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人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质优质课教学设计及反思
展开第二课时 分子间的作用力、分子的手性
课题: 2.3.2 分子间的作用力、分子的手性
课时
1
授课年级
高二
课标
要求
1. 认识分子间存在相互作用,知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力。
2. 了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。
教材
分析
本节内容是高中化学人教版(2019版)选择性必修二第二章第三节《分子结构与物质性质》内容,本节内容主要包括分子间的作用力和分子的手性两个部分。分子间作用力和氢键的内容,在必修一第四章第三节化学键的“资料卡片”中有过简单的介绍,选修二对这部分内容进行了详细的阐述。
教材首先介绍了分子间作用力。教材分别结合具体实例讨论了范德华力、氢键和溶解性等教学内容。例如,直接介绍了范德华力的特征,即相对分子质量越大,范德华力越大,分子的极性越大,范德华力也越大。然后,通过比较Ar和CO的范德华力,以及HI、HBr和HCl的范德华力来说明影响范德华力的因素,并通过比较卤素单质的熔点和沸点来说明范德华力对物质的熔点和沸点的影响。再如,结合水分子间的氢键,介绍了氢键的形成条件和常见类型,以及氢键对物质的熔点和沸点的影响。在介绍分子间氢键与分子内氢键时,通过教材中的图2-26和图2-27中的信息可知,分子内的氢键X—H…Y不能在同一直线上,而分子间的氢键X—H…Y在同一直线上。最后,教材在介绍“溶解性”时,列举了一些非极性溶质和一些非极性溶剂、一些极性溶质和一些极性溶剂的溶解性实例,归纳出“相似相溶”规律,并通过“思考与讨论”的方式,让学生运用“相似相溶”规律解释一些实际问题。
其次介绍分子的手性。对于手性,教材通过图示简单介绍了手性异构体及手性分子的概念,以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用。课程标准对“分子的手性”的要求不高,即结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
另外,该节还设置了“科学·技术·社会”栏目,运用相关的化学知识解释了一些生活中的实际问题,可以拓展学生的视野,有利于发展学生的学科核心素养。
教学
目标
(1)认识分子间存在相互作用,知道范德华力是常见的分子间作用力;能说明范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响,形成“结构决定性质”的基本观念。
(2)知道氢键是常见的分子间作用力;能说明氢键对物质熔点、沸点等性质的影响,能举例说明氢键对于生命的重大意义。
(3)初步认识分子的手性,了解手性分子在药物研究中的应用。
教学重、难点
重点:分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。
难点:手性分子的概念。
核心
素养
宏观辨识与微观探析:通过宏观上对分子在生活中应用的了解,探究微观上,范德华力和氢键等分子间作用力的相关知识,不仅能够更好地从宏观角度理解不同作用力的意义,同时也能更好的从微观角度理解范德华力和氢键的特征及对物质的影响方式。
证据推理与模型认知:通过阅读教材氢键和气体溶解度的表格,从定量的角度理解氢键的键长和键能,了解压强和温度对气体溶解度的影响规律,进一步建构基于“结构”“性质”关系的系统思维模型。
科学探究与创新意识:对于手性分子的探究,建立了对映异构体的概念,明确了不同手性分子所具有的不同性质,使分子结构理论研究变得更加完善,体现了创新思维在科学研究中的重要价值。
科学精神与社会责任:通过对生物大分子中的氢键、壁虎与范德华力的阅读,使学生体会到将化学知识应用于生活实际是一个艰难曲折的过程。在学习活动中,使学生感受到科学家献身科学的探索精神,感受科学家在进行科学探索时所具有的创新科学态度。
学情
分析
在必修阶段,学生已经通过阅读资料卡片了解了范德华力和氢键的部分知识,知道范德华力与化学键的大小关系以及它对物质的熔沸点有影响;了解了氢键与范德华力和化学键的大小关系,氢键对物质熔沸点的影响方式,知道了冰浮在水面上的原因。教学中要充分利用学生已有的知识经验,铺设阶梯,引导学生深入思考范德华力、氢键、化学键三者之间的关系及各自的特征,帮助学生自主建构思维模型。
在本节课的教学中可以充分利用学过的必修知识,从选修二的角度去探究范德华力、氢键等的本质特征,加深对范德华力、氢键的理解。同时结合教材中提供的多个图片、科学技术社会、表格、资料卡片、科学史话等,从不同角度探究范德华力、氢键、相似相溶原理、手性分子等相关知识。通过自主阅读、小组合作、教师讲授等方式,对相关知识进行探究,多种教学手段的采用,可以加深对复杂知识的理解。
教学过程
教学
环节
教学活动
设计意图
环节一、
情景导入
环节二、探究分子间的作用力
环节三、
探究分子的手性
创设情境
任务一、
探究范德华力及其对物质性质的影响
任务二、探究氢键及其对物质性质的影响
任务三、探究物质溶解性的规律
任务四、探究分子的手性对生产生活的影响
【情景创设】播放世界上最粘的不粘材料视频,导入新课。
【导入】 通过刚才的视频,我们感受到了分子间作用力的强大功能,其实,在我们的生活中,还存在着许多其他作用力,像氢键、化学键都是常见的作用力,今天我们就来研究相关的内容。
【过渡】首先,我们先来研究分子间作用力中的范德华力
【任务一】探究范德华力及其对物质性质的影响
【学生活动】阅读教材P55-56自然段和P56表2-7,回答下列问题:
1、范德华力的定义?
