第二章 第三節(jié) 第3課時

1、第3課時溶解性手性無機含氧酸分子的酸性學習目標定位1.能夠根據(jù)“相似相溶”規(guī)律分析物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性的變化。2.認識手性異構(gòu)體和手性分子，會判斷手性碳原子。3.學會常見無機含氧酸酸性的判斷方法。一、溶解性1.“相似相溶”規(guī)律非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。2.影響物質(zhì)溶解性的因素(1)外界條件溫度、壓強等。(2)分子結(jié)構(gòu)“相似相溶”規(guī)律。(3)氫鍵如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增大。(4)反應(yīng)溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)時可增大其溶解度，如SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO3，NH3與H2O反應(yīng)生成NH3·H2O等?！跋嗨葡嗳堋币?guī)律的應(yīng)用根據(jù)“相似相溶”規(guī)律

2、，可以判斷溶質(zhì)在溶劑中的溶解度的大小、萃取劑的選擇、以及物質(zhì)之間分離提純方法的確立。例1碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，這是因為()A.CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素B.CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子C.CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子D.CCl4與I2相對分子質(zhì)量相差較小，而H2O與I2相對分子質(zhì)量相差較大【考點】溶解性【題點】依據(jù)“相似相溶”規(guī)律比較物質(zhì)的溶解性答案B解析CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，與相對分子質(zhì)量、

3、是否是直線形分子、是否含有氫元素等沒有直接的關(guān)系，B正確。二、手性1.概念(1)手性異構(gòu)體：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱為手性異構(gòu)體。(2)手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。2.手性分子的判斷(1)判斷方法：有機物分子中是否存在手性碳原子。(2)手性碳原子：有機物分子中連有四個各不相同的原子或原子團的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即*C是手性碳原子。手性分子的理解(1)手性同分異構(gòu)體(又稱對映異構(gòu)體、光學異構(gòu)體)的兩個分子互為鏡像關(guān)系，即分子形式的“左撇子和右撇子”。(2)構(gòu)成生命體的有機物絕大多數(shù)為手

4、性分子。兩個手性分子的性質(zhì)不同，且手性有機物中必定含手性碳原子。例2當一個碳原子連接四個不同的原子或原子團時，該碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有兩個手性碳原子的是()A.B.C.D.【考點】手性分子【題點】手性碳原子的判斷答案C解析由題意可知，A項、B項與D項中各有1個手性碳原子；C項中有2個手性碳原子。三、無機含氧酸分子的酸性1.已知無機含氧酸分子中的氫原子多與酸根上的氧原子相連，形成羥基。請完成下表：含氧酸次氯酸磷酸硫酸高氯酸結(jié)構(gòu)簡式ClOH非羥基氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強酸強酸最強酸由上表分析可知：含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多，該含氧酸的酸性越強。2.氯元素能形成多種價

5、態(tài)的含氧酸，通過計算它們分子中非羥基氧原子數(shù)，比較它們酸性的強弱：含氧酸HClOHClO2HClO3HClO4氯元素價態(tài)1357非羥基氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強酸強酸最強酸由上表分析可知：同種元素的含氧酸中，成酸元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強。3.根據(jù)元素周期律比較含氧酸的酸性強弱(1)同一主族，自上而下，非金屬元素最高價含氧酸酸性逐漸減弱。(2)同一周期，從左到右，非金屬元素最高價含氧酸酸性逐漸增強。無機含氧酸分子的酸性強弱的判斷(1)利用(HO)mROn比較酸性強弱時，n值越大酸性越強，當n相同時，可參考R元素的非金屬性，如H2CO3和H2SO3的n相同，但非金屬性：S>C，

6、所以酸性：H2SO3>H2CO3。(2)酸性強弱與OH數(shù)目即m數(shù)值大小無關(guān)。例3下列各組物質(zhì)中，酸性由強到弱排列順序錯誤的是()A.HClO4H2SO4H3PO4B.HClO4HClO3HClO2C.HClOHBrO4HIO4D.H2SO4H2SO3H2CO3【考點】無機含氧酸分子的酸性【題點】根據(jù)元素性質(zhì)判斷答案C解析不同中心元素的酸性比較時，非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，A項正確；無機含氧酸酸性強弱的判斷：同一元素時，價態(tài)越高，酸性越強，B項正確；HClO中的氯不是最高價，C項錯誤；酸性：H2SO4(強酸)H2SO3(中強酸)H2CO3(弱酸)，D項正確。例420世

