233氢键与物质的性质导学案高二上学期化学人教版选择性必修2

选必二第二章第三节分子结构与物质的性质（4）氢键导学案惠阳五中赵显妮学习目标掌握氢键的实质、特点、形成条件及利用氢键去解释物质的一些性质。素养目标体会“结构决定性质”这句话的涵义，感受化学世界的奇妙学习过程感知氢键的存在①将纸片放入装有水（约1cm厚）的烧杯中看到什么？②向烧杯中加入食用油（约1cm厚）,将烧杯中混合液振荡、静置片刻看到什么？为什么无论怎么震荡，没有覆盖石墨的白色一面都牢牢被水吸引？视野拓展1936年，诺贝尔化学奖获得者鲍林首次提出“氢键”，但一直没有人见到过氢键的样子。直到2013年11月12日，中科院国家纳米学中心利用非接触式原子力显微镜首次拍到了氢键的照片，在国际上首次实现了氢键的直接成像，震惊世界！这是氢键基础科研领域的重大突破。阅读下列材料，并结合阅读教材，完成填空氢原子与具有较大的电负性和较小的原子半径的原子X(F、O、N等)形成的X—H键中，共用电子对强烈偏向于X，使氢原子几乎成为“裸露”的质子，再与具有较大的电负性和较小的原子半径的原子Y(也可与X相同)接近时，其间产生比一般范德华力大的相互作用，这种相互作用就是氢键，常用“X—H…Y”表示。一．氢键1．概念：氢键是一种。2.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。3.形成条件：。4.特征:氢键具有一定的________性和________性，键能________。5．类型:氢键—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→分子间氢键,→分子内氢键))练习：的沸点比的沸点（填高、低）解释原因是：。二．用氢键去解释下列物质的一些性质1.(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________（3）请大家对比右图，描述变化规律，并解释原因（2022年广东卷）20.（2）的沸点低于，其原因是_______下面两道题欣赏一下就行（2024广东卷）12.一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则A.沸点：B.最高价氧化物的水化物的酸性：C.第一电离能：D.和空间结构均为平面三角形（2023年广东卷）14.化合物可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是A.元素电负性：B.氢化物沸点：C.第一电离能：D.和的空间结构均为三角锥形2.为何水结冰体积会膨胀呢？水的熔点(℃)水的沸点(℃)水在0

℃时密(g/ml)水在4

℃时密度(g/ml)0.00100.000.99981.00003.为何NH3（1∶700）比HCl（1∶500）更易溶于水？（2024年广东卷）20.（3）C.葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键4.甘油和浓硫酸等多羟基化合物均因氢键的存在为粘稠状液体。（2024·湖北卷）结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是事实解释A甘油是黏稠液体甘油分子间的氢键较强相较于反丁烯二酸，为什么顺丁烯二酸的Ka1远大于Ka2？当形成氢键使电离后的阴离子更加稳定时，也将使这种物质的酸性增强，如以苯甲酸的电离常数为K。则在邻位、间位、对位上有取代羟基时，则电离常数依次为15.9K、1.26K和0.44K。若左右两边邻位上各有一个取代羟基时，则电离常数为800K[4]。这是因为邻位上的羟基可以与苯甲酸根生成氢键之故(如图3所示)。当被电离的氢原子参与形成分子内氢键时，将使这种物质的酸性减弱。如硝酸是一种强酸，但是从它的电离常数来看，相对较小。盐酸的Ka值为1×107，硫酸的Ka1值为1×103，硝酸的Ka值按理论推算，应为1×103，但实际值只为43.6。这也许是硝酸分子中被电离的氢原子参与了形成分子内氢键后，见下图，使它的电离受到了一定的影响。6.氢键是DNA双螺旋结构形成的关键科学视野氢键，一种特殊的分子间作用力。这种相对较弱的作用力能将蛋白质中不同氨基酸上的原子排列在一起。折叠蛋白质将在其内部形成氢键，也与其周围的水分子形成一系列氢键。氢键是蛋白质具有生物活性的高级结构的重要原因。2024年5月20日《美国国家科学院院刊》上的一项最新研究，美国科学家通过将数据转换为声音，揭示了氢键是如何在极短时间内促成蛋白质构象，并将氨基酸转化为功能性折叠蛋白质的过程。7.氢键对化学反应活性的影响对于某些反应，氢键的形成可以使反应速度加快。例如酯在中性水溶液中就能发生水解，而在水气中则只有极少的酯发生水解。这是由于在中性水溶液中，酯分子中的氧原子与水分子中的氢原子先形成氢键而缔合，继而再分解为醇和酸，从而加快了水解速度，使水解容易进行。而在气态时不易形成氢键缔合体故酯的水解极少。氢键的其他影响：氢键对物质结构的影响，对分子红外光谱，对核磁共振氢谱。许多有趣甚至难以理解的现象，都可以归功于氢键的存在。三．氢键的应用氢键吸附树脂，氢键自组装超分子等查资料，并发挥你的想象完成下列小论文《如果没有氢键世界会怎么样》课堂反馈1.中科院国家纳米科学中心科研员首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是()A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HID．由于氢键的存在，影响了蛋白质分子独特的结构2.有关物质的熔、沸点，解答下列问题。(1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是____________，原因是：__________________