2024高中化學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)第2課時(shí)溶解性手性和無機(jī)含氧酸的酸性教案新人教版選修3

PAGE8-第2課時(shí)溶解性、手性和無機(jī)含氧酸的酸性[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.能依據(jù)“相像相溶”規(guī)律分析物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性。2.相識手性異構(gòu)和手性分子。3.學(xué)會常見無機(jī)含氧酸酸性強(qiáng)弱的推斷方法。學(xué)生自主學(xué)習(xí)一、溶解性1．“相像相溶”規(guī)律非極性溶質(zhì)一般能溶于eq\o(□,\s\up3(01))非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于eq\o(□,\s\up3(02))極性溶劑。2．影響物質(zhì)溶解度的因素(1)假如溶質(zhì)與溶劑之間能形成eq\o(□,\s\up3(03))氫鍵，溶解度會增大。(2)分子結(jié)構(gòu)的eq\o(□,\s\up3(04))相像性會增大溶解度，如CH3OH中的—OH與H2O中的—OH相像，甲醇能與H2Oeq\o(□,\s\up3(05))互溶，而CH3CH2CH2CH2CH2OH中烴基eq\o(□,\s\up3(06))較大，因而戊醇在水中的溶解度eq\o(□,\s\up3(07))明顯減小。二、手性手性異構(gòu)體與手性分子具有eq\o(□,\s\up3(01))完全相同的組成和原子排列的一對分子，猶如左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱為eq\o(□,\s\up3(02))手性異構(gòu)體。有手性異構(gòu)體的分子叫做eq\o(□,\s\up3(03))手性分子。三、無機(jī)含氧酸分子的酸性1．無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)含氧酸分子之所以能顯示酸性，是因?yàn)槠浞肿又泻小狾H，而—OH上的H在水分子的作用下能夠電離出H＋而顯示肯定的酸性。2．無機(jī)含氧酸酸性的比較無機(jī)含氧酸的通式可寫成eq\o(□,\s\up3(01))(HO)mROn，假如成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越eq\o(□,\s\up3(02))高，導(dǎo)致R—O—H中O的電子向eq\o(□,\s\up3(03))R偏移的程度越大，在水分子的作用下越eq\o(□,\s\up3(04))易電離出H＋，酸性越eq\o(□,\s\up3(05))強(qiáng)。如酸性：HClOeq\o(□,\s\up3(06))＜HClO2eq\o(□,\s\up3(07))＜HClO3eq\o(□,\s\up3(08))＜HClO4，HNO2eq\o(□,\s\up3(09))＜HNO3，H2SO3eq\o(□,\s\up3(10))＜H2SO4等。1．互為手性異構(gòu)的兩個分子是同一種分子嗎？提示：不是。雖然互為手性異構(gòu)的兩個分子有極大的相像性，但兩個分子不能重合，即結(jié)構(gòu)不完全相同，不屬于同種分子。2．同一種元素的不同含氧酸，其酸性強(qiáng)弱有何規(guī)律？提示：含氧酸的通式(HO)mROn，假如成酸元素R相同，m相同時(shí)，n越大酸性越強(qiáng)。課堂互動探究一、“相像相溶”規(guī)律蔗糖和氨易溶于水，難溶于CCl4，因?yàn)檎崽?、氨、水都是極性分子而CCl4是非極性分子。離子化合物可看作是強(qiáng)極性溶質(zhì)，許多易溶于水。[即時(shí)練]1．下列最適合溶解硫粉(S8)的溶劑是()A．水 B．CH3OHC．CS2 D．CH3COOH答案C2．下列敘述不正確的是()A．鹵化氫易溶于水，不易溶于四氯化碳B．碘易溶于苯，微溶于水C．氯化鈉易溶于水，也易溶于食用油D．甲烷易溶于汽油，難溶于水答案C解析HX(X為鹵素)、H2O為極性分子，I2、CH4為非極性分子，CCl4、苯以及食用油和汽油為非極性溶劑。依據(jù)“相像相溶”規(guī)律，可知A、B、D項(xiàng)正確；NaCl為離子化合物，易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，故C項(xiàng)不正確。二、分子是否表現(xiàn)為手性的推斷有機(jī)物具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。假如1個碳原子所連接的4個原子或基團(tuán)各不相同，那么該碳原子為手性碳原子，用*C來表示。如：[即時(shí)練]3．下列物質(zhì)中不存在手性異構(gòu)體的是()答案D4．3氯2丁氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為，一個該有機(jī)物分子中含有__________個手性碳原子。其中一對對映異構(gòu)體用簡潔的投影表示為答案2解析3氯2丁氨酸中的手性碳原子共2個，表示為；參照題目給出的例子知，對映異構(gòu)體的關(guān)系就像照鏡子一樣，另一種對映異構(gòu)體就是該對映異構(gòu)體在鏡子中的“鏡像”。

