化学人教高中必修分子间作用力和氢键教学设计

1、分子间作用力和氢键教学设计曹晓妹 昌河中学 一、教材分析 “分子间作用力和氢键”是人教版化学新教材“必修2”第一章第三节中“科学视野”栏目的教学内容，主要是为了开拓学生视野，拓展知识面，提高学生学习兴趣而设置的。对于此类内容的教学，教师可作机动处理，因而在实际教学中，许多教师把它放弃或只作为学生课后阅读。笔者认为应根据各校学生的实际状况，引导学生结合生活经验，生活实例和已掌握的知识，通过查阅有关资料，真正感悟分子间作用力和氢键的存在及其对物质物理性质的影响，同时要把握好难度，体现新教材的教学要求。这正是新课程改革的精髓所在。 二、教学目标 1了解分子间作用力的概念及对物质的熔点、沸点等物性的影

2、响。 2常识性介绍氢键及其对物质性质的影响。三、重点、难点分子间作用力、氢键对物质的熔点、沸点等物性的影响 三、教学过程【提问】Cl2、HCl是以什么键结合的？什么是极性键？什么是非极性键？用电子式表示其形成过程。【提问】什么是分子？有哪些性质？水蒸气为什么会变成液态，液态水会变成冰？【讲述】分子间距离缩短，由无规则运动变有规则排列，说明分子间存在着作用力。【板书】一、分子间作用力【板书】定义：把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力，又称范德华力【思考】在一盛有氢气的集气瓶中是否存在分子间作用力？【板书】由分子构成的物质分子间都存在着作用力,不同物质分子间作用力也不同。【讲述】如：N2沸点19

3、6、O2沸点183，即固态变气态所需能量不同、分子间作用力越大，熔、沸点越高。【设问】F2、 Cl2、 、Br2、I2的熔沸点如何变化？【板书】对组成相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高。【思考】对于四氟化碳、四氯化碳、四溴化碳、四碘化碳，其熔沸点如何变化？【板书】分子间作用力比化学键弱得多，不是化学键，所以由分子间作用力结合的物质熔点较底。【讲述】化学键的键能为120800kJ/mol，分子间作用力每摩尔约几千焦至数十千焦。如：HCl键能为431 kJ /mol ，而HCl分子间作用力为21 kJ /mol【投影】 化学键与分子间作用力比较 化学键分子间作用力概念

4、相邻的原子间强烈的相互作用物质分子间存在的微弱的相互作用能量较大很弱性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质 【练习】下列物质受热熔化时，不需要破坏化学键的是（ ） A.食盐 B.纯碱 C.干冰 D.冰【投影】p22 图1-12【思考】若按组成相似的物质，随分子间作用力的增强，熔、沸点升高的规律分析H2O、HF、NH3应有的沸点?（学生作出图线的延长线，应得结论：HF应为90以下, H2O应为70以下, NH3 应为170以下）【讲述】实际沸点是20、100、33都高了许多。【设问】为什么HF、H2O、NH3的沸点出现异常?【板书】二、氢键【板书】定义：分子间的一种相互作用。【讲述

5、】氢键的形成增加了分子间作用力，所以沸点升高。【设问】氢键是怎样形成的呢？【讲述】以HF为例F吸引电子的能力很强，HF极性很强，共用电子对强烈偏向于F，H原子几乎成了“裸露”的质子，此半径及小，带部分正电荷的H核，可与带部分负电荷F原子充分接近，产生了一种静电吸引作用，形成了氢键。【投影】【投影】【板书】氢键通常用XHY表示。【板书】氢键形成的必要条件：X、Y必须是吸引电子能力很强而原子半径又很小的非金属原子；X、Y与H构成分子。（中学只讨论F、O、N）【板书】氢键性质：H原子只能与一个相邻分子的吸引电子能力很强的原子形成一个氢键（饱和性）在XHY中，三个原子处于同一直线上，此时键最强（方向性