7、紀60年代美國化學家鮑林提出了一個經(jīng)驗規(guī)則：設(shè)含氧酸的化學式為HnROm，其中(mn)為非羥基氧原子數(shù)。鮑林認為含氧酸的酸性強弱與非羥基氧原子數(shù)(mn)的關(guān)系如下表：mn0123含氧酸酸性強弱弱中強強很強實例HClOH3PO4HNO3HClO4試回答下列問題：(1)按此規(guī)則判斷H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到強的順序為_。(2)H3PO3和H3AsO3的形式一樣，但酸性強弱相差很大。已知H3PO3為中強酸，H3AsO3為弱酸，試推斷H3PO3和H3AsO3的分子結(jié)構(gòu)：_。(3)按此規(guī)則判斷碳酸應(yīng)屬于_酸，與通常認為的碳酸的強度是否一致？_，其可能的原因是_。【考點】無機含氧酸分

8、子的酸性【題點】根據(jù)非羥基氧原子的個數(shù)判斷答案(1)H3AsO4<H2CrO4<HMnO4(2)(3)中強不一致溶于水的那部分CO2并不能完全轉(zhuǎn)化為H2CO3解析(1)根據(jù)題中非羥基氧原子數(shù)與酸性強弱的關(guān)系可得：H3AsO4H2CrO4HMnO4mn12 3酸性：H3AsO4<H2CrO4<HMnO4。(2)因為酸性H3PO3>H3AsO3，則H3PO3中非羥基氧原子的數(shù)目應(yīng)大于H3AsO3中非羥基氧原子的數(shù)目，且H3AsO3為弱酸，所以可推知H3AsO3中沒有非羥基氧原子，它們的分子結(jié)構(gòu)分別為。(3)H2CO3中非羥基氧原子數(shù)為1，應(yīng)為中強酸，與通常認為的碳酸是

9、弱酸不一致。其可能的原因是溶于水的那部分CO2并不能完全轉(zhuǎn)化為H2CO3。1.根據(jù)“相似相溶”規(guī)律判斷，下列物質(zhì)在水中溶解度最大的是()A.乙烯 B.二氧化碳C.二氧化硫 D.氫氣【考點】溶解性【題點】依據(jù)“相似相溶”規(guī)律比較物質(zhì)的溶解性答案C解析乙烯、二氧化碳和氫氣都是非極性分子，二氧化硫?qū)儆跇O性分子，易溶于極性分子組成的溶劑，水屬于極性溶劑，所以極性分子二氧化硫在水中的溶解度最大，C項正確。2.下列分子中含有手性碳原子的是()A.CH2Cl2B.C.D.CH3CH2COOCH2CH3【考點】手性分子【題點】手性碳原子的判斷答案B解析B項，乳酸分子的中間碳原子連CH3、H、OH、COOH四種

10、不同的原子或原子團，為手性分子。3.下列三種有機物：苯酚，花生油，木糖醇CH2OH(CHOH)3CH2OH，它們在常溫下的水溶性大小順序正確的是()A. B.C. D.【考點】溶解性【題點】依據(jù)氫鍵比較物質(zhì)的溶解性答案B解析苯酚以及木糖醇都含有羥基，可形成氫鍵，含有羥基數(shù)目越多，越易溶于水，溶解性，花生油為酯類物質(zhì)，難溶于水，溶解性最小。4.374 、22.1 MPa以上的超臨界水具有很強的溶解有機物的能力，并含有較多的H和OH，由此可知超臨界水()A.顯中性，pH等于7B.表現(xiàn)出非極性溶劑的特性C.顯酸性，pH小于7D.表現(xiàn)出極性溶劑的特性【考點】溶解性【題點】依據(jù)“相似相溶”規(guī)律比較物質(zhì)的

11、溶解性答案B解析超臨界水仍然呈中性，但pH不為7，故A、C錯誤；根據(jù)“相似相溶”的規(guī)律，B正確、D錯誤。5.下列敘述中正確的是()A.無機含氧酸分子中含有幾個氫原子，它就屬于幾元酸B.同周期非金屬元素的氧化物對應(yīng)水化物的酸性從左到右依次增強C.同一元素的含氧酸，該元素的化合價越高，酸性越強D.H3PO4和H2CO3分子中非羥基氧的個數(shù)均為1，它們的酸性相近，均為中強酸【考點】無機含氧酸分子的酸性【題點】無機含氧酸酸性強弱的綜合判斷答案C解析H3PO3的分子結(jié)構(gòu)為，它是二元酸，所以A項錯誤；B項所述規(guī)律對非金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物才適合；C項是比較無機含氧酸酸性強弱的重要規(guī)律，正確；D

