第二章第三节 分子的结构与物质的性质（2）（导学案）（附带答案解析）- 2023-2024学年高二化学同步教学课件+导学案（人教版2019选择性必修2）

第三节分子的结构与物质的性质（2) 【学习目标】 1、理解氢键形成的条件及氢键的存在，学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响 2、知道物质的溶解性与分子结构的关系，掌握“相似相溶”规律 3、认识手性异构体和手性分子，会判断手性碳原子 【主干知识梳理】 一、氢键及其对物质性质的影响 1、氢键的形成：当氢原子与电负性很大的F、O、N原子形成H一F、H一O、H一N共价键时，由干F、O、N 的电负性比氢大得多，致使这些共价键的电子对会强烈的偏向F、O、N原子的一边.会使F、O、N原子带有 “少量的负电荷”，而氢原子带有“少量的正电荷”，结果使H原子几乎成为“裸露”的质子，从而带有较强的正电 荷，具有很强的吸引电子的能力。这样带正电的核就能与另一个(HF、H2O、NH3)分子中的F、O、N原子的 孤对电子相互吸引和发生一定程度的轨道重叠作用.这种分子间的作用力就是氢键。如：「一H..「 2、氢键的定义：由已经与电负性很强的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子（如：水分子中的氢）与另一个分子中 非金属性很强的原子（如：水中的氧）之间的作用力。氢键是比分子间作用力强的分子间作用.但它不是化学键， 仍属于分子间作用力的范畴 3、氢键的形成条件 (1)要有一个与电负性很大的元素X形成强极性键的氢原子，如：H2O中的氢原子 (2)要有一个电负性很大，含有孤电子对并带有部分电荷的原子Y.如：H20中的氧原子 (3)X和Y的原子半径要小，这样空间位阻较小 4、氢键的表示方法 氢键的通式可用X一H.…Y一表示，式中X和Y表示E、O、N“一”表示共价键，““表示氢键 【微点拨】一般来说.能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在干含NH、H一O、H一F键的物质中. 或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中 5、氢键的特征 (1)氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强 (2)氢键具有一定的饱和性：在形成氢键时，由干氢原子半径比X、Y原子半径小得多，当氢原子与一个Y原子 形成氢键X一H.Y后，氢原子周围的空间已被占据.X、Y原子的电子云的排斥作用将阻碍一个Y原子与氢原 子靠近成键，也就是说氢原子只能与一个Y原子形成氢键，即氢键具有饱和性 (3)氢键具有一定的方向性：X一与Y形成分子间氢键时.3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y 尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定，所以氢键还具有 方向性 1809 F(F.n=23,4 HHHH HF分子间氢键示意图 H:0分子间氢键示意图 6、氢键的类型 氢键不是化学键，仅为一种分子间作用力，氢键可分为分子间氢键和分子内氢键，分子间氢键由两分子形成， 而分子内氢键是一个分子中就具有形成的氢键的原子和原子团，如：邻羟基苯甲醛分子内的羟基与醛基之间存 在的氢键就属干分子内氢键，而HF分子间、NH3与H2O分子间则属于分子间氢键 邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 HF分子间存在分子间氢键 0-H F-H...F-H 为 7、氢键的键能 (1)氢键的键能：指X一H.Y分解为X一H和Y所需的能量。因氢键不是化学键.所以比化学键弱很多，但比范 德华力稍强.如H-F键能为565kJ/mol,而F一H..F氢键作用力只有28kJ/mol (2)氢键键能大小的比较方法：在A一H.B中，A、B的电负性越大，氢键越强：B原子的半径越小，氢键越强 4、氢键对物质性质的影响 (1)当形成分子间氨键时，物质的熔、沸点将升高：分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹的分子 间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸点比同系列 氢化物的熔、沸点高.如：HF、H2O、NH3沸点反常 沸，点/Cm H.S 100 -150 CL 2 3 43周期 一些氨化物的沸点 (2)当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，物质的熔、沸点将下隆 如：邻羟基苯甲醛熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛熔点：115℃，沸点：250℃) 分子内氢键 分子间氧健 邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛 馏点：2℃ 熔点：115e 点：1.5℃ 沸点：250℃ (3)氢键也影响物质的溶解：在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大 H H-N…H-O 如：NH3极易溶干水，因NH3与H2O之间能形成氢键( H 白).且都是极性分子 (4)对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小：使气体物质的密度增大。如液态水密度>固态的密度 (5)氢键对物质电离性质的影响：如邻苯二甲酸的电离平衡常数K1与对苯二甲酸的电离平衡常数K1相差较大 5、范德华力、氢键、化学键的比较 范德华力 氢键 共价键