第30期 分子结构与物质的性质-【数理报】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2同步学案（人教版）

书 物质相互溶解的性质非常复杂，有许多外界因素和 内在因素．主要有如下几个方面： 一、温度 固态物质的溶解度大多数随温度的升高而增大，如 ＫＮＯ３、ＫＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４等．当然也有少数固态物质的溶解度 随温度的升高而减小，如熟石灰Ｃａ（ＯＨ）２． 二、压强 气态物质的溶解度一般随温度的升高而减小，随压 强的增大而增大． 三、“相似相溶”规律 １．极性分子的溶质在极性分子的溶剂中溶解度大． 如极性分子 ＨＣｌ在 Ｈ２Ｏ这种极性分子的溶剂中易溶 解，而在非极性分子溶剂ＣＣｌ４中的溶解度很小． ２．非极性分子的溶质在非极性分子的溶剂中溶解 度大．如非极性分子 Ｉ２在非极性分子溶剂 ＣＣｌ４中的溶 解度很大，而在极性分子溶剂 Ｈ２Ｏ中的溶解度就远没 有在ＣＣｌ４中的大． ３．分子结构相似溶解度大．如低碳醇甲醇、乙醇中 的—ＯＨ与Ｈ２Ｏ分子中的—ＯＨ相近，因而能互溶（乙醇 与水分子能形成氢键也是互溶的原因）．而高碳醇的烃 基较大，使—ＯＨ与 Ｈ２Ｏ分子中的—ＯＨ的相似因素少 了许多，因而高碳醇在水中的溶解性很小． 注意：“相似相溶”规律是从分子结构角度，通过对 实验的观察和研究而得出的关于物质溶解性的经验规 律，也会有不符合此规律的例外情况．如ＣＯ、ＮＯ等极性 分子难溶于水，Ｈ２、Ｎ２等难溶于水也难溶于苯等． 四、氢键 若溶质和溶剂分子之间能形成氢键，溶解度增大． 氢键的作用力越大溶解性越好．如 ＨＦ在水中的溶解度 很大，原因之一就是 ＨＦ和 Ｈ２Ｏ分子间能形成氢键，促 进了ＨＦ在Ｈ２Ｏ中的溶解．再如，乙醇与水分子间可以 形成氢键，所以乙醇在水中的溶解度很大．还有 ＮＨ３分 子与Ｈ２Ｏ分子间也可以形成氢键，因此，ＮＨ３也极易溶 于水． 五、溶质与溶剂反应 溶质与水发生化学反应，也会增大溶解性．如 ＳＯ２、 ＮＨ３在水中溶解时，还会与水发生反应，生成易溶于水的 亚硫酸、一水合氨，从而增大了溶解性． 例．解释ＮＨ３极易溶于水的原因． 答：氨气在水中溶解度很大的原因主要有三方面的 因素：①ＮＨ３是极性分子溶质，水是极性分子溶剂，“相 似相溶”，溶解性增大；②ＮＨ３分子与 Ｈ２Ｏ分子间可形 成氢键，溶解性增大；③ＮＨ３分子与 Ｈ２Ｏ分子间能发生 反应，溶解性增大． 综上，物质的溶解性，不仅与外界因素（如温度、压 强）有关，还与溶质和溶剂的分子结构和性质有关． 例１ 下列化合物在水中的溶解度由大到小排列 顺序正确的是 （　　） ａ．ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ ｂ．ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ ｃ．ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３ ｄ．ＨＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ Ａ．ｄ＞ａ＞ｂ＞ｃ Ｂ．ｃ＞ｄ＞ａ＞ｂ Ｃ．ｄ＞ｂ＞ｃ＞ａ Ｄ．ｃ＞ｄ＞ｂ＞ａ 解析：题给物质中ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３不能与水分子形 成氢键，则溶解度最小；分子中碳原子数相同，含有羟基 数目越多，与水分子形成的氢键越多，则溶解度越大．所 以溶解度：ＨＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ＞ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ＞ ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ＞ＣＨ３ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３，即ｄ＞ａ＞ｂ＞ｃ． 答案：Ａ 例２ 根据“相似相溶”规律判断，极性溶质一般易 溶于极性溶剂，非极性溶质一般易溶于非极性溶剂． （１）ＣｒＯ２Ｃｌ２常温下为深红色液体，能与 ＣＣｌ４、ＣＳ２ 等互溶，据此可判断 ＣｒＯ２Ｃｌ２是 （填“极性”或 “非极性”）分子． （２）在①苯、②ＣＨ３ＯＨ、③ＨＣＨＯ、④ＣＳ２、⑤ＣＣｌ４五 种溶剂中，碳原子采取 ｓｐ２杂化的分子有 （填 序号），ＣＳ２分子的空间结构是 ．ＣＯ２与 ＣＳ２相 比， 的熔点较高． 解析：（１）ＣＣｌ４、ＣＳ２是非极性溶剂，根据“相似相 溶”规律，ＣｒＯ２Ｃｌ２是非极性分子． （２）苯、ＣＨ３ＯＨ、ＨＣＨＯ、ＣＳ２、ＣＣｌ４分子中碳原子的 杂化方式分别是ｓｐ２、ｓｐ３、ｓｐ２、ｓｐ、ｓｐ３．ＣＳ２、ＣＯ２分子的空 间结构都是直线形，根据组成和结构相似的物质，相对 分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，可知 ＣＳ２ 的熔点高于ＣＯ２的． 答案：（１）非极性　（２）①③　直线形　ＣＳ２ 书 １．定义 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，在三维空间里不能叠合，互称手性异构体 或对映异构体．有手性异构体的分子叫做手性分子．如下图所示： ２．手性分子的判断 在一个有机物分子中，如果有１个碳原子分别连有４个不同的 原子或原子团，则该碳原子称为手性碳原子，若手性碳原子用Ｃ来 表示，如： ＣＲ１ Ｒ  ２ Ｒ  ４ Ｒ ３ ，Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４是互不相同的原子或原子 团．含有手性碳原子的有机物分子即为手性分子．判断有机物分子 是否具有手性就是判断有机物分子中是否含有手性碳原子． ３．手性分子的用途 （１）构成生命体的有机分子绝