的熔、沸点的变化规律,哪些物质的熔、沸点出现了反常?通过对比,请你分析出现反常现象的原因是什么?H2O 、NH3、HF比同主族氢化物的沸点。
与H2O类似NH3、 HF除了范德华力之外,还可能存在氢键2. 分析碳族元素氢化物的变化规律是否也有反常现象?没有通过对比,请你分析出现反常现象的原因是什么?【师】比较从结构看,C与N,O,F有何不同?【师】F、O、N电负性比较大,容易吸引电子,而半径却比较小。
氢键教案初中教学目标:1. 了解氢键的定义和特点;2. 掌握氢键的形成条件和作用;3. 能够运用氢键知识解释一些日常生活中的现象。
教学重点:1. 氢键的定义和特点;2. 氢键的形成条件和作用。
教学难点:1. 氢键的形成条件和作用;2. 运用氢键知识解释日常生活中的现象。
教学准备:1. PPT课件;2. 相关图片和实例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾分子的概念,让学生思考分子之间的相互作用力。
2. 提问:你们听说过氢键吗?氢键是什么?二、新课讲解(20分钟)1. 讲解氢键的定义:氢键是一种分子间的相互作用力,它是由于氢原子与较电负的原子(如氧、氮、氟)之间的电负性差异而产生的。
2. 讲解氢键的特点:氢键较一般的分子间作用力要强,但它仍然比化学键要弱。
氢键具有选择性,通常只发生在特定的原子之间。
3. 讲解氢键的形成条件:氢键的形成需要两个条件,一是氢原子必须连接到一个较电负的原子上,二是氢原子与其他原子之间要有适当的距离。
4. 讲解氢键的作用:氢键在生物分子中起着重要的作用,如蛋白质的结构稳定、DNA的双螺旋结构等。
氢键也存在于一些日常生活中的物质中,如水的沸点、氨水的溶解性等。
三、实例分析(15分钟)1. 分析水的沸点:水分子之间存在氢键,氢键使得水分子之间的相互作用力增强,因此水的沸点较高。
2. 分析氨水的溶解性:氨分子之间存在氢键,氢键使得氨分子之间的相互作用力增强,因此氨水具有较强的溶解性。
四、课堂小结(5分钟)1. 让学生总结氢键的定义、特点和作用。
2. 强调氢键在生物分子和日常生活中的重要性。
五、作业布置(5分钟)1. 让学生运用氢键知识,解释一些日常生活中的现象,如为什么冰比水重、为什么二氧化碳不形成氢键等。
教学反思:本节课通过讲解和实例分析,使学生了解了氢键的定义、特点和作用,能够运用氢键知识解释一些日常生活中的现象。
但在教学过程中,要注意引导学生积极参与,提高学生的学习兴趣和主动性。
《氢键的形成》教案随着教师考试临近,想必许多考生都在为没有合适的示范教案而烦恼,常常困扰于课程内容太多无法删减,时间自然也无法保障。
本文以化学学科《氢键的形成》为例,为您呈现10-20分钟的课堂教案,精简的速写教案将成为您备考的参考依据。
一、教学目标【知识与技能】1.结合实例说明氢键的涵义、存在。
2.结合实例说明化学键和氢键的区别。
3.知道氢键的存在对物质性质的影响。
【过程与方法】进一步学习微观的知识,提析问题和解决问题的能力和联想比较思维能力。
【情感态度与价值观】通过学习分子间氢键的存在,体会化学在生活中的应用,增强学习化学的兴趣。
二、教学重难点【重点】氢键的本质、氢键的存在对物质性质的影响。
【难点】氢键的本质、氢键的存在对物质性质的影响。
三、教学用具多媒体设备四、教学过程第一环节:导入新课大家都知道"没有水,生命就不能存在"。
正是由于地球表面70%被水覆盖,大量的海水在白天把太阳能贮藏在体内,夜晚再慢慢地把热量释放出来,调节了地球的气温。
在这当中,水的比热扮演了重要角色。
这是因为水分子之间存在氢键,要使水分子的热运动加剧,就必须克服它们分子之间较强的氢键作用,使水温每升高一度,就需要吸收更多的热量。
