Водородная связь

Цели урока: актуализировать, обобщить и расширить знания учащихся о водородной связи; показать биологическое значение водородной связи и действие различных факторов на водородную связь.

Оборудование: компьтер, мультимедийный проектор, презентация (Приложение 3);   штатив для пробирок, пробирки, стекляная палочка.

Вещества и реактивы: вода, этиловый спирт, уксусная кислота, глицерин, азотная кислота,   р-р сульфата меди, водный раствор куриного белка.

Методы и методические приемы: словесный, наглядный, демонстрационный.

Информационные источники: (Приложение 2)

II.Проверка домашнего задания

Проверка домашенего задания проводится в форме беседы по вопросам и выполнения отдельными учащимися индивидуальных заданий.

Беседа по вопросам.

1. Какими особенностями характеризуется строение атомов металлов?
2. Что такое металлическая связь?
3. Что представляет собой металлическая кристаллическая решетка?
4. Как особенности строения металлов – простых веществ сказываются на их физических свойствах?

Индивидуальные задания.

№1. Составить схему строения и записать электронную конфигурацию атома индия. Определить, к какому семейству химических элементов принадлежит индий.

№2.Какой объем водорода выделится при взаимодействии 0,7 моль цинка с соляной кислотой ?

№3.Найти массу 0,75 моль железа.

По ходу изучения материала учащиеся формируют опорный конспект (Приложение 1).

– Мы продолжаем изучать типы химических связей. Какие типы химических связей вы уже знаете?

Предполагаемый ответ ученика.

– Ковалентная полярная, ковалентная неполярная, ионная, металлическая.

– На сегодняшнем уроке мы рассмотрим еще один вид химической связи – водородную связь. Запишите тему урока (слайд №1). Сегодня мы выясним, какие вещества образуют водородную связь, определим виды водородной связи, установим, как водородная связь влияет на свойства веществ и каково её биологическое значение, а также установим факторы, разрушающе действующие на водородную связь.

Впервые с водородной связью вы познакомились, когда изучали аммиак. При изучении этилового спирта, уксусной и муравьиной кислот тоже говорили о водородной связи. Дадим определение водородной связи (слайд №2).

Задание.

Запишите в тетрадь определение водородной связи.

– Какие виды водородной связи существуют? Почему они так называются? (Слайд №3)

Задание.

Запишите в тетрадь виды водородной связи в виде схемы. Лист разделите на две половины.

– Рассмотрим более подробно межмолекулярную водородную связь. Она характерна для следующих веществ: воды, спиртов, карбоновых кислот, аммиака, фтороводорода.

(Слайды № №4-8)

Задание.

Запишите в левой колонке вещества, между молекулами которых образуется водородная связь.

– При изучении других типов химической связи мы говорили, какими характерными свойствами обладают вещества, образованные той или иной химической связью. Для веществ с межмолекулярной связью также присущи особые свойства.

1. Наличием водородной связи объясняется тот факт, что даже вещества с небольшими относительными молекулярными массами при обычных условиях представляют собой жидкости (вода, спирты – метанол, этанол, пропанол, карбоновые кислоты – мураьиная, уксусная) или легко сжижаемые газы (фтороводород, аммиак). (Слайд №9)
2. Некоторые спирты – метанол, этанол, глицерин, этиленгликоль, уксусная и муравьиная кислоты неограничеснно растворяются в воде. (Слайд №10) (Демонстрация растворения в воде глицерина, уксусной кислоты и этилового спирта).
3. Образованием водородных связей объясняется аномально высокие температуры кипения (100⁰) и температуры плавления (0⁰) воды и других веществ. (Слайд №11)
4. Водородные связи в немалой степени способствуют образованию кристаллов в виде снежинок и измороси. (Слайд №12)

Задание.

Запишите в тетрадь особенные свойства веществ, образованных водородной связью.

– Теперь рассмотрим вещества с внутримолекулярной водородной связью. Заполняем правую колонку опорного конспекта.

К веществам с внутримолекулярной водородной связью относятся природные биополимеры – пептиды и нуклеиновые кислоты.

1. В молекулах белков водородная связь определяет вторичную структуру. (Слайд № 13) Полипептидная цепь закручена в спираль, витки которой удерживаются от раскручивания за счет образования водородных связей между пептидными фрагментами участков белковой молекулы.
2. Двойная спираль ДНК построена по принципу комплементарности. (Слайд №14)

Напротив аденинового нуклеотида (А) одной полунуклеотидной цепи всегда располагается только тиминовый нуклеотид (Т) другой полинуклеотидной цепи, а напротив гуанинового (Г) нуклеотида – цитозиновый (Ц) нуклеотид. Между этими нуклеотидами возникают водородные связи: между А и Т – две водородные связи, между Ц и Г – три.

Задание.

Запишите названия веществ с внутримолекулярной водородной связью.

– Каково значение внутримолекулярной водородной связи? (Слайд №15)

1. Внутримолекулярная водородная связь имеет большое значение в организации структур белковых молекул.
2. Внутримолекулярная водородная связь определяет функционирование нуклеиновых кислот: хранение и передача наследственной информации (репликация, транскрипция, трансляция).

Задание.

Запишите во второй колонке значение внутримолекулярной водородной связи.

– Каков механизм образования водородной связи?

Механизм образования водородной связи имеет двойную природу. (Слайд №16)

С одной стороны, он состоит в электростатическом притяжении атома водорода, имеющего частично положительный заряд, и атома кислорода (фтора или азота), имеющего частично отрицательный заряд. С другой стороны, в образование водородной связи вносит свой вклад и донорно-акцепторное взаимодействие между почти свободной орбиталью атома водорода и неподеленной электронной парой атома кислорода (фтора или азота).

Задание.

Запишите соответствующую схему в тетрадь.

– Водородная связь непрочная. Она легко может разрушаться в белковых молекулах. Белки денатурируют. Денатурация бывает обратимой и необратимой. Обратимая денатурация белков имеет социальное значение. Денатурирующими факторами белков человеческого организма могут служить вибрации, высокие температуры, электромагнитное излучение, химические вещества. (Слайд №17)

Задание.

Запишите факторы, которые оказывают на белок человеческого организма денатурирующее воздействие.

Беседа по вопросам.

– Используя составленный опорный конспект, ответьте на вопросы.

1. Какая химическая связь называется водородной?
2. Какие виды водородной связи существуют?
3. Для каких веществ характерна межмолекулярная водородная связь?
4. Какие особые свойства присущи веществам с межмолекулрной водородной связью?
5. Для каких веществ характерна внутримолекулярная водородная связь?
6. Каково значение внутримолекулярной связи?
7. Каков механизм образования водородной связи?

V.Домашнее задание.

Выучить опорный конспект, ответить на вопросы №№1, 2, 3, 4, 5, 6 параграфа 6.