1、1第 2 课时 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性1了解物质的溶解性与分子结构的关系。2能够辨认简单的手性分子，了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。3掌握常见含氧酸酸性强弱的判断方法。(重点)溶 解 性基础初探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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳。萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。2影响物质溶解性的因素(1)外界因素：主要有温度、压强等。(2)氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(3)分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大。如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(4)溶质是
2、否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会增大。如 SO2与水反应生成的 H2SO3 可溶于水，故 SO2 的溶解度 增大。探究升华思考探究PtCl2(NH3)2 可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。问题思考：(1)PtCl2(NH3)2 是平面四边形结构还是四面体结构？【提示】 根据 PtCl2(NH3)2 可以形成两种固体，即其有两种同分异构体，可知其结构应为平面四边形结构，若为四面体结构则无同分异构体。2(2)淡黄色的 PtCl2(NH3)2 是极性分子还是非极性分子？其空间构型是怎样的？【提示】 淡黄色的 PtCl2(NH3)2 在
3、水中溶解度小，根据相似相溶 规律，应为非极性分子，其空间构型 为 。(3)黄绿色的 PtCl2(NH3)2 是极性分子还是非极性分子？其空间构型是怎样的？【提示】 黄绿色的 PtCl2(NH3)2 在水中溶解度较大，应为极性分子，其空间构型为 。认知升华物质溶解性的判断与比较1依据“相似相溶”规律非极性溶质一般易溶于非极性溶剂，难溶于极性溶剂；极性溶质一般易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂。2依据溶质与溶剂之间是否存在氢键如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶质溶解度增大且氢键作用力越大，溶解性越好。如：NH 3、HF 极易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等
4、易溶于水，就是因为它们与水形成分子间氢键。3依据分子结构的相似性溶质与溶剂分子结构的相似程度越大，其溶解度越大。如烃基越大的醇(羧酸、醛) 在水中的溶解度越小。题组冲关1在相同条件下，SO 2 在水中的溶解度比 CO2 在水中的溶解度( )A大 B小C一样 D无法比较3【解析】 水为极性溶剂，SO 2为极性分子，而 CO2为非极性分子，根据“相似相溶原理” ，可知相同条件下，SO 2 在水中的溶解度大于 CO2 在水中的溶解度。【答案】 A2从碘水中提取碘，可供选择的有机溶剂是( )【导学号：90990057】A苯、酒精 B汽油、甘油C四氯化碳、汽油 D二硫化碳、乙醇【解析】 从碘水中提取碘要
5、求碘在该有机溶剂(萃取剂)中的溶解度比在水中的溶解度大，且有机溶剂与水互不相溶，只有 这样 才能使碘转移到有机溶剂中与水分离。碘属于非极性分子，易溶于苯、汽油、CCl 4、乙醇等有机溶剂，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。【答案】 C3下列说法中正确的是( )A极性分子构成的溶质一定易溶于极性分子构成的溶剂之中，非极性分子构成的溶质一定易溶于非极性分子构成的溶剂中B溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳C白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳D水分子
6、是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性分子【解析】 很多有机物分子都是极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，而有机物之间的溶解度却很大，所以 A 项错误。溴分子是非极性分子，故 B 项错误 。二氧化碳 (O=C=O)是非极性分子，D 项错误。【答案】 C4用“易溶”或者“不易溶”表示出下列几种晶体在水和四氯化碳中的溶解情况：食盐 蔗糖 硫酸 碘 萘4水四氯化碳【解析】 蔗糖、硫酸和水分子都是极性分子，碘、萘和四氯化碳都是非极性分子，根据相似相溶原理，可知蔗糖、硫酸易溶于水，而碘和萘易溶于四氯化碳中。【答案】 食盐 蔗糖 硫酸 碘 萘水 易溶 易溶 易溶 不易溶 不易溶四氯化碳
7、 不易溶 不易溶 不易溶 易溶 易溶手 性基础初探1手性异构体具有完全相同的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。2手性分子有手性异构体的分子叫做手性分子，如乳酸( )分子。探究升华思考探究(1) 中有几个手性碳原子？【提示】 1 个。5(2)有机物 具有手性，其与 H2 发生加成反应后，其产物还有手性吗？【提示】 原有机物中与OH 相连的碳原子为手性碳原子，与 H2 加成后，该碳原子连有两个乙基，不再具有手性。认知升华手性分子的判断方法1观察实物与其镜像能否重合，如果不能重合，说明是手性分子。如图：2观察有机物分子中是否有手性碳原子，如
8、果有一个手性碳原子，则该有机物分子就是手性分子，具有手性异构体。含有两个手性碳原子的有机物分子不一定是手性分子。题组冲关1莽草酸的分子结构模型如图所示(分子中只有 C、H、O 三种原子)。其分子中手性碳原子的个数为( )A1 B2C3 D4【解析】 由图中的分子结构模型可以看出莽草酸的结构简式为，故 连 有羟基的三个碳原子都是手性碳原子。6【答案】 C2下列分子中，不含手性碳原子的是( )【导学号：90990058】【解析】 如果一个碳原子连接四个不同的原子或原子团，这样的碳原子叫手性碳原子，B 选项中的物 质不含这样的碳原子。【答案】 B3丙氨酸CH 3CH(NH2)COOH分子为手性分子，
