2.3 分子的结构与物质的性质（第3课时 物质溶解性和分子手性）(共21张PPT)-【核心素养目标】2023-2024学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修2）
文档属性
| 名称 | 2.3 分子的结构与物质的性质（第3课时 物质溶解性和分子手性）(共21张PPT)-【核心素养目标】2023-2024学年高二化学同步精品课件（人教版2019选择性必修2） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-22 13:14:27 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第三节 分子的结构与物质的性质
第3课时 物质溶解性和分子手性
人教版选择性必修2
榆次一中 李金虎
学习目标
1．从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。
2．了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。
学习目标
通过研究“手性分子”在生命科学等方面的应用，培养学生“科学精神和社会责任”的学科素养。
素养目标
情境引入
青蒿素提取
《肘后备急方》：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”
屠呦呦团队先后经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程，最终用乙醚在低温下成功提取了青蒿素，治疗疟疾，挽救了无数人的生命。
思考：为什么需要用乙醚来提取青蒿素，用水不可以呢？
情境引入
CH3CH2—O—CH2CH3
乙醚
青蒿素
极性上：青蒿素和乙醚的极性小，所以青蒿素在水中的溶解度小，在乙醚中的溶解度大。
结构上：青蒿素中含有醚键，乙醚中也有醚键。 相似相溶！
教学过程
一、物质溶解性
思考：为什么蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。
1.分子的极性
蔗糖、氨、水是极性分子，而萘、碘、四氯化碳是非极性分子。通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”的规律：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。
水是极性溶剂，根据“相似相溶”，极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。
教学过程
2.分子的结构
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)
某些物质在293 K 100 g 水中的溶解度 名称 甲醇 乙醇 1-丙醇 1-丁醇 1-戊醇
溶解度/g ∞ ∞ ∞ 0.11 0.030
实验现象：
实验分析：
C2H5OH中的—OH和H2O中的—OH相近，因而乙醇易溶于水。
戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中烃基较大，其中的—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。
“相似相溶”
教学过程
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？
思考与讨论：
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
教学过程
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。
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
“相似相溶”规律
教学过程
分析下表，你能得到哪些规律，并加以解释
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 乙烯 0.014 9
氨气 52.9 氢气 0.000 16
二氧化碳 0.169 甲烷 0.002 3
一氧化碳 0.002 8 氮气 0.001 9
氯气 0.729 氧气 0.004 3
乙烷 0.006 2 二氧化硫 11.28
教学过程
规律1：
规律2：
规律3：
水是极性溶剂，根据“相似相溶”，非极性溶质在水中的溶解度不大
如：H2、O2、N2、CH4
如果溶质与水发生化学反应，可增大其溶解度
如CO2、Cl2
NH3是极性分子，能H2O发生反应且与H2O分子间能形成氢键，氨气溶解度最高
教学过程
总结：
影响物质溶解性的因素：
“相似相溶”规律
分子结构
极性
氢键
反应
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，溶解度越大。
溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如SO2与H2O生成H2SO3，NH3与H2O生成NH3·H2O等。
外界因素：主要有温度、压强等。
教学过程
思考与讨论：
碘和四氯化碳是非极性分子，水是极性分子，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而极性溶质一般能溶于极性溶剂。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。
教学过程
碘在水中和四氯化碳中的溶解性
教学过程
二、分子的手性
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叠合，互称为手性异构体（或对映异构体）。有手性异构体的分子叫做手性分子。
1．手性异构体与手性分子
教学过程
2．手性分子的成因
当4个不同的原子或基团连接在碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”就不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。例如，CHBrClF是一个简单的手性分子，如下图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)的手性如下图所示。
CHBrClF手性分子
手性分子
教学过程
3．手性分子的应用
2001年，诺贝尔化学奖授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的手性异构分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性合成的药物生产造福人类并带来巨大的经济效益。
典例1．
【答案】B
课堂练习
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
典例2．
【答案】D
课堂练习
下列说法不正确的是( )
A. 互为手性异构体的分子互为镜像
B. 利用手性催化剂可主要得到一种手性分子
C. 手性异构体分子组成相同
D. 手性异构体性质相同
典例3．
【答案】C
课堂练习
下列化合物中含3个“手性碳原子”的是( )
A.
