分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)（第4課時 氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響）【知識建構(gòu)+拓展延伸】 高二化學精講精練（人教版2019選擇性必修2）

課時4氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)01學習目標

CONTENT氫鍵的特征02氫鍵的分類03氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響水的熔點(℃)水的沸點(℃)水在0℃時密度(g/ml)水在4℃時密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000冰的密度比液體水小？新課導入-150-125-100-75-50-2502550751002345××××CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點/℃周期一些氫化物的沸點一般：同一主族非金屬氫化物，從上到下，Mr逐漸增大，熔沸點應逐漸升高．而HF、H2O、NH3卻出現(xiàn)反常，為什么？

說明在HF、H2O、NH3分子間還存在除范德華力之外的其他分子間作用力—氫鍵．新課導入

在水分子的O-H中，共用電子對強烈的偏向O，使得H幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，其顯正電性，它能與另一個水分子中相對顯負電性的O的孤電子對產(chǎn)生靜電作用，這種靜電作用就是氫鍵。------氫鍵1.定義：它是由已經(jīng)與電負性很大的原子(如N、F、O)形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負性很大的原子之間的作用力.HFHFHFHF2.表示：氫鍵通常用X—H…Y—表示,“—”表示共價鍵,“…”表示形成的氫鍵（X、Y為N、O、F）如氫鍵無內(nèi)層電子，幾乎成為“裸露”的質(zhì)子電負性大，半徑小氫鍵OHHδ＋δ＋δ－δ－…H—O鍵極性很強OHH氫鍵H—O鍵極性很強無內(nèi)層電子，幾乎成為“裸露”的質(zhì)子電負性大，半徑小氫鍵OHHOHHδ＋δ－δ－…氫鍵具有方向性和飽和性δ＋氫鍵沸點/℃周期O—H…ON—H…NF—H…F①要有與電負性很大的原子X以共價鍵結(jié)合的氫原子；②要有電負性很大且含有孤電子對的原子Y；③X與Y的原子半徑要小。氫鍵的形成條件氫鍵的特征4671118.8

氫鍵不屬于化學鍵，是一種特殊的分子間作用力。氫鍵鍵能較小，約為共價鍵的十分之幾，但比范德華力強;氫鍵具有一定的飽和性和方向性。(2)方向性：A—H與B形成分子間氫鍵時，3個原子總是盡可能沿直線分布，使A，B盡量遠離，這樣電子云排斥作用最小，體系能量最低，氫鍵最強，最穩(wěn)定，所以氫鍵具有方向。(1)飽和性：由于H原子半徑比A，B的原子半徑小得多，當H與一個B原子形成氫鍵A—H···B后，H周圍的空間被占據(jù)，A，B的電子云排斥作用將阻礙另一個B原子與H靠近成鍵，即H只能與一個B形成氫鍵，氫鍵具有飽和性。H的體積小，1個H只能形成1個氫鍵氫鍵的特征（1）分子間氫鍵

氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F形成共價鍵的氫原子與另外的N、O、F原子之間。如：HF、H2O、NH3

相互之間C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之間氫鍵的分類

（2）分子內(nèi)氫鍵某些物質(zhì)在分子內(nèi)也可形成氫鍵，例如當苯酚在鄰位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2時，可形成分子內(nèi)的氫鍵，組成“螯合環(huán)”的特殊結(jié)構(gòu).氫鍵的分類鄰羥基苯甲醛（熔點-7℃）對羥基苯甲醛（熔點115℃）

解釋為什么鄰羥基苯甲醛和對羥基苯甲醛熔、沸點不同？請將氫鍵表示出來說明。分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵【思考與討論】①存在分子間氫鍵的物質(zhì)一般具有較高的熔、沸點。②存在分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔、沸點降低。鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響對物質(zhì)熔、沸點的影響1.[2020·浙江7月選考，26(3)]常溫下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是_______________________________________________。乙醇與水形成分子間氫鍵而氯乙烷不能與水形成氫鍵2.[2020·浙江1月選考，26(3)]在常壓下，甲醇的沸點(65℃)比甲醛的沸點(－19℃)高。主要原因是

