2019-2020学年人教版选修3 2.3（第2课时）溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性 学案

第2课时　溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
1．能够根据“相似相溶”规律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。
　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减小。
(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。
正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述
正误
阐释错因或列举反例
(1)CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于非极性分子
(2)I2在酒精中易溶，故可用酒精萃取碘水中的碘
(3)SO2和HCl均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
(4)硫在CS2中的溶解度比在酒精中的小
答案：(1)√
(2)×　酒精与水混溶，不能萃取出碘
(3)√
(4)×　硫、CS2均为非极性分子，硫在CS2中的溶解度比在酒精中的大
1．碘单质在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，这是因为(　　)
A．CCl4与I2的相对分子质量相差较小，而H2O与I2的相对分子质量相差较大
B．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子
C．CCl4与I2中都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
解析：选D。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，所以碘单质在水中的溶解度很小，在CCl4中的溶解度很大。
2．(2019·威海高二检测)下列物质在水中溶解度由大到小的顺序正确的是(　　)
A．NH3>HCl>CO2>SO2>Cl2
B．SO2>CS2>H2S>S8
C．HOCH2(CHOH)4CHO>C17H35COOH>CH3COOH
D．NH3>CO2>N2
解析：选D。水为极性分子，与水形成氢键、与水反应的气体，其溶解度大。A项，二氧化硫是极性分子，二氧化碳是非极性分子，所以二氧化硫在水中的溶解度较二氧化碳的大，A项错误；B项，CS2是非极性分子，难溶于水，H2S是极性分子，H2S在水中的溶解度大于CS2的溶解度，B项错误；同类有机物，碳原子数越多，分子极性越弱，C17H35COOH的极性比CH3COOH弱，乙酸与水互溶，硬脂酸难溶于水，C项错误；D项，氨气是极性分子，且与水形成氢键，二氧化碳和氮气都是非极性分子，但是二氧化碳与水反应，所以氨气溶解度最大，氮气溶解度最小，D项正确。
3．(2019·瓦房店高级中学高二期中)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉，常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂，严重危害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4种类型，苏丹红Ⅰ 的分子结构如图1所示。
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对位形成如图2所示的结构，则其在水中的溶解度会________(填“增大”或“减小”)，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：增大　苏丹红Ⅰ形成分子内氢键，而修饰后的分子可形成分子间氢键，与水分子间形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度
　手性　无机含氧酸分子的酸性
1．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。如图：
(2)手性分子：有手性异构体的分子。
(3)手性碳原子：连接四个互不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子，用*C来标记。具有手性的有机物，是因为其含有手性碳原子。如，R1、R2R4R2R3、R4是互不相同的原子或基团，*C是手性碳原子。判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或基团。
2．无机含氧酸分子的酸性
(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，如酸性HClO4>HClO3>HClO2>HClO。
(2)同主族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，如原子半径ClHBrO3>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，如酸性H2SO3>H2SeO3>H2TeO3。
(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值越大，酸性越强，如酸性H3BO3正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述
正误
阐释错因或列举反例
(1)手性分子之间，因分子式相同，故其性质相同
(2)含氧酸的通式可写成(HO)mROn，m值越大，酸性越强
(3)同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其酸性越强，氧化性也越强
(4)H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1，但它们的酸性不相似，H3PO4是中强酸，而H2CO3是弱酸
答案：(1)×　手性分子的性质有所差别
(2)×　含氧酸的通式可写成(HO)mROn，n值越大，酸性越强
(3)×　氧化性不一定越强，如次氯酸的氧化性强于高氯酸
(4)√
题组一　手性分子
1．下列有机物分子具有手性异构体的是(　　)
A．CH4　　　　　　　　　 B．CH3CH2OH
C． D．CH3COOH
解析：选C。存在手性异构体的分子中一定存在至少1个连接4个不同原子或基团的碳原子。因此4个选项中只有C项中存在手性异构体，中标有“*”的碳原子是手性碳原子，其余选项中碳原子均不是手性碳原子。
2．下列有机物分子中属于手性分子的是(　　)
①乳酸[CH3CH(OH)COOH]　②2-丁醇
③　　 　④丙三醇
A．只有① B．①和②
C．①②③ D．①②③④
解析：选C。写出各分子的结构简式：
可知①②③中存在手性碳原子(用“*”标记)，而④中不含手性碳原子，故①②③属于手性分子。
题组二　无机含氧酸分子的酸性
3．下列含氧酸的酸性强弱顺序正确的是(　　)
A．HClOHBrO>HIO
C．HBrO>HClO>HIO D．HBrO>HIO>HClO
解析：选B。同主族相同化合价不同元素的酸，其原子半径越小，酸性越强，半径：ClHBrO>HIO。
4．下列各含氧酸中酸性最强的是(　　)
A．HClO2 B．H2SeO3
C．H3BO3 D．HMnO4
解析：选D。若将含氧酸写成通式(HO)mROn，则A中HClO2可写成(HO)ClO，B中H2SeO3可写成(HO)2SeO，C中H3BO3可写成(HO)3B，D中HMnO4可写成(HO)MnO3，n值越大，酸性越强，故选D。
5．无机含氧酸的化学式可用(HO)mXOn表示，n值越大，则该酸的酸性就越强。硫酸和磷酸的结构简式分别为下列叙述正确的是(　　)
A．硫酸和磷酸都是强酸
B．硫酸是强酸，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
解析：选D。硫酸是二元强酸，磷酸是三元中强酸。

关于无机含氧酸的几个易错点
(1)由HNO3、H2SO4、H3PO4的相关知识而误认为有几个H的酸就属于几元酸；由氧化性：HNO3＞HNO2、H2SO4＞H2SO3而混淆酸的酸性与氧化性的强弱关系，误认为酸性越强的酸其氧化性也越强。
(2)羟基数就是含氧酸的元数(H3BO3除外)。如磷元素的几种含氧酸的名称、分子式、结构简式、磷的化合价、酸的元数如下表：
名称
正磷酸
偏磷酸
亚磷酸
次磷酸
分子式
H3PO4
HPO3
H3PO3
H3PO2
结构简式

磷的化合价
＋5
＋5
＋3
＋1
酸的元数
三元
一元
二元
一元
(3)同种元素的含氧酸，中心原子的价态越高，含氧酸的氧化性不一定越强。如酸性：HClO4＞HClO3＞HClO，氧化性HClO4＜HClO3＜HClO。
学习小结