氢键的存在导致了水有较大的比热,才能保护地球不会被悬殊的昼夜温差变成一个死寂的世界。
边讲解边观看水,旱涝地区的一些图片。
氢键在生命物质中起至关重要的作用。
人体细胞生长繁殖是以脱氧核糖核酸即DNA的合成、复制为基础的。
而作为生物大分子的DNA是双螺旋结构,其中含有大量氢键。
DNA的分解或合成是由其氢键的断裂或结合所引起的。
边讲解边观看DNA的图片。
正是由于氢键对生命的重要作用,所以可以说"没有氢键生命几乎就不存在"。
氢键是一种分子间作用力,今天,我们一块学习"氢键的形成"。
第二环节:新课教学教师提问:观察课本P55页图3-29,第ⅥA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?学生自主阅读课本55页内容,回答:因为氢键的原因,导致水的沸点反常。
氢键教案
一、教学目标
1. 知识与技能目标:
(1)使学生了解氢键的概念、形成条件和特点。
(2)学会运用氢键理论解释一些物质的性质。
2. 过程与方法目标:
(1)通过讲解、实验、讨论等方式,引导学生深入理解氢键的内涵和作用。
(2)通过案例分析,培养学生的实际操作能力和判断力。
3. 情感态度与价值观目标:
(1)使学生认识到氢键在化学中的重要性,培养对化学的兴趣。
(2)通过对氢键的学习,使学生形成探究科学、热爱科学的态度。
二、教学重点与难点
1. 教学重点:
(1)了解氢键的概念、形成条件和特点。
(2)学会运用氢键理论解释一些物质的性质。
2. 教学难点:
(1)如何引导学生深入理解氢键的内涵和作用。
(2)如何培养学生的实际操作能力和判断力。
三、教学过程
1. 导入新课:
(1)通过讲述一个关于氢键的小故事,引起学生的兴趣,引导学生思考氢键的作用。
(2)介绍本节课的主题——氢键,使学生对本节课有一个初步的了解。
2. 教学内容:
(1)讲解氢键的概念、形成条件和特点,引导学生理解氢键的内涵。
(2)组织学生进行氢键的实验操作,要求学生运用所学知识和技巧进行实践。
3. 教学活动:
(1)讲解:教师讲解氢键的概念、形成条件和特点,引导学生理解氢键的内涵。
(2)实验:组织学生进行氢键的实验操作,要求学生运用所学知识和技巧进行实践。
(3)讨论:分组讨论氢键的作用和应用,以及学生在日常生活中遇到的氢键问题。
(4)案例分析:分析一些关于氢键的案例,培养学生的实际操作能力和判断力。
氢键【引入】根据分子间作用力的影响HF、HCl、HBr、HI 随分子量的增加,其熔沸点逐渐升高,而实际上,HCl、HBr、HI 符合这个规律,而HF不符合,HF的沸点很高;同样,在H2O、H2S、H2Se、H2Te 中,H2O也出现反常现象,沸点较高。
这是由于在HF,H2O分子中存在氢键。
以HF为例,F电负性很大,夺电子能力强带负电,相应H 带正电,这个几乎成了无电子云的裸露的带正电的H可以与另一个HF分子中带局部负电荷的F相互吸引而缔合在一起,这种吸引力叫氢键。
由于氢键的形成会使分子的熔沸点升高,所以出现反常。
1.定义但凡和电负性很强的原子〔F、O、N〕形成共价键的氢原子,还能和这类已成键的另一个原子相作用,这种相互作用力叫氢键。
2.表示方法X—H……Y3.形成氢键的条件及本质形成条件:(1)有与X结合的氢原子,X电负性较大;(2)Y原子电负性较大,半径较小并有孤对电子〔主要是N、O、F〕本质:静电吸引作用。
4.氢键的特点:〔1〕有方向性、饱和性。
分子间氢键是直线型的(使带负电原子间的斥力最小) ,形成氢键的三个原子在一条直线上时最稳定。
分子内氢键由于受环状结构的限制往往不能在同一直线上。
氢键的饱和性是指每一个X -H只能与一个Y原子形成氢键。
