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1、第2课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性目标导航1.能够根据“相似相溶”规律会分析物质在不同溶剂中的溶解性的变化。2.认识手性异构体的手性分子，会判断手性碳原子。3.学会常见无机含氧酸酸性的判断方法。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。如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳。萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。2影响物质溶解性的因素(1)外界因素：主要有温度、压强等。(2)氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好(填“好”或“差”)。(3)分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大。如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显
2、较小。(4)溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会增大。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度增大。【议一议】1为什么NH3极易溶于水，而CH4难溶于水？答案NH3是极性分子，CH4为非极性分子，而水是极性分子，根据“相似相溶”规律，NH3易溶于水，而CH4不易溶于水。并且NH3与H2O分子之间还可以形成氢键，使得NH3更易溶于水。二、手性1手性异构体具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。2手性分子有手性异构体的分子叫做手性分子。如乳酸【议一议】2手性分子有什么用途？答案(1)常见的手性分子：
3、构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子，两个手性分子的性质不同，且手性有机物中必含手性碳原子。(2)手性分子的应用：生产手性药物、生产手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。三、无机含氧酸分子的酸性1对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。2含氧酸的通式可写成(HO)mROn，若成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强。【议一议】3强酸溶液的酸性一定强于弱酸溶液的酸性吗？答案不一定。溶液的酸性取决于溶液中c(H)的大小，c(H)越大，溶液的酸性越强。一、手性分子【例1】下列物质中不存在手性异构体的是()ABrCH2CHOHCH2OH CCH3CHOH
4、COOH DCH3COCH2CH3答案D解析若同一个碳原子上连接四个不同的原子或原子团，则该碳原子称为手性碳原子，含有手性碳原子的物质存在手性异构体，D项中不含手性碳原子，不存在手性异构体。规律总结1手性碳原子连接四个不同原子或原子团的碳原子，称为手性碳原子，常用*C表示：如R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。2手性分子具有完全相同的组成和原子排列的、互为镜像而不能重叠的一对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子叫做手性分子(虽然两个分子的结构从平面上看一模一样，但在空间上构成了实物和镜像的关系，可以比作左右手的关系，所以叫手性分子)。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。例如：C
5、HBrClF是一个简单的手性分子，如下图1所示的两个分子互为镜像。又如，丙氨酸分子(手性碳原子上连接H、CH3、NH2、COOH)的手性可表示为下图2。变式训练1有机物具有手性，发生下列反应后，分子仍有手性的是()与H2发生加成反应与乙酸发生酯化反应发生水解反应发生消去反应A B C D答案B解析原有机物中与OH相连的碳原子为手性碳原子，与H2加成后，该碳原子连有两个乙基，不再具有手性；与乙酸发生酯化反应后，该碳原子所连四个取代基不同，仍具有手性；发生水解反应后，该碳原子所连四个取代基也不同，仍具有手性；当发生消去反应时，原手性碳原子生成双键后不再具有手性。故选B。二、无机含氧酸的酸性【例2】
6、20世纪60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(mn)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(mn)的关系如下表：mn0123含氧酸酸性强弱弱中强强很强实例HClOH3PO4HNO3HClO4试简要回答下列问题：(1)按此规则判断H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺序为_。(2)H3PO3和H3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构：_ _。(3)按此规则判断碳酸应属于_酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？_，其可能的原因是_。答案(