2、范德华力的特征?
3、影响范德华力的因素?
【学生1】降温加压时气体会液化,降温时液体会凝固,这些事实表明分子之间存在着相互作用力。范德华是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家,因而把这类分子间作用力称为范德华力。
【学生2】(1)范德华力很弱,比化学键的键能小1~2个数量级。
【教师补充】(2)范德华力广泛存在于分子之间,但只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力。
(3)范德华力没有方向性和饱和性。
【学生3】(1)组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大
(2)分子的极性越大,范德华力越大
【教师补充】(3)分子组成相同,但结构不同的物质(即互为同分异构体),分子的对称性越强,范德华力越小
【讲授】4、范德华力对物质性质的影响
范德华力主要影响物质的熔、沸点等物理性质。一般规律:范德华力越大,物质的熔、沸点越高。
注:化学键影响物质的化学性质。
5、存在范围:范德华力存在于由共价键形成的多数共价化合物、绝大多数非金属单质及没有化学键
的稀有气体中。但像二氧化硅晶体、金刚石等由共价键形成的物质中不存在范德华力。
【思考与讨论】怎样解释卤素单质从F2到I2的熔点和沸点越来越高?
【学生】一般当分子的组成与结构相似时,相对分子质量越大,范德华力越大。因此,由于F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量逐渐增大,范德华力也逐渐增大,F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点越来越高。
【过渡】分子间作用力除了范德华力,还有哪些作用力呢?我们知道巨大的冰块可以浮在水面上,这又是什么作用力在其中起作用呢?通过下面的视频,我们一起了解一下其中的奥秘。
【视频展示】播放冰浮在水面上的视频,引出氢键。
【任务二】探究氢键及其对物质性质的影响
【学生活动】阅读教材P57自然段和图2-26和2-27及P58资料卡片,小组讨论,回答下列问题:
1、氢键的定义?
2、氢键的表达方式?
3、氢键的类型?
4、氢键的特征?
5、氢键的存在范围及对物质沸点的影响,举例说明?
6、氢键的键长表达式?
7、氢键对物质性质的影响?
【学生1】氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力
【学生2】它是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力
【学生3】X—H…Y—。X、Y为N、O、F,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键
【补充讲授】在X—H…Y中,X、Y的电负性越大,氢键越强;Y原子的半径越小,氢键越强
【学生4】尽管人们把氢键也称作键,但与化学键比较,氢键属于一种较弱的作用力,比化学键的键能小1-2个数量级,不属于化学键。
【补充讲授】(1)氢键是一种较弱的分子间作用力,与范德华力数量级相同,但比范德华力明显的强。
(2)氢键具有方向性(X—H…Y尽可能在同一条直线上)和饱和性(一个X—H只能和一个Y原子结合),但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。
【学生5】氢键不仅存在于分子间,有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢健,在分子之间不存在氢键。对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键,只能在分子间形成氢键。因而,前者的沸点低于后者。
【学生6】一般定义为A—H…B的长度,而不是H…B的长度。
【学生7】氢键会使物质的熔点和沸点升高
【补充讲授】(1)对物质溶沸点的影响:
①存在分子间氢键的物质,具有较高的熔、沸点。例如:NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高,这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。
②互为同分异构体的物质,能形成分子内氢键的,其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如:邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,当对羟基苯甲醛熔化时,需要较多的能量克服分子间氢键,所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。
(2)对物质溶解度的影响:溶质与溶剂之间若能形成分子间氢键,则溶质的溶解度明显的增大。
【过渡】那么氢键在我们的生活中又有怎样的作用呢?请大家阅读教材P58科学技术社会——生物大分子中的氢键,了解氢键在生命活动中的重要作用。
【学生活动】阅读教材P58科学技术社会——生物大分子中的氢键,了解氢键在生命活动中的重要作用。
【过渡】以上就是分子间的两种常用作用力。刚才我们提到,氢键可以增大溶质和溶剂之间的溶解度,那么不同的溶质和溶剂之间,溶解性存在怎样的规律呢?接下来,我们就进入溶解性的介绍。
【任务三】探究物质溶解性的规律
【学生活动】阅读教材P59自然段和图2-30,小组讨论,回答下列问题:
1、“相似相溶”规律的内容?