三、無機(jī)含氧酸酸性強(qiáng)弱推斷的留意事項(xiàng)(1)無機(jī)含氧酸的酸性與其溶解度無關(guān)，并非溶解度越大，酸性越強(qiáng)。如HClO、H3PO4均易溶于水，但它們均不是強(qiáng)酸。(2)無機(jī)含氧酸分子中有幾個氫原子，該酸不肯定就是幾元酸。例如H3PO3的結(jié)構(gòu)簡式為，為二元酸。(3)同主族元素或同周期元素最高價(jià)含氧酸的酸性可依據(jù)元素的非金屬性強(qiáng)弱比較。[即時(shí)練]5．下列物質(zhì)的酸性強(qiáng)弱比較中，錯誤的是()A．HClO4＞HBrO4＞HIO4B．HClO4＞H2SO4＞H3PO4C．HClO4＞HClO3＞HClOD．H2SO3＞H2SO4＞H2S2O3答案D解析同一主族元素從上到下，非金屬元素最高價(jià)含氧酸酸性漸漸減弱，A正確；同一周期元素從左到右，非金屬元素最高價(jià)含氧酸酸性漸漸增加，B正確；對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)，所以C正確；H2SO4的酸性大于H2SO3，D不正確，雖然我們不熟識H2S2O3，但不影響推斷。6．20世紀(jì)60年頭美國化學(xué)家鮑林提出了一個閱歷規(guī)則：設(shè)含氧酸的化學(xué)式為HnROm，其中m－n為非羥基氧原子數(shù)。鮑林認(rèn)為含氧酸的強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)m－n的關(guān)系見下表。m－n0123含氧酸強(qiáng)度弱酸中強(qiáng)強(qiáng)很強(qiáng)實(shí)例HClOH3PO4HNO3HClO4試回答下列問題：(1)按此規(guī)則推斷H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到強(qiáng)的依次為____________________。(2)H3PO3和H3AsO3的形式一樣，但酸性強(qiáng)弱相差很大。已知H3PO3為中強(qiáng)酸，H3AsO3為弱酸，試推斷H3PO3和H3AsO3的分子結(jié)構(gòu)____________________________。(3)按此規(guī)則推斷碳酸應(yīng)屬于__________酸，與通常認(rèn)為的碳酸的強(qiáng)度是否一樣？____________。答案(1)H3AsO4＜H2CrO4＜HMnO4(3)中強(qiáng)不一樣解析(1)依據(jù)題中非羥基氧原子數(shù)與酸性強(qiáng)弱的關(guān)系可得：H3AsO4H2CrO4HMnO4m－n123酸性：H3AsO4＜H2CrO4＜HMnO4。(2)因?yàn)樗嵝訦3PO3＞H3AsO3，則H3PO3中非羥基氧的數(shù)目應(yīng)大于H3AsO3，且H3AsO3為弱酸，所以可以推知H3AsO3沒有非羥基氧原子，其分子結(jié)構(gòu)分別為(3)H2CO3中非羥基氧數(shù)目為1，應(yīng)為中強(qiáng)酸，與通常認(rèn)為碳酸是弱酸不一樣。本課歸納總結(jié)

學(xué)習(xí)效果檢測1．依據(jù)“相像相溶”規(guī)律，你認(rèn)為下列物質(zhì)在水中溶解度較大的是()A．乙烯 B．二氧化碳C．二氧化硫 D．氫氣答案C2．下列有機(jī)物分子中屬于手性分子的是()①乳酸[CH3CH(NH2)COOH]A．① B．①②C．①③ D．①②③④答案C3．下列敘述中正確的是()A．能電離出H＋的化合物除水外都是酸，分子中含有幾個氫原子它就是幾元酸B．無機(jī)含氧酸分子中含有幾個羥基，它就屬于幾元酸C．同一元素的含氧酸，該元素的化合價(jià)越高，其酸性越強(qiáng)，氧化性也越強(qiáng)D．H3PO4和H2CO3分子中非羥基氧的個數(shù)均為1，但它們的酸性不相近，H3PO4是中強(qiáng)酸而H2CO3是弱酸答案D解析能電離出H＋的化合物不肯定是酸，例如硫酸氫鈉電離時(shí)能生成鈉離子、氫離子和硫酸根離子，但是硫酸氫鈉屬于鹽，A錯誤；酸是由電離出來的氫確定其是幾元酸的，如H3BO3含有三個羥基，但卻是一元酸，B錯誤；氯元素的含氧酸，氧化性依次是HClO>HClO2>HClO3>HClO4(依次減弱)，但是HClO的酸性最弱，C錯誤；因?yàn)槿苡谒亩趸贾挥泻苌僖徊糠謺退仙商妓?，所以碳酸是弱酸，而磷酸是中?qiáng)酸，D正確。4．推斷含氧酸強(qiáng)弱的一條閱歷規(guī)律是含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強(qiáng)。含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系：已知：亞磷酸(H3PO3)和亞砷酸(H3AsO3)分子式相像，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強(qiáng)酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。(1)H3PO3和H3AsO3與過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是①____________________，②____________________。(2)在H3PO3與H3AsO3中分別加入鹽酸，分析反應(yīng)狀況______________________，寫出化學(xué)方程式____________________________。答案(1)①H3PO3＋2NaOH=Na2HPO3＋2H2O②H3AsO3＋3NaOH=Na3AsO3＋3H2O(2)H3PO3為中強(qiáng)酸，不與鹽酸反應(yīng)，H3AsO3為兩性物質(zhì)，可與鹽酸反應(yīng)H3AsO3＋3HCl=AsCl3＋3H2