高中化学选修三（人教版 课件）-第二章　分子结构与性质 2.3.2.pptx

1、第第 2 课时课时 溶解性、手性、无机含溶解性、手性、无机含 氧酸分子的酸性氧酸分子的酸性 目标导航 预习导引 1.了解常见物质的溶解性,能用“相似相溶”原理来解释有 关物质的溶解性。 2.了解手性原子、手性分子的概念,能准确判断有机物中 是否含有手性碳原子。 3.掌握常见酸的酸性强弱,能比较不同含氧酸的酸性强弱 1.从结构的角度认识“相似相溶”规律。 2.学会判断手性分子。 3.能判断与解释无机含氧酸的酸性强弱 目标导航 预习导引 一 二 三 一、溶解性一、溶解性 1.“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质 一般能溶于极性溶剂。 2.应用:水是极性溶剂,根据“相似相溶”的

2、规律,极性溶质比非极性 溶质在水中的溶解度大。 如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越 好。相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较 小。 此外,“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。例如,乙醇能与水 互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。 目标导航 预习导引 一 二 三 为什么NH3极易溶于水,而CH4难溶于水? 答案:NH3是极性分子,CH4为非极性分子,而水是极性分子,根据 “相似相溶”规律,NH3易溶于水,而CH4不易溶于水。并且NH3与 H2O分子之间还可以形成氢键,使得NH3更易溶于水。 目标导航 预习导引 一 二 三 二、手性二、手性 具有完全相同的

3、组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一 样互为镜像,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体。有手性 异构体的分子叫做手性分子。 目标导航 预习导引 一 二 三 三、无机含氧酸分子的酸性三、无机含氧酸分子的酸性 我们常把H2SO4、HNO3等无机含氧酸看成是由氢离子和酸根离 子组成的。实际上在含氧酸分子结构中,氢离子却是和酸根上的一 个氧相连接的,故两种酸的结构可表示为 通过比较常见同种元素形成的含氧酸的酸性强弱后不难看出,对 于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸 性越强。 化学上有一种见解,认为含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成 酸元素R相同,则n值越大,酸性

4、越强。 、。 目标导航 预习导引 一 二 三 强酸溶液的酸性一定强于弱酸溶液的酸性吗? 答案:不一定。溶液的酸性取决于溶液中氢离子浓度的大小,氢 离子浓度越大,溶液的酸性越强。 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 一、影响物质溶解性的因素一、影响物质溶解性的因素 1.内因:(1)分子结构“相似相溶”规律。 (2)氢键如果溶质与溶剂之间能形成氢键,则溶解度增大,且 氢键作用力越大,溶解度越大。 (3)发生反应溶质与水发生反应时可增大其溶解度,如SO2与 H2O反应生成H2SO3,SO3与H2O反应生成H2SO4,NH3与H2O反应生 成NH3 H2O等。 2.外因:(1)温度一定压强下,温

5、度越高,气体的溶解度越小,而 大部分固体物质的溶解度越大。 (2)压强一定温度下,压强越大,气体的溶解度越大。 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 【例1】 从碘水中提取碘,可供选择的有机溶剂是 ( ) A.苯、酒精 B.汽油、甘油 C.四氯化碳、汽油 D.二硫化碳、酒精 解析:从碘水中提取碘要求碘在该有机溶剂(萃取剂)中的溶解度 比在水中的大,且有机溶剂与水互不相溶、不反应,碘不与有机溶 剂反应,只有这样才能使碘转移到有机溶剂中,从而与水分离。碘 属于非极性分子,易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂, 但甘油、酒精由于分子中存在OH,能与水互溶,所以不能用作萃 取剂,故答案为C。

6、答案:C 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 碘单质在水中的溶解度很小,但在CCl4中的溶解度很大,这是因为 ( ) (导学号52700032) A.CCl4与I2相对分子质量相差较小,而H2O与I2相对分子质量相差 较大 B.CCl4与I2都是直线形分子,而H2O不是直线形分子 C.CCl4和I2都不含氢元素,而H2O中含有氢元素 D.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子 解析:CCl4是非极性分子,I2是非极性分子,水是极性分子,所以根 据“相似相溶”原理可知,碘单质在水中的溶解度很小,但在CCl4中的 溶解度很大。 答案:D 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 二

