高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质完美版课件ppt

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第三节 分子结构与物质的性质
第4课时：氢键及其对物质性质的影响
第二章 分子结构与性质
学习 目标
PART02
氢键对物质性质的影响
氢键的分类
氢键的特征
冰的密度比液体水小？
一般：同一主族非金属氢化物，从上到下，Mr逐渐增大，熔沸点应逐渐升高．而HF、H2O、NH3却出现反常，为什么？
说明在HF、H2O、NH3分子间还存在除范德华力之外的其他分子间作用力—氢键．
01氢键的特征
在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使得H几乎成为“裸露”的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用，这种静电作用就是氢键。
氢键
1.定义：它是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的 氢原子与另一分子中电负性很大的原子之间的作用力.
H
F
2.表示： 氢键通常用X—H…Y —表示,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键（X、Y为N、O、F）如
氢键
无内层电子，几乎成为“裸露”的质子
电负性大，半径小
氢键
δ＋
δ＋
δ－
δ－
…
H—O键极性很强
氢键
H—O键极性很强
无内层电子，几乎成为“裸露”的质子
电负性大，半径小
氢键
δ＋
δ－
δ－
…
氢键具有方向性和饱和性
δ＋
氢键
O—H
…
O
N—H
…
N
F—H
…
F
①要有与电负性很大的原子X以共价键结合的氢原子；②要有电负性很大且含有孤电子对的原子Y；③X与Y的原子半径要小。
氢键的形成条件
氢键的特征
氢键不属于化学键，是一种特殊的分子间作用力。氢键键能较小，约为共价键的十分之几，但比范德华力 强;氢键具有一定的饱和 性和方向性。
(2)方向性：A—H与B形成分子间氢键时，3个原子总是尽可能沿直线分布，使A，B尽量远离，这样电子云排斥作用最小，体系能量最低，氢键最强，最稳定，所以氢键具有方向。
(1)饱和性：由于H原子半径比A，B的原子半径小得多，当H与一个B原子形成氢键A—H···B 后，H周围的空间被占据，A，B的电子云排斥作用将阻碍另一个B原子与H靠近成键，即H只能与一个B形成氢键，氢键具有饱和性。H 的体积小，1 个 H 只能形成1个氢键
氢键的特征
02氢键的分类
（1）分子间氢键
氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。
如：HF、H2O、NH3 相互之间
C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间
（2）分子内氢键 某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特殊结构.
氢键的分类
邻羟基苯甲醛（熔点-7 ℃）
对羟基苯甲醛（熔点115 ℃）
解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明。
分子内氢键
分子间氢键
【思考与讨论】
03氢键对物质性质的影响
①存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点。
②存在分子内氢键使物质熔、沸点降低。
邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
对物质熔、沸点的影响
冰的密度比液体水小？
【思考与讨论】
氢键对物质密度的影响
【思考与讨论】
氢键对物质密度的影响
氢键的存在迫使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小。
生物大分子中的氢键
范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
B
1．研究发现，在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好应用前景。下列分析正确的是A．基态原子核外未成对电子数为：Co>Mn>OB．元素第一电离能顺序为：MnH2O>CO2>H2D．CO2、H2、CH3OH均为非极性分子

C
2．下列说法正确的是A．HCl气体和蔗糖溶于水时，都破坏了共价键B．H2O、H2S、H2Se的相对分子质量依次增大，熔点依次增大C．NaOH和K2SO4的化学键类型和晶体类型相同D．干冰容易升华，是由于干冰中的共价键强度较弱

D
3．下列有关物质性质的说法错误的是A．酸性：HClO4＞H2SO4 B．沸点：NH3＞PH3C．范德华力：HBr＞HCl D．水中的溶解性：I2＞NH3

B
4．化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是A．Ge的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池B．现代科技拍到的氢键“照片”直观地证实水分子间氢原子与氧原子间形成的化学键C．锅炉上的水垢，通常先用碳酸钠溶液进行预处理，形成疏松物质后再用酸除去D．新冠病毒奥密克戎变异株传播性更强，其成分含有蛋白质

B
5．下列说法正确的是①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的都高②碳数相同的多元醇比一元醇在水中溶解度大③同温同压下，冰的密度比液态水的密度小④尿素(CO(NH2)2)的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑥水分子稳定是因为水分子间存在氢键A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤ C．①②③④⑤ D．①②③