无机含氧酸分子的酸性与结构——高三复习
高中化学 无机含氧酸分子的酸性比较
含氧酸的酸性强弱比较规律含氧酸一般是指，除了成酸元素外，分子组成中还含有羟基，这样的一类物质。
由于这种羟基上的氢原子能以氢离子的形式被电离出来，而使水溶液表现出酸性，所以它也被称之为“羟基酸”。
成酸元素不同、或其价态不同的含氧酸，在酸性强弱方面是有区别的。
含氧酸的组成与其酸性强弱间的关联，在中学化学及无机化学教学中，都占有一定的位置，也是一些化学工作者的关注点之一。
以至于在某些无机化学教材及文献中，也会出现相关讨论。
笔者在这里的工作，只是试图把这些不同层次教学中，有关含氧酸酸性强弱的内容，归纳起来，并使其能有一些关联性及系统性而已。
含氧酸的酸性一般存在如下规律：(1)同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸，其酸性依氧化数递增而递增；如〔原因：从HClO到HClO4非羟基氧原子逐渐增多，羟基-O-H键的极性增强，质子转移程度增强，故酸性增强〕(2)在同一主族中，处于相同氧化态的成酸元素，其含氧酸的酸性随原子序数递增，自上而下减弱。
如〔原因：同主族元素自上而下，成酸元素的电负性逐渐减小，原子半径增大，吸引羟基氧原子的能力依次减小，羟基-O-H键的极性依次减小，所以酸性依次减弱。
〕(3)在同一周期中，处于最高氧化态的成酸元素，其含氧酸的酸性随原子序数递增，自左至右增强。
如〔原因：同一周期中，从左至右元素的非金属性逐渐增强，成酸元素的电负性逐渐增大，吸引电子对的能力逐渐减小，电子偏向成酸元素R一方的程度增大，含氧酸分子中的氢原子的极化程度增大，所以酸性增强〕•无机含氧酸：•可以的分子式为H m RO n，其通式可以写成(HO)m RO n，也可写成RO m-，其中R称为成酸元素，无机含氧酸在水溶液中的酸强度取决于酸n OH n分子中羟基-O-H的电离程度，也可以用Pka值来衡量。
酸分子羟基中的质子在电离过程中脱离氧原子，转移到水分子中的孤对电子对上，其转移的难易程度取决于成酸元素R吸引羟基氧原子电子的能力。
原创2：2.3.3 手性 无机含氧酸分子的酸性
3、结构相似的含氧酸，中心原子吸引电子能力 HClO4＞HBrO4＞HIO4
越强(氧化性) ，酸性越强。
H2SO3＞H2SeO3＞H2TeO3
4、酸中不与 H 相连的O 的数目越多，酸性越强
(HO)mROn n越大，酸性越强
n为非羟基氧原子(即不与 氢相连的氧原子)的数目
溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
探究导第学14 页
探究二、无机含氧酸分子的酸性比较 HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO 1、同种元素含氧酸，元素化合价越高，酸性越强
2、同价态的不同元素，中心原子R的半径越小，HClO＞HBrO＞HIO
酸性越强。如原子半径Cl＜Br＜I
HClO2＞HBrO2＞HIO2 HClO3＞HBrO3＞HIO3
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。
溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
知识点二、手性分子 1、手性异构体
看图整第理5 页
巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐 并制得手性机物酒石酸盐
科学史第话4 页
“反应停”事件
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
溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
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
高中化学 第二章 分子结构与性质 3.2 氢键 溶解性 手性 无机含氧酸的酸性课件 新人教版选修3
知识网络整合
