内容正文:
第二章 分子结构和性质
第三节 分子结构与物质的性质
第三课时溶解性、分子的手性
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引课视频:萃取——青蒿素的提取
为什么需要用乙醚来提取青蒿素,用水不可以呢?
分子结构和性质
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例:为什么需要用乙醚来提取青蒿素,用水不可以呢?
CH3CH2—O—CH2CH3
乙醚
青蒿素
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!
分子结构和性质
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一、物质的溶解性
(1)“相似相溶”
①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。
②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,
分子结构和性质
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分析下表,你还能得到物质溶解性哪些规律?
【思考与交流课本58页】
分子结构和性质
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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?
1、外界因素:如温度、压强
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。
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)
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
分子结构和性质
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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?
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。
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。
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)
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
分子结构和性质
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一、溶解性
(2)外界因素(温度和压强):
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。
(3)氢键:
(4)溶质与溶剂之间发生反应:
分子结构和性质
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【思考与讨论】59页
(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?
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实验现象:
I2 溶于水中
溶液呈黄色
加入 CCl4
振荡
溶液分层,下层
溶液呈紫红色
加入 KI 溶液
振荡
溶液分层、下层溶液紫红色变浅
实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是因为碘和四氯化碳都是非极性分子,非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,而水是极性分子。
当I2+I- ⇌I3- 盐KI3具有很强的极性,易溶于水,难溶于四氯化碳。
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观察下图,左图与右图是什么关系,它们能在空间里重合吗?
180°
180°
分子结构和性质
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二、分子的手性
人的左、右手互为实物和镜像,但彼此不能重合。
1.手性异构体(或对映异构体、光学异构体)
(1)分子式,结构简式、组成、原子排列、化学键、分子极性相同
(2)旋光性、物理性质不同,化学性质可能不同
(3)结构如同左右手一样互为镜像,但在三维空间里不能重叠
2. 手性分子
有手性异构体的分子叫做手性分子。
最常见的手性分子是含手性碳原子的分子
注意:也有一些手性物质没有手性碳原子
物质的这种特征叫手性
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当碳原子连接4 个不同的原子或原子团时,该碳原子就是一个手性中心,称为手性碳原子,标记为﹡。
温馨提醒:
1.碳碳双键或三键及苯环上的C一定不是手性碳原子
2.手性碳原子一定是饱和碳原子,且连接的H原子数目小于或等于1。
H