化学人教版选修3学案：2-3-3 溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性 Word版含解析

化学人教版选修3学案：2-3-3 溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性 Word版含解析

www.ks5u.com 第三课时　溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性 ‎[学习目标]　1.通过实验了解影响物质溶解性的因素及相似相溶规律。‎ ‎2．通过生活现象对比理解手性分子并将其应用于生命科学。‎ ‎3．了解无机含氧酸分子酸性强弱的原因。‎ 一、溶解性 ‎1．外界条件对物质溶解性的影响 ‎(1)影响固体溶解度的主要因素是温度，大多数固体的溶解度随温度的升高而增大。‎ ‎(2)影响气体溶解度的主要因素是温度和压强，气体的溶解度随温度的升高而降低，随压强的增大而增大。‎ ‎2．相似相溶规律 ‎(1)含义：非极性溶质一般溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。‎ ‎(2)①在极性溶剂里，如果溶剂和溶质之间存在氢键，则溶解性好，且氢键作用力越大，溶解性越好。如果溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小，如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水互溶，就是因为它们与水形成了分子间氢键。‎ ‎②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。例如，乙醇的结构简式为CH3CH2—OH，其中的—OH与水分子中的—OH相似，因而乙醇能与水互溶(当然，乙醇分子由于—OH的极性较大，易与水分子形成氢键也是其互溶的原因)。而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2—OH中的烃基较大，其中的—OH跟水分子中的—OH的相似因素小的多，因而它在水中的溶解度明显减小。‎ ‎③如果溶质与溶剂能发生化学反应，也会增大溶质的溶解度。如SO2与水发生的反应生成H2SO3，而H2SO3可溶于水，因此，将增大SO2的溶解度。‎ 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()分子。‎ 三、无机含氧酸分子的酸性 ‎1．酸性强弱 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。‎ ‎2．原因 ‎(1)含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，即酸性越强。‎ ‎(2)H2SO3可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可写成(HO)2SO2，n＝2。所以，H2SO3酸性弱于H2SO4。‎ ‎(3)HClO、HClO2、HClO3、HClO4的酸性由弱到强的顺序为HClOH2SO3。‎ ‎1.强酸溶液的酸性一定强于弱酸溶液的酸性吗？‎ ‎【点拨】　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。‎ ‎2．无机含氧酸显酸性的原因是什么？‎ ‎【点拨】　一般来说，含氧酸显酸性的原因有两种类型：一是酸分子中的羟基(—OH)电离出H＋，如次氯酸(HClO)：HClOH＋＋ClO－；二是酸分子自身不能电离出H＋，但酸分子中的中心原子具有空轨道，能接受OH－中氧原子的孤电子对而加合一个OH－，使得水分子释放出H＋而显酸性，‎ ‎【例2】　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(m－n)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(m－n)的关系如下表：‎ 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__________________________。‎ ‎【提示】　比较无机含氧酸的酸性，关键是比较中心元素化合价的高低。如将含氧酸的通式写为(HO)mROn，当成酸元素R相同时，则n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子作用下就容易电离出H＋，显较强的酸性。‎ ‎【解析】　(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得：‎ 酸 H3AsO4‎ H2CrO4‎ HMnO4‎ m－n ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 酸性：H3AsO4

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