手性,无机含氧酸分子的酸性
新课标高中化学选修3第三节溶性、手性、无机氧酸分子的酸性
第2课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性学业要求素养对接1.知道物质的溶解性与分子结构的关系，了解“相似相溶”规律。
2.结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
3.会判断常见无机含氧酸酸性强弱。
微观探析：键的极性和分子的极性。
模型认知：运用“相似相溶”规律判断物质的溶解性、运用无机含氧酸酸性强弱理论判断无机含氧酸酸性的强弱。
[知识梳理]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较小。
(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。
【自主思考】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，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.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)m RO n，若成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强。
【自主思考】2.强酸的水溶液酸性一定比弱酸的水溶液酸性强吗？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。
[自我检测]1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。
(1)卤化氢易溶于水，不易溶于四氯化碳。
第2课时 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
3．依据分子结构的相似性 溶质与溶剂分子结构的相似程度越大，其溶解度越大。如烃基越大的醇(羧 酸、醛)在水中的溶解度越小。
[题组· 冲关] 1．在相同条件下，SO2 在水中的溶解度比 CO2 在水中的溶解度( A．大 C．一样 B．小 D．无法比较 )
【解析】 水为极性溶剂，SO2 为极性分子，而 CO2 为非极性分子，根据 “相似相溶原理”，可知相同条件下，SO2 在水中的溶解度大于 CO2 在水中的 溶解度。
知 识 点 一
知 识 点 三
第 2 课时
知 识 点 二
溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
学 业 分 层 测 评
1．了解物质的溶解性与分子结构的关系。 2． 能够辨认简单的手性分子， 了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。 3．掌握常见含氧酸酸性强弱的判断方法。(重点)
溶解性
[基础· 初探] 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)淡黄色的 PtCl2(NH3)2 是极性分子还是非极性分子？其空间构型是怎样 的？
【提示】 淡黄色的 PtCl2(NH3)2 在水中溶解度小，根据相似相溶规律，应
为非极性分子，其空间构型为
。
(3)黄绿色的 PtCl2(NH3)2 是极性分子还是非极性分子？其空间构型是怎样 的？
【提示】 黄绿色的 PtCl2(NH3)2 在水中溶解度较大，应为极性分子，其空
A．1 C．3
B．2 D．4
【解析】
由图中的分子结构模型可以看出莽草酸的结构简式为
，故连有羟基的三个碳原子都是手性碳原子。
【答案】 C
课件10：2.3.3 溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
有机物中凡是与双键或三键连接的碳原子都不是手 性碳原子。
4. 判断手性分子的方法:
(1)一般具有对称面或对称中心的分子，是非手性分子。 (2)根据手性碳原子 ➢当分子中只有一个手性碳原子 ，分子一定有手性。 ➢当分子中有多个手性碳原子时，分子不一定有手性。
为非手性分子
“反应停”事件
手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。如图所示的分子， 是由一家德国制药厂在1957年10月1日上市的高效镇静剂，中文药名为 “反应停”，它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止痛并能够减轻孕妇 的妊娠反应。然而，不久就发现世界各地相继出现了一些畸形儿，后被科 学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这 种药物中，只有图左边的分子才有这种毒副作用，而右边的分子却没有这 种毒副作用。人类从这一药物史上的悲剧中吸取教训，不久各国纷纷规定， 今后凡生产手性药物，必须把手性异构体分离开，只出售能治病的那种手 性异构体的药物。
自上而下减弱。
HClO＞HBrO＞HIO
如：
HClO2＞HBrO2＞HIO2
HClO3＞HBrO3＞HIO3 HClO4＞HBrO4＞HIO4
③同一元素的含氧酸，该元素的化合价越高， 其含氧酸的酸性越强