2、影响溶解度的因素,从内因和外因两部分进行思考,提示,外因可以从温度压强等因素考虑?
【学生1】非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。
【补充讲授】说明:(1)“相似”指的是分子的极性相似。
(2)这是一条经验规律,也会有不符合规律的例子,如CO、NO等极性分子均难溶于水,不少盐类(如AgCl、PbSO4、BaCO3等)也难溶于水,H2、N2难溶于水也难溶于苯等。
【学生2】(1)内因
①如果溶剂和溶质之间存在氢键,则溶质在溶剂中的溶解度较大。
②物质自身的结构。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
【补充讲授】溶质与溶剂发生反应可增大其溶解度
【学生3】(2)外因
①温度:一般地,温度升高,固体物质的溶解度增大,气体物质的溶解度减小。
②压强:一般地,压强越大,气体的溶解度越大。
【补充讲授】注:I、影响固体溶解度的主要因素是温度。常见物质中,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。受热易分解的物质的溶解情况需考虑温度因素。
II、影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。
【思考与讨论】(1)比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶解度不同?
(2)为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水?
(3)在一个小试管里放入一小粒碘晶体,加入约5mL蒸馏水,观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘,可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1mL四氯化碳(CCl4),振荡试管,观察碘被四氯化碳萃取,形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1mL浓碘化
钾(KI)水溶液,振荡试管,溶液紫色变浅,这是由于在水溶液里可发生如下反应:I2+I−I3−。
实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?为什么?
【多媒体】多媒体展示实验视频
【学生1】NH3为极性分子,CH4为非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规律,NH3易溶于水,而CH4不易溶于水。且NH3与水分子之间可形成氢键,使得NH3更易溶于水
【学生2】油漆是非极性分子,有机溶剂(如乙酸乙酯)也是非极性溶剂,而水为极性溶剂,根据“相似相溶”规律,应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆
【学生3】实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是因为碘和四氯化碳都是非极性分子,非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,而水是极性分子
【小结】重点识记:
1、范德华力的特征、存在范围、影响因素、对物质性质的影响
2、氢键的概念、形成条件、常见类型、特征、存在范围、对物质性质的影响
3、“相似相溶”原理的内容和影响溶解度的因素
【对应训练1】下列叙述正确的是( )
A.F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高,与分子间作用力大小有关
B.H2S的相对分子质量比H2O的大,其沸点比水的高
C.稀有气体的化学性质比较稳定,是因为其键能很大
D.干冰汽化时破坏了共价键
【答案】A
【解析】A项,从F2→I2,相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔、沸点升高;B项,H2O的沸点为100℃,其沸点高于H2S;C项,稀有气体分子为单原子分子,分子内无化学键,其化学性质稳定是因为原子的最外层为8电子稳定结构(He为2个);D项,干冰汽化破坏的是范德华力,并未破坏共价键。
【对应训练2】下列有关范德华力的叙述正确的是( )
A.范德华力的实质也是一种电性作用,所以范德华力是一种特殊的化学键
B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同
C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D.范德华力非常微弱,故破坏范德华力不需要消耗能量
【答案】B
【解析】范德华力的实质是一种电性作用,但范德华力是分子间较弱的作用力,不是化学键,A错误;化学键是微粒间的强烈的相互作用,范德华力是分子间较弱的作用力,B正确;若分子间的距离足够远,则分子间没有范德华力,C错误;虽然范德华力非常微弱,但破坏它时也要消耗能量,D错误。
【对应训练3】下列说法正确的是( )
A.正是由于氢键的存在,冰能浮在水面上 B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C.由于氢键的存在,沸点:AsH3>PH3>NH3 D.由于氢键的存在,水分子中氢氧键键角是105°
【答案】A
【解析】氢键不是化学键,B项错误;NH3分子间存在氢键,其沸点比PH3的大,C项错误;由于氧原子中孤电子对的影响,水分子中氢氧键键角为105°,D项错误。
【对应训练4】下列现象中,不能用“相似相溶”规律解释的是( )