[思考题]第二周期元素中,为什么F、O、N的氢化物能形成氢键,而C那么不能?〔2〕强度:比化学键弱得多,比范德华力强。
5.氢键的类型分子间氢键如:水分子与水分子〔图1〕,氨与氨分子〔图2〕,水分子与氨分子。
分子内氢键如:邻硝基苯酚、硝酸6.氢键对物质性质的影响氢键的强度虽不大,但由于它也使分子间产生一定的结合力,因而也影响物质的一些性质。
上面谈过HF和H2O的熔沸点在同族氢化物中反常的高,就是由于它们的分子间有氢键,这样要使它们的固体熔化或液体气化,不仅要破坏分子间的范德华力,还必须提供额外的能量去破坏分子间的氢键,因而熔沸点就高了。
因此分子间的氢键可使物质的熔沸点升高。
第2课时较强的分子间作用力——氢键一、教学设计思路分析1.教材分析本节课的地位和作用:人教版高中化学选修3、第二章第三节“分子结构与性质”第二课时,本课时是在学习了共价键和范德华力之后编排的。
通过本节课的学习,既可以对分子间的作用力的知识进一步巩固和深化,又可以为后面学习物质溶解性打下基础。
此外,氢键的知识与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系,因此学习这部分有着广泛的现实意义。
教学重点:氢键及其对物质性质的影响。
教学难点:氢键及其对物质性质的影响。
2.学情分析高二的学生思维活跃,并且动手能力很强。
通过前一阶段的学习,学生已经掌握了原子结构、分子结构和化学键等知识。
但由于本节课知识的抽象性,会给本节内容的学习造成一定的困难,因此除了教师要给出形象而具体的解说,学生也要动手、动脑。
3.教学思路以学生活动为主体,探究学习方法为基本方法,理论学习与实践相结合,用多媒体展示,通过模型建立,组织学生思考与讨论,从而获得认知。
二、教学方案设计1.教学目标知识与技能:学会运用分子间作用力分析物质熔沸点的规律,加深对氢键的概念理解。
过程与方法:以“问题”为主线,培养学生的探究能力。
情感态度与价值观:通过创设问题情境,培养学生积极思维用于探索的学习品质;对学生进行对立统一、透过现象看本质等辩证唯物主义教育,帮助学生树立正确的自然观。
2.教学方法问题解决法、讨论法、讲授法指导教学。
3.教学准备多媒体设备、PowerPoint课件4.教学过程5.板书设计氢键及其对物质性质的影响一、氢键定义除范德华力之外的另外一种分子间作用力,是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力二、氢键形成的条件1.分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。
2.分子中必须有带孤电子对,电负性大,而且原子半径小的元素(如:F、O、N)三、氢键的特点1.氢键具有方向性2.氢键具有饱和性3.氢键的强弱与元素电负性有关4.氢键的本性—有方向性的分子间力四、氢键的分类分子内的氢键和分子间的氢键五、氢键对化合物性质的影响。
第二章分子结构与性质
第三节分子的性质(第3课时)
水的变形记——探秘氢键
【三维目标】
1、知识技能:知道氢键的形成条件、概念、特点以及氢键对水的性质的影响。
2、过程与方法:通过研究水分子中氢键的形成过程及氢键强弱对比实验,让学生体会氢键的特点、区别范德华力和化学键。
3、情感态度与价值观:培养学生严谨的科学探究精神,让学生体会微粒间的相互作用对物质性质的影响。
重难点:氢键的形成以及氢键对物质性质的影响
【重难点突破方法】
1、让学生用水分子的模型模拟水分子中氢键的形成过程。
2、利用模型展示、问题分析掌握氢键对水的物理性质的影响。
【教学用具】
水分子的球棍模型、分组实验相关物品
【教学方法】
模型演示、生生交流、师生交流、分组实验
【教学过程】上课,同学们好!
