专题3 第四单元 第二课时 氢键的形成+教材
氢键 课件-高一化学人教版(2019)必修第一册
Br2
50 0
CCl4
-50 -100
50 100 150 200 250
Cl2
相对分 子质量
-50 -100
100 200 300 400 500
相对分 子质量
-150
-150 CF4
-200 F2
-200
-250 卤素单质的熔沸点与 -250 四卤化碳的熔沸点与 相对分子质量的关系 相对分子质量的关系
（1）存在： 分子 分子间作用力 分子
（2）强弱：比化学键弱
(较弱） 分子间作用力
O HH
化学键 (较强）
1．为什么NaCl在熔化状态或水溶液中具有导电性，而液态氯化氢却不 具有导电性?
前者熔化或溶于水破坏了离子键，形成可自由移动的阴阳离子 后者原子间以共价键结合，分子间存在分子间作用力
2．干冰受热汽化转化为二氧化碳气体，而二氧化碳气体在加热条件下
1、结合下列数据分析下列间题：
O原子的电负性强
①为什么H2O分子间能形成氢键，而CH4分子间难形成氢键？
②为什么NH3分子间能形成氢键，而HCI分子间难形成氢键？ N原子的半径小
氢键的形成条件
⑴有X-H共价键，X原子电负性强，原子半径 小，主要是F、O、N。 ⑵ X—H…Y中的Y必须电负性强、原子半径 小、具有孤对电子。X、Y可以相同，也可 以不同。
氢键的本质: 强极性键(X-H)上的氢与电负性很大的、含孤电子 对并带有部分负电荷的原子Y之间的静电作用力。
3、氢键的特点： 有方向性，有饱和性
• 方向性(X－H…Y尽可能在同一条直线上) • 饱和性(一个X－H只能和一个Y原子结合)
典例剖析
例1、下列物质中，分子间不能形成氢键的是（ ）
氢键优秀课件
氢键对物质性质影响
03
物理性质
化学性质
生物活性
氢键对物质的熔点、沸点、密度、粘度等 物理性质有显著影响。例如，水的熔点和 沸点异常高，就是由于水分子间存在较强 的氢键。
氢键可以影响物质的化学性质，如溶解性 、酸碱性等。例如，氨在水中的溶解度较 高，部分原因是由于氨分子与水分子之间 可以形成氢键。
在生物体系中，氢键对蛋白质、DNA等 生物大分子的结构和功能起着重要作用。 例如，DNA双螺旋结构的稳定性就依赖 于碱基之间的氢键。
分析化学中氢键识别与测定
红外光谱
红外光谱是识别氢键的主要手段 之一，氢键的形成会导致相关基 团的振动频率发生变化，从而在
红外光谱上产生特征吸收峰。
核磁共振
核磁共振技术可以用于研究氢键 对分子结构和动力学的影响，通 过观测相关质子的化学位移和耦 合常数等信息，可以推断出氢键
的存在和强度。
质谱分析
在质谱分析中，氢键的断裂和形 成会影响分子的离子化效率和碎 片离子的分布，从而提供有关氢
超分子自组装过程中氢键导向作用
氢键导向超分子自组装的形貌
01
通过合理设计氢键供体和受体的位置和数量，可以调控超分子
自组装体的形貌，如球形、棒状、层状等。
氢键影响超分子自组装的稳定性
02
氢键的强度和数量对超分子自组装体的稳定性具有重要影响，
强氢键和多个氢键可以提高自组装体的稳定性。
氢键在超分子自组装过程中的动态调控
02
氢键在化学领域应用
有机化学中氢键作用
分子识别
在有机化学中，氢键在分子识别中起 到关键作用，如在酶与底物、抗体与 抗原等生物分子间的相互作用中，氢 键能够提供重要的结合力。
有机合成
新课标版高中化学选修3专题3 第四单元 第二课时 氢键的形成
专题三微粒间作用力与物质性质第四单元分子间作用力分子晶体第2课时氢键的形成一、学习目标1. 了解氢键形成的条件及表示方法，知道氢键的特点2. 能从微观的角度理解氢键的存在形式及其对物质性质的影响，促进宏观辨识与微观探析的发展。
二、学习过程（一）自主学习，梳理内容要点【问题探究】相较于同一主族元素的氢化物的沸点，H2O、HF和NH3的沸点出现了反常，你知道原因吗？一、氢键定义以水中氢键的形成为例：水分子中的是一种极性很强的共价键，氧原子与氢原子共用的电子对强烈的偏向，于是H原子变成了一个几乎，这样，一个水分子中氢原子，就能与另一个水分子中氧原子的孤电子对接近并产生相互作用，这种相互作用叫做，记作。
二、氢键形成的条件① 电负性大而原子半径较小的非金属原子。
① 与电负性大的元素原子形成强极性键的氢原子。
三、氢键的特点① 氢键饱和性和方向性。
分子中每一个X-H键中的H只能与一个Y原子形成氢键，如果再有第二个Y与H结合，则Y与Y之间的斥力将比H…Y之间的引力大，也就是说H原子没有足够的空间再与另一个Y原子结合。
X-H…Y系统中，X-H…Y一般在同一直线上，这样才可使X和Y距离最远，两原子间的斥力最小，系统更稳定。
① 氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关。
一般X、Y元素的电负性，半径形成的氢键越强。