7、1)H3AsO4H2CrO4HMnO4(3)中强不一致溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3解析(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得：H3AsO4H2CrO4HMnO4mn 1 2 3酸性：H3AsO4H2CrO4H3AsO3，则H3PO3中非羟基氧原子的数目应大于H3AsO3中非羟基氧原子的数目，且H3AsO3为弱酸，所以可推知H3AsO3中没有非羟基氧原子，它们的分子结构分别为(3)H2CO3中非羟基氧原子数为1，应为中强酸，与通常认为的碳酸是弱酸不一致。其可能原因是溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3。规律总结比较含氧酸酸性强弱的方法：1根据元素周期表判断：
8、元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强。2根据化合价判断：相同元素的含氧酸，成酸元素化合价越高，酸性越强。3根据非羟基氧原子数判断：HnROm：mn利用(HO)mROn比较酸性强弱时，当n相同时，可参考R元素的电负性，例如H2CO3和H2SO3的n都是1，但电负性SC，非金属性SC，所以酸性H2SO3H2CO3。4根据化学反应判断：相对强酸可以制备相对弱酸。如：H2SO4Na2SO3=Na2SO4H2OSO2，酸性：H2SO4H2SO3。变式训练2下列各组酸中，酸性依次增强的是()AH2CO3、H2SiO3、H3PO4BHNO3、H3PO4、H2SO4CHI、HCl、H2SDH
9、ClO、HClO3、HClO4答案D解析A项中非金属性CSi，故酸性H2CO3H2SiO3；B项中非金属性NP，故酸性HNO3H3PO4；C项中酸性HIHClH2S；D项中HClO、HClO3和HClO4的非羟基氧原子数逐渐增多，故酸性逐渐增强。三、溶解性【例3】欲提取碘水中的碘，不能选用的萃取剂是()A酒精 B四氯化碳 C直馏汽油 D苯答案A解析单质碘(I2)是含有非极性键的非极性分子，根据“相似相溶”规律，可知碘易溶于非极性溶剂。而CCl4、直馏汽油(极性非常弱，可视为非极性分子)、C6H6等为非极性溶剂，且它们与水的密度差别较大，容易分层，所以B、C、D选项可以作为碘的萃取剂。而酒精容易
10、与水、碘互溶，不分层，故不能用作萃取剂。规律总结1“相似相溶”规律是从分子结构的角度，通过实验的观察和研究而得出的关于物质溶解性的经验规律，也有不符合此规律的例外情况，如CO、NO等极性分子难溶于水。2“相似相溶”规律可以解释一些物质在某些溶剂中溶解的情况。3氢键影响物质的溶解性。如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键作用力越大，溶解性越好。如NH3极易溶于水、C2H5OH与水能以任意比混溶，上述事实分别与NH3和H2O分子间、C2H5OH和H2O分子间形成氢键密切相关。变式训练3碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为()ACCl4与I2相对分子质量相差较小
11、，而H2O与I2相对分子质量相差较大BCCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子CCCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素DCCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子答案D解析根据相似相溶规律：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，所以碘单质在水溶液中溶解度很小，在CCl4中溶解度很大。1利用“相似相溶”这一经验规律可说明的事实是()HCl易溶于水I2微溶于水Cl2能溶于水NH3易溶于水A B C D答案A解析HC
12、l、NH3、H2O均属于极性分子，I2、Cl2均属于非极性分子，根据“相似相溶”规律知HCl、NH3易溶于水，I2微溶于水，Cl2溶于水是因为Cl2与H2O反应生成HCl和HClO。2下列有机物分子具有手性异构体的是()ACCl4 BCH3CH2ClC DCH3CH2COOH答案C解析存在手性异构体的分子中一定存在至少一个连接着4个不同基团的碳原子，因此4个选项只有C项中标有“*”的碳原子是手性碳原子，其余碳原子均不是手性碳原子。3无机含氧酸的化学式可以用XOn(OH)m表示，n值越大，m值越小，则该酸的酸性就越强。硫酸和磷酸的结构分别为，则下列叙述正确的是()A硫酸和磷酸都是强酸B硫酸是强酸
13、，但酸性比磷酸弱C磷酸是强酸，但酸性比硫酸弱D硫酸是二元酸，磷酸是三元酸答案D解析硫酸是二元强酸，磷酸是三元中强酸。4下列物质易溶于水的是_，易溶于CCl4的是_(均填编号)。NH3CH4HClC2H4Br2HNO3SO2答案解析根据“相似相溶”规律，水为极性溶剂，NH3、HCl、HNO3、SO2为极性分子，所以它们易溶于水。CCl4为非极性溶剂，CH4、C2H4、Br2为非极性分子，易溶于CCl4。5含氧酸的通式可写为(HO)mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。一般n0为弱酸，n1为中强酸，n2为强酸，n3为超强酸。据实验事实可知硼酸(H3BO3)是弱酸，而亚磷酸(H3PO3)是中强酸。(1)这两种酸的结构式分别为_、_。(2)亚磷酸是_元酸，它和过量的NaOH反应的化学方程式为_。(3)次磷酸是一种一元酸，化学式为H3PO2，它的结构式为_。解析由题给信息可知，硼酸(H3BO3)是弱酸，故H3BO3分子中无非羟基氧原子，即3个O均以羟基形式存在，
