2019-2020学年人教版化学选修三江苏专用学案：第二章第三节第2课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸

1、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。知识点1 溶解性都监理鞭认知里枇2 .“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,如蔗糖和氨粒答于水，值容于四氯化碳；蔡和碘易五四氯化碳，难溶毛本。3 .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彳用力越大，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，如乙胆与水互

2、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，SoSO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故 SO2的溶解度增大。深化展正误判断(正确的打“，”，错误的打“X”，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)12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)X 酒精与水混溶，不能萃取出碘（4）X 硫、CS2均为非极性分子，硫在 CS2中的溶解度比在酒精中的大强El题加突

3、%强化通关1 .碘单质在水中的溶解度很小，但在 CC14中的溶解度很大，这是因为 （ ） A. CC14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 . CCl 4与I2都是直线形分子，而 H2O不是直线形分子C. CC14与I2中都不含氢元素，而 H2O中含有氢元素D . CC14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。 CC14和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，所以碘单质在水

4、 中的溶解度很小，在CC14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>Cl2B. SO2>CS2>H2S>S8C. HOCH 2（CHOH） 4CHO>Ci7H35COOH>CH 3COOHD. NH3>CO2>N2解析：选Do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

5、在水中的溶解度大于CS2的溶解度，B项错误；C项，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、n、出、W4种类型， 苏丹红I的分子结构如图1所示。YO1T图】黑丹红1峭分子结梅苏丹红I在水中的溶解度很小，微溶于乙醇,2修博后的分干结构有

6、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”)，原因是与水分子答案：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, 间形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度4. (2019高考江苏卷)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为;推测抗坏血酸在水中的溶解性:(填“难溶于水”或“易溶于水”0H)°iio DH个抗坏解析：该分子中形成单键的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为 sp2杂化。血酸分子中含有4个羟基，其可以与 H2O形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。答案：sp2、sp3易溶于水知识点2 手性无机含氧酸

7、分子的酸性牌理糊认知咕俄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:HUC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、(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HClO

8、 4>HClO 3>HClO 2>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 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，如酸性 H2SO3>H 2SeO3>H 2TeO3o(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<H 2SO3<H 2SO4<HC

9、lO 4。探兜内耐，消除混区正误判断(正确的打，错误的打“X”，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)H 3P04和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为 1，但它 们的酸性不相似，H3P04是中强酸，而H2CO3是弱酸答案：(1) X 手性分子的性质有所差别(2)X 含氧酸的通式可写成(HO)mROn, n值越大，酸性越强(3)x 氧化性不一定越强，如次氯酸的氧化性强于高氯酸题组一手性分子1 .下列

10、有机物分子具有手性异构体的是()A. CH4B. CH3CH20HCH,CH0HC.ClD. CH3C00H解析：选Co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HJCl C0HCH原子。因此4个选项中只有 C项中存在手性异构体，门3 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（）乳酸CH 3CH（0H）C00H2-丁醇0 H丙三醇A.只有B.和C.D.解析：选Co写出各分子的结构简式:CHCOOH、f H -CILC、OHOH彳 ）一（：1|CH】CH.|3 a 2可知中存在手性碳原OHOH OH子（用“*标

11、记），而中不含手性碳原子，故属于手性分子。口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. HClO<HBrO<HIOB. HClO>HBrO>HIOC. HBrO>HClO>HIOD. HBrO>HIO>HClO解析：选Bo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:Cl<Br<I ,故酸性：HClO>HBrO>HIO。4 .下列各含氧酸中酸性最强的是（）A. HCIO2B. H2SeO3C. H3BO3D. HMnO4解析：选D。若将含氧酸写成通式（HO）mROn,则A中HC

12、1O 2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）MnO 3, 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0（）11IIIHOSOH、HOP0H ,III磷酸的结构简式分别为0（）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。回国囱关于无机含氧酸的几个易错点（1）由HNO3、H2SO4、H3P04的相关知