A.乙醇与水以任意比例互溶 B.用纯碱洗涤油脂
C.氨气易溶于水 D.用苯将溴水中的溴萃取出来
【答案】B
【解析】乙醇与水分子均为极性分子,且二者还能形成分子间氢键,A项不符合题意;Na2CO3水解使溶液显碱性,油脂在碱性条件下发生水解,与“相似相溶”规律无关,B项符合题意;NH3与H2O均是极性分子,且二者还能形成分子间氢键,增大了NH3的溶解性,C项不符合题意;苯与Br2均为非极性分子,H2O为极性分子,故可用苯将溴水中的溴萃取出来,D项不符合题意。
【过渡】通过刚才的探究,我们了解了分子之间存在范德华力、氢键,在溶解性上存在“相似相溶”原理,那么除此之外,分子还具有哪些性质呢,接下来,我们就来探究分子的手性。
【任务四】探究分子的手性对生产生活的影响
【学生活动】阅读教材P60至P61自然段和图2-32,2-33,2-34,2-35,回答下列问题:
1、手性异构体的定义
2、手性分子的定义?
3、手性催化剂的特点?
【学生1】具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)
【学生2】有手性异构体的分子叫做手性分子
【学生3】只催化或主要催化一种手性分子的合成
【教师】点评、补充
【讲授】
1、手性分子的成因
当4个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时,这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”不能重叠,因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。
2、手性分子的判断
有机物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同,那么该碳原子为手性碳原子,用*C来表示。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以,判断一种有机物是否为手性分子,就看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团。
【对应训练1】下列分子中,不含手性碳原子的是( )
【答案】B
【解析】在有机物分子中,连接着四个不同的原子或基团的碳原子就是手性碳原子。A、C、D中均有碳原子连有四个不同的原子或基团,B中不含有手性碳原子。
【对应训练2】下列有机化合物中含有手性碳原子的是 ( )
A.CH3CH(CH3)2 B. CH3CH2OH C. CH3CH(OH)CH2CH3 D. CH3CHO
【答案】C
【解析】连接4个不同的原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子,CH3CH(CH3)2、CH3CH2OH、CH3CHO中都不含手性碳原子,CH3CH(OH)CH2CH3中含1个手性碳原子,中碳原子为手性碳原子。
【对应训练3】下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
【答案】C
【解析】手性碳原子上应连接4个不同的原子或原子团。A项,中间碳原子是手性碳原子;B项,中间碳原子和最右端碳原子是手性碳原子;C项,除左端碳原子之外的碳原子都是手性碳原子;D项,无手性碳原子。
【过渡】通过以上的分析,我们明确了手性分子的成因及判断方法和应用?手性分子在化学发展史上有重要的应用,接下来,通过阅读科学史话,我们来了解化学史上的最美实验——巴斯德的手性分子实验
【学生活动】阅读教材P61科学史话,了解巴斯德的手性化学实验
【总结】重点识记:
1、范德华力的特征、存在范围、影响因素、对物质性质的影响
2、氢键的概念、形成条件、常见类型、特征、存在范围、对物质性质的影响
3、“相似相溶”原理的内容和影响溶解度的因素
4、手性分子的成因和判断方法
【课后拓展】展示生活中手性分子的视频,加深对所学知识在生活中应用性的理解。
播放世界上最粘的不粘材料视频,激发学生的探究欲望
结合教材内容,寻找问题的答案,培养学生分析问题,解决问题的能力
小组合作学习,培养学生共同解决问题的能力和书写表达能力
多媒体展示实验视频,强化对实验的理解
适时强调重难点,有助于明确学习目标。
随讲随练,加深对知识的理解和应用
对点训练,通过练习,发现问题,调控课堂,提高效率。
展示
现生活中的分子手性的视频,加深对知识应用性的理解
环节四、课后巩固
作业设计
作业:教材P62页练习与应用2,5,6,7,8,9。练习册习题
1.(易)下列关于氢键X-H…Y的说法中,错误的是( )
A.氢键是共价键的一种
B.同一分子内也可能形成氢键
C.X、Y元素具有很大的电负性,是氢键形成的基本条件
D.氢键能增大很多物质分子之间的作用力,导致沸点升高
【答案】A
【解析】氢键不属于共价键,A错误。
2.(易)下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是( )
A.氯化氢易溶于水 B.氯气易溶于NaOH溶液
C.碘易溶于CCl4 D.酒精易溶于水
【答案】B
【解析】HC1和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”规律,则HC1易溶于水,A正确;Cl2易溶于NaOH溶液的原因是Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,发生化学变化,与“相似相溶”规律无关,B错误;I2和CCl4都是非极性分子,则碘易溶于CCl4,C正确;乙醇和水都是极性分子,且形成分子间氢键,则酒精易溶于水,D正确。
3.(易)已知O3的空间结构为V形,分子中正电中心和负电中心不重合,则下列关于O3和O2在水中的溶解度的叙述中,正确的是( )