一、氢键及其对物质性质的影响 1．概念 氢键是一种____分_子__间__作_用__力_____，它是由已经与_电__负_性___很强 的原子(如 N、F、O)形成共价键的__氢__原_子___与另一个分子中或同 一分子中____电_负__性___很强的原子之间的作用力。 2．表示方法 氢键通常用__A_—_H_…__B—___表示，其中 A、B 为_N__、_O__、_F__中 的一种，“—”表示__共_价__键__，“…”表示形成的__氢_键___。
三、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。
四、无机含氧酸分子的酸性
复习课件
高中化学 第二章 分子结构与性质 3.2 氢键 溶解性 手性 无机含氧酸的酸性 课件 新人教版选修3
1
第2课时 氢键 溶解性 手性 无 机含氧酸的酸性
学习目标导航
1．了解氢键的概念，初步了解氢键的存在对物质性质的影 响，能列举含有氢键的物质。
2．了解物质溶解性的影响因素及“相似相溶”原理。了解 影响含氧酸酸性强弱的因素。
(4)溶质与水发生化学反应时可__增_大_____其溶解度，如 SO2 与 H2O 生成 H2SO3，NH3 与 H2O 生成 NH3·H2O 等。
(5)“相似相溶”规律还适用于__分__子__结_构_____的相似性，如 CH3OH 中的—OH 与 H2O 中的—OH 相似，故甲醇能与 H2O 互溶，而 CH3CH2CH2CH2CH2OH 中的烃基较大，其中的—OH 跟水分子中的—OH 相似的因素小的多，因而戊醇在水中的溶解度明显减小。
无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸分子是有机化学中至关重要的一类物质，具有独特的特性和性质。
它们被广泛用于医学、农业、材料科学和其他领域。
本文将就无机含氧酸分子的酸性及其影响因素进行分析和研究。
无机含氧酸分子的酸性是指其具有质子交换性的特性。
因此，它们具有很高的溶解性，能与其他物质形成溶液。
此外，它们能将氢离子与其他离子结合起来，帮助生物体构建细胞结构、维持酸-碱平衡等。
然而，由于无机含氧酸分子的酸性特性，它们也可能引起环境污染、腐蚀金属和引发人体皮肤疾病。
无机含氧酸分子的酸性受到多种因素的影响，其中包括电子结构、氧化态、元素组成和分子结构等。
首先，电子结构是影响无机含氧酸分子酸性最主要的因素。
通过仔细检查它们的电子结构，能够识别它们是否是碱性或酸性。
其次，氧化态是影响无机含氧酸分子酸性的重要因素。
当无机含氧酸分子的氧化态发生变化时，它们的性质也会发生变化，从而影响它们的酸性。
此外，化学元素的组成也会影响无机含氧酸分子的酸性。
如果包含有碱性元素，则其有机含氧酸分子会产生较高的酸性。
最后，无机含氧酸分子的分子结构也会影响它们的酸性。
如果分子结构更加紧凑，则分子的酸性就更强。
无机含氧酸分子的酸性是有机化学重要的一个方面，它们不仅可以用于多种应用，而且还可能引发环境污染和人体疾病。
因此，研究无机含氧酸分子的酸性和它们的影响因素是非常重要的。
通过研究无机含氧酸分子的酸性，我们可以更好地利用它们，并避免它们对环境
和人体健康的不良影响。
高中化学 第二章 分子结构与性质性 无机含氧酸分子的酸性课件 新人教版选修3
(2)含氧酸分子的酸性随着分子中连接在中心原子上的非羟 基氧的个数增多而增强，即(HO)mROn 中，n 值越大，酸性越强。
如 HNO3 的 结 构 式 为
， H2SO4 的 结 构 式 为
。
43
无机含氧酸可写成通式(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 中的 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。例如：
例如nh都是极性分子硫单质碘单质四氯化碳二硫化碳都是非极性分子所以nhhcl极易溶于水而难溶于四氯化碳和二硫化碳碘单质易溶于四氯化碳而难溶于水硫不溶于水而易溶于二硫化碳
2020高中化学 第二章 分子结构与性质 3-2 溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性课件 新人教版选修3
1
第三节
分子的性质
2
第二课时
17