例如：F-H…F O-H…O N-H…N① 氢键是比范德华力要强而比化学键弱的分子间作用力。
四、氢键的类型氢键可分为氢键和氢键两种类型。
一个分子X-H键与另一个分子的Y原子相结合而形成的氢键，这种氢键称为分子间氢键。
氢键属于一种较强的分子间作用力，既可以存在于分子之间，也可以存在于复杂分子的内部。
一个分子的X-H键与该分子内部的原子Y相结合而形成的氢键称为分子内氢键。
五、氢键对化合物性质的影响① 对熔沸点的影响：分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点。
分子内氢键的存在，使物质的熔沸点。
① 对物质溶解度的影响：溶质与溶剂分子间若形成氢键，则会溶质在该溶剂中的溶解度。
高二化学氢键与物质性质PPT优秀课件
思考：在什么样的条件下才能形成氢键？
沸点/℃100
H2O
２. 氢键的形成
75
50
条件:X—H…Y中， 25 HF
X和Y都是电负 性较大、半径极 小的非金属原子 （一般就是Ｎ、 Ｏ、Ｆ）。
0 -25
NH3 -50
-75 -100 -125
H2S
HCl
PH3
SiH4×
H2Se AsH3
HB×rGeH4
力
分子间或分子内氢原子与电负 性很强的N、O、F之间
共价键 原子之间通过 共用电子对形
成的化学键
相邻原子之间
强度 微弱
对物 质的 影响
熔沸点
较弱 溶解性、熔沸点
很强
主要影响化学 性质
比较下列熔、沸点高低并且说明原因。
(1)H2O和H2S____原因________ (2) HF和HCl____原因________ (3) NH3和PH3____原因________ (4) CH4和CCl4____原因________
2. 分析碳族元素氢化物的变化规律是否也有反常 现象？ ___________ 通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？ ___________
范德华力、氢键和共价键的对比
概念
存在 范围
范德华力 分子间普 遍存在的 作用力
分子之间
氢键
已经与电负性很强的原子形成 共价键的氢原子与另一分子中 电负性很强的原子之间的作用
H2Te SbH3
HI
×SnH4
-150 CH4×
2 3 4 5 周期 一些氢化物的沸点
思考
1.通过图片上各族元素氢化物的熔、沸点的变化 规律，哪些物质的熔、沸点出现了反常？ __________________ 通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？ ___________________
苏教高中化学选修33.4《氢键的形成》参考教案
[课堂练习]1.下列物质中不存在氢键的是（）A、冰醋酸中醋酸分子之间B、一水合氨分子中的氨分子与水分子之间C、液态氟化氢中氟化氢分子之间D、可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子之间2.固体乙醇晶体中不存在的作用力是（）A、极性键B、非极性键C、离子键D、氢键3.下列说法不正确的是（）A、分子间作用力是分子间相互作用力的总称B、范德华力与氢键可同时存在于分子之间C、分子间氢键的形成除使物质的熔沸点升高外，对物质的溶解度、硬度等也有影响D、氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自然界中4.下列有关水的叙述中，可以用氢键的知识来解释的是（）A、水比硫化氢气体稳定B、水的熔沸点比硫化氢的高C、氯化氢气体易溶于水D、0℃时，水的密度比冰大［课后练习］1.关于氢键的下列说法中正确的是（）A、每个水分子内含有两个氢键B、在水蒸气、水和冰中都含有氢键C、分子间能形成氢键使物质的熔点和沸点升高D、HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键3.下列各组物质中，熔点由高到低的是（）A、HI HBr HCl HFB、石英、食盐、干冰、钾C、CI4CBr4CCl4CF4D、Li Na K Rb3．下列变化或数据与氢键无关的是（D）A．甲酸蒸气的密度在373K时为1.335g·L-1,在293K时为2.5 g·L-1B．氨分子与水分子形成一水合氨C．丙酮在己烷和三氟甲烷中易溶解，其中在三氟甲烷中溶解时的热效应较大D．SbH3的沸点比PH3高4．自然界中往往存在许多有趣也十分有效的现象，下表列出了若干化合物的结构式、化学式、相对分子质量和沸点。
从它们的沸点可以说明什么问题？5．氢键可以表示为A—H…B，其产生的条件是A电负性大，它强烈地吸引氢的电子云，受体B具有能与氢原子强烈地相互作用的高电子云密度区（如孤对电子）。
（1）分子间形成的氢键会使化合物的熔、沸点；分子内形成氢键会使化合物的熔、沸点。
氢键PPT课件
.
