课件11：2.3.3 溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性

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【解析】A
中
32
BrCH2CHOH
1
CH2OH,2
号碳原子是饱和碳原
子，且连有 BrCH2—、H—、—OH、—CH2OH 四个不同的
原子或原子团，所以存在手性异构体；B 中
，带圈的碳原子是饱和碳原子，且连有
—C2H5、—CH2OH、—CH===CH2、—COOH 四个不同的 原子团，所以存在手性异构体；C 中C3 H3C2 HOHC1 OOH，2 号 碳 原 子 是 饱 和 碳 原子 ， 且 连 有 —CH3 、 H—、 —OH 、 —COOH 四个不同的原子或原子团，所以存在手性异构体；
【解析】从碘水中提取碘要求碘在该有机试剂(萃取剂)中的 溶解度比在水中的溶解度大，且有机溶剂与水互不相溶， 只有这样才能使碘转移到有机溶剂中与水分离。碘属于非 极性分子，易溶于苯、汽油、CCl4、乙醇等有机溶剂，但 甘油、酒精由于分子中存在—OH，能与水互溶，所以不能 用作萃取剂，故答案为C。
3．下列物质中不存在手性异构体的是( D )
最强的是( A ) A．H2SO4 B．H2SO3
C．H2SiO3
D．H2CO3
【解析】都是二元酸，H2SO4中非羟基氧原子个数最多。
5．下列各组物质中，酸性由强到弱排列顺序错误的是 (C)
A．HClO4 H2SO4 H3PO4
B．HClO4 HClO3 HClO2
C．HClO HBrO4 HIO4
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( D )
【解析】A、B、C三项中每个碳原子连接的基团或原子都有 两个相同的，所以A、B、C三种化合物中都不含手性碳原子， 仅有D项中α—C原子连接的四个基团或原子都不相同。
探究2 无机含氧酸分子的酸性
【问题导思】 ①无机含氧酸中非羟基氧原子的多少与酸的强弱有何关系？ ②无机含氧酸中的氢原子个数能不能作为划分n元酸的标 准？如果没有，划分n元酸的标准又是什么？
下列物质在水中的溶解度最大的是( D )
A．HCl
B．HBr
C．CO2
D．NH3
【解析】水是极性分子，CO2是非极性分子，HCl、HBr、 NH3是极性分子，根据“相似相溶”规律，CO2在水中的溶 解度小，HCl、HBr、NH3易溶于水，由于NH3和H2O可以 发生反应生成NH3·H2O，故NH3在水中的溶解度最大。
D．H2SO4 H2SO3 H2CO3
【解析】成酸元素不同时，非金属性越强，最高价氧化物对 应水化物的酸性越强，A项正确；无机含氧酸酸性强弱的判 断：同一元素时，价态越高，酸性越强，B项正确；HClO 中的氯不是最高价且其是弱酸，C项错误；酸性：H2SO4(强 酸)＞H2SO3(中强酸)＞H2CO3(弱酸)，D项正确。
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。
手性异构体
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 。
2．强酸的水溶液酸性一定比弱酸的水溶液酸性强吗？
【提示】①非羟基氧原子数越多，酸性越强。 ②不能，由羟基的数目确定酸的元数。
1．对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高， 其含氧酸的酸性越强。例如，酸性： HClO4>HClO3>HClO2>HClO。 2．相同化合价的不同种元素，中心原子R的原子半径 越小，酸性越强。例如，原子半径Cl<Br<I，故酸性： HClO3>HBrO3>HIO3。 3．结构相似的含氧酸，中心原子吸引电子的能力(氧化 性)越强，其相应酸的酸性越强。例如，酸性： H2SO3>H2SeO3>H2TeO3。
【解析】很多有机物分子都是极性分子，但因为极 性很弱，所以大部分难溶于水，而有机物之间的溶 解度却很大，所以A项错误。溴分子是非极性分子， 故B项错误。二氧化碳(O==C==O)是非极性分子， D项错误。
【答案】C
探究2 备选例题 2．无机含氧酸的化学式可以用XOn(OH)m来表示(X代表成酸 元素，n代表非羟基中的氧原子数，m代表OH数)，则n值越 大，m值越小，该酸的酸性就越强。硫酸、磷酸的结构为：
【提示】不一定，如很稀的稀硫酸的酸性没有饱和亚 硫酸溶液的酸性强，溶液的酸性强弱除与酸的强弱有 关外，还与酸溶液浓度大小有关。
课堂互动 探究1 物质的溶解性和手性 【问题导思】 ①为什么NH3极易溶于水，而CCl4难溶于水？ ②手性碳原子连接的基团有何特点？
【提示】①NH3和H2O为极性分子，而CCl4为非极性分子。 ②饱和碳原子连接四个不同的原子或原子团。
(3)溶质与溶剂发生化学反应：
如SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3可溶于水，因此将
增加SO2的 溶解度
。
1．有机溶剂都是非极性溶剂吗？
【提示】有机溶剂大多数是非极性溶剂， 如CCl4、C6H6等，但也有少数的极性溶剂， 如酒精。
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，
2．影响溶解性的因素 除了温度、压强外，还有许多制约因素影响物质的溶解性。
(1)氢键： 溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越 好 。
(2)分子结构的相似性： CH3CH2OH中的—OH与水中的—OH相近，因而乙醇能与 水 互溶 ；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大， 其中的—OH跟水中—OH的相似因素被弱化，因而在水中的 溶解度 明显减小 。
，则下列说法正确的是( ) A．硫酸和磷酸都是强酸 B．硫酸是强酸，但是酸性比磷酸弱 C．硫酸是强酸，且酸性比磷酸强 D．磷酸和硫酸都是弱酸
【解析】硫酸可写为SO2(OH)2，磷酸可写为PO(OH)3； n值分别为2、1，m值分别为2、3，由题意知：n值越大， m值越小，酸性越强，故可确定硫酸的酸性强于磷酸。
