2015-2016学年高中化学-2.3.2溶解性-手性-无机含氧酸分子的酸性课件-新人教版选修3

第二课时溶解性手性无机含氧酸分子的酸性XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页学习目标思维脉络1.了解影响物质溶解性的因素及相似相溶规律。2.了解手性分子及在生命科学等方面的应用。3.了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二一、物质的溶解性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.影响物质溶解性的因素:外界条件—有温度、压强等分子结构—“相似相溶”规律氢键—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,溶解度越大反应—溶质与水发生反应时可增大其溶解度,如SO2与H2O生成H2SO3XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二练一练1根据“相似相溶”规律,你认为下列物质在水中溶解度较大的是()A.乙烯B.二氧化碳C.二氧化硫D.氢气解析:H2O分子为极性分子,水是极性溶剂,C2H4、CO2、H2三种分子均为非极性分子,SO2是极性分子构成的物质,根据“相似相溶”规律,C项正确。答案:CXINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二练一练2下列说法不正确的是()A.HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.HF的熔沸点高于HCl是由于HF分子之间可以形成氢键C.I2易溶于苯可以用相似相溶原理解释D.甲烷可与水形成氢键这种化学键解析:对于同种结构的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,A项正确;分子中含有H时,可以和N、O、F形成氢键,氢键不是化学键,B项正确,D项错误;I2和苯都是非极性分子,C项正确。答案:DXINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二二、手性与无机含氧酸的酸性1.手性(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作手性分子。如乳酸:()分子。XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二2.无机含氧酸分子的酸性(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。如酸性强弱:HClOHClO2HClO3HClO4。(2)如果把含氧酸的通式写成(HO)mROn的形式,成酸元素R相同时,则n值越大,酸性也就越强。XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二练一练3下列物质中不存在手性异构体的是()A.BrCH2CHOHCH2OHB.C.CH3CHOHCOOHD.CH2CH2XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二解析:判断一种有机物是否具有手性异构体,要看其是否含有手性碳原子。手性碳原子必须是饱和碳原子,饱和碳原子所连有的原子和原子团必须不同。A项中BrC3H2C2HOHC1H2OH,2号碳原子是饱和碳原子,且连有四个不同的原子或原子团,所以存在手性异构体。B项中,带*的碳原子是饱和碳原子,且连有四个不同的原子团,所以存在手性异构体。C项中C3H3C2HOHC1OOH,2号碳原子是饱和碳原子,且连有四个不同的原子团,所以存在手性异构体。答案:DXINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页一二练一练4下列无机含氧酸分子中酸性最强的是()A.HNO2B.H2SO3C.HClO3D.HClO4解析:根据无机含氧酸酸性强弱的判断方法可知,HNO2和H2SO3是中强酸,HClO3是强酸,而HClO4的酸性最强。答案:DXINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二物质的溶解性问题导引1.为什么NH3在水中溶解度极大?提示NH3在水中的溶解度极大,除了NH3为极性溶质,H2O为极性溶剂之外,还因为NH3分子与水分子之间形成氢键——“”和“”,从而使其在水中的溶解度增大。由此可见,若溶质分子能与溶剂分子形成氢键,可使其溶解度增大。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二2.当向碘水溶液中加入CCl4时,为什么会出现分层的现象?而向分层后的溶液中加入浓KI水溶液时为什么溶液的紫色又变浅?提示当向碘水中加入CCl4时,由于I2为非极性溶质,CCl4为非极性溶剂,H2O为极性溶剂,所以I2在CCl4中的溶解度大于其在水中的溶解度,所以溶液分层后下层为CCl4层,上层为水层,而溶解在CCl4中的I2较多,故下层为紫红色,上层为无色。再加入KI时,I2+KIKI3,此时的水溶液为KI3溶液。由于I2能与I-反应从而增大其在水中的溶解度,故CCl4层溶液的紫色变浅。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二名师精讲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CCl4,因为蔗糖、氨、水都是极性分子;而萘和碘易溶于CCl4,难溶于水,因为萘、碘和CCl4都是非极性分子。离子化合物是强极性物质,很多易溶于水。2.氢键溶剂与溶质之间存在氢键,溶解性好,溶质分子不能与水分子形成氢键,在水中溶解度就比较小。如NH3极易溶于水,甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶,就是因为它们与水形成了分子间氢键的原因。