【引入】水是最宝贵的自然资源,也是一切生命活动的开始,没有水就没有生命。
你对水的了解多少呢下面,我们用水做一个小实验:
【演示实验】这是一枚一元硬币,我们往硬币上慢慢滴水,请你猜一猜这枚硬币上最多能滴多少滴水而不外溢验证一下你的猜想吧。
一、二、三····哇,好紧张啊!一共滴了五十五滴,你猜对了吗
【提出问题】硬币上为什么滴那么多水而不溢出呢这是因为水的表面张力的结果,水为什么有如此大的表面张力呢这主要与水分子存在的一种神奇的作用力有关,那就是—氢键
【师】什么是氢键氢键又是如何形成的呢
试想一个空中的水蒸汽分子,氧原子和每个氢原子共用一对电子,形成两个共价键。
由于氧原子的电负性比氢原子大的多,所以,水分子中的共用电子对强烈偏向氧原子,使氢原子几乎成了“裸露”的质子。
水分子也像磁铁那样有了两极之分。
氧原子一端呈负电性,氢原子一端呈正电性。
现在想象温度降低,水从气态变为液态,水分子之间的距离缩短,当这些水分子相互靠近时,情况会怎样呢
一个水分子中呈正电性的H与相邻水分子中的呈负电性的O之间形成的这种特殊的作用力就叫做氢键。
【板书】一、氢键的概念
由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子,与另一个电负性很大的原子之间的静电作用。
表示方法:A—H···B
(其中“—”表示极性共价键,“···”表示氢键)
【提问】要想形成氢键需要满足哪些条件呢
A、B通常为电负性大的F、O、N等非金属原子,A、B可以是同种原子,也可以不同。
【过渡】从氢键的概念提出后,科学家对它的研究从未间断过,但从来没有真正看到过氢键。
2013年1 1月22日我国科学家在国际上首次直接观察到氢键。
【视频】我国科学家率先“看到”神秘氢键
【师】现在让我们带着自豪感一起动手让水分子之间的小手拉起来吧。
【模型DIY】水分子模型,紫色小棍表示氢键。
实验盘中有水分子模型和表示氢键的小棍,充分发挥你们的想象力和小组合作精神。
爱因
斯坦说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。
”
【小组展示】小组派代表展示制作模型。
【师】大家的想象力还是很丰富的,模型有空间四面体型,有环状,还有的小组之间合作,做出了笼状的分子模型。
但是也有的小组在制作的过程出现了错误,大家可以一起帮他们看看错在哪儿首先水中氢键必须是此分子中H和彼分子中O之间,千万不能HH相连,更不能OO相连。
我们不难发现一个氢原子只能连一个O,这就是氢键的饱和性;其次,氢键具有一定的方向性,即H尽量与O的孤对电子的方向一致,这样以H为中心三原子尽可能在一条直线上。
这样使得两个氧原子距离最远,斥力最小,氢键最稳定。
【板书】二、氢键的特点
(1)饱和性:一个H只能和一个O结合形成氢键
(2)方向性:H尽量与O的孤对电子方向一致,即以H为中心的三原子尽可能在一条直线上。
水分子之间因氢键而相互“缔合”,形成“缔合分子”,液态水中的氢键断裂的快形成的也快,这也是水具有流动性的原因。
此时,温度继续降低至水结冰,氢键的存在就迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。
最后形成了四面体空间网状结构。
(图片)这一排列使得冰中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙。
