氢键的形成
【教学目标】
1、知道氢键的形成条件、概念、分类和特点,理解氢键对物质性质产生的影响。
2、通过研究水分子中氢键的形成过程、氢键强弱对比实验以及氢键对物质性质产生影响
的探究实验,理解氢键的本质,体会氢键的特点,区别范德华力和化学键。
3、通过实验,培养学生的探究意识和观察能力,体会物质微观结构对宏观性质的影响。
【教学重难点】
知道氢键形成的原因;理解氢键对物质性质产生的影响。
【教学过程】
环节一、认识氢键
【引入】水是宝贵的自然资源,也是一切生命活动的开始,生命体重要的生理活动都要依赖
水,甚至在水中发生。这也是为什么我们在别的星球寻找生命的痕迹时,总是找寻水的迹象。
不过,你对水的了解又有多少呢?下面,我们用水来做一个小实验:
【演示实验】这是一枚一元硬币,我们往硬币上慢慢滴水,请你猜一猜这枚硬币上最多能滴
多少滴水而不外溢?(50 滴左右)你猜对了吗?
【提出问题】硬币上为什么能滴那么多水而不外溢呢?(水的表面张力)
水为什么有如此大的表面张力?此外,我们还熟悉:水在常温常压下是一种液
体;有较高的沸点;从液态水变成固态水——冰,密度不增反降。如何来认识和理解水的这
些性质?
【叙述】投影:水的微观结构图。水是由水分子组成,分子之间存在着这样一种相互作用,
我们称其为分子间作用力,又叫范德华力。对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,
范德华力就越大。但是,我们来看一下水,水的相对分子质量只有 18,显然我们无法用范
德华力的大小来理解水性质上的特殊性,这个问题也引起了科学家的兴趣。经过研究发现,
在水分子之间还存在着一种特殊的作用,化学上我们称它为氢键。
【投影】一、氢键的形成
当 H 原子与电负性大、半径较小的原子 X 以共价键结合时,H 原子能够跟另一个电负性
大、半径较小的原子 Y 之间形成的静电作用,称之为氢键。
【交流讨论】基于你对氢键概念的理解以及有关数据,分析下列问题:
元素 电负性 原子半径(r/pm)
C 2.5 77
N 3.0 70
O 3.5 66
F 4.0 64
Cl 3.0 99
(1)下列哪些物质中存在氢键?
A.H—O—O—H B.CH3COOH C.CH4 D.CH3OH
E.HCl F.NH3 G.HF H.对羟基苯甲醛
(2)将乙酸和水混合,那么乙酸和水分子之间存在氢键么?(存在)
【小结】(1)X、Y 可以是 N、O、F 等原子(2)氢键可以存在于同种分子之间,也可以
存在于不同分子之间。
环节二、理解氢键
【问题】我们把氢键称之为“键”,那么氢键是否属于化学键?强弱如何?我们通过实验来
进行对比。
【分组实验】氢键的强弱
操作:在玻璃片上不同位置分别滴加几滴环己烷和水,观察液滴滴落后形状的差异,
再与水银开关中的水银相比较。
【资料卡】液滴的形状差异,意味着液体内部微粒之间的作用力不同,内部作用力越大,液
滴表面积越小,越趋向球状。
【叙述】环己烷直接摊开说明作用力小,水滴拨动时可以摊开说明也比较弱,但是比环己烷
强,水银不论怎样振荡拨动都呈现球形,说明水银中作用力最强。
【问题】构成环己烷、水、水银的微粒间作用力分别是什么?
【结论】范德华力