233氫鍵與物質(zhì)的性質(zhì)導(dǎo)學(xué)案高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

選必二第二章第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)（4）氫鍵導(dǎo)學(xué)案惠陽(yáng)五中趙顯妮學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握氫鍵的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、形成條件及利用氫鍵去解釋物質(zhì)的一些性質(zhì)。素養(yǎng)目標(biāo)體會(huì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這句話的涵義，感受化學(xué)世界的奇妙學(xué)習(xí)過(guò)程感知?dú)滏I的存在①將紙片放入裝有水（約1cm厚）的燒杯中看到什么？②向燒杯中加入食用油（約1cm厚）,將燒杯中混合液振蕩、靜置片刻看到什么？為什么無(wú)論怎么震蕩，沒(méi)有覆蓋石墨的白色一面都牢牢被水吸引？視野拓展1936年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者鮑林首次提出“氫鍵”，但一直沒(méi)有人見(jiàn)到過(guò)氫鍵的樣子。直到2013年11月12日，中科院國(guó)家納米學(xué)中心利用非接觸式原子力顯微鏡首次拍到了氫鍵的照片，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了氫鍵的直接成像，震驚世界！這是氫鍵基礎(chǔ)科研領(lǐng)域的重大突破。閱讀下列材料，并結(jié)合閱讀教材，完成填空氫原子與具有較大的電負(fù)性和較小的原子半徑的原子X(jué)(F、O、N等)形成的X—H鍵中，共用電子對(duì)強(qiáng)烈偏向于X，使氫原子幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，再與具有較大的電負(fù)性和較小的原子半徑的原子Y(也可與X相同)接近時(shí)，其間產(chǎn)生比一般范德華力大的相互作用，這種相互作用就是氫鍵，常用“X—H…Y”表示。一．氫鍵1．概念：氫鍵是一種。2.表示方法：X—H...Y（其中X、Y為F、O、N），實(shí)線為共價(jià)鍵，虛線為氫鍵。3.形成條件：。4.特征:氫鍵具有一定的________性和________性，鍵能________。5．類型:氫鍵—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→分子間氫鍵,→分子內(nèi)氫鍵))練習(xí)：的沸點(diǎn)比的沸點(diǎn)（填高、低）解釋原因是：。二．用氫鍵去解釋下列物質(zhì)的一些性質(zhì)1.(1)當(dāng)形成分子間氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將________。(2)當(dāng)形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)將________（3）請(qǐng)大家對(duì)比右圖，描述變化規(guī)律，并解釋原因（2022年廣東卷）20.（2）的沸點(diǎn)低于，其原因是_______下面兩道題欣賞一下就行（2024廣東卷）12.一種可為運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)充能量的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)式如圖。已知R、W、Z、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，則A.沸點(diǎn)：B.最高價(jià)氧化物的水化物的酸性：C.第一電離能：D.和空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形（2023年廣東卷）14.化合物可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個(gè)短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價(jià)層p軌道半充滿，X的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說(shuō)法正確的是A.元素電負(fù)性：B.氫化物沸點(diǎn)：C.第一電離能：D.和的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形2.為何水結(jié)冰體積會(huì)膨脹呢？水的熔點(diǎn)(℃)水的沸點(diǎn)(℃)水在0