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二3.分子结构的相似性“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇分子中的—OH与水分子中的—OH相近,因而乙醇能与水互溶。当然,乙醇分子由于—OH的极性较强,易与H2O形成氢键也是其互溶的原因。而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大,烃基是非极性基团,是疏水亲油基团。戊醇在水中的溶解度明显减小。烃基越大的醇在水中的溶解度就越小。羧酸也是如此。4.反应如果溶质与水能发生化学反应,也会增大溶质的溶解度。如SO2与水发生反应生成H2SO3,而H2SO3可溶于水,因此,SO2的溶解度较大。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二例题1将几种物质在水和四氯化碳中的溶解情况填入下表:蔗糖磷酸碘萘(1)水(2)四氯化碳其原因是。解析:分析题给物质和溶剂的分子极性可知,蔗糖、磷酸、水是极性分子,而碘、萘、四氯化碳是非极性分子。根据“相似相溶”的规律,得出结论。答案:(1)易溶易溶难溶难溶(2)难溶难溶易溶易溶根据“相似相溶”规律判断,即极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质易溶于非极性溶剂探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二方法技巧一种试剂溶解度的大小一般从以下几个方面进行分析:(1)分子的极性;(2)能否与水分子形成氢键;(3)分子的结构是否相似;(4)是否与水反应。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二􀎥变式训练1􀎥从溴水中提取溴的过程中,可供选择的有机试剂是()A.苯、酒精B.汽油、甘油C.四氯化碳、直馏汽油D.二硫化碳、乙醇解析:从溴水中提取溴要求该有机试剂(萃取剂)必须易溶解溴,且与水难溶,只有这样才能使溴转移到有机溶剂中与水分离。Br2属于非极性分子,易溶于苯、汽油、CCl4、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,故正确答案为C。答案:C探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二手性分子问题导引乳酸分子的手性关系手性分子之间有何异同?手性分子有什么用途?提示手性分子的分子式相同,但空间结构互为镜像,互为同分异构体。手性分子用于生产手性药物、生产手性催化剂等。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二名师精讲1.手性碳原子连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。用*C来标记。具有手性的有机物,是因为其含有手性碳原子造成的。如:R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或原子团。判断一种有机物是否具有手性异构体,就看其含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或原子团。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二2.手性异构体和手性分子如果一对分子,它们的组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠,这对分子互称为手性异构体,又叫对映异构体、光学异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。如上图所示的两个分子,化学组成完全相同,但是无论如何旋转都不能使二者重叠,它们具有不同的三维结构。显然,结构不同的分子,性质也不同。构成生命体的有机分子绝大多数是手性分子,许多主要的生物活性是通过严格的手性匹配产生分子识别而实现的。3.手性分子的用途(1)常见手性分子:构成生命体的绝大多数分子为手性分子。两个手性分子的性质不同,且手性有机物中必含手性碳原子。(2)手性分子的应用:生产手性药物、手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二例题2下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3CH2OHC.D.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项中C只连有Cl、F2种原子,故A项错误;分子中两个C分别连有2种和3种不同的原子或原子团,故B项错误;探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二分子中1、3号C结构对称,故2号C连有3种原子或原子团,1、3号相同均连有3种不同原子或原子团,故C项错误;分子中2号C连有—CH3、—H、—COOH、—OH4种不同的原子或原子团,故D项正确。答案:D方法技巧判断手性分子,关键是找到手性碳原子,故分析手性碳原子是否存在是解这类题的关键。一般要分析目标碳原子连接的原子或原子团是否不同,所处的环境是否有差异。若是手性碳原子则连接的原子或原子团所处的环境是不同的,即连在同一个碳原子上的四个原子或原子团是互不相同的。探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二􀎥变式训练2􀎥下列有机物分子中属于手性分子的是()①乳酸[CH3CH(OH)COOH]②2-丁醇③④丙三醇A.①B.①②C.①②③D.①②③④探究三XINZHIDAOXUE新知导学DANGTANGJIANCE当堂检测ZHONGNANTANJIU重难探究首页探究一探究二解析:写出各分子的结构简式:①、②、③、④,可知①②③中存在手性碳原子(用*标记的),而④中中间的碳原子连有2个相同的—CH2OH,不是手性碳原子。答案:C探究三XINZHIDAOXUE新知