選必二第二章第三節分子結構與物質的性質（4）氫鍵導學案惠陽五中趙顯妮學習目標掌握氫鍵的實質、特點、形成條件及利用氫鍵去解釋物質的一些性質。素養目標體會“結構決定性質”這句話的涵義，感受化學世界的奇妙學習過程感知氫鍵的存在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？為什么無論怎么震蕩，沒有覆蓋石墨的白色一面都牢牢被水吸引？視野拓展1936年，諾貝爾化學獎獲得者鮑林首次提出“氫鍵”，但一直沒有人見到過氫鍵的樣子。直到2013年11月12日，中科院國家納米學中心利用非接觸式原子力顯微鏡首次拍到了氫鍵的照片，在國際上首次實現了氫鍵的直接成像，震驚世界！這是氫鍵基礎科研領域的重大突破。閱讀下列材料，并結合閱讀教材，完成填空氫原子與具有較大的電負性和較小的原子半徑的原子X(F、O、N等)形成的X—H鍵中，共用電子對強烈偏向于X，使氫原子幾乎成為“裸露”的質子，再與具有較大的電負性和較小的原子半徑的原子Y(也可與X相同)接近時，其間產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），實線為共價鍵，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,→分子內氫鍵))練習：的沸點比的沸點（填高、低）解釋原因是：。二．用氫鍵去解釋下列物質的一些性質1.(1)當形成分子間氫鍵時，物質的熔、沸點將________。(2)當形成分子內氫鍵時，物質的熔、沸點將________（3）請大家對比右圖，描述變化規律，并解釋原因（2022年廣東卷）20.（2）的沸點低于，其原因是_______下面兩道題欣賞一下就行（2024廣東卷）12.一種可為運動員補充能量的物質，其分子結構式如圖。已知R、W、Z、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，則A.沸點：B.最高價氧化物的水化物的酸性：C.第一電離能：D.和空間結構均為平面三角形（2023年廣東卷）14.化合物可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿，X的基態原子價層電子排布式為，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是A.元素電負性：B.氫化物沸點：C.第一電離能：D.和的空間結構均為三角錐形2.為何水結冰體積會膨脹呢？水的熔點(℃)水的沸點(℃)水在0

℃時密(g/ml)水在4

℃時密度(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，是因為其分子中有多個羥基，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）結構決定性質，性質決定用途。下列事實解釋錯誤的是事實解釋A甘油是黏稠液體甘油分子間的氫鍵較強相較于反丁烯二酸，為什么順丁烯二酸的Ka1遠大于Ka2？當形成氫鍵使電離后的陰離子更加穩定時，也將使這種物質的酸性增強，如以苯甲酸的電離常數為K。則在鄰位、間位、對位上有取代羥基時，則電離常數依次為15.9K、1.26K和0.44K。若左右兩邊鄰位上各有一個取代羥基時，則電離常數為800K[4]。這是因為鄰位上的羥基可以與苯甲酸根生成氫鍵之故(如圖3所示)。當被電離的氫原子參與形成分子內氫鍵時，將使這種物質的酸性減弱。如硝酸是一種強酸，但是從它的電離常數來看，相對較小。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，應為1×103，但實際值只為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氫鍵后，見下圖，使它的電離受到了一定的影響。6.氫鍵是DNA雙螺旋結構形成的關鍵科學視野氫鍵，一種特殊的分子間作用力。這種相對較弱的作用力能將蛋白質中不同氨基酸上的原子排列在一起。折疊蛋白質將在其內部形成氫鍵，也與其周圍的水分子形成一系列氫鍵。氫鍵是蛋白質具有生物活性的高級結構的重要原因。2024年5月20日《美國國家科學院院刊》上的一項最新研究，美國科學家通過將數據轉換為聲音，揭示了氫鍵是如何在極短時間內促成蛋白質構象，并將氨基酸轉化為功能性折疊蛋白質的過程。7.氫鍵對化學反應活性的影響對于某些反應，氫鍵的形成可以使反應速度加快。例如酯在中性水溶液中就能發生水解，而在水氣中則只有極少的酯發生水解。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，使水解容易進行。而在氣態時不易形成氫鍵締合體故酯的水解極少。氫鍵的其他影響：氫鍵對物質結構的影響，對分子紅外光譜，對核磁共振氫譜。許多有趣甚至難以理解的現象，都可以歸功于氫鍵的存在。三．氫鍵的應用氫鍵吸附樹脂，氫鍵自組裝超分子等查資料，并發揮你的想象完成下列小論文《如果沒有氫鍵世界會怎么樣》課堂反饋1.中科院國家納米科學中心科研員首次“拍”到氫鍵的“照片”，實現了氫鍵的實空間成像，為“氫鍵的本質”問題提供了直觀證據。下列有關氫鍵的說法中不正確的是()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：HF>HCl>HBr>HID．由于氫鍵的存在，影響了蛋白質分子獨特的結構2.有關物質的熔、沸點，解答下列問題。(1)有機物A()的結構可以表示為(虛線表示氫鍵)，而有機物B()只能形成分子間氫鍵。工業上用水蒸氣蒸餾法將A和B進行分離，首先被蒸出的成分是____________，原因是：__________________