6、）氢键的能量在40多KJ/mol以下，比共价键小得多，比范德华力稍大。是分子之间的一种特殊的作用力，不是化学键。【板书】氢键对物质的性质的影响【讲述】分子间氢键的形成使物质的熔沸点升高。因物质熔化或液体气化时必须要破坏氢键。【思考】1水结冰时体积为什么会膨胀？冰比水轻还是重？【投影】通过图片，直观的感受到由液态水到冰的变化。2氨极易溶于水，易液化，如何解释？【练习】 下列关于分子间作用力的说法中，正确的是 （ ）A非极性键形成的分子间不存在作用力 B能形成氢键的分子一定是靠极性键形成的分子C氢键是一种特殊的分子间的化学键D分子之间都存在着范德华力指出下列化合物中化学键的类型：NaBr、H2S、

7、NaOH、HF、CO2、Na2O2、H2O，并用用电子式表示其形成过程。在下列分子结构中，原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是（ ）。 ACO2 BPCl3 CCCl4 DNO2 【作业】用电子式表示下列物质的形成过程。KI、LI2S、CS2、PCl3、Ca(OH)2、H2O2、Na2O2 “分子间作用力和氢键”的有关知识近来在各类考试中频繁出现，尤其是“氢键”的内容，更是从幕后到了台前，在新教材中成为了必学内容。 例1、下列有关分子间作用力的说法正确的是：A.   分子间作用力是存在于所有物质中的一种化学键，键能较小； B.  

8、0; 分子间作用力又叫范德华力；C.   分子间作用力的大小决定于相对分子质量的大小；D.   卤素单质F2、Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次增大，其熔沸点也依次升高。 为了帮助大家顺利解答此题，将有关知识罗列如下：1、定义：在单原子分子或以共价键结合的分子中，分子和分子之间存在的一种比化学键弱的相互作用力，叫做分子间作用力。2、荷兰物理学家范德华（J . D . van der Waals , 18371923）首先研究了分子间作用力，故以他的名字命名，即范德华力（van der Waals force）。 3、分子间作用力不

9、是化学键，我们可以列表比较： 化学键分子间作用力概念相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用物质的分子间存在的微弱的相互作用范围分子内或某些晶体内分子间破坏它所需  能量一般为120800kJ/mol约几个至几十个kJ/mol性质影响主要影响物质化学性质主要影响物质的物理性质   4、影响分子间作用力大小的因素：    一般来说，极性分子间比非极性分子间作用力大；对于组成和结构相似的物质，其相对分子质量越大，分子间作用力也越大。5、分子间作用力对物质性质的影响：物质的熔点、沸点随着分子间作用力增大而升高。不难得出，答案为B、D 

10、例2、下列现象不能用“氢键”知识加以解释的是：A.   等质量的水由液体变为固体时，其体积会出现膨胀现象；、B.    NH3、H2O、HF与组成和结构相似的物质相比，其沸点反常的高；C.   有机物大多难溶于水，但是乙醇和乙酸却可以与水互溶；D.   碳和硅均属于第IVA元素，但是CO2和SiO2的性质差别很大。 让我们一起来认识“氢键”：1、形成条件：电负性很大而原子半径较小的原子X（O、F、N）与H原子形成强极性共价键，与另一个分子中的电负性很大而原子半径较小的原子Y（O、F、N）,在分子

11、间H与Y产生较强的静电吸引，从而形成氢键。2、表示方法：XHY（X和Y可以相同也可以不同，一般为O、F、N。3、氢键能级：比化学键弱很多，但是比分子间作用力稍强。通常我们也可把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。4、氢键作用：使物质有较高的熔沸点（如NH3、H2O、HF等）；使物质易溶于水（如NH3、C2H5OH、CH3COOH等）；解释一些反常现象（如水结冰体积膨胀、水和乙醇的恒沸混合物等）5、一般分子形成氢键必须具备两个基本条件：（1）分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。（2）分子中必须有带孤对电子、电负性大、原子半径小的原子。很明显，本题的答案是D.试试身手：1、下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间作用力完全相同的是：A