___________________。甲醇分子間存在氫鍵高考鏈接

3.[2017·全國卷Ⅲ，35(3)]在CO2低壓合成甲醇反應(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為

_______________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________。H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子，水分子間含氫鍵比甲醇中多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大高考鏈接

4.[2019·全國卷Ⅱ，35(1)]元素As與N同族。預測As的氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)為__________，其沸點比NH3的____(填“高”或“低”)，其判斷理由是___________________。5.[2019·全國卷Ⅲ，35(3)節(jié)選]苯胺與甲苯(

)的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(－5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(－95.0℃)、沸點(110.6℃)，原因是

______________________。三角錐形低NH3分子間存在氫鍵苯胺分子之間存在氫鍵高考鏈接

水的熔點(℃)水的沸點(℃)水在0℃時密度(g/ml)水在4℃時密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000冰的密度比液體水??？【思考與討論】氫鍵對物質(zhì)密度的影響水的熔點(℃)水的沸點(℃)水在0℃時密度(g/ml)水在4℃時密度(g/ml)0.00100.000.99981.0000【思考與討論】氫鍵對物質(zhì)密度的影響氫鍵的存在迫使在四面體中心的水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當大的空隙，其密度比液態(tài)水小。作用力類型范德華力氫鍵共價鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強度比較共價鍵＞氫鍵＞范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大形成氫鍵元素的電負性原子半徑對性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點升高，溶解度增大鍵能越大，穩(wěn)定性越強范德華力、氫鍵、共價鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響生物大分子中的氫鍵1.氫鍵的形成都會使物質(zhì)的熔、沸點升高。(

)2.氫鍵是一種特殊的化學鍵,它廣泛存在于自然界中的物質(zhì)中。(

)3.HF的沸點較高,是因為H—F鍵的鍵能很大。(

)1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)×××【課堂練習】2.關(guān)于氫鍵的下列說法正確的是(

)A.每個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B.在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵C.分子間形成氫鍵能使物質(zhì)的熔點和沸點升高D.HF的穩(wěn)定性很強,是因為其分子間能形成氫鍵C【課堂練習】3.鐵氧體也可使用沉淀法制備，制備時常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等，已知氨(熔點：－77.8℃、沸點：－33.5℃)，聯(lián)氨(熔點：2℃、沸點：113.5℃)，解釋其熔、沸點高低的主要原因：________________________________________________。聯(lián)氨分子間形成氫鍵的數(shù)目多于氨分子間形成的氫鍵4.HOOC—COOH與正丁酸(CH3CH2CH2COOH)的相對分子質(zhì)量相差2，二者的熔點分別為101℃、－7.9℃，導致這種差異的最主要原因可能是

__________________________。草酸分子間能形成更多氫鍵【課堂練習】5.數(shù)十億年來，地球上的物質(zhì)不斷變化，大氣的成分也發(fā)生了很大的變化。下表是原始大氣和目前空氣的主要成分：空氣的成分N2、O2、CO2、水蒸氣及稀有氣體(如He、Ne等)原始大氣的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等用上表中所涉及的分子填寫下列空白：(1)含有10個電子的分子有

_____________________(填化學式，下同)。H2O、Ne、CH4、NH3(2)由極性鍵構(gòu)成的非極性分子有

___________。CH4、CO2(3)沸點最高的物質(zhì)是________，用所學知識解釋其沸點最高的原因：_______________________________________________。H2O水分子間存在氫鍵，使分子間作用力增大，沸點升高【課堂練習】6.回答下列問題(1)尿素[CO(NH2)2]易溶于水，其原因除尿素和水都是極性分子外，還有__________________________。(2)已知A、B的結(jié)構(gòu)如下：A的熔、沸點高于B的原因為_________________。尿素與水分子之間可以形成氫鍵A分子間存在氫鍵(3)已知鄰羥基苯胺的結(jié)構(gòu)為

，鄰羥基苯胺的沸點

______對羥基苯胺的沸點(填“低于”“高于”或“不確定”)；其原因是：_