12、項中H3PO4和H2CO3的非羥基氧原子數(shù)均為1，但H2CO3酸性弱于H3PO4，這是由于溶于水的CO2只有很少的一部分與水結(jié)合成碳酸。對點訓練題組一物質(zhì)的溶解性規(guī)律1.以下事實中不能用“相似相溶”原理說明的是()A.HCl易溶于水B.I2易溶于CCl4中C.Cl2可溶于水D.NH3難溶于苯中【考點】溶解性【題點】依據(jù)“相似相溶”規(guī)律比較物質(zhì)的溶解性答案C解析HCl、NH3是極性分子，I2、Cl2是非極性分子，H2O是極性溶劑，CCl4、苯是非極性溶劑，所以選C。2.下列化合物在水中的溶解度，排列次序正確的是()a.HOCH2CH2CH2OHb.CH3CH2CH2OHc.CH3CH2COOCH

13、3d.HOCH2CH(OH)CH2OHA.dabc B.cdabC.dbca D.cdba【考點】溶解性【題點】依據(jù)氫鍵比較物質(zhì)的溶解性答案A解析a.HOCH2CH2CH2OH，b.CH3CH2CH2OH，c.CH3CH2COOCH3，d.HOCH2CH(OH)CH2OH，這些物質(zhì)中CH3CH2COOCH3 不能與水形成氫鍵，則溶解度最小，分子中含有羥基數(shù)目越多，與水形成的氫鍵越多，則溶解度越大，所以溶解度：HOCH2CH(OH)CH2OHHOCH2CH2CH2OHCH3CH2CH2OHCH3CH2COOCH3，即dabc。3.物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性一般都遵循“相似相溶”規(guī)律。下列裝置不宜用

14、于HCl尾氣的吸收的是()【考點】溶解性【題點】依據(jù)“相似相溶”規(guī)律比較物質(zhì)的溶解性答案C解析HCl是極性分子，易溶于水而不溶于CCl4。C項裝置易發(fā)生倒吸，而A、D項裝置分別使用了倒置漏斗和球形干燥管，能防止倒吸。B項裝置中HCl氣體先通過CCl4，由于HCl不溶于CCl4，HCl經(jīng)過CCl4后再被上層的水吸收，也可以有效防止倒吸。題組二手性分子及其判斷方法4.下列有機物分子中屬于手性分子的是()乳酸CH3CH(OH)COOH2-丁醇CH3CH(OH)CH2CH3A.只有 B.和C. D.【考點】手性分子【題點】手性分子的判斷答案C解析寫出各分子的結(jié)構(gòu)簡式：、，可知中存在手性碳原子(用*標記

15、的)，而中間的碳原子連有兩個相同的CH2OH，不是手性碳原子。5.下列化合物中含有3個“手性碳原子”的是()A.B.C.D.【考點】手性分子【題點】手性碳原子的判斷答案C解析A、B、C三個選項中的有機物中含有的手性碳原子的數(shù)目分別為1、2、3，D項中的有機物中不含有手性碳原子。題組三無機含氧酸的酸性強弱比較6.下列酸性按由強到弱的順序排列的是()H3RO4(HO)RO3H4RO4(HO)2RO2A.>>> B.>>>C.>>> D.>>>【考點】無機含氧酸分子的酸性【題點】根據(jù)非羥基氧原子的個數(shù)判斷答案A7.小明同學在學習

16、鈉的化合物性質(zhì)時，記錄了以下四個化學反應(yīng)方程式：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2Na2CO3H2SO3=Na2SO3H2OCO2Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2請你根據(jù)學過的知識判斷4個反應(yīng)中的4種含氧酸，其中酸性最強的是()A.H2SO4 B.H2SO3C.H2SiO3 D.H2CO3【考點】無機含氧酸分子的酸性【題點】根據(jù)反應(yīng)(實驗)事實判斷答案A8.無機含氧酸的化學式可以用(HO)mXOn表示，n值越大，則該酸的酸性就越強。硫酸和磷酸的結(jié)構(gòu)分別為，則下列敘述正確的是()A.硫酸和磷酸都是強酸B.硫酸是強酸

17、，但酸性比磷酸弱C.磷酸是強酸，但酸性比硫酸弱D.硫酸是二元酸，磷酸是三元酸【考點】無機含氧酸分子的酸性【題點】根據(jù)非羥基氧原子的個數(shù)判斷答案D解析硫酸是二元強酸，磷酸是三元中強酸。9.無機含氧酸的強弱規(guī)律表示成酸元素的化合價越高，酸性越強。下列說法正確的是()A.根據(jù)這一規(guī)律可判斷高氯酸是很強的酸B.H3PO4的酸性比鹽酸強C.碳酸和亞硫酸的酸性不好比較D.硝酸與磷酸的強度一樣【考點】無機含氧酸分子的酸性【題點】無機含氧酸酸性強弱的綜合判斷答案A解析本題給出的信息為元素的化合價越高，無機含氧酸的酸性越強。因此氯元素的最高正化合價為7價時，含氧酸的酸性最強，即高氯酸為酸性最強的酸。而題目中只是