H2SO3＜H2SO4 HNO2 ＜HNO3 HClO ＜ HClO2＜ HClO3＜ HClO4
O
—CH2OH →—CH2OCH
C．与金属钠发生反应 —CH2OH →—CH2ONa D．与H2发生加成反应 —CHO→ —CH2OH
三. 无机含氧酸的酸性
1. 无机含氧酸酸性的比较:
①同周期，最高价含氧酸的酸性,自左至右增强。
如：H3PO4 < H2SO4 < HClO4 ②同主族、同价态的不同元素，含氧酸的酸性，
第二章 第三节 第3课时 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性(学生版)
第3课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性一、溶解性1．“相似相溶”规律非极性溶质一般能溶于溶剂，极性溶质一般能溶于溶剂。
2．影响物质溶解性的因素(1)外界条件——温度、压强等。
(2)分子结构——“相似相溶”规律。
(3)氢键——如果溶质与溶剂之间能形成，则溶解度增大。
(4)反应—溶质与水发生反应时可其溶解度，如SO2与H2O反应生成H2SO3，NH3与H2O反应生成NH3·H2O等。
判断正误(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()应用体验1．将几种物质在水和四氯化碳中的溶解情况填入下表：其原因是____________________________________________________________________。
2．油漆是非极性分子，有机溶剂如乙酸乙酯也是非极性溶剂，而水为极性溶剂，用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆的依据是_____________________。
归纳总结“相似相溶”规律的应用根据“相似相溶”规律，可以判断溶质在溶剂中的溶解度的大小、萃取剂的选择以及物质之间分离提纯方法的确立。
二、手性1．概念(1)手性异构体：具有完全相同的和的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称为手性异构体。
(2)手性分子：具有的分子。
2．手性分子的判断(1)判断方法：有机物分子中是否存在。
(2)手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或原子团的碳原子。
如，R1、R2、R3、R4互不相同，即*C是手性碳原子。
判断正误(1)互为手性异构体的分子互为镜像() (2)利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子() (3)手性异构体分子组成相同() (4)手性异构体性质相同()深度思考1．关于丙氨酸的下列说法，正确的是________(填序号)。
人教版高中化学选修三2.3.3 手性、无机含氧酸分子的酸性
手性、无机含氧酸分子的酸性 六、无机含氧酸分子的酸性 1．同种元素不同含氧酸，该元素化合价越高，酸性越强。 2.含氧酸中心原子上的非羟基氧的个数越多，酸性越强
归纳总结 第 11 页
的
3．同主族或同周期元素最高价含氧酸的酸性依非金属性强弱比较
⑴同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱； ⑵同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强。
化学 · 选修 3《物质结构与性质》
手性、无机含氧酸分子的酸性
手性、无机含氧酸分子的酸性
温故知新 第 2 页的
问题1 欲用萃取剂 A把溶质 B从溶剂C的溶液里萃取出来，萃 取剂A需符合什么条件？ A与C互不相溶
B在A中的溶解度大于在C中的溶解度 A与B不发生化学反应
相似相溶原理
问题2 为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而 不用水？(油漆的主要成分是非极性或极性非常小的有机分子) 问题3 怎样理解汽油在水中的溶解度很小？
温故知新 第 4 页的
（4）如果溶质与水发生化学反应可增大其溶解度
手性、无机含氧酸分子的酸性
图片解读 第 5 页的
互为镜像的两个分子
左手和右手不能重叠
左右手互为镜像
对称之美
手性、无机含氧酸分子的酸性 五、手性
归纳总结 第 6 页的
1．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（对 映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。
手性、无机含氧酸分子的酸性
课时小结 第 13 页
的
相似相溶原理 溶解性
溶解性的影响因素
手性异构体
手性
分子手性的判断依据 元素化合价
课时2 溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
,如果成酸元素R相同,则n越大,R的正电性越高,导致R—O—H中的O的电 子向R偏移,因而在水分子的作用下,也就容易电离出氢离子,即酸性越 强。 (2)提示:无机含氧酸分子的酸性强弱与它所形成的溶液的酸性强弱没有 直接关系。溶液酸性强弱还与酸溶液的浓度有关,强酸的稀溶液的酸性 有可能小于弱酸的较浓溶液的酸性,溶液酸性强弱的实质是c(H+)的大 小。