13、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H3P04HP03H3P03H3P02结构简式01HOP0H0HHOP=00HOP0HH1二一0H磷的化合价+ 5+ 5+ 3+ 1酸的元数三元九二元-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

14、,氧化性 HC1O4VHC1O3VHC1O。学习小结厂分子的极性卜相似相溶”规律 碎一丁“子性碳原子I份子具有手性|1 （ I 10） - R0/T孔值越大;酸性酶课后达标检测一、单项选择题1. 374 C、22.1 MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H十和OH，由此可知超临界水（）A.显中性，pH等于7B.表现出非极性溶剂的特性C.显酸性，pH小于7D.表现出极性溶剂的特性解析：选Bo超临界水仍然呈中性，但pH不一定为7,故A、C错误；根据“相似相溶”的规律，B正确、D错误。2. 一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，由非极性分子组成 的溶质易溶于

15、非极性分子组成的溶剂，这就是“相似相溶”规律。 以下事实不能用“相似相溶”规律解释的是（）A. HCl易溶于水B. I2易溶于CC14C. Cl 2可溶于水D. NH3难溶于苯解析：选Co HCl、NH 3是极性分子，12、Cl2是非极性分子，H2O是极性溶剂，CC14、苯是非极性溶剂 ， C 项符合题意。3下列说法不正确的是()A.互为手性异构体的分子组成相同，官能团不同B 手性异构体的性质不完全相同C.手性异构体是同分异构体的一种D 利用手性催化剂合成可以只得到一种或主要只得到一种手性分子解析： 选 A 。手性异构体的分子组成完全相同 ， 官能团也相同。4无机含氧酸的强弱规律表示成酸元素的

16、化合价越高，酸性越强。下列说法正确的是()A .根据这一规律可判断高氯酸是酸性很强的酸B H3PO4 的酸性比盐酸强C.碳酸和亚硫酸的酸性不易比较D 硝酸与磷酸的强度一样解析： 选 A 。本题给出的信息为元素的化合价越高， 无机含氧酸的酸性越强。因此氯元素的最高正化合价为 7 价时 ， 含氧酸的酸性最强， 即高氯酸为酸性最强的酸。而题目中只是给出相同元素含氧酸的酸性比较， 对于相同化合价的不同的含氧酸就无法比较。 由我们原有的知识 ， 可以判断 B 、 C、 D 说法都不符合客观事实。盐酸酸性大于H3PO4 的酸性， 碳酸酸性小于亚硫酸的酸性， 硝酸酸性大于磷酸的酸性。5.已知03分子为V形结

17、本勾,03在水中的溶解度和02相比()A 一样大B O3 比 O2 小C 03 比 02大D 无法比较解析： 选 C。 因 03 分子为 V 形结构 ， 是极性分子， 02 为非极性分子， 根据 “ 相似相溶 ”规律可知 03在水中的溶解度比02大 ， C 项正确。6下图中两分子所表示的物质间的关系是()B.是同一种物质D.互为同系物A.互为同分异构体C.互为手性异构体解析：选Bo题图中的分子不含手性碳原子 ，所以两分子不是手性分子；两分子的分子 式相同，结构相同，故两分子表示的物质是同一种物质。7.下列分子中，不含手性碳原子的是（）0IIA. C1LC1IOHB. CILC0R3| 3Hr叫

18、I 3C. HTOHD.讯CHC1CH <：H0I31CHO解析：选B。如果一个碳原子连接四个不同的原子或基团，这样的碳原子叫手性碳原子B选项中的物质不含这样的碳原子。HO 0HP/ 、8.已知磷酸L H0 0 一分子中三个氢原子都可以与重水 （D2O）中的D原子发生交 换，又知次磷酸（H 3P02）也能跟D2O进行氢交换，次磷酸钠 （NaH2P02）却不能跟D2O发生氢()交换，由此可推断出次磷酸分子的结构简式是H(> HII /C. H -P OHHID. Il-PHO O解析：选Bo由题给信息可分析出能跟重水中的D原子发生交换的氢原子为羟基氢原子，由此可知次磷酸的分子结构中仅

