2.2.3氢键与物质性质 课件 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

探索生命的奥秘—氢键 鲁教版高中《化学》选修三 第二章第二节 1 1 01 STEP 分析水、氨气分子、氟化氢分子的熔沸点以及冰的密度反常现象 02 STEP 探究氢键的概念、氢键的形成条件、氢键对物质性质的影响 03 STEP 了解氢键在自然界中广泛存在、认识氢键在生命科学中的重大意义 生活 化学 科学 《氢键》教学设计思路 1 1 1 知识回顾 新课引入 2 观察分析 数据对比 3 总结验证 扩展提升 4 联系生活 解释现象 《氢键》教学主要环节 5 课外延伸 布置作业 1 1 13 熔 问题1：预测下列两组物质的熔沸点高低 (1)CH4 SiH4 GeH4 SnH4 (2)H2O H2S H2Se H2Te 为什么它们的熔沸点如此反常？ 回顾旧知 1 1 化学键的作用 存在另一种特殊的作用力 探究一 化学键键能键能：反映了化学键的强弱，表示原子间重新组合时，旧化学键断裂或新化学键形成所需的能量大小 不影响物质的物理性质 水、氨气、氟化氢分子熔沸点的反常现象 1 1 科学数据显示 在水分子、氟化氢分子、氨气分子间均存在“缔合”现象，如下图所示 氢键 表1 水、氟化氢、氨气分子的沸点 氢键使物质的熔沸点显著的升高 氢键为一种特殊的分子间作用力 1 1 观察分析 水分子周围可以形成四个氢键，氟化氢分子周围可以形成两个氢键，氨气分子周围可以形成三个氢键   氢键具有方向性 氢键具有饱和性 氢键的特点 氢键具有哪些特点 氢键的表示 X-H...Y（X、Y原子通常为N、O、F） 1 1 探究二 水分子、氨分子与氟化氢分子间存在氢键，而甲烷分子中却没有？ 元素电负性 观察数据，你发现了什么？ 元素 电负性 原子半径/pm 元素 电负性 原子半径/pm F 4.0 71 Cl 3.0 99 O 3.5 73 S 2.5 102 N 3.0 75 P 2.1 106 C 2.5 77 1 1 氢键的形成，是由氢原子与具电负性很强、半径较小的原子之间的作用力。N、O、F 氢键的形成 当氢原子与电负性较大的原子结合时，这样氢原子就变成了“裸露”的质子，然后再与另一个分子中的电负性很强的原子之间就可以形成一种静电相互作用，也就是氢键。 1 1 氢键的形成 DNA双螺旋结构中的氢键 1 1 化学键＞氢键＞范德华力 分子内作用力 分子间作用力 观察分析，氢键与化学键、范德华力的强弱 氢键是一种较强的分子间作用力，比范德华力强，但远远小于化学键。 氢键与化学键、范德华力 熔 1 1 问题2：为什么水结成冰后体积变大？根据热胀冷缩，冰的密度不应该比水大么？ 物质 水 冰 密度（g/cm3） 1.0×103 0.92×103 1 1 探究三 冰的密度反常现象 在水中，水分子的氢键较为稀疏，而在冰中，水分子大量以氢键互相联结，形成具有空隙的的晶体，因而造成冰的体积膨胀、密度减小。 观察分析，看看你发现了什么？ 小组讨论 氢键使物质的密度发生改变 总结验证，扩展提升 1 1 氢键的形成 总结验证，扩展提升 14 固态氟化氢的链状结构 氢化物的沸点 氢键数目对物理性质有影响 1 1 试着画出下列物质中的氢键 由于分子间氢键空间位阻较大，一般认为只存在分子内氢键 由于分子内氢键空间距离较大， 一般认为只存在分子间氢键 氢键的类型 分子内氢键 分子间氢键 分子间氢键使物质熔沸点升高， 分子内氢键使物质熔沸点降低。 1 1 氢键的广泛存在 例子 氢键 (HF)n F-H···F 冰 、H2O2 O-H···O NH3 N-H···N CH3OH、C2H5OH O-H···O 思考为什么氨气极易溶于水（1：700），乙醇能与水以任意比互溶？ 氢键可以使物质的溶解度增大 1 1 氢键的广泛存在 氢键是一种广泛存在的分子级别的作用力，虽然是一种相对较弱的作用力，但它在生命物质与生命过程中都扮演着非常重要的角色。 蛋白质分子内的氢键 如果没有氢键，世界会怎样？ 1 1 知识小结 氢键使物质的熔沸点显著的升高 2、氢键对物质性质影响 3、氢键的类型 熔沸点显著的升高 密度改变 溶解度增大 分子间氢键 分子内氢键 分子内氢键使物质熔沸点降低。 分子间氢键使物质熔沸点升高 1、氢键是一种特殊的分子间作用力，具有一定的方向性和饱和性，通常用X-H...Y（X、Y原子通常为N、O、F），比范德华力强，但远远小于化学键。 1 1 为什么水在4℃时密度最大？题 为什么羊毛织品水洗后会变形？ 课外延伸，布置作业 01 OPTION 04 OPTION 02 OPTION 请查阅相关资料。了解氢键具有哪些重要应用？ 主要的研究方法有哪些？ 阅读教材，分析解释 03 OPTION 小组合作搭建冰的结构模型 1 1 感谢观看 1 1 $$