14
H2O HF NH3
CH4
一
些
H2Te
氢
H2Se H2S AsH3 HCl HBr
SbH3 HI SnH4
化 物 的
PH3
GeH4
沸
SiH4
点
.
15
三、氢键
1.氢键的形成过程
在水分子中的O—H中，共用电子对 强烈的偏向氧原子，使得氢原子几乎 成为 “裸露”的质子，其显正电性， 它能与另一个水分子中氧原子的孤电 子对产生静电作用，从而形成氢键。
A.离子键
B.极性键
C. 氢键
D. 范德华力
.
35
3.下列关于范德华力影响物质性质 的叙述中，正确的是（ D ）
A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸 点高低的唯一因素 B.范德华力与物质的性质没有必然的联系 C.范德华力能够影响物质的化学性质和物 理性质 D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的 一种因素
.
33
课堂练习
1.下列事实与氢键有关的是 （ B ） A.水加热到很高的温度都难以分解 B.水结成冰体积膨胀，密度变小 C.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相对 分子质量的增大而升高 D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
.
34
课堂练习
2.固体冰中不存在的作用力是 (A )
.
22
3.氢键的表示方法：
X —— H ···Y Ｘ、Ｙ两原
子可以相同
化
学
氢
键
键
强烈、距离近
微弱、距离远
.
23
氢键不是化学键，为了与化学键相区别。H一X… Y—H中用 “…”来表示氢键．注意三个原子(H—X… Y)要在同一条直 线上(X、Y可相同或不同)。
化学《氢键的形成》教案
化学《氢键的形成》教案一、教学目标1.了解氢键的形成条件、性质以及应用。
2.明确氢键的定义、本质和意义。
3.掌握氢键的分类和特点。
二、教学重点1.氢键的形成条件和性质。
2.氢键的定义、本质和意义。
3.氢键的分类和特点。
三、教学难点1.氢键与其它键的区别及特点。
2.如何应用氢键的原理。
四、教学内容1.氢键的定义、本质和意义。
2.氢键的形成条件和性质。
3.氢键的分类和特点。
4.氢键的应用。
五、教学过程设计1.氢键的定义、本质和意义。
(10分钟)教师通过图示和实验验证，引导学生理解氢键的定义和本质。
然后分析氢键的意义，指出在生命体系中的重要作用。
2.氢键的形成条件和性质。
(10分钟)教师通过课件、讲解和图片，解释氢键的形成条件和性质。
学生准备反应方程式，同步理解氢键形成的本质。
3.氢键的分类和特点。
(20分钟)教师通过教材、实验和视频，向学生讲解氢键的分类和特点。
特别是举例说明有机化学中氢键的特点和样式，让学生更深入的理解。
4.氢键的应用。
(15分钟)学生小组分小组，探究氢键在生活和工作中的应用。
学生进行小组互动和交流，如何运用氢键的原理和方法，解决实际问题。
5.复习作业。
(5分钟)教师提问和交流，让学生回顾氢键的基本知识和实际应用。
六、教学方法1.讲述法、引导法。
2.情景教学、探究教学。
七、学情分析1.学生多数知识储备尚可，需要在学科前沿知识上得到拓展。
2.学生普遍渴求理解经验，掌握应用技能并运用。
3.需要建立实验、应用和深化知识三者互动的教育模式。
高中化学教案《氢键的形成》
高中化学教案《氢键的形成》教学目标：1. 学习水分子间的氢键形成原理；2. 了解氨分子、氟化氢分子等其他分子间的氢键形成原理；3. 深化对分子间力的认识，掌握分子间相互作用的规律；4. 树立正确的实验观点，培养动手实验的能力。
教学重点：1. 气态分子间氢键的形成原理；2. 液态分子间氢键的形成原理。
教学难点：1. 气态和液态中氢键的区别；2. 氢键作为分子间力的特殊性质。
教学方法：1. 讲授法，着重讲解气态分子间氢键的形成原理，液态分子间氢键的形成原理；2. 情景模拟，通过实验模拟氢键在实际生活中的应用。
教学内容：1. 气态分子间氢键的形成原理在气态中，水分子具有一定的振动，由于氢原子是带正电荷的较小原子，其电子云常常呈现非球形分布，而氧原子则是带负电荷的较大原子，其电子云也呈现不规则的分布。