℃時(shí)密(g/ml)水在4

℃時(shí)密度(g/ml)0.00100.000.99981.00003.為何NH3（1∶700）比HCl（1∶500）更易溶于水？（2024年廣東卷）20.（3）C.葡萄糖易溶于水，是因?yàn)槠浞肿又杏卸鄠€(gè)羥基，能與水分子形成氫鍵4.甘油和濃硫酸等多羥基化合物均因氫鍵的存在為粘稠狀液體。（2024·湖北卷）結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。下列事實(shí)解釋錯(cuò)誤的是事實(shí)解釋A甘油是黏稠液體甘油分子間的氫鍵較強(qiáng)相較于反丁烯二酸，為什么順丁烯二酸的Ka1遠(yuǎn)大于Ka2？當(dāng)形成氫鍵使電離后的陰離子更加穩(wěn)定時(shí)，也將使這種物質(zhì)的酸性增強(qiáng)，如以苯甲酸的電離常數(shù)為K。則在鄰位、間位、對(duì)位上有取代羥基時(shí)，則電離常數(shù)依次為15.9K、1.26K和0.44K。若左右兩邊鄰位上各有一個(gè)取代羥基時(shí)，則電離常數(shù)為800K[4]。這是因?yàn)猷徫簧系牧u基可以與苯甲酸根生成氫鍵之故(如圖3所示)。當(dāng)被電離的氫原子參與形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，將使這種物質(zhì)的酸性減弱。如硝酸是一種強(qiáng)酸，但是從它的電離常數(shù)來(lái)看，相對(duì)較小。鹽酸的Ka值為1×107，硫酸的Ka1值為1×103，硝酸的Ka值按理論推算，應(yīng)為1×103，但實(shí)際值只為43.6。這也許是硝酸分子中被電離的氫原子參與了形成分子內(nèi)氫鍵后，見(jiàn)下圖，使它的電離受到了一定的影響。6.氫鍵是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵科學(xué)視野氫鍵，一種特殊的分子間作用力。這種相對(duì)較弱的作用力能將蛋白質(zhì)中不同氨基酸上的原子排列在一起。折疊蛋白質(zhì)將在其內(nèi)部形成氫鍵，也與其周圍的水分子形成一系列氫鍵。氫鍵是蛋白質(zhì)具有生物活性的高級(jí)結(jié)構(gòu)的重要原因。2024年5月20日《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的一項(xiàng)最新研究，美國(guó)科學(xué)家通過(guò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為聲音，揭示了氫鍵是如何在極短時(shí)間內(nèi)促成蛋白質(zhì)構(gòu)象，并將氨基酸轉(zhuǎn)化為功能性折疊蛋白質(zhì)的過(guò)程。7.氫鍵對(duì)化學(xué)反應(yīng)活性的影響對(duì)于某些反應(yīng)，氫鍵的形成可以使反應(yīng)速度加快。例如酯在中性水溶液中就能發(fā)生水解，而在水氣中則只有極少的酯發(fā)生水解。這是由于在中性水溶液中，酯分子中的氧原子與水分子中的氫原子先形成氫鍵而締合，繼而再分解為醇和酸，從而加快了水解速度，使水解容易進(jìn)行。而在氣態(tài)時(shí)不易形成氫鍵締合體故酯的水解極少。氫鍵的其他影響：氫鍵對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)分子紅外光譜，對(duì)核磁共振氫譜。許多有趣甚至難以理解的現(xiàn)象，都可以歸功于氫鍵的存在。三．氫鍵的應(yīng)用氫鍵吸附樹(shù)脂，氫鍵自組裝超分子等查資料，并發(fā)揮你的想象完成下列小論文《如果沒(méi)有氫鍵世界會(huì)怎么樣》課堂反饋1.中科院國(guó)家納米科學(xué)中心科研員首次“拍”到氫鍵的“照片”，實(shí)現(xiàn)了氫鍵的實(shí)空間成像，為“氫鍵的本質(zhì)”問(wèn)題提供了直觀證據(jù)。下列有關(guān)氫鍵的說(shuō)法中不正確的是()A．由于氫鍵的存在，冰能浮在水面上B．由于氫鍵的存在，乙醇比甲醚更易溶于水C．由于氫鍵的存在，沸點(diǎn)：HF>HCl>HBr>HID．由于氫鍵的存在，影響了蛋白質(zhì)分子獨(dú)特的結(jié)構(gòu)2.有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，解答下列問(wèn)題。(1)有機(jī)物A()的結(jié)構(gòu)可以表示為(虛線表示氫鍵)，而有機(jī)物B()只能形成分子間氫鍵。工業(yè)上用水蒸氣蒸餾法將A和B進(jìn)行分離，首先被蒸出的成分是____________，原因是：__________________