内容正文:
第二章 分子结构与性质
第三节 分子结构与物质的性质
第3课时 溶解性 手性
学习目标
1、知道物质的溶解性与分子结构的关系,了解“相似相溶”规律。
2、结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
核心素养
1、熟悉两种常见的分子间作用力:范德华力和氢键;了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
2、结合实例初步认识分子的手性以及手性分子在生命科学和药物合成中的应用,培养科学态度与社会责任的核心素养。
《肘后备急方》:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”
屠呦呦团队先后经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程,最终用乙醚在低温下成功提取了青蒿素,治疗疟疾,挽救了无数人的生命。
青蒿素
为什么需要用乙醚来提取青蒿素,用水不可以呢?
屠呦呦
【新课导入】
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。
说明:(1)“相似”指的是分子的极性相似
(2)这是一条经验规律。
2、影响溶解度的因素
(1)内因
①如果溶剂和溶质之间存在氢键,则溶质在溶剂中的溶解度增大。
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
乙醇化学式为CH3CH2OH,其中的羟基与水分子的羟基相近,因而乙醇能与水互溶;而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大,其中的—OH跟水分子的—OH的相似因素小得多了,因而它在水中的溶解度明显减小。
思考:乙醇、戊醇都是极性分子,为什么乙醇可以与水任意比例互溶,而戊醇的溶解度小?
在该表中,氨气溶解度最高。NH3是极性分子,NH3和H2O发生反应,且NH3分子和H2O分子间能形成氢键;SO2与H2O反应生成H2SO3。
③溶质与溶剂发生反应可增大其溶解度。
6
(2)外因
①温度:
一般地,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:
一般地,压强越大,气体的溶解度越大。
注:
I、影响固体溶解度的主要因素是温度。常见物质中,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小。
II、影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。
为什么需要用乙醚来提取青蒿素,用水不可以呢?
极性上:青蒿素和乙醚的极性小,所以青蒿素在水中的溶解度小,在乙醚中的溶解度大。
结构上:青蒿素中含有醚键,乙醚中也有醚键。 相似相溶!
CH3CH2—O—CH2CH3
乙醚
青蒿素
1、比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同?
NH3为极性分子,CH4为非极性分子,而水为极性分子,根据相似相溶规律,NH3易溶于水,而CH4不易溶于水。且NH3与水分子之间可形成氢键,使得NH3更易溶于水。
2、为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水?
油漆是非极性分子,有机溶剂(如乙酸乙酯)也是非极性溶剂,而水为极性溶剂,根据相似相溶”规律,应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。
【思考交流】
3、在一个小试管里放入一小粒碘晶体,加入约5 mL蒸馏水,观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘,可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1 mL四氯化碳(CCl4),振荡试管,观察碘被四氯化碳萃取,形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1 mL浓碘化钾(KI)水溶液,振荡试管,溶液紫色变浅,这是由于在水溶液里可发生如下反应:
I2+I- I3-。实验表明碘在纯水还是
在四氯化碳中溶解性较好?为什么?
2、KI3 易溶于水,碘单质参与发生反应 。
加入 CCl4
加入 KI 溶液
振荡
振荡
实验现象:
实验结论:
1、I2 在 CCl4 中溶解性比在水中好。
I2 溶于水中
溶液呈黄色
溶液分层,下层
溶液呈紫红色
溶液分层,下层溶液紫红色变浅
1、碘是非极性分子,在极性溶剂水中的溶解度很小,而易溶于非极性溶剂四氯化碳。因此水层颜色明显变浅,而CC14层呈紫红色。
2、碘水中加人浓的KI溶液后,由于发生反应:I2+I-=I3-,碘生成了无色的I3-,并溶解到水中,碘的浓度降低,所以溶液紫色变浅。
2、下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是( )
A. 氯化氢易溶于水 B. 氯气易溶于NaOH溶液
C. 碘易溶于CCl4 D. 酒精易溶于水
1、已知 O3 的空间结构为 V 形,分子中正电中心和负电中心不重合,则下列关 于 O3 和 O2 在水中的溶解度叙述正确的是( )
A. O3 在水中的溶解度和 O2 一样 B. O3 在水中的溶解度比 O2 小
C. O3 在水中的溶解度比 O2 大