当水分子在三维空间中碰撞时，电子云的不规则性和方向性使得其可能发生氢键作用。
氢键作用的形成需要满足以下条件：①首先要有两个分子，这两个分子都必须具有更强的电性，具体来说就是一个分子的原子之间的电性极度不对称，有一个是较带正电荷的小原子，有一个较带负电荷的大原子。
②这两个原子距离要足够近，且两个分子间的距离小于氢键长度的极化距离，且成分子间夹角。
③分子中需要有能够成氢键的活性位点，通常来说是大原子或分子的极性键。
2.液态分子间氢键的形成原理液态分子间的氢键和气态分子间的氢键有些不同。
在液态中，氢键的形成受限于分子间的距离，液态分子间的氢键比气态分子间的氢键更容易形成，分子间的距离较短，分子间的相互作用力度较强。
例如，酒精分子和水分子之间的氢键作用，是由水分子中氧原子上的孤对电子与酒精分子中活性氢原子上的空穴所形成的。
孤对电子和活性氢原子都带有偏负性和偏正性，它们可以形成氢键。
在酒精和水混合后，由于酒精中氢键的气体冷度要低于水，所以在水中和酒精之间形成更多的氢键，这意味着在酒精和水混合后，酒精分子中的活性氢原子会被水分子中的氧原子所共用。
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D．氢键是一种分子间作用力，氢键比范德华力强
2．下列物质中含有氢键，且氢键最强的是( )
A．甲醇
B．NH3 C．冰
D．(HF)n
3．氨气溶于水时，大部分 NH3 与 H2O 通过氢键结合形成 NH3·H2O 分子。根据氨水的性质
可推知 NH3·H2O 的结构式为( )
A．
B．
C．
D．
4．比较下列化合物的沸点，前者低于后者的是( )
你知道原因吗？
一、氢键定义
以水中氢键的形成为例：水分子中的
是一种极性很强的共价键，氧原子与氢原
子共用的电子对强烈的偏向 ，于是 H 原子变成了一个几乎
，这样，一个水分子
中
氢原子，就能与另一个水分子中
氧原子 的孤电子对接近并产生相互作
用，这种相互作用叫做
，记作
。
二、氢键形成的条件
① 电负性大而原子半径较小的非金属原子。
专题三 微粒间作用力与物质性质
第四单元 分子间作用力 分子晶体
一、学习目标
第 2 课时 氢键的形成
1. 了解氢键形成的条件及表示方法，知道氢键的特点 2. 能从微观的角度理解氢键的存在形式及其对物质性质的影响，促进宏观辨识与微观探析 的发展。
二、学习过程
（一）自主学习，梳理内容要点
【问题探究】相较于同一主族元素的氢化物的沸点，H2O、HF 和 NH3 的沸点出现了反常，
A．乙醇与氯乙烷
B．邻羟基苯甲酸(
)与对羟基苯甲酸(
)
3
C．对羟基苯甲醇(
D．H2O 与 H2Te
5．已知各种硝基苯酚的性质如下表：
名称
结构式
)与邻羟基苯甲醇( 25℃水中溶解度/g
) 熔点/℃
沸点/℃
邻硝基苯酚
0.2
45
100
间硝基苯酚
1.4
96
194
对硝基苯酚
1.7
Байду номын сангаас114
295
下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是( ) A．邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔、沸点低于另外两种硝基苯酚 B．间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键 C．对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔、沸点较高 D．三种硝基苯酚都能形成分子内氢键 6．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇 的结构简式是 HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是( ) A．符合通式 CnH2nO3 B．分子间能形成氢键 C．分子间不存在范德华力 D．分子中含σ键和π键
A、NH3
B、HF
C、CH3CH2OH
D、CH4
例 2．固体乙醇晶体中不存在的作用力是（ ）
