Презентація до уроку. Тема "Водневий зв'язок"

Урок №3 9 клас. Водневий зв'язок

1. Вода є:а) неполярною речовиноюб) полярною речовиною2. У молекулі води частковий негативний заряд має:а) Гідрогенб) Оксиген

3. Доповніть речення: Вода є __________ розчинником. Полярність молекули означає наявність __________ зарядів. 4. Чому молекула води є диполем? 5. Поясни правило«Подібне розчиняється в подібному». Наведи приклад.6. У якому випадку молекула (речовина) буде полярною?Якщо: у ній наявні полярні ковалентні зв’язки;є має несиметричну форму; є наявні неподілені електронні пари на центральному атомі.

7. Оберіть усі правильні твердження: А. Вода розчиняє неполярні речовини. Б. Вода розчиняє йонні речовини. В. Вода розчиняє полярні речовини. Г. Вода не має зарядів

Ситуаційне завдання. Аналізуємо, застосовуємо знання, розв’язуємо проблеми.8. Чому для миття жирного посуду використовують мийні засоби, а не тільки воду?9. Чому кухонна сіль не розчиняється в олії? 10. Встановіть відповідність:{BDBED569-4797-4 DF1-A0 F4-6 AAB3 CD982 D8}Речовина. Розчинність у воді1. Сіль. А. Не розчиняється2. Олія. Б. Розчиняється3. Цукор. В. Частково розчиняється

11. Практична задача. Вкажи, який розчинник краще обрати для розчинення речовин: Цукор — __________ Йод — __________ Кухонна сіль — __________ Жир — __________ Розчинники: вода, спирт, олія

Водневий зв’язок - це зв’язок, який виникає між атомом Гідрогену однієї молекули та атомом сильно електронегативного елемента (F, O, N) іншої молекули (іноді в межах однієї молекули).

Види водневого зв’язку   {5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA}Міжмолекулярний Утворюється між молекулами. Наприклад, НF, H2 O, NH3, R-OH, R-COOHВнутрішньомолекулярний Утворюється в молекулах білків, ДНК спирт. Молекула білка Молекула ДНКоцтова кислотавода

Механізм утворення водневого зв’язку Атом Гідрогену Н має позитивний заряд, а атоми F, O, N - негативний, між ними виникає притягання. Умови виникнення водневого зв’язку: 1) Наявність атома Гідрогену, з’єднаного з дуже електронегативним елементом (O, N або F).2) Наявність неподіленої електронної пари на цих атомах.

Утворення водневого зв’язку між молекулами

Хоча водневий зв'язок значно слабший за звичайний ковалентний зв'язок (в 10–20 разів), він надзвичайно сильно впливає на фізичні властивості речовин. Водневий зв'язок зумовлює:1) аномалію води при замерзанні, густина льоду менша за густину рідкої води; 2) підвищення температури кипіння та плавлення;3) високий поверхневий натяг води;4) аномально високу теплоємність води;5) підвищення розчинності речовин у воді; 6) формування вторинної структури білків та подвійної спіралі ДНК.

Густина води та її аномалія при замерзанніУ рідкій воді молекули води розташовані невпорядковано та близько одна до одної. У льоду молекули розташовані впорядковано й на більшій відстані, при замерзанні водневі зв'язки фіксують молекули в ажурну структуру з пустотами. Під час замерзання вода розширюється, внаслідок чого закрита скляна пляшка з водою в морозилці лопається. Рідка вода Лід

Лід легший за воду і не тоне, тому водойми взимку не промерзають до дна, що рятує риб взимку. Лід легший за воду і не тоне , томуайсберги плавають на поверхні океані.

2) Підвищення температури кипіння та плавлення. Аналіз діаграми показує, що температура кипіння залежить не лише від молекулярної маси, а й від сили взаємодії між молекулами.

3) Високий поверхневий натяг води. Молекули води сильно притягуються одна до одної завдяки водневим зв’язкам. На поверхні води утворюється ніби тонка еластична «плівка», яка здатна утримувати легкі предмети. Поверхневий натяг збирає воду в краплі. 