【典例精析】
1．(1)易溶 易溶 难溶 难溶 (2)难溶 难溶 易溶 易溶 根 据“相似相溶”的规律判断,即极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质易溶 于非极性溶剂 【解析】分析题给物质和溶剂的分子极性可知,蔗糖、磷酸、水是极性
有手性异构体吗？ (2) HNO3与HNO2的酸性强弱如何？
预习检测 1
元素的非金属性越强，其含氧酸的酸性越强，这种说法对吗？
要点探究 1
物质的溶解性和无机含氧酸的酸性 1.物质的溶解性: (1)根据气体的溶解度表，思考NH3和SO2相对于表中所列的其他气体来 说溶解度较大，其原理是否相同，为什么？ (2)当向碘水溶液中加入CCl4时，为什么会出现分层的现象？而向分层后 的溶液中加入浓KI水溶液时为什么溶液的紫色又变浅？ 2.无机含氧酸的酸性 (1)同一种元素的不同含氧酸，其酸性与表现的化合价有什么关系？如何 解释？ (2)无机含氧酸分子的酸性越强，其水溶液的酸性越强吗？
二、手性和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______和______的一对分子，如同左手和右手一样互为 ______，却在三维空间里不能______，互称手性异构体。 (2)手性分子 有______的分子叫做手性分子。如乳酸
高中化学3：第二章 第三节 第2课时 溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性
第2课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性[目标导航］1。
能够根据“相似相溶”规律会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。
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较小。
（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。
【议一议】1．为什么NH3极易溶于水，而CH4难溶于水?答案NH3是极性分子，CH4为非极性分子，而水是极性分子，根据“相似相溶”规律，NH3易溶于水，而CH4不易溶于水.并且NH3与H2O分子之间还可以形成氢键，使得NH3更易溶于水。
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【议一议】2．手性分子有什么用途？答案(1）常见的手性分子：构成生命体的有机分子绝大多数为手性分子，两个手性分子的性质不同，且手性有机物中必含手性碳原子。
(2)手性分子的应用：生产手性药物、生产手性催化剂(手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成)。
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）m RO n，若成酸元素R相同，则n 值越大，酸性越强。
【议一议】3．强酸溶液的酸性一定强于弱酸溶液的酸性吗？答案不一定.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。
高二人教版化学选修3课件2-3-3手性无机含氧酸分子的酸性
(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 __________________________________。
须为单键，因为双键或三键的存在会使其连接的原子或原 子团少于四个。因此，有机物中凡是与双键或三键连接的
碳原子都不是手性碳原子。
分子可以用来加速并控制化学反应的创造性工作。 在有机物分子中，若某碳原子连接四个各不相同的原子 或原子团，则这种碳原子被称为手性碳原子，例如
就是手性碳原子，含手性碳原 子的物质通常具有不同的光学特征(称为光学活性)。
既无对称面又无对称中心的分子是手性分子。如下分
子内存在对称面，所以它们在三维空间里可以重叠，不是
手性分子。
如下分子中存在对称中心，沿水平方向旋转 180°便能
重叠，所以不是手性分子。
2．手性碳原子 手性分子的中心原子通常为碳原子，这种连接四个不 相同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子(又叫不对称
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
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手性、无机含氧酸分子的酸性
学习目标：
1、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。 2、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的 酸性。
学习重、难点：
手性分子和无机含氧酸分子的酸性
情感态度价值观：
培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认 真的科学态度
试一试：是否重合
知识点一 手性
2、手性分子:
有手性异 构体的分子
具有手性的有机物，是因为有手性碳原子造成的。