18、給出相同元素含氧酸的酸性比較，對于相同化合價的不同的含氧酸就無法比較。由我們原有的知識，可以判斷C、D說法都不符合客觀事實。碳酸酸性小于亞硫酸的酸性，硝酸大于磷酸的酸性。10.對XOH型化合物，X是除去H、O外的其他元素時，下列說法正確的是()A.當X是活潑的金屬元素時，它一定是強堿B.當X是非金屬性很強的元素時，它一定是強酸C.XOH為酸時不可能有強氧化性D.XOH的分子構(gòu)型一定是直線形【考點】分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查【題點】分子性質(zhì)的綜合答案A解析對元素X分兩種情況進行討論：非金屬元素和金屬元素。當X為非金屬性很強的元素時，X吸引電子對的能力較強，使OH間的電子對偏向氧原子，OH鍵斷裂，電

19、離出H而顯酸性，但不一定是強酸，如HClO具有強氧化性和弱酸性；當X為活潑的金屬元素時，XOH易從處斷鍵，電離出OH而顯堿性，如NaOH、KOH等。XOH為共價化合物時，其結(jié)構(gòu)不對稱，且氧原子上有孤電子對，分子構(gòu)型不可能為直線形。11.關(guān)于丙氨酸的下列說法，正確的是()A.和的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)完全不相同B.和呈鏡面對稱，具有不同的分子極性C.和不互為同分異構(gòu)體D.和中化學鍵的種類與數(shù)目完全相同【考點】分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查【題點】分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合答案D12.下列對分子的性質(zhì)的解釋中，不正確的是()A.水很穩(wěn)定(1 000 以上才會部分分解)是因為水中含有大量的氫鍵所致B.乳酸()分子中含有一個

20、手性碳原子C.碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水都可用“相似相溶”原理解釋D.由下圖知酸性：H3PO4>HClO，因為H3PO4中非羥基氧原子數(shù)大于次氯酸中非羥基氧原子數(shù)【考點】分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查【題點】分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合答案A解析水分子穩(wěn)定的原因是水分子中HO鍵牢固，而與氫鍵無關(guān)。綜合強化13.含氧酸的通式可寫為(HO)mROn，酸的強度與酸中的非羥基氧原子數(shù)n有關(guān)，n越大，酸性越強。一般n0為弱酸，n1為中強酸，n2為強酸，n3為超強酸。根據(jù)實驗事實可知硼酸(H3BO3)是弱酸，而亞磷酸(H3PO3)是中強酸。(1)這兩種酸的結(jié)構(gòu)式為_、_。(2)亞磷酸是_元酸，它和過量的NaO

21、H反應(yīng)的化學方程式為_。(3)次磷酸是一種一元酸，化學式為H3PO2，它的結(jié)構(gòu)式為_。【考點】分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查【題點】分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合答案(1) (2)二H3PO32NaOH=Na2HPO32H2O(3)解析由題目所給出的信息可知，硼酸(H3BO3)是弱酸，故H3BO3分子中無非羥基氧原子，即3個O均以羥基形式存在，故其結(jié)構(gòu)為，而亞磷酸是中強酸，說明分子中只有兩個羥基存在，則其結(jié)構(gòu)式為。由結(jié)構(gòu)式不難看出，亞磷酸分子中有兩個羥基，故為二元酸，而次磷酸是一種一元酸，化學式為H3PO2，分子中含有一個羥基，故它的結(jié)構(gòu)式為。14.(1)3-氯-2-丁氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為，該有機物分子中含有_個

22、手性碳原子，其中NH2中N原子的雜化軌道類型是_。(2)青蒿素是從黃花蒿中提取得到的一種無色針狀晶體，分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，則青蒿素分子中含有_個手性碳原子?！究键c】手性分子【題點】手性碳原子的判斷答案(1)2sp3雜化(2)7解析(1)連接4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子，3-氯-2-丁氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為，標“*”的碳原子為手性碳原子，所以一個該有機物分子中含有2個手性碳原子，其中NH2中N含有1個孤電子對和3個共價鍵，則N的價層電子對數(shù)為4，采取sp3雜化。(2)手性碳原子連接4個不同的原子或原子團，故青蒿素分子中手性碳原子標識如圖：，共7個。15.回答下列問題：(1)NH3在水中的溶解度是常見氣體中最大的。下列因素與NH3的水溶性沒有關(guān)系的是_(填字母)。a.NH3和H2O都是極性分子b.NH3在水中易形成氫鍵c.NH3溶于水建立了以下