D 中饱和碳原子没有一个原子符合连有四个不同原子或原子
团的条件，所以不存在手性异构体。
4．小明同学在学习钠的化合物性质时，记录了以下四个化
学反应方程式：①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋ H2SiO3↓ ②Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑ ③Na2CO3＋H2SO3===Na2SO3＋H2O＋CO2↑ ④Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ 请你根据学过的知识判断4个反应中的4种含氧酸，其中酸性
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S>C，非金属性S>C，所以酸性 H2SO3>H2CO3。
2．已知含氧酸可用通式(HO)mROn表示，如R是S，m ＝2，n＝2，则这个式子表示为H2SO4。一般而言，该 式中n大的是强酸，n小的是弱酸。下列各含氧酸中酸
性最强的是 ( D )
A．HClO3 C．H2BeO2
B．H2SeO3 D．HMnO4
【解析】HClO3可写成(HO)ClO2，n＝2；H2SeO3可写 成(HO)2SeO，n＝1；H2BeO2可写成(HO)2Be，n＝0； HMnO4可写成(HO)MnO3，n＝3，故选D。
【教师备课资源】 探究1 备选例题 1．下列说法中正确的是( ) A．极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中，非 极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶剂中 B．溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所 以溴难溶于水而易溶于四氯化碳 C．白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非 极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳 D．水分子是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性 分子
第3课时 溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
观察一下两组图片，有何特征？
目标导航 1.了解“相似相溶”原理。 2.了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。 3.能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。
课前导学
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CCl4，而苯和碘却 易 溶 于CCl4，难 溶于水。
【答案】C
1．掌握相似相溶规律中的“两个相似” 溶质极性、溶剂极性。 2．掌握手性碳原子的“一个不同” 连接C原子的四个基团或原子各不相同。 3．掌握[(HO)mROn]中“两个数值”的含义
m决定是几元酸、n决定酸的强弱。
当堂检测 1．根据“相似相溶”规律，你认为下列物质在水中溶 解度较大的是( C )
A．乙烯
B．二氧化碳
C．二氧化硫
D．氢气
【解析】H2O分子为极性分子，水是极性溶剂，C2H4、 CO2、H2三种分子均为非极性分子，SO2是极性分子构 成的物质，根据“相似相溶”规律，C项正确。
2．从碘水中提取碘，可供选择的有机试剂是( C )
A．苯、酒精
B．汽油、甘油
C．四氯化碳、汽油
D．二硫化碳、乙醇
4．酸分子中不与氢原子相连的氧原子的数目越多，酸 性越强。 含氧酸通式[(HO)mROn]中，n为非羟基氧原子(即不与 氢相连的氧原子)的数目，n越大，酸性越强。 5．同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性可根 据元素非金属性的强弱进行比较。
以上规律仅适用于相同浓度条件，若离开相同浓度这个 条件，酸性强弱无从比较，因为酸的强弱是从电离常数 讨论，酸性强弱是从溶液中c(H＋)大小讨论。
下列无机含氧酸分子中酸性最强的是( D )
A．HNO2 C．HClO3
B．H2SO3 D．HClO4
【解析】本题考查无机含氧酸分子中酸性强弱的判断。对于同一 种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强， 如：HNO2<HNO3，H2SO3<H2SO4，HClO3<HClO4。上述四个选 项中，HNO2、H2SO3、HClO3中的中心元素N、S、Cl均未达到其 最高价，其酸性不够强，只有HClO4中的Cl为＋7价，是Cl的最高 价，使Cl—O—H中O的电子向Cl偏移，在水分子作用下，容易电 离出H＋，酸性很强，故选D。
1．相似相溶规律 相似相溶规律的适用范围：①“相似相溶”中“相似”指 的是分子的极性相似。如果存在氢键，则溶剂和溶质 之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反，无氢键 作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。②“相 似相溶”还适用于分子结构的相似性。低级羧酸如甲酸、 乙酸等可以与水以任意比例互溶，而高级脂肪酸如硬 脂酸、软脂酸和油酸等不溶于水。③如果溶质与水发 生化学反应则可增大其溶解度。
2．手性 手性异构的判断方法：判断一种有机物是否存在手性 异构体，可以看其含有的碳原子是否连有四个不同的 原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原 子。手性碳原子必须是饱和碳原子，饱和碳原子所连 的原子或原子团必须不同。如
中的C*就是手的角度，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”原理可以解释一些物质在某些溶剂中 溶解的情况。