Sinh học Lớp 10. Liên hệ tính phân cực và liên kết hydrogen với tính dung môi, điều hòa nhiệt và các vai trò sinh học của nước.
Kiến thức cần nhớ
**1. Cấu tạo phân tử nước**
Một phân tử nước gồm một oxygen liên kết cộng hóa trị với hai hydrogen. Oxygen hút electron mạnh hơn nên phía oxygen mang điện tích âm một phần $\delta^-$, phía hydrogen mang điện tích dương một phần $\delta^+$. Phân tử phân cực nhưng tổng điện tích vẫn bằng 0.
**2. Liên kết hydrogen giữa các phân tử**
Điện tích phần dương của H trong một phân tử hút điện tích phần âm của O ở phân tử khác, tạo liên kết hydrogen. Mỗi liên kết tương đối yếu nhưng số lượng lớn tạo ra các tính chất đặc biệt của nước.
**3. Nước là dung môi sinh học quan trọng**
Tính phân cực giúp nước bao quanh ion và nhiều phân tử phân cực, tạo môi trường cho phản ứng và vận chuyển chất. Các chất không phân cực như dầu không tan tốt trong nước. Vì vậy không được nói nước hòa tan mọi chất.
**4. Tính liên kết và bám dính**
- **Liên kết/cohesion:** các phân tử nước hút nhau, góp phần tạo sức căng bề mặt và cột nước liên tục.
- **Bám dính/adhesion:** nước hút bề mặt phân cực khác, hỗ trợ hiện tượng mao dẫn.
Hai tính chất phối hợp trong vận chuyển nước ở thực vật.
**5. Nhiệt dung riêng cao**
Cần nhiều năng lượng để phá vỡ một phần mạng liên kết hydrogen trước khi các phân tử chuyển động nhanh hơn. Vì vậy nước hấp thụ hoặc giải phóng nhiều nhiệt mà nhiệt độ thay đổi tương đối chậm, giúp ổn định nhiệt độ tế bào, cơ thể và môi trường.
**6. Nhiệt hóa hơi cao và làm mát**
Những phân tử có năng lượng cao thoát khỏi bề mặt khi nước bay hơi, mang theo nhiệt. Mồ hôi bay hơi làm mát da và thoát hơi nước có thể làm mát lá. Hiệu quả giảm khi không khí quá ẩm vì bay hơi khó hơn.
**7. Nước tham gia phản ứng và duy trì cấu trúc**
Nước là chất tham gia trong thủy phân, có thể được tạo ra trong phản ứng ngưng tụ và góp phần duy trì thể tích, áp suất tế bào. Vai trò của nước không chỉ là “chất chứa” thụ động.
**8. Lỗi cần tránh**
- Cho rằng phân tử nước mang điện tích tổng.
- Nhầm liên kết O–H trong phân tử với liên kết hydrogen giữa các phân tử.
- Cho mọi chất đều tan trong nước.
- Giải thích làm mát bằng việc nước bay hơi giải phóng nhiệt vào da.
ezonthi