A.O3在水中的溶解度和O2的一样
B.O3在水中的溶解度比O2的小
C.O3在水中的溶解度比O2的大
D.无法比较
【答案】C
【解析】O3分子中正电中心和负电中心不重合,则O3是极性分子,O2是非极性分子,H2O是极性分子,根据“相似相溶”规律,O3在水中的溶解度比O2的大。
4.(易)下列说法中正确的是( )
A.分子间作用力越大,分子越稳定 B.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高
C.相对分子质量越大,其分子间作用力越大 D.分子间只存在范德华力
【答案】B
【解析】分子间作用力主要影响物质的物理性质,化学键主要影响物质的化学性质,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高,B正确、A不正确;分子的组成和结构相似时,相对分子质量越大,其分子间作用力越大,C不正确;分子间不只有范德华力,D不正确。
5.(中)下列曲线表示卤族部分元素的某种性质随核电荷数增大的变化趋势,正确的是( )
【答案】A
【解析】同一主族中,元素的电负性随着原子序数(核电荷数)的增大而减小,所以从氟到溴,其电负性逐渐减小,A项正确。氟元素没有正化合价,B项错误。HF分子间能形成氢键,HF的沸点高于HCl和HBr的沸点,C项错误。卤素的单质随着相对分子质量增大,范德华力增大,因而沸点逐渐升高,D项错误。
6.(多选) (中)丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图L2-3-7所示,下列关于丙氨酸的两种手性异构体(I和Ⅱ)的说法正确的是( )
A.I和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B.I和Ⅱ呈镜面对称,具有相同的分子极性
C. I和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不同
【答案】BD
【解析】Ⅰ和Ⅱ分子中都只含有1个手性碳原子,都是极性分子,分子中都含有极性键和非极性键,二者互为手性异构体,具有不同的性质。
7.(易)正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)极性分子中可能含有非极性键。( )
(2)非极性分子中可能含有极性键。( )
(3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。( )
(4)氢键(X-H…Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强。( )
(5)“X-H…Y”三原子不在一条直线上时,也能形成氢键。( )
(6)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。( )
(7)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。( )
(8)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高。( )
【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×
【解析】(1)过氧化氢是极性分子,但其中含有氧氧非极性键
(2)甲烷是非极性分子,但含有碳氢极性键
(3)还含有氢键
(4)氢键的强弱和是否在同一条直线上无关,与元素的电负性和半径大小有关
(5)氢键可以不在一条直线上
(6)氢键影响物理性质,稳定性受化学键的影响
(7)甲烷不具备形成氢键的元素,氢键形成需要N、O、F
(8)由于HF中含有氢键,其沸点比其他卤素氢化物都高
8.(易)请解释下列现象:
(1)同样是三原子分子,水分子有极性而二氧化碳分子没有极性。
(2)同样是直线形非极性分子,常温下二氧化碳是气体而二硫化碳是液体。
(3)乙醇与水互溶,而1-戊醇在水中的溶解度却很小。
(4)同样是三角锥形的氢化物,氨气在水中极易溶解,并且很容易液化(常用作冷库中的制冷剂),而同主族的磷化氢(PH3)却没有这些性质。
【答案及解析】
(1)H2O中两个H-O为极性键,从分子空间结构看,H2O是V形,因此水分子中极性键的极性的向量和不为零,即分子的正电中心和负电中心不重合,因此H2O是极性分子;而CO2中有两个C=O极性键,但CO2是直线形,极性键的极性的向量和为零,因此,CO2为非极性分子。
(2)由于氧和硫为同一主族元素,所以CO2和CS2是组成和结构相似的分子。组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的沸点越高。由于CS2的相对分子质量比CO2的大,因此,CS2的沸点比CO2的高,所以常温下CO2是气体而CS2是液体。
(3)乙醇和1-戊醇的分子结构相似,都含有烃基和羟基,CH3CH2OH中的-OH与水分子的-OH相近,因而乙醇能与水互溶;而1-戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中的烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH的相似性差异较大,因而它在水中的溶解度明显减小。
(4)NH3是极性分子,易溶于水。NH3与H2O之间又能形成氢键,因此,NH3极易溶于水。 NH3间也能形成氢键,因此也易于液化。而PH3与H2O之间不能形成氢键,PH3间也不能形成氢键,因此PH3不具有NH3的性质。
9.(中)你从下面两张图中能得到什么信息?如何用分子间力解释图中曲线的形状?