重点 3、手性碳原子
R2 R1
﹡
用﹡C表示 ——手性碳原子
连有四个不同的原子或原子团的碳原子
C R4
R3
其中R1、R2、R3、R4均不同
练习：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( B )
OH
l2F2 C.CH3CH2OH B.CH3—CH C —COOH CH2—OH D.CH—OH CH2—OH
作业：
导学84页
B 1．下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是 ( ) Cl OH H
①
OHC—C CH—CH2OH
②
OHC—CH C —C—Cl Br
CH3
③
CH3—CH—C—CH3 CH3
练 习
2.根据含非羟基氧个数与酸性强弱关系回答问题 H3AsO4、H2CrO4、HMnO4的酸性强弱关系： H3AsO4<H2CrO4<HMnO4
H2CO3
H2SiO3
HO P OH
HO
中强酸
1
强酸
2 非 金 属 性 最 高 价 含 氧 逐 酸逐 渐 酸渐 减 性减
弱 弱
很强酸
3
ⅤA
HNO3
H3PO4
ⅥA
H2SO4
ⅦA
HClO4 HBrO4 HIO4
通常情况下：
非金属性逐渐增强 ，最高价含氧酸酸性逐渐增强
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、含氧酸的强度随着分子中连接在成酸元素上的非羟基氧的 数目增大而增大。即(HO)mROn中,n值越大,酸性越强 3、同一周期， 从左往右，非金属元素最高价含氧酸的酸性 逐渐增强； 同一主族 , 从上往下 , 非金属元素最高价含氧酸的酸性 逐渐减弱
特殊：如碳酸(HO)2CO，非羟基氧的个数为1，应 是一个强度与亚硝酸和磷酸相近的中强酸，然而 碳酸是弱酸
4.由化学反应判断：相对强酸制备相对弱酸 如：H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO 制次氯酸
用手性催化剂生产手性药物获得诺贝尔奖的化学家
4、手性的应用 生产手性药物、手性催化剂等
知识点二 无机含氧酸分子的酸性
(阅读)课本P53-54 请将阅读的重点放在下列问题上
1、含氧酸的通式一般可写成 (HO)mROn ， 其中R显 正 价。 2、含氧酸显酸性，其实是在水分子的作用 + O — H H 下 断裂，产生 。 O 3、根据HNO3的结构式， HO N O 判断其中有 1 个羟基， 两 个非羟基氧 ，可写成 (HO) NO2 。
课堂小结：
1、了解手性分子应用并学会判断手性碳原子 2、无机含氧酸的酸性强弱的经验规律：
⑴对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合 价越高，酸性越强。 ⑵含氧酸的强度随着分子中连在成酸元素上的非 羟基氧的数目增大而增大。 ⑶同一周期，从左到右，非金属元素最高价含氧 酸的酸性逐渐增强。 同一主族，从上到下，非金属元素最高价含氧 酸的酸性逐渐减弱。 ⑷ 由化学反应判断：相对强酸制备相对弱酸 ⑸利用电离平衡常数判断：K越大，弱酸的酸性 越强
摆放
1、请将你的左右手以相互照镜子的方式 （动手） 2、左右手能不能相互重叠
完全相同
（组成和排列）
手 性
互成镜像 不能重叠
（在三维空间里）
一对分子 互称 手性异构体
手性分子
知识点一、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，如同左手和右手一样互为镜像，在三 维空间无论如何旋转都不能重叠。
教训启示
反应停事件
德国一家制药厂生产了一种安眠药叫沙利度胺 （反应停），对妊娠呕吐有明显的疗效，使用极为 广泛。然而，不久就发现世界各地相继出现了一批 畸形儿，据统计5 年间发生畸形胎儿近12000 例。 这就是震惊世界的反应停事件。
规定：
凡是生产手性药物，必须把手性异构体 分开，只出售能治病的那种手性异构体的 药物。
5、利用电离平衡常数判断：K越大，弱酸的酸性越强
注意：通常，能体现非金属强弱的是元素的
最高价含氧酸酸性强弱。 如：酸性 H2SO4 > HClO 但是非金属性 S < Cl
练 习
已知含氧酸可用通式 (HO) mXOn 来表示。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（ ）A A．HClO4 C．H3BO3 B．H2SeO3 D．H3PO4
1、判断下列同一元素含氧酸中成酸元素的化合价并比较酸性
H2SO . 3＜ H2SO . 4 、HNO . 2＜ HNO . 3 、 HCIO .
2、填表 (n为非羟基氧的个数)
O O HO S OH O
+4
+6
+3
+5
+1
＜ HCIO4
+7
.
O HO Cl O O
实例 HO Cl 酸性 弱酸 0 n 3、ⅣA
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。
越高 ，吸引氧原 n 值越大， R 的正电性 2、含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的 越强 子的电子云的作用力 ，导致 数目增大而增大。即 (HO)mROn 中,n值越大,酸性越强 R—O—H，因而在水分子的作用下也就 越易 电离出H+，即酸性 越强