所以,当水结冰时体积反而会膨胀,同时密度变小,浮在水面上。
也正是这个原因在寒冷的冬天水总是从表面结冰,而水底的温度不会过低,保护了水底生物。
【过渡】至此,我们通过水的气液固三态的变化过程,了解了氢键的形成和特点。
我们把氢键称作“键”,它属于化学键吗氢键的强弱又如何呢下面通过实验进行对比。
【分组实验】氢键的强弱
操作:在玻璃片上不同位置分别滴加几滴环己烷和水,观察液滴滴落后形状的差异,和水银开关中的水银相比较。
【分析】液滴的形状差异,意味着液体内部微粒之间的作用力不同,内部作用力越大,液滴表面积越小,越趋向球状。
环己烷直接摊开说明作用力小,水滴拨动时可以摊开说明也
比较弱,但是比环己烷强,水银不论怎样振荡拨动都呈现球形,说明水银中作用力最强。
构成环己烷、水、水银的微粒间作用力分别是什么
【结论】范德华力<氢键<化学键
尽管人们把氢键也称作“键”,但与化学键相比,氢键属于一种较弱的作用力,比范德华力大,但是比化学键的键能小1~2个数量级,不属于化学键。
【过渡】氢键的存在对水的性质会产生哪些影响呢。
接下来我们通过几个问题探讨一下。
【问题探究】1、为什么同主族氢化物中H2O的沸点反常的高
【分析】首先给出第四主族氢化物的沸点,发现随相对分子质量增大,沸点升高。
原因是什么对!组成和结构相似的分子,相对分子量越大,范德华力越大,熔沸点越高。
再给出第六主族H2S H2Se H2Te的沸点,按照这个规律推测水的沸点应该比硫化氢的低,在-100℃左右,而我们知道水的沸点其实是100℃,比同主族氢化物的都高的多。
为什么水的沸点出现了反常呢正因为水分子间除范德华力外还存在大量氢键(展示冰的模型),使得冰液化或水汽化时除了破坏范德华力外,还必须提高温度,额外提供更多的能量打破氢键,从而使其熔沸点升高。
试想如果没有氢键,水的沸点不会出现反常,地球上就不会有液态水,也就不会有生命的诞生。
2、为什么氨气、酒精极易溶于水
【析】在氨气和乙醇中存在电负性很大的N、O原子,可以和水形成氢键,增大了他们在水中的溶解度。
实际上水是一种良好的溶剂,可以溶解很多无机物和有机物。
含-COOH、-OH、-NH2及肽键的很多有机物都能和水形成氢键。
氢键的形成同时促进糖类、蛋白质等很多营养物质的吸收。
【板书】三、氢键对水的物理性质的影响
(1)熔沸点分子间氢键使水的熔沸点升高
(2)溶解度溶质和溶剂之间的氢键作用力越大,溶解性越好
(3)密度、粘度、比热容、表面张力·······
【师】氢键的形成还会影响水的密度、粘度、比热容、表面张力等。
有兴趣的同学可以
上网查阅相关资料。
【师】氢键对生命的影响还远不止这些,生命体中许多大分子的内部也存在氢键。
生物遗传密码的DNA双螺旋结构中的两条螺旋链也正是用氢键相互结合的。
同时必须遵循的碱基互补配对原则,A只能配T,C只能配G也是由他们之间形成氢键的数目决定的。
可以说氢键是关乎人类生命和生活的一种神奇的力量,有人说“没有氢键就没有生命”。
也许有一天,我们会再次面对这个小个子元素发出赞叹:“这就是氢的力量!”
【我的收获】
本节课通过氢键的变形记,气液固三态转变,通过模型模拟感受氢键的形成,实验对比掌握氢键特点,又对水固液气的变化分析的氢键对水的物理性质的影响。
了解了氢键的神奇,体会了水的重要性。
【作业布置】
1、课本55页4、5、6
2、查阅资料还有哪些物质中存在氢键
3、有人说“没有氢键就没有生命”。
你怎样理解这句话写一片科普小论文,字数不限。