(2019新)人教版高中化学高二选择性必修二第2章 第3节 第2课时 氢键 溶解性 分子的手性导学案.doc
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1、第2课时氢键溶解性分子的手性发 展 目 标体 系 构 建1.了解氢键形成的条件及氢键的存在,学会氢键的表示方法,会分析氢键对物质性质的影响。2.知道物质的溶解性与分子结构的关系,了解“相似相溶”规律。3.结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。一、氢键及其对物质性质的影响1氢键的概念及表示方法(1)概念:氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。(2)表示方法:氢键的通式可用XHY表示。式中X和Y表示F、O、N,“”表示共价键,“”表示氢键。微点拨:一般来说,能形成氢键的元素有N、O、F。所以氢键一般存在于含NH
2、、HO、HF的物质中,或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。2氢键的特征(1) 氢键不是化学键,而是特殊的分子间作用力,其键能比化学键弱,比范德华力强。(2)氢键具有一定的方向性和饱和性XH与Y形成分子间氢键时,氢原子只能与一个Y原子形成氢键,3个原子总是尽可能沿直线分布,这样可使X与Y尽量远离,使两原子间电子云的排斥作用力最小,体系能量最低,形成的氢键最强、最稳定 (如下图)。3氢键的类型(1)分子间氢键,如水中OHO。(2)分子内氢键,如。4氢键对物质性质的影响(1)当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将升高。(2)当形成分子内氢键时,物质的熔、沸点将下降。(3)氢键也影响物质的电离、溶解等
3、过程。二、溶解性1相似相溶规律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。如蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而萘和碘却易溶于四氯化碳,难溶于水。2影响物质溶解性的因素(1)外界因素:主要有温度、压强等。(2)氢键:溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好(填“好”或“差”)。(3)分子结构的相似性:溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越大。如乙醇与水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。(4)溶质是否与水反应:溶质与水发生反应,溶质的溶解度会增大。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水,故SO2的溶解度增大。有机溶剂都是非极性溶剂吗?提示有机溶剂大多数是非极性溶剂,如
4、CCl4、C6H6等,但也有少数的极性溶剂,如酒精。三、分子的手性1手性异构体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)。2手性分子有手性异构体的分子叫做手性分子。如乳酸()分子。有机物具有手性,其与H2发生加成反应后,其产物还有手性吗?提示原有机物中与OH相连的碳原子为手性碳原子,与H2加成后,该碳原子连有两个乙基,不再具有手性。1判断正误(对的在括号内打“”,错的在括号内打“”。)(1)氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于自然界中()(2)CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于非极性分子()(3)I2在酒精中易
5、溶,故可用酒精萃取碘水中的碘()(4)手性分子之间,因分子式相同,故其性质相同 ()2碘单质在水中的溶解度很小,但在CCl4中的溶解度很大,这是因为()ACCl4与I2相对分子质量相差较小,而H2O与I2的相对分子质量相差较大BCCl4与I2都是直线形分子,而H2O不是直线形分子CCCl4与I2中都不含氢元素,而H2O中含有氢元素DCCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子D根据“相似相溶”原理;极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子
6、,所以碘单质在水中的溶解度很小,在CCl4中的溶解度很大。3甲酸可通过氢键形成二聚物,HNO3可形成分子内氢键。试在下图中画出氢键。解析依据氢键的表示方法及形成条件画出。答案范德华力、氢键、化学键的比较有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键),而有机物B()只能形成分子间氢键。(1)工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离,首先被蒸出的成分是哪一种?为什么?提示:首先被蒸出的物质为A。因为A易形成分子内氢键,B易形成分子间氢键,所以B的沸点比A的高。(2)在第A、A、A族元素的氢化物中,为什么NH3、H2O、HF三者的相对分子质量分别小于同主族其他元素的氢化物,但熔、沸点却比其他元素的氢化物高
7、?提示:因为NH3、H2O、HF三者的分子间能形成氢键,同主族其他元素的氢化物不能形成氢键,所以它们的熔点和沸点高于同主族其他元素的氢化物。范德华力、氢键、化学键的比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种作用力已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的静电作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用作用粒子分子H与N、O、F原子特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性有方向性和饱和性强度共价键氢键范德华力影响强度的因素随分子极性的增大而增大组成和结构相似的分子构成的物质,相对分子质量越大,范德华力越大对于XHY,X、Y的电负性越大,Y原子的半径越小,作用越强成键
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