内容正文:
第三节 分子结构与物质的性质
第二章 分子结构和性质
第三课时
溶解性、分子的手性
引课视频:萃取——青蒿素的提取
《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。
为什么需要用乙醚来提取青蒿素,用水不可以呢?
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、学会判断“手性分子”。
3、结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
气体 溶解度/g 气体 溶解度/g
乙炔 0.117 乙烯 0.0149
氨气 52.9 氢气 0.00016
二氧化碳 0.169 甲烷 0.0023
一氧化碳 0.0028 氮气 0.0019
氯气 0.729 氧气 0.0043
乙烷 0.0062 二氧化硫 11.28
气体的溶解度(气体的压强为1.01×105 Pa,温度为293 K,在100 g水中的溶解度)
课本P60资料卡片:
分析表格,你能得到哪些影响气体的溶解度的因素?
2、水是极性分子,氢气、甲烷、氮气、氧气都是非极性分子。它们在水中的溶解度不大。
1、外界因素:如温度、压强
气体 溶解度/g 气体 溶解度/g
乙炔 0.117 乙烯 0.0149
氨气 52.9 氢气 0.00016
二氧化碳 0.169 甲烷 0.0023
一氧化碳 0.0028 氮气 0.0019
氯气 0.729 氧气 0.0043
乙烷 0.0062 二氧化硫 11.28
气体的溶解度(气体的压强为1.01×105 Pa,温度为293 K,在100 g水中的溶解度)
课本P60资料卡片:
分析表格,你能得到哪些影响气体的溶解度的因素?
4、氨气、水都是极性分子,且能形成氢键,在水中的溶解度很大。
3、氯气,二氧化碳虽然也是非极性分子,但能与水反应,所以比其他非极性分子在水中的溶解度大一点。
一、溶解性
物质相互溶解的性质十分复杂,受许多因素影响。
(1)影响物质溶解性的外界因素:
①固体:
主要因素为温度,温度升高,大部分固体溶解度增加(氢氧化钙除外)。
②气体:
主要因素为温度和压强,温度升高,溶解度减小;压强增大,溶解度增大。
例:CCl4是非极性分子,是非极性溶剂;而H2O是极性分子,是极性溶剂。
a.萘、Br2、I2等都是非极性分子,所以易溶于CCl4、苯,而难溶于水。
b.蔗糖、氨、HCl、H2SO4是极性分子,易溶于水而难溶于CCl4。
c.盐类(NaCl等)这些离子化合物可看做是极性最强的,它们易溶于
水而不溶于CCl4、苯等非极性溶剂。
(2)影响物质溶解性的结构因素
①“相似相溶”——极性相似相溶
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。
注意:有特例,如CO、NO为极性分子,却难溶于水。
乙醇CH3CH2OH分子中的-OH与水分子的-OH相近,因而乙醇与水能互溶;而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH相似因素小得多了,因而它大水中的溶解度明显减小。
②“相似相溶”——结构相似相溶:
溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越好,
图2-30 相似相溶—水和甲醇的相互溶解(虚线表示氢键)
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
问题1、为什么需要用乙醚来提取青蒿素,用水不可以呢?
问题2、为什么可以用苯、四氯化碳可以萃取水中的碘?
非极性分子I2在非极性溶剂四氯化碳、苯中的溶解性远大于在极性分子水中的溶解性,所以可用四氯化碳、苯作萃取剂把I2从水溶液中提取出来
萃取:是利用A物质在B溶剂中的溶解能力小于在C溶剂中的溶解能力,把A物质从B溶剂提取到C溶剂里(B和C互不相溶)的分离方法
萃取剂的选择①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大;②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶;③萃取剂与溶质不反应。
①氢键的作用:
当溶质分子和溶剂分子间能形成氢键时,溶质在该溶剂中溶解度更大。溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
(3)其他因素:
②溶质与溶剂发生反应:
当溶质和溶剂间能发生反应时,溶解度更大。
二氧化硫分子有极性且能与水反应,所以也极易溶于水。
SO2+H2O H2SO3
如氨气极易溶于水、甲醇与水任意比互溶等
课堂练习1:下列说法中正确的是 ( )
A.极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中,非极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