19、含有一个羟基,故选B项。8.关于CS2、SO2、NH 3三种物质的说法中正确的是 （）A. CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B. SO2和NH 3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C. CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低D. NH3在水中溶解度很大只是由于 NH 3分子有极性解析：选B。根据“相似相溶”原理，水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3 都是极性分子，故A错误、B正确；由于 CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体， 三种物质中CS2熔、沸点最高，故C错误；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有 极性外，还因为NH3分子和H2O分

20、子之间可以形成氢键，故D错误。二、不定项选择题9 .对X OH型化合物，X是除去H、。外的其他元素时，下列说法正确的是（）A.当X是活泼的金属元素时，它一定是强碱B.当X是非金属性很强的元素时，它一定是强酸C. X-O-H为酸时不可能有强氧化性D. X-O-H的分子构型一一定是 直线形解析：选Ao对元素X分两种情况进行讨论：非金属元素和金属元素。当 X为非金属性很强的元素时，X吸引电子对的能力较强，使OH间的电子对偏向氧原子，OH键断裂，电离出H+而显酸性，但不一定是强酸，如HC1O具有强氧化性和弱酸性；当 X为活泼 V的金属元素时，X-O-H易从"一1"”处断键，电离出o

21、h-而显碱性，如NaOH、KOH 等。X-O-H为共价化合物时，其结构不对称，且氧原子上有孤电子对，分子构型不可能 为直线形。10 .当一个碳原子连接四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是（）CHOA. CHOH I CH.OUCtK)HICHOUIC. CH,I 2CHBrClCJIOCOOH*CHO1L*CHBrl 标*解析：选Co A、B、D三项中化合物均只含有 1个手性碳原子，C项中 的为化合物中含有的手性碳原子，故仅有C项符合题意。11 .下列对分子性质的解释中，不正确的是（）A.水很稳定（1 000 C以上才会部分分解）是因为水中含有大

22、量的氢键所致CH CHCOOHb.乳酸（ 0H）分子中含有一个手性碳原子C，碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释D.由下图可知酸性：H3PO4>HClO ,因为H3P04中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟 基氧原子数解析：选A。水分子稳定的原因是水分子中H-0键牢固，而与氢键无关。12 .关于CS2、SO2、NH 3三种物质的说法中正确的是 （）A. CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于非极性分子B. S02和NH 3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C. CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低D. NH3在水中溶解度很大只是由于NH 3分子有极性解析：

23、选AB。根据“相似相溶”原理，水是极性分子，CS2是非极性分子，S02和NH3都是极性分子，故 A、B正确；由于CS2常温下是液体，S02和NH3常温下是气体，三种物 质中CS2熔、沸点最高，故 C错误；NH3在水中溶解度很大，除了由于 NH3分子有极性外, 还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故 D错误。三、非选择题13 .双氧水（H2O2）是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如图所示：rH2O2分子不是直线形的， 两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93。52'而两个OH键与OO键的夹角均为96° 52'试回答：（1）H2O2分子的电子

24、式为 ,结构式为 。（2）H2O2分子中存在 键和 键，为 分子。（填“极性”或 “非极性”）H2O2难溶于CS2,其原因是 H2O2分子中氧元素的化合价为 ,原因是 解析：（2）H2O2分子的立体结构不对称，为极性分子，含有OO非极性键和 OH极 性键。（3）根据“相似相溶”规律可知，H2O2为极性分子，难溶于非极性溶剂 CS2。（4）共用 电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。?答案：H 00H H OO H ?（2）极性非极性极性（3）H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知H2O2难溶于CS2（4）-1 O-O键为非极性键，O H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显1价1 4.20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：m n0123含氧酸酸性强弱弱中强强很强实例HC10H3 P04HN0 3HC10 4试简要回答下列问题:按此规则判断，H3AsO4、H2CrO4、HMnO 4酸性由弱到强的顺