内容正文:
第三节 分子结构与物质的性质
第3课时
第二章 分子结构与性质
1
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。
学习目标
情境引入
水是一种常见的良好溶剂,可以溶解很多种物质
汽修厂工人粘上油污时,为什么不能用水洗去?
1、下列分子哪些是极性分子,哪些是非极性分子?
NH3
H2O
CCl4
极性分子
非极性分子
2、蔗糖和氨易溶于水,而萘和碘却易溶于四氯化碳,为什么?
(从溶质和溶剂分子的极性视角分析它们的溶解性。)
蔗糖
萘
I2
思考与交流
气体 甲醇 乙醇 1-丙醇 1-丁醇 1-戊醇
溶解度/g ∞ ∞ ∞ 0.11 0.030
CH3OH 中的 —OH 和 H2O 中的 —OH 相近,因而甲醇易溶于水。
戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中烃基较大,其 —OH 跟水分子中的 —OH 相似性差异较大,因此它在水中溶解度明显减小。
随分子中的碳原子数增加,饱和一元醇在水中的溶解度逐渐减小。
分析表中数据,解释溶解度变化规律(从所含碳原子数多少的角度)
找规律
一、物质的溶解性
非极性分子一般能溶于非极性溶剂,
极性分子一般能溶于极性溶剂。
分子极性相似
溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越大。
分子结构相似
相似相溶
1.“相似相容”规律
对点训练
B
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
2.影响物质溶解性的因素
气体的溶解度(气体的压强为1.01×10 5 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 乙烷 0.006 2
氨气 52.9 乙烯 0.014 9
一氧化碳 0.002 8 氢气 0.000 16
二氧化碳 0.169 甲烷 0.002 3
氯气 0.729 氮气 0.001 9
二氧化硫 11.28 氧气 0.004 3
分析下表,你能得到哪些规律,并加以解释。
规律1
根据“相似相溶”,非极性溶质在水中的溶解度不大。
2.影响物质溶解性的因素
气体的溶解度(气体的压强为1.01×10 5 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 乙烷 0.006 2
氨气 52.9 乙烯 0.014 9
一氧化碳 0.002 8 氢气 0.000 16
二氧化碳 0.169 甲烷 0.002 3
氯气 0.729 氮气 0.001 9
二氧化硫 11.28 氧气 0.004 3
分析下表,你能得到哪些规律,并加以解释。
规律2
如果溶质与水发生化学反应,可增大其溶解度。
2.影响物质溶解性的因素
气体的溶解度(气体的压强为1.01×10 5 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 乙烷 0.006 2
氨气 52.9 乙烯 0.014 9
一氧化碳 0.002 8 氢气 0.000 16
氯气 0.729 甲烷 0.002 3
二氧化碳 0.169 氮气 0.001 9
二氧化硫 11.28 氧气 0.004 3
分析下表,你能得到哪些规律,并加以解释。
规律3
SO2是极性分子且能与水反应,S(SO2) > S(CO2) 。
2.影响物质溶解性的因素
气体的溶解度(气体的压强为1.01×10 5 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 乙烷 0.006 2
氨气 52.9 乙烯 0.014 9
一氧化碳 0.002 8 氢气 0.000 16
二氧化碳 0.169 甲烷 0.002 3
氯气 0.729 氮气 0.001 9
二氧化硫 11.28 氧气 0.004 3
分析下表,你能得到哪些规律,并加以解释。
规律4
NH3是极性分子,能与H2O反应且与H2O分子间形成氢键,溶解度最高。
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分子和H2O分子都是极性分子,CH4是非极性分子,根据相似相溶,NH3易溶于水,CH4难溶于水中
2、日常生活中:为什么用有机溶剂溶解油漆,而不用水?
水分子的极性大,油漆极性小更易溶于极性小的乙酸乙酯中
思考与讨论
课本P59
思考与讨论
课本P59
3、实验表明,碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?为什么?
碘和四氯化碳是非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶”规律,所以碘在四氯化碳中溶解性较好。
在水溶液里可发生如下反应:I2+I-=I3-,故溶液紫色变浅。
Cl
H
H
Br
Cl
Br
H
H
Cl
Br
H
H
Cl
H
H
Br
重叠的两个CH2ClBr的空间结构模型
如果将CH2ClBr中的一个H换成F,CHFClBr的球棍模型是否完全重叠?
CH2ClBr可能有几种结构?
完全重叠,是同种分子。
模型探究
Cl
Br
H
F
Cl
Br
H
F
两个分子互为镜像,但不能相互叠合。
CHFClBr的球棍模型是否完全重叠?
上述分子是不同种分子,它们之间是什么关系呢?
镜子
模型探究
二、分子的手性
三维空间里不能重叠。
完全相同的组成和原子排列
如同左右手一样互为镜像
有手性异构体的分子
Cl
Br
H
F
Cl
Br
H
F
1.手性异构体(或对映异构)
2.手性分子
请每个同学重合自己的左、右手,体验是否可以完全重叠?
分子的手性
左手和右手相似而不能重叠,它们是镜像关系。
(2)手性碳原子:
(1)判断方法:有机物分子中是否存在手性碳原子。
3.手性分子的判断
①当碳原子连接4 个不同的原子或基团时,该碳原子称
为手性碳原子, 标记为﹡。
②手性碳原子一定是饱和碳原子(全部为单键)。
当一个碳原子连接四个不同的原子或基团时,该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是( )
A
B
C
D
C
对点训练
手性合成、手性催化方面做出贡献的科学家
①合成手性药物
②合成手性催化剂
4.手性分子的应用
课堂小结
溶解性
分子的手性
相似相溶
氢 键
发生反应
手性异构体
手 性 分 子
手性碳原子
手性分子的应用
分子极性相似
分子结构相似
课堂检测
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
D. 无法比较
C
课堂检测
2.下列说法正确的是( )
A.HF、HCl、HBr的沸点依次增大
B.H原子的1s电子云轮廓图为球形
C.CH2Cl2分子中的碳原子为手性碳原
D.H2O分子的VSEPR模型是平面三角形
B
课堂检测
3.下列分子中含有手性碳原子的是( )
A.CH2Cl2 B.CH3CH2OH C.CH3CH(CH3)2 D.CH3CH(CH3)CHClCOOH
D
4.维生素C的结构简式是 ,它能防治坏血病,该分子中有几个手性碳原子
A.1 B.2 C.3 D.4
B
*
*
5.下列说法不正确的是( )
A. HClO、H2CO3、HNO3、HClO4的酸性依次增强
B.苹果酸 含有1个手性碳原子
C.HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是与H2O分子均形成氢键
D.以极性键结合的分子不一定是极性分子
C
课堂检测
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