B.
C.
D.
课堂小结
感 谢 倾 听
第三节 分子的结构与物质的性质
第3课时 物质溶解性和分子手性
人教版选择性必修2
榆次一中 李金虎
学习目标
1．从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。
2．了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。
学习目标
通过研究“手性分子”在生命科学等方面的应用，培养学生“科学精神和社会责任”的学科素养。
素养目标
情境引入
青蒿素提取
《肘后备急方》：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”
屠呦呦团队先后经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程，最终用乙醚在低温下成功提取了青蒿素，治疗疟疾，挽救了无数人的生命。
思考：为什么需要用乙醚来提取青蒿素，用水不可以呢？
情境引入
CH3CH2—O—CH2CH3
乙醚
青蒿素
极性上：青蒿素和乙醚的极性小，所以青蒿素在水中的溶解度小，在乙醚中的溶解度大。
结构上：青蒿素中含有醚键，乙醚中也有醚键。 相似相溶！
教学过程
一、物质溶解性
思考：为什么蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。
1.分子的极性
蔗糖、氨、水是极性分子，而萘、碘、四氯化碳是非极性分子。通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”的规律：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。
水是极性溶剂，根据“相似相溶”，极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。
教学过程
2.分子的结构
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)
某些物质在293 K 100 g 水中的溶解度 名称 甲醇 乙醇 1-丙醇 1-丁醇 1-戊醇
溶解度/g ∞ ∞ ∞ 0.11 0.030
实验现象：
实验分析：
C2H5OH中的—OH和H2O中的—OH相近，因而乙醇易溶于水。
戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中烃基较大，其中的—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。
“相似相溶”
教学过程
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？
思考与讨论：
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
教学过程
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。
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
“相似相溶”规律
教学过程
分析下表，你能得到哪些规律，并加以解释
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 乙烯 0.014 9
氨气 52.9 氢气 0.000 16
二氧化碳 0.169 甲烷 0.002 3
一氧化碳 0.002 8 氮气 0.001 9
氯气 0.729 氧气 0.004 3
乙烷 0.006 2 二氧化硫 11.28
教学过程
规律1：
规律2：
规律3：
水是极性溶剂，根据“相似相溶”，非极性溶质在水中的溶解度不大
如：H2、O2、N2、CH4
如果溶质与水发生化学反应，可增大其溶解度
如CO2、Cl2
NH3是极性分子，能H2O发生反应且与H2O分子间能形成氢键，氨气溶解度最高
教学过程
总结：
影响物质溶解性的因素：
“相似相溶”规律
分子结构
极性
氢键
反应
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，溶解度越大。
溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如SO2与H2O生成H2SO3，NH3与H2O生成NH3·H2O等。
外界因素：主要有温度、压强等。
教学过程
思考与讨论：
碘和四氯化碳是非极性分子，水是极性分子，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，而极性溶质一般能溶于极性溶剂。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。
教学过程
碘在水中和四氯化碳中的溶解性
教学过程
二、分子的手性
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叠合，互称为手性异构体（或对映异构体）。有手性异构体的分子叫做手性分子。
1．手性异构体与手性分子
教学过程
2．手性分子的成因
当4个不同的原子或基团连接在碳原子上时，这个碳原子是不对称原子。这种分子和它“在镜中的像”就不能重叠，因而表现为“手性”。手性分子中的不对称碳原子称为手性碳原子。例如，CHBrClF是一个简单的手性分子，如下图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)的手性如下图所示。
CHBrClF手性分子
手性分子
教学过程
3．手性分子的应用
2001年，诺贝尔化学奖授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的手性异构分子，这种独特的合成方法称为手性合成。手性合成的药物生产造福人类并带来巨大的经济效益。
典例1．
【答案】B
课堂练习
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
典例2．
【答案】D
课堂练习
下列说法不正确的是( )
A. 互为手性异构体的分子互为镜像
B. 利用手性催化剂可主要得到一种手性分子
C. 手性异构体分子组成相同
D. 手性异构体性质相同
典例3．
【答案】C
课堂练习
下列化合物中含3个“手性碳原子”的是( )
A.
B.
C.
D.
课堂小结
感 谢 倾 听