高中化學(xué)氫鍵學(xué)案4

思想之翼，生命之匙

氫鍵，一種與人類生命、生活密不可分的作用力

XX八中姚嵐曦

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.理解氫鍵形成的條件及本質(zhì)；

2.學(xué)會(huì)氫鍵的表示方法；

3.運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋物質(zhì)性質(zhì)變化的原因；

4.體會(huì)氫鍵對(duì)于自然界存在和生命科學(xué)的重大意義。

【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】

1.氫鍵形成的條件及本質(zhì)；

2.氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

【學(xué)習(xí)過(guò)程】

活動(dòng)一：氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律

活動(dòng)形式活動(dòng)過(guò)程及結(jié)果

1、范德華力對(duì)物質(zhì)熔沸點(diǎn)的影響：

Ml總分廣版?嬉沸點(diǎn)/十

38-219.6-IM.I

<171J0I.0-34,6

填寫(xiě)表述

160-7.2

11254113.5IM.4

一般情況下，對(duì)于__________________的分子，其______________越大，范德

華力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越____O

2、常見(jiàn)氫化物的沸點(diǎn)：

思考1:根據(jù)圖表數(shù)據(jù)，你能得到什么規(guī)律？

除以外，其余氫化物的

沸點(diǎn)隨增大而?

思考2：為什么NH3、HF、H20三者沸點(diǎn)反常？

分子間不存在范德華力？

活動(dòng)二：氫鍵的形成

活動(dòng)形式活動(dòng)過(guò)程及結(jié)果

1、氫鍵的形成條件：

思考1:結(jié)合原子半徑、電負(fù)性，試分析氫鍵的形成條件？

填寫(xiě)表述

2、什么是氫鍵？教材P48

氫鍵是一種較強(qiáng)的__________________o由已經(jīng)與___________________的原子形

成______________的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性________的原子之間的作用力。

3、氫鍵是怎么形成的？

思考2：結(jié)合水分子的結(jié)構(gòu)，分析為何水分子之間存在這種作用力：

由于的氫和氧的_______________不同，形成的共用電子對(duì)偏向_____，使得氧的

分析思考電子云密度變大，呈電負(fù)性；氫的電子云強(qiáng)烈偏向氧，幾乎形成裸露的質(zhì)子狀態(tài)，呈

電正性，此時(shí)分子間產(chǎn)生__________（填“異種電荷吸引力”或“同種電荷排斥力"）o

思考3：是否只存在異種電荷吸引力？

思考4：氫鍵的本質(zhì)？

4、氫鍵的表示：

思考5：如何表示氫鍵？

一般表示為：_________________（其中_________________），其中：“一”表示

填寫(xiě)表述________,“…”表示________

活動(dòng)三：哪些物質(zhì)存在氫鍵？

活動(dòng)形式活動(dòng)過(guò)程及結(jié)果

1、判斷以下物質(zhì)中是否存在氫鍵，假設(shè)存在，該如何表示？

①液氨

②氫氟酸溶液

填寫(xiě)表述

③C2H50H

總結(jié)：物質(zhì)結(jié)構(gòu)中只要存在________________________,就會(huì)存在氫鍵。

活動(dòng)四：氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響

活動(dòng)形式活動(dòng)過(guò)程及結(jié)果

思考1:氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)的哪些性質(zhì)有影響？

①NH3、HF、比0熔沸點(diǎn)反常

填寫(xiě)表述

②溶解性：________________________________

③冰的密度小于水：________________________________

活動(dòng)五：氫鍵對(duì)生命體具有重要意義

【科學(xué)視野】

1、人是如何感覺(jué)到甜味的

（果糖結(jié)構(gòu)）

對(duì)于甜味物質(zhì)的呈味機(jī)理，夏倫貝格爾等人提出了產(chǎn)生甜味的化合物都有呈味單位

A—H...B理論。這種理論認(rèn)為，有甜味的化合物都具有一個(gè)電負(fù)性強(qiáng)的原子A（通常是N、0）以

共價(jià)鍵連接氫，它們?yōu)橘|(zhì)子供應(yīng)基；同時(shí)還具有另外一個(gè)電負(fù)性強(qiáng)原子B（通常是N、0）,為質(zhì)

子接受基；而在人體的甜味感受器內(nèi)，也存在著類似的A—H...B結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)甜味化合物的

A—H...B結(jié)構(gòu)單位通過(guò)氫鍵與味覺(jué)感受器中的AH/B單位結(jié)合時(shí)，便對(duì)味覺(jué)神經(jīng)產(chǎn)生刺激，從而

產(chǎn)生了甜味。

思考：閱讀以上資料，試用自己的話說(shuō)明，為什么人會(huì)感覺(jué)到甜味？

2、生命體不可或缺的蛋白質(zhì)中存在氫鍵

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)主要由碳、

氫、氧、氮等化學(xué)元素組成，是一類重要的生物大分子，所有蛋

白質(zhì)都是由20種不同氨基酸連接形成的多聚體。肽鏈中的主鏈

借助氫鍵，有規(guī)則的卷曲折疊成沿一維方向具有周期性結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，多肽鏈經(jīng)過(guò)屢次盤(pán)曲和折疊后,

可形成某些發(fā)揮生物學(xué)功能的特定區(qū)域，從而表現(xiàn)出特定的功能。

3、DNA分子中的氫鍵

（A-T配對(duì)）（C-G配對(duì)）

氫鍵在生物高分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)有重要意義。遺傳基因本質(zhì)上就是DNA分子中的堿基（A、T、

C、G）順序，而DNA的雙螺旋是由兩條DNA的堿基通過(guò)氫鍵配對(duì)形成，正是由于氫鍵的形成，

使得雙螺旋的堿基配對(duì)具有專一性，是遺傳密碼復(fù)制機(jī)理的化學(xué)根底之一。

【暢所欲言】

假設(shè)水分子之間不存在氫鍵，地球會(huì)是什么面貌?

【課堂練習(xí)】

1.關(guān)于氫鍵，以下說(shuō)法正確的是（）

A.氫鍵比分子間作用力強(qiáng)，所以它屬于化學(xué)鍵B.冰中存在氫鍵，水中不存在氫鍵

C.分子間形成的氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高D.氫鍵可以增大物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

2.以下現(xiàn)象不能用氫鍵解釋的是（）

A.冰的密度小于液態(tài)水B.NH3容易液化C.NH3極易溶于水D.HF分子比HC1分子穩(wěn)定

3.以下現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是

①NH3的熔、沸點(diǎn)比PH?的高②乙醇能與水以任意比混溶，而甲醛（CH.3—O—CH3）難溶于水

③冰的密度比液態(tài)水的密度?、茑徚u基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低⑤水分子高溫下也

很穩(wěn)定

A.①②③④B.①②③⑤C.②③④⑤D.①④⑤

【課后思考】

1.根據(jù)信息判斷以下物質(zhì)中是否存在氫

鍵？