7、、手性碳原子的判断二、手性碳原子的判断 当4个不同的原子或基团连接在碳原子上时,这个碳原子是不对 称的。这种分子和它“在镜中的像”就不能重叠,因而表现为“手性”。 手性分子中的不对称碳原子称为手性原子。例如:CHBrClF是一个 简单的手性分子,下图所示的两个分子互为镜像。 CHBrClF手性分子 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 【例2】 下列化合物中含有手性碳原子的是( ) A.CCl2F2 B.CH3CH2OH C. D. 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 解析:中心原子连有四个不同的原子或基团,化合物的分子才具有手 性。A项,C原子只连有 Cl、F 2种原子,故 A项错

8、误; 分子中两个 C原子分别连有 2种和 3种不同的原 子或原子团,故 B项错误; 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 分子中 1、3号 C原子结构对称,故 2号 C原子连有 3 种原子或原子团,1、3号 C原子各连有 2个氢原子、1个碳原子和 1个OH,即 1、3号 C原子连有 3种不同原子或原子团,故 C项错 误; 分子中 2号 C原子连有CH3、H、 COOH、OH 4种不同的原子或原子团,2号 C原子为手性碳原子, 故 D 项正确。 答案:D 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 下列有机物分子中属于手性分子的是( ) (导学号52700033) 乳酸CH3CH(OH)COO

9、H 2-丁醇 A. B. C. D. 丙三醇 一 二 三 知识精要 典题例解 迁移应用 解析:写出各分子的结构简式: 、 、 ,可知中存 在手性碳原子(用*标记的)。中 2 号碳原子连有 2 个相同的 CH2OH,不是手性碳原子,1、3 号碳原子也不是手性碳原子。 答案:C 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 三、无机含氧酸的酸性三、无机含氧酸的酸性 1.经验规律:含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟 基氧原子的数目增多而增强,即(HO)mROn中n值越大,酸性越强,n值 与酸性强度的一般关系是: 2.解释:n值越大,则R的正电性越高,导致ROH中O的电子向R 偏移,因

10、而在水分子的作用下就越容易电离出H+,酸性越强。 n 0 弱酸 如 HClO 1 中强酸 如H2SO3 2 强酸 如 HNO3 3 极强酸 如 HClO4 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 H3PO4、HClO4、H2SO4的酸性由强到弱的顺序 是 。 答案:HClO4H2SO4H3PO4 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 【例3】 20世纪60年代,美国化学家鲍林提出了一个经验规则:设 含氧酸的化学式为HnROm,其中(m-n)为非羟基氧原子数。鲍林认为 含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m-n)的关系如下表: (导学号 52700034) 试简要回答下列

11、问题: (1)按此规则判断,H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺 序为 。 (2)H3PO3和H3AsO3的形式一样,但酸性强弱相差很大。已知 H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,试推断H3PO3和H3AsO3的分子结 构: 。 (3)按此规则判断碳酸应属于 酸,与通常认为的碳酸的 强度是否一致? ,其可能的原因是 。 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析:(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得: 酸性:H3AsO4H2CrO4H3AsO3,则H3PO3分子中非羟基氧原子的数 目应大于H3AsO3分子中非羟基氧原子的数目,且H3AsO3为弱酸

12、,所 以可推知H3AsO3中没有非羟基氧原子,H3PO3和H3AsO3的分子结构 分别为 、。 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 (3)H2CO3中非羟基氧原子数为1,应为中强酸,与通常认为碳酸是 弱酸不一致。其可能原因是溶于水的那部分CO2并不能完全转化 为H2CO3。 答案:(1)H3AsO4H2CrO4HMnO4 (3)中强 不一致 溶于水的那部分CO2不能完全转化为H2CO3 (2)、 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 已知含氧酸可用通式XOm(OH)n表示,如X是S,m=2,n=2,则这个式 子表示为H2SO4。一般而言,该式中m大的是强酸,m小的是弱酸。 下列各含氧酸中酸性最强的是( ) A.HClO3 B.H2SeO3 C.H2BO2 D.HMnO4 解析:HClO3可写成ClO2(OH),m=2;H2SeO3可写成 SeO(OH)2,m=1;H2BO2可写成B(OH)2,m=0;HMnO4可写成 MnO3(OH),m=3,故选D。 答案:D