【答案及解析】右图中的第IVA族元素的氢化物从CH4到PbH4的沸点逐渐升高,这是由于它们的组成和结构是相似的,随着它们的相对分子质量的增加,范德华力也会增大,因此,沸点逐渐升高。而左图中的第VA、VIA、VIIA族的NH3、H2O和HF的沸点,与同主族的其他元素的氢化物相比,它们的沸点更高,这是由于它们的分子间能形成氢键。
及时巩固、消化所学,促进掌握必备知识,评价教学效果,为后期优化教学方案提供依据,培养分析问题和解决问题等关键能力。
课堂
总结
板书
设计
第二章 分子结构与性质
第三节 分子结构与物质的性质
第二课时 分子间的作用力、分子的手性
一、分子间的作用力
(一)范德华力
1、定义
2、特征
3、影响因素
4、对物质性质的影响
5、存在范围
(二)氢键
1、定义
2、形成条件
3、表达方式
4、特征
5、存在范围及对物质沸点的影响,举例说明
6、键长表达式
7、对物质性质的影响
(三)溶解性
1、“相似相溶”规律
2、影响溶解度的因素内因和外因
二、分子的手性
1、手性异构体的定义
2、手性分子的定义
3、手性催化剂的特点
4、手性分子的成因
5、手性分子的判断
教学
反思
本课时中,学生对范德华力、氢键、相似相容原理、分子的手性进行深入探究,在高中必修阶段学生已经学习了分子间作用力和氢键的部分知识。因此,在教学中,应充分利用好新旧知识的联系,做好相关化学知识的衔接。
本节课的重点是分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响,难点是分子手性的概念。由于涉及的知识有一定难度,因此在课程导入中,利用多媒体播放世界上最粘的不粘材料的视频进行新课的导入,激发学生的探究兴趣。同时在课程学习中,也穿插了冰浮在水面上的视频,实验视频等,激发学生的探究欲望。在教学中按照教材内容的安排,设计了不同的学习任务,主要通过让学生带着问题自主阅读,找出相应的问题答案对知识进行自主学习。对于较难理解的知识,采用教师讲授和小组探究合作式学习,共同解决问题,增强对复杂知识的理解。对于范德华力的教学,主要采用学生自主阅读解决问题的教学模式;对于氢键的教学,采取学生自主阅读和教师讲授、小组合作探究等模式,多种教学手段的综合应用,能够将复杂的知识简单化,提升教学效率;对于手性分子的教学,采用学生自主阅读和教师讲授相结合的模式,并采用讲练相结合的方式,强化训练内容,促进对重点知识的掌握。
同时在每个知识点学完之后设置相应的配套习题,题型设计由易到难,知识点覆盖全面,类型丰富。通过对习题的练习,增强对所学新知的理解和掌握。最后利用多媒体辅助教学,播放了生活中的手性分子的视频,加深了对所学知识的理解和拓展。
高中化学第二节 分子的空间结构公开课教案设计: 这是一份高中化学<a href="/hx/tb_c4002447_t8/?tag_id=27" target="_blank">第二节 分子的空间结构公开课教案设计</a>,共11页。教案主要包含了复习提问,,探究杂化轨道理论等内容,欢迎下载使用。
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