9、它存在对映异构，如图所示。下列关于丙氨酸CH 3CH(NH2)COOH的两种对映异构 (和)的说法正确的是( )A和结构和性质完全不相同B 和呈镜面对称，具有不同的分子极性C 和都属于非极性分子D和中化学键的种类与数目完全相同【解析】 当四个不同的原子或原子团连接在同一个 C 原子上时，这个 C原子称为手性 C 原子。但是，这种对称只对物理性 质有较大影响，无 论是化学键还是分子的极性都是相同的。【答案】 D4已知 3氯2丁氨酸的结构简式为7，请回答：(1)3氯2丁氨酸分子中含有_个手性碳原子。(2)3氯2丁氨酸的一对对映异构体可用简单的投影式表示为，则另一对对映异构体的简单投影式应为和_ 。
10、【解析】 根据手性碳原子周围连接四个不同的基团或原子这一规律可以判断出该物质的中间两个碳原子为手性碳原子；参照例子可以知道对映异构体关系就像我们照镜子一样，某物 质的对映异构体就是该物质在镜子中的“形象” 。【答案】 2 8无 机 含 氧 酸 分 子 的 酸 性基础初探1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。2含氧酸的通式可写成(HO) mROn，若成酸元素 R 相同，则 n 值越大，酸性越强。探究升华思考探究无机含氧酸的化学式可以用(HO) mXOn来表示(X 代表成酸元素，n 代表 XO基中的氧原子数，m 代表 OH 数)，则 n 值越大，m 值越小，该酸的酸
11、性就越强。问题思考：(1)硫酸、磷酸的结构为 ， ，则它们的酸性强弱是怎样的？【提示】 硫酸可写为(HO) 2SO2，磷酸可写为(HO) 3PO，n 值分别是 2、1，m值分别是 2、3，由 n 值越大、 m 值越小， 该酸的酸性就越强，因此硫酸的酸性强于磷酸。(2)HClO3、H 2SeO3、H 2BeO2、HMnO 4 四种含氧酸中酸性最强的是哪种酸？【提示】 HClO 3 可写成(HO)ClO 2，n2；H 2SeO3 可写成(HO)2SeO，n1；H 2BeO2 可写成(HO) 2Be，n0；HMnO 4 可写成(HO)MnO 3，n3，因此酸性最强的为 HMnO4。认知升华无机含氧酸
12、酸性强弱的比较1对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。例如，酸性：HClO 4HClO 3HClO 2HClO。92同主族相同化合价的不同种元素，中心原子 R 的原子半径越小，酸性越强。例如，原子半径：ClBrI，故酸性：HClO 3HBrO 3HIO 3。3结构相似的含氧酸，中心原子吸引电子的能力(氧化性)越强，其相应酸的酸性越强。例如，酸性：H 2SO3H 2SeO3H 2TeO3。4酸分子中不与氢原子相连的氧原子的数目越多，酸性越强。如含氧酸通式(HO) mROn中，n 为非羟基氧原子(即不与氢相连的氧原子)的数目，n 值越大，酸性越强。如：n0，极弱酸，如硼酸
13、(H 3BO3)；n1，中强酸，如亚硫酸(H 2SO3)；n2，强酸，如硫酸(H 2SO4)、硝酸(HNO 3)；n3，极强酸，如高氯酸(HClO 4)。5同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性可根据元素非金属性的强弱进行比较。(1)同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐减弱。(2)同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧酸的酸性逐渐增强。题组冲关1下列各组酸中，酸性依次增强的是( )AH 2CO3、H 2SiO3、H 3PO4BHNO 3、H 3PO4、H 2SO4CHI、HCl、H 2SDHClO、HClO 3、HClO 4【解析】 将酸写成通式：(HO) mROn，R 相
14、同，n 值越大，酸性越强；再根据元素非金属性强弱进行判断。 A 项非金属性：C Si，酸性：H 2CO3H 2SiO3，错误；B 项非金属性：NP ，酸性：HNO 3H 3PO4，错误；C 项 HCl 是强酸，H 2S 是弱酸，错误；D 项由通式(HO) mClOn，可得 n 值依次为 0、2、3，从而得酸性强弱关系正确。【答案】 D2无机含氧酸酸性的强弱规律为成酸元素的化合价越高，酸性越强。下列说法正确的是( ) 【导学号：90990059】根据这一规律高氯酸是强酸10H 3PO4 的酸性比盐酸的酸性强碳酸和亚硫酸的酸性不好比较硝酸与磷酸的酸性强度一样A BC D【解析】 一般认为，成酸元素
15、的化合价越高其酸性越强。盐酸为非含氧酸，不适用此规律，错；硝酸与磷酸非同一元素的含氧酸，分别为一元强酸和三元中强酸， 错。【答案】 C3下列物质的酸性强弱比较正确的是( )AHBrO 4HIO 4 BH 2SO4H 3PO4CHClO 3 HClO DH 2SO4H 2SO3【解析】 同一主族从上到下非金属性依次减弱，最高价含氧酸的酸性依次减弱，A 项错 ；同一周期从左到右非金属性依次增强，最高价含氧酸的酸性依次增强，所以 B 项错；同一元素不同价 态的含氧酸中非 羟基氧原子越多，酸性越强，所以 C 项错，D 项正确。【答案】 D420 世纪 60 年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧
16、酸的化学式为 HnROm，其中(mn )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( mn) 的关系如下表：mn 0 1 2 3含氧酸酸性强弱弱 中强 强 很强实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4试简要回答下列问题：(1)按此规则判断 H3AsO4、H 2CrO4、HMnO 4 酸性由弱到强的顺序为_。(2)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一11致？_，其可能的原因是_。【解析】 (1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得：H3AsO4 H2CrO4 HMnO4mn 1 2 3酸性：H 3AsO4H 2CrO4HMnO 4。(2)H2CO3 中非羟基氧原子数为 1，应为中强酸，与通常认为的碳酸是弱酸不一致。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)H 3AsO4H 2CrO4HMnO 4(2)中强 不一致 溶于水的那部分 CO2 并不能完全 转化为 H2CO3