2
A．极性键
B．非极性键
C．离子键
D．氢键
例 3. 共价键、离子键和范德华力是构成物质时粒子间的不同作用力。下列物质中，只含有
上述一种作用力的是( )
A．干冰
B．氯化钠
C．氢氧化钠 D．碘
例 4．下列说法正确的是( )
键。
氢键属于一种较强的分子间作用力，既可以存在于分子之间，也可以存在于复杂分子的
内部。
一个分子的 X-H 键与该分子内部的原子 Y 相结合而形成的氢键称为分子内氢键。
五、氢键对化合物性质的影响
① 对熔沸点的影响：
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点 。分子内氢键的存在，使物质的熔沸点
。
② 对物质溶解度的影响：
溶质与溶剂分子间若形成氢键，则会
溶质在该溶剂中的溶解度。
③解释一些反常现象：
水结成冰时，为什么体积会膨胀？
在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结
构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。
（二）概括内容，构建知识体系
（三）典例剖析，突破重点难点
例 1、下列物质中，分子间不能形成氢键的是（ ）
力最小，系统更稳定。
② 氢键的强弱与 X 和 Y 的电负性大小有关 。
一般 X、Y 元素的电负性
，半径 形成的氢键越强。
例如：F-H…F O-H…O N- H…N
1
③ 氢键是比范德华力要强而比化学键弱的分子间作用力。
四、氢键的类型
氢键可分为
氢键和
氢键两种类型。
一个分子 X-H 键与另一个分子的 Y 原子相结合而形成的氢键，这种氢键称为分子间氢
A．氢键不是化学键
B．甲烷可与水形成氢键
C．乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力
D．溴化氢的沸点比氯化氢的高，是由于溴化氢分子间存在氢键
三、效果检测
1．下列说法中不正确的是( )
A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键是一种类似于共价键的化学键
B．离子键、氢键、范德华力本质上都是静电作用
C．只有电负性很大、半径很小的原子(如 F、O、N)才能形成氢键
5
6
7
8
② 与电负性大的元素原子形成强极性键的氢原子。
三、氢键的特点
① 氢键 饱和性和方向性。
分子中每一个 X-H 键中的 H 只能与一个 Y 原子形成氢键，如果再有第二个 Y 与 H 结合，
则 Y 与 Y 之间的斥力将比 H…Y 之间的引力大，也就是说 H 原子没有足够的空间再与另一
个 Y 原子结合。
X-H…Y 系统中，X-H…Y 一般在同一直线上，这样才可使 X 和 Y 距离最远，两原子间的斥
4
答案： 例1 D 例2 C 例3 B 例4 A 效果检测 1. A 2. D
3. 答案 B 解析 从氢键的形成原理上讲，A、B 都成立；但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形， 易于提供孤电子对，所以，以 B 方式结合空间位阻最小，结构最稳定；从事实上讲，依据 NH3·H2O NH＋ 4 ＋OH－，可知答案为 B。 4. 答案 B 解析 氢键分为两类：存在于分子之间时，称为分子间氢键；存在于分子内部时，称为分子 内氢键。同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔、沸点要低于分子间形成氢键的物质的 熔、沸点。如邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醇等容易形成分子内氢键，沸点较低；而对羟基苯 甲酸、对羟基苯甲醇则容易形成分子间氢键，沸点较高，所以 B 选项正确；对于 A 选项， 由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢键，所以乙醇的沸点(78.5 ℃)高于氯乙烷的沸 点(12.3 ℃)；同样道理，D 选项中，H2O 的沸点(100 ℃)高于 H2Te 的沸点。 5. D 6. B