内容正文:
第2课时 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
目标与素养:1.了解影响分子溶解性的因素。(宏观辨识与微观探析)2.了解简单手性分子的判断方法。(微观探析与模型认知)3.掌握常见含氧酸酸性强弱的判断方法。(宏观辨识与模型认知)
一、分子的溶解性
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,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(填“好”或“差”)。
(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。
NH3极易溶于水的原因有哪些?
[答案] ①NH3与水均为极性分子,相似相溶。②NH3与水分子间形成氢键。③NH3与水反应生成 NH3·H2O。
二、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做手性分子,如乳酸()分子。
三、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:HClO<HClO2<HClO3<HClO4(填“>”或“<”,下同)。
2.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,如原子半径:Cl<Br<I,故酸性:HClO3>HBrO3>HIO3。
3.同周期从左到右,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,如H3PO4<H2SO4<HClO4。
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。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,如酸性:H3BO3<H2SO3<H2SO4<HClO4。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)根据相似相溶原理,可以得出CH4难溶于水,NH3易溶于水 ( )
(2)HOCH2CH2OH比CH3OH在水中的溶解度小 ( )
(3) 有手性异构体 ( )
(4)HMnO4为强酸 ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√
2.下列各组酸中,酸性依次增强的是( )
A.H2CO3、H2SiO3、H3PO4
B.HNO3、H3PO4、H2SO4
C.HI、HCl、H2S
D.HClO、HClO3、HClO4
[答案] D
3.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
苯
水
四氯化碳
[答案]
蔗糖
磷酸
碘
苯
水
易溶
易溶
难溶
难溶
四氯化碳
难溶
难溶
易溶
易溶
物质溶解性的影响因素
1.内因
(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)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如低级羧酸(甲酸、乙酸等)可以与水以任意比例互溶,而高级脂肪酸(硬脂酸、软脂酸和油酸等)不溶于水。
(3)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、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。
(4)化学反应——溶质与溶剂发生反应可增大其溶解度。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。
2.外因
(1)温度——一般来说,温度升高,固体物质的溶解度增大,气体物质的溶解度减小。
(2)压强——压强越大,气体的溶解度越大。
1.下列现象不能用“相似相溶规则”原理解释的是 ( )
A.氯化氢易溶于水
B.氯气易溶于氢氧化钠溶液
C.碘易溶于四氯化碳
D.碘难溶于水
B [Cl2与NaOH反应而使Cl2易溶于NaOH溶液。]
2.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。已知PtCl2(NH3)2是平面四边形结构,Cl-、NH3为配体,Pt为中心离子。则淡黄色固体的空间结构为________,黄绿色固体的空间结构为________。
[解析] 淡黄色的PtCl2(NH3)2在水中溶解度小,根