高二化學物質結構的探索無止境(編輯修改稿)
2024-12-18 19:17 本頁面
【文章內容簡介】 氣體大？ 氫鍵與物質的性質 對物質熔點和沸點的影響 氫鍵對物質溶解度的影響 氫鍵對酸性的影響 水的獨特性質 沸點反常升高、冰密度小于水、水密度在 4 0C最大 DNA雙螺旋結構中的氫鍵 認識氫鍵的存在，了解氫鍵的形成，從具體事例認識氫鍵對物質的性質影響 氫鍵的形成 當分子中的 H和電負性大、半徑小的有孤對電子的元素 (F,O,N)結合時，共用電子對強烈偏向電負性大的原子一側，幾乎裸露的 H原子核可以與分子中另一個電負性大、半徑小的原子產生吸引作用，形成氫鍵。因此，在這種情況下，一個氫原子是被兩個原子強有力地吸引著，可以把氫鍵看作是在兩個原子之間的鍵，可表示為 XH… Y 。 氫鍵是一種弱鍵，鍵能在 210kcal/mol范圍，因為鍵能小，它在形成和分離時所需的活化能也很小，特別適合在常溫下的反應 . 氫鍵能使蛋白質分子限制在它的天然構型上。 在氫鍵中，氫原子總是比較靠近兩個原子中的一個，例如冰的晶體中，質子離一個氧原子的距離為100pm，離另一個氧原子為 176pm。形成氫鍵的物質的物理性質，如沸點、熔點會發(fā)生明顯的變化 由此得出結論， HF、 NH H2O晶體中的氫鍵在熔化時一部分被破壞，還有一部分（超過半數(shù)）還留在液體中，最后汽化時才破壞。只有 HF中的氫鍵特別強，在蒸汽中仍有部分聚合體。 有些液態(tài)物質如 NH H2O，觀察到反常的高介電常數(shù)，可歸結為氫鍵產生的連續(xù)聚合作用。 氫鍵的特點 ? 鍵長特殊 297pm ? 鍵能小 E 28kJ/mol) ? 具有飽和性和方向性 不僅同種分子間可形成氫鍵，不同種分子間也可以形成氫鍵。如 NH3和H2O間的氫鍵。 除了 HF、 H2O、 NH3 有 分子間氫鍵 外，在有機羧酸、醇、酚、胺、氨基酸和蛋白質中也有氫鍵的存在。例如：甲酸、乙酸靠氫鍵形成二聚體。 H C O O H H O O H C 除了分子間氫鍵外，還有 分子內氫鍵 。例如， 鄰硝基苯酚、鄰羥基苯甲酸、 NaHCO3晶體、 硝酸等。硝酸的分子內氫鍵 使其熔、沸點較低。 尿素的氫鍵 尿素 CO(NH2)2有兩個 N和一個羰基氧原子 , 每個 N與另一個尿素分子的氫形成一個氫鍵 ,氧也可形成一個氫鍵 ,共可形成三個氫鍵。 這使得它的熔點比分子量相近的醋酸、硝酸高。 1。 物質結構的探索歷程與研究價值 (專題 1與 5) 專題 1 揭示物質結構的奧秘 （ 緒言 ） 從人類探索性質結構的 歷程 中了解人類研究物質結構的常用 方法（ 理論研究、實驗研究、假說、模型等）、取得進展的緣由。 了解人類研究物質結構的，所取得的成果在科學發(fā)展和社會進步中的積極 作用 ，激發(fā)對 “ 物質結構與性質 ” 學習的自主性和積極性。 教學內容分析 編寫思路 創(chuàng)設問題 情景 你是否想過：物質是由什么構成的？為什么物質會發(fā)生變化？為什么不同的物質具有不同的性能？如何才能獲得優(yōu)異性能的新物質？ 從探索歷程了解研究方法 原子分子論 元素周期律 碳的價鍵 量子力學 假說法 經驗歸納法 實驗驗證法 了解研究成果的作用激發(fā)學習 興趣 合成化學 生命科學 從物質結構研究歷程，了解化學科學的發(fā)展： 1803年 道爾頓原子學說 1811年 分子概念 1860年 確立 原子分子論 1869年 發(fā)現(xiàn) 元素周期律 1903年 湯姆遜模型 1911 盧瑟福模型 1913 玻爾分層排布模型 19世紀中葉 碳鍵 與有機化合物分子結構研究 19世紀末 20 世紀初 微觀粒子的 波粒二象性 量子力學 模型（原子軌道） 物質結構研究的幾個重要歷程 專題 5 物質結構的探索無止境 1． 研究物質結構與性能的關系 2． 研究化學反應的量子力學理論 3．研究生命現(xiàn)象的化學機 了解人類探索物質結構的價值 ， 認同 “ 物質結構的探索是無止境的 ” 觀點 。 認識在分子等層次研究物質的意義 。 進一步激發(fā)學習化學興趣 ， 樹立從事化學化工研究的志向 。 2。從三個層次認識物質結構與性質關系 (專題 24) 內容 結構知識 性質知識 結構性質關系 原子結構與元素性質 原子結構模型的演變，主族元素核外電子排布規(guī)律、結構示意圖 元素性質（金屬性、非金屬性、主要化合價、成鍵類型）的周期性變化 — 具體表現(xiàn)與規(guī)律 性質周期性變化的本質；主族元素原子結構、（非）金屬性、 主要化合價、成鍵類型的判斷 微粒間作用力與物質性質 三種化學鍵的本質、形成條件與類型、鍵的強弱，離子半徑與電荷數(shù)，共價分子空間結構及其表示，分子間作用力的特征 共價分子的熱穩(wěn)定性、分子空間構型、分子的極性，
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