氫鍵的教學設計

1、第 4 單元 分子間作用力與物質性質第 2 課時 氫鍵與物質性質化學組李周平【三維目標】1 、知識技能：知道氫鍵的形成條件、類型、特點以及氫鍵對物質性質的影響。2、過程與方法：通過研究水分子中氫鍵的形成過程，讓學生體會氫鍵的特點、與化學鍵的區(qū)別。3、情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生嚴謹的科學探究精神，讓學生體會微粒間的相互作用對物質性質的影響。重難點：氫鍵的形成以及氫鍵對物質性質的影響【重難點突破方法】1 、 讓學生用水分子的模型模擬水分子中氫鍵的過程。2 、 利用多媒體中的動畫演示氫鍵的形成以及水變成晶體時晶體中內部結構的變化。【教學用具】水分子的球棍模型、多媒體動畫【教學方法】模型演示、生生交流

2、、師生交流【教學過程】【引入】在上節(jié)課中我們學習了范德華力，知道了范德華力是一種分子間的作用力。那么范德華力對物質哪些性質有影響【生】一般情況下，組成和結構相似的分子，相對分子量越大，范德華力越大，熔沸點越高【投影】請預測的熔沸點高低（ 1 ） HF、 HCl、 HBr、 HI2) H2O、H2S 、 H2Se、H2Te事實是否是這樣的嗎學生通過大屏幕上的數據分析?！編煛课覀兛梢园l(fā)現水出現了反常，這是為什么呢【生】閱讀教材，分析思考。寫出水分子的電子式，其中氫元素的電負性比氧元素的，（填 “大 ”或 “小 ”），氫與氧之間的電子對偏向原子，此時氫原子幾乎變成了，與此時的氧原子產生了相互作用，此

3、作用稱為【師】水出現了反常因為形成了氫鍵，那么氫鍵到底是什么除了水還有哪些物質具有氫鍵呢【投影】一些氫化物的沸點【師】1.通過圖片上各族元素氫化物的熔、沸點的變化規(guī)律，哪些物質的熔、沸點出現了反常通過對比，請你分析出現反?，F象的原因是什么H2O、NH3、HF比同主族氫化物的沸點。與H2O類似NH3、 HF除了范德華力之外，還可能存在氫鍵2. 分析碳族元素氫化物的變化規(guī)律是否也有反?，F象沒有通過對比，請你分析出現反?，F象的原因是什么【師】比較從結構看，C與N, O, F有何不同【師】F、 O、 N 電負性比較大，容易吸引電子，而半徑卻比較小?！編煛砍兜氯A力外的另一種分子間作用力，它是由已經與電

4、負性大的原子（F、 O、 N 等）形成共價鍵的H 原子遇另一分子中電負性大原子半徑小且有孤對電子的原子（如F、 O、 N）能形成氫鍵?！景鍟恳?、氫鍵1. 氫鍵的定義：靜電作用和一定程度的軌道重疊作用?！編煛繗滏I是另一種分子間作用力，不屬于化學鍵?！編煛繌腍2O、 NH3 、 HF 的成鍵情況和中心原子價層電子等討論形成氫鍵的條件是什么F、 O、X、 Y為電負性大，而原子半徑較小的且有孤對電子非金屬原子，可相同也可不同，如N 等?！編煛恳訦F分子為例在HF分子中，由于F原子吸引電子的能力很強，H-F鍵的極性很強，共用電子對強烈地偏向 F 原子，亦即H 原子的電子云被F 原子吸引，使H 原子幾乎

5、成為“裸露”的質子。這個半徑很小、帶部分正電荷的H 核，與另一個HF 分子帶部分負電荷的F 原子相互吸引。這種靜電吸引作用就是氫鍵?！景鍟?.氫鍵的形成條件3.氫鍵的表示方法【板書】氫鍵的表示形式：XHI - Y【師】 如果升高溫度，分子晶體變成氣態(tài)時，(填 “能 ”或 “不能 ”)形成氫鍵?！景鍟?.氫鍵的方向性與飽和性：氫鍵具有方向性與飽和性5 .氫鍵的類型：.分子間氫鍵 FH FH(2). 分子內氫鍵6.氫鍵鍵能大?。?1) . 氫鍵比范德華力要強而比化學鍵弱的分子間作用力(2) .氫鍵的弓II弱與X和Y的電負性大小有關一般X、Y元素的電負性越大，半徑越小，形成的氫鍵越強。例如：F-

6、H F > O-H O > N-H N【過渡】通過學習，我們對氫鍵有了大體了解，它與物質性質之間有什么關系【板書】二、氫鍵與物質性質的影響(1) .氫鍵對物質溶、沸點的影響【師】前面我們觀察了氧族元素、鹵族元素、氮族元素、碳族元素氫化物的溶沸點的變化趨勢，指導了分子中如果含有氫鍵，分子的熔、沸點會較高?！編煛?分子間氫鍵的存在，當物質從固態(tài)轉化為液態(tài)或由液態(tài)轉化為氣態(tài)時，不僅需要克服分子間作用力，還需提供足夠的能量破壞氫鍵，因而使物質的熔、沸點升高?！編煛糠肿觾葰滏I的存在，由于削弱了分子間作用力，使物質的熔沸點降低。2. 鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸是同分異構體,預測對羥基苯甲醛與鄰

7、羥基苯甲醛熔點的高低，并解釋。【板書】(2).氫鍵物質溶解性的影響【師】分子間存在氫鍵使得溶質分子和溶劑分子間的作用力增大，溶質在溶劑中的溶解度增大 。例乙醇與水任意比互溶【師】引導學生閱讀教材，完成思考題1. 請解釋物質的下列性質：(1) NH3極易溶于水。(2) NH3溶于水是形成 N-HO還是形成 O-HN【板書】三。氫鍵的意義【師】實際上，氫鍵的作用不僅僅只是存在于課本里，生活中許多東西都與氫鍵是息息相關的，比如大家知道為什么冰川能浮在水面上那肯定是冰的密度比水小了。那為什么冰的密度比水小呢我們說結構決定性質，那冰的結構又有特別呢【師】在水蒸氣中水以單個的H20 分子形式存在；在液態(tài)水

8、中，經常是幾個水分子通過氫鍵結合起來，形成(H20) n(如上圖)；在固態(tài)水(冰)中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結，形成相當疏松的晶體，從而在結構中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減小，因此冰能浮在水面上【師】氫鍵的存在也使得水的結晶態(tài)冰有各種非常漂亮的形狀，至今人們也沒有弄清楚水有多少種相變。m昆蟲為什么能在水上行走呢【師】水中的氫鍵很脆弱，破壞的快，形成的也快.總的結果是水分子總是以不穩(wěn)定的氫鍵連在一 片.水的這一特性使水有了較強的內聚力和表面能力.由于具有較高的表面能力，所以昆蟲能在水面上行走.當然也和昆蟲本身所具有的結構有關系.【師】氫鍵不僅存在于我們比較熟悉的DNA中，在其他生物分子結構中也有氫鍵的存在，比如生物體內的碳酸酎酶分子中也有氫鍵，從而體現了氫鍵對我們生物體的重要性【師】展示圖片，講解 DNA結構對生命的重要性，以及 DNA中氫鍵形成的特點【思考】(1) DNA分子中是否存在氫鍵(2)氫鍵的存