内容正文:
第二章第三节 分子结构与物质的性质
第2课时 范德华力和氢键及其对物质物理性质的影响
学情分析:学生在必修一已经学习了分子间作用力,已经知道了范德华力和氢键,但认识片面,该节内容在学生认识的基础上,系统地介绍了分子间作用力的特点及对物质性质的影响,能使学生对于微观粒子间的相互作用有一个较为全面的认识。
学习目标:
1、.掌握范德华力的实质及对物质性质的影响。
2.、掌握氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响。
3、会判断手性分子和手性碳。
重、难点:氢键的实质、特点、形成条件及对物质性质的影响。
导学流程:
一.了解感知
思:阅读教材P55-58,思考以下问题:
范德华力及其对物质性质的影响
1.含义:范德华力是分子之间存在的相互作用力。
2.特征:(1)范德华力约比化学键键能小1~2个数量级。(2)无方向性和饱和性。
3.影响因素(阅读教材51页表2-7)
① 为什么范德华力: HI > HBr > HCl > CO?
相对分子质量越 ,分子间作用力越
② 为什么范德华力:CO>Ar?
分子极性越 ,范德华力越
4.对物质性质的影响:范德华力主要影响物质的物理性质,如熔、沸点。
组成和结构相似的物质,相对分子质量越 ,范德华力越 ,物质熔、沸点越 。
如熔、沸点: F2 < Cl2 < Br2 < I2
二.深入学习
氢键及其对物质性质的影响
1.概念:氢键是一种特殊的作用力(氢键不是化学键,而是一种较弱的作用力,比化学键的键能小1~2 个数量级,强度大小顺序为共价键 氢键 范德华力)。
2.特征:氢键具有一定的方向性和饱和性。
3.表示方法:X—H...Y(其中X、Y为F、O、N),实线为共价键,虚线为氢键。
[氢键键长一般定义为X—H…Y 的长度,而不是H…Y 的长度。]
4.形成条件:
①要有与电负性很大的原子X以共价键结合的氢原子;
②要有电负性很大且含有孤电子对的原子Y;
③X与Y的原子半径要小。
5.类型:氢键可分为 分子间氢键和分子内氢键两类
6.氢键对物质性质的影响
(1)当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将________。
(2)当形成分子内氢键时,物质的熔、沸点将________。
存在 氢键,存在 氢键。前者的沸点 后者的沸点。
(3)氢键也影响物质的电离、________等过程。
练习一: 的沸点比的沸点 (填高、低)解释原因是: 。
练习二:用氢键的知识解释下列现象产生的原因:
(1)HF、H2O、NH3沸点分别高于同族元素氢化物的沸点
(2)NH3(1∶700)比HCl(1∶500)更易溶于水
(3)接近水沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些
(4)冰的密度比水小
补充:氢键数目的计算
常见含有氢键的物质有:NH3(1个)、H2O(2个)、HF(1个)、乙醇(1个)、乙酸(1个)、邻硝基苯酚等。
练习三:(选自2017全国高考卷Ⅲ35题)研究发现,在CO低压合成甲醇反应
(CO+3H2 = CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。
(3)在CO低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为 _________________________,原因
。
7、 溶解性。(见教材59页)
分子的手性
1、手性碳:手性碳是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子,通常用C*表示。手性碳原子具有手性。
2、手性分子:有手性异构体的分子叫做手性分子。当分子中存在两个或两个以上的手性碳原子时,会出现内消旋体,这种含有内消旋体的分子不是手性分子
3、手性催化剂。
3、 迁移运用
1.当干冰汽化时,下列所述各项中发生变化的是( )
A.分子的极性 B.范德华力
C.分子内共价键 D.化学性质
2.关于氢键,下列说法正确的是( )
A.每一个水分子内含有两个氢键,每一个水分子都连接了4个氢键
B.冰、水和水蒸气中都存在氢键
C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D.H2O的稳定性强于H2S,这是由于H2O中存在氢键所致
3.【2024年新高考重庆卷】下列各分子既含有杂化的原子又能与形成氢键的是( )
A. B.
C. D.
4.【2024年新高考重庆卷第7题】下列有关物质结构和性质的说法错误的( )
A. 含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B. X存在2个手性碳原子
C.X的脱水产物中官能团只有一种。
D.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
5. 【2023年新高考重庆卷第10题】和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 和均为极性分子 B. 和中的均为杂化
C. 和的水解反应机理相同 D. 和均能与形成氢键
6. 完成教材65页9-10题
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