Дослід 1. Акуратно наповніть пробірку водою повністю, щоб ззовні пробірка залишилася сухою. Після цього акуратно піпеткою додавайте воду краплинами в пробірку. Що ви спостерігаєте? Чим це можна пояснити? Якщо акуратно наливати воду в склянку, то можна налити її «з гіркою». Надлишок води не виливається зі склянки, а втримується поверхневою плівкою. Повторіть цей дослід, але замість чистої води використайте розчин мила (1 %) або іншого мийного засобу.

Дослід 2 Широку посудину заповніть водою наполовину. На фільтрувальний папір покладіть швейну голку й акуратно помістіть їх разом на поверхню води. Фільтрувальний папір згодом просочиться водою та потоне. А що відбувається з голкою? Чим це можна пояснити?

4) Аномально висока теплоємність води. Вода має одну з найвищих питомих теплоємностей серед рідин. Це означає, що вода нагрівається повільно й так само повільно охолоджується. Чому?Щоб підвищити температуру води, потрібно витратити значну кількість енергії не лише на збільшення швидкості руху молекул (що підвищило б температуру), а й на розрив водневих зв’язків між ними. Через це вода нагрівається повільно й так само повільно охолоджується. Яке це має значення?Завдяки такій властивості вода впливає на клімат Землі, згладжуючи коливання температури. Моря і океани накопичують тепло в теплу пору, а в холодну — його звільняють, у нашому тілі дозволяє підтримувати стабільну температуру внутрішніх органів.

Досліджуємо. Широку пробірку наполовину заповніть водою. Другу таку саму пробірку на половину заповніть етиловим спиртом. Нагрівайте ці дві пробірки в пальнику впродовж 30 секунд. Після нагрівання виміряйте температуру рідин у пробірках термометром. Яка речовина нагрілася сильніше? Який висновок про теплоємність рідин можна зробити? Підтвердьте свої висновки даними з довідника. Речовина. Питома теплоємність, (Дж/(кг⋅∘C)) Вода~ 4200 Етиловий спирт~ 2400

5) Добра розчинність речовин у воді Речовини, молекули яких здатні утворювати водневі зв'язки з молекулами води, зазвичай чудово в ній розчиняються. Хороша розчинність багатьох речовин у воді: амоніак, спирт, цукор, ацетон, оцтова кислота тощо. Оцтова кислота

6. Водневий зв'язок відіграє важливу роль в утворенні структури білків та нуклеїнових кислот. Без водневого зв'язку молекули ДНК і білків не змогли б утримувати свою просторову форму. Водневий зв’язок відповідає за формування вторинної структури білка. Водневий зв’язок тримає дві спіралі ДНК разом. Якби цей зв’язок був ковалентним (дуже міцним), ДНК не змогла б «розстібатися» для копіювання інформації. Завдяки водневим зв’язкам: ДНК зберігає спадкову інформацію; можливе точне копіювання ДНК під час поділу клітин; забезпечується стабільність генетичного матеріалу.

Який зв'язок називається водневим?2. Які речовини утворюють водневі зв’язки? Які умови виникнення водневого зв’язку? 3. Визначте, у яких речовинах можливе утворення водневого зв’язку: А. HCl Б. H₂O В. NH₃ Г. CH₄ Д. HF

Водневий зв'язок зумовлює:1) аномалію води при замерзанні, густина льоду менша за густину рідкої води (водойми не промерзають до дна); 2) підвищення температури кипіння та плавлення;високий поверхневий натяг води;аномально високу теплоємність води;5) підвищення розчинності речовин у воді; 6) формування вторинної структури білків та подвійної спіралі ДНК4. Чому водневий зв’язок важливий?

5. Вправа «Так чи ні»Водневий зв’язок є внутрішньоядерною взаємодією. 2. Водневий зв’язок виникає між полярними молекулами. 3. Вода утворює водневі зв’язки. 4. Метан (СН4) утворює водневі зв’язки. 5. Водневий зв’язок впливає на температуру кипіння речовин. 6. Водневий зв'язок утримує разом ланцюги ДНК.  (Так)(Так)(Так)(Так)(Ні)(Ні)

7. Завдання «Зимове озеро» Уявіть, що водневий зв'язок раптом зник. Опишіть долю озера та його мешканців узимку. Що станеться з льодом?6. Завдання «Прогноз» Температура кипіння етану (C2​H6​) становить −88 °C, а метанолу (CH3​OH) — +64,7 °C. Хоча їхні маси близькі, чому така колосальна різниця?