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。例如，CH3OH 中的－OH 与 H2O 中的－OH 相似，所以 CH3OH 能与 H2O 以任 意比互溶；而 CH3CH2CH2CH2CH2OH 中烃基较大，其中的－ OH 与 H2O 中 的 － OH 相 似 的 程 度 小 得 多 ， 因 而 CH3CH2CH2CH2CH2OH 在水中的溶解度明显减小。
溶解性 手性 无机含氧酸分子的酸性
3
学习目标：1. 从结构的角度，认识“相似相溶”规律。2. 学会判断“手性分子”。3.能判断与解释无机含氧酸酸性强弱。
4
课前自主预习 K
教材为本 梳理新知
5
[知识回顾] 1．共价键有两种： 极性共价键 和 非极性共价键 。由不 同种原子形成共价键时，电子对会发生 偏移 ，形成极性键。 极性键中的两个键合原子，一个呈正电性(δ＋)，另一个呈负电性(δ －)。由同种原子形成共价键时，电子对不发生偏移，这种共价键 是 非极性键 。
无机含氧酸的酸性与分子结构
无机含氧酸的酸性与分子结构已知元素有不同化合价的多种含氧酸，从理论上讲，几乎没有什么指导性原理能帮助我们理解这些含氧酸的相对强度。
但是，如果把所有的含氧酸用通式（HO）mXOn来表示，则很快就可以看到一些规律性，式中m和n取决于中心原子的化合价。
例如，氯的含氧酸，即HClO、HClO2 、HClO3 、HClO4可以表示為（OH）Cl、（OH）ClO、（OH）ClO2、（OH）ClO3。
在这个系列中，m 是常数，n从0增加到3，这反映了氯的化合价从+1增加到+7。
当n值从0增加到3时，含氧酸酸性逐渐变强。
在考虑这些含氧酸的酸强度时，OH基团的数目也有一定的影响，但在酸性的强弱方面不起决定性的作用。
含氧酸电离时形成的阴离子的相对稳定性也是影响含氧酸的酸性的重要因素。
含氧酸所形成阴离子上的电荷可以分散到这个非羟基的氧原子上。
因此，非羟基氧原子的数目越大（n值越大），电荷越容易分散。
根据上述理论和已知磷酸（H3PO4）、亚磷酸（H3PO3）均为中强酸，亚砷酸（H3AsO3）是一个极弱酸。
试写出H3PO3、H3PO4、H3AsO3的结构式________、________、________；并指出它们各是几元酸________、________、________。
解析：这道概念、理论、元素综合试题的特点是：理论是大纲和教材里没有的，是试题题干中提供的，要求考生通过自学理解给出的理论知识；亚磷酸、亚砷酸的结构和性质，对于考生而言是全新的。
对于本题而言，理解含氧酸的有关规律至关重要。
写出HC1O、H2SO3、H2SO4、HCIO4的结构式有助于理解和运用理论。
HC1O的结构式为H——O——Cl，其分子中有一个——OH，是一元酸，非羟基氧原子数是0，HC1O是极弱酸；H2SO3的结构简式为，在H2SO3分子中有2个——OH，所以H2SO3是二元酸，H2SO3分子中有一个非羟基氧原子，H2SO3是一个中强酸；H2SO4的结构式为：，在H2SO4分子中有2个——OH，所以，是二元酸。
考点41 分子结构与性质-备战2022年高考化学二轮复习强弱克难再突破专题(通用版)(解析版)
考点41 分子结构与性质1．共价键(1)共价键⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧特征：方向性和饱和性键参数⎩⎪⎨⎪⎧键长、键能决定共价键稳定程度键长、键角决定分子立体结构类型⎩⎪⎨⎪⎧成键方式⎩⎪⎨⎪⎧σ键：电子云“头碰头”重叠π键：电子云“肩并肩”重叠极性⎩⎪⎨⎪⎧极性键：不同原子间非极性键：同种原子间配位键：一方提供孤电子对，另一方提供空轨道(2)σ键和π键的判定①⎩⎪⎨⎪⎧共价单键：σ键共价双键：1个σ键，1个π键共价三键：1个σ键，2个π键②ss 、sp 、杂化轨道之间一定形成σ键；pp 可以形成σ键，也可以形成π键(优先形成σ键，其余只能形成π键)。
2．与分子结构有关的两种理论(1)杂化轨道理论①基本观点：杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②杂化轨道类型与分子立体构型的关系杂化轨道类型杂化轨道数目分子立体构型 实例sp 2 直线形 CO 2、BeCl 2、HgCl 2 sp 23平面三角形BF 3、BCl 3、CH 2O考点导航一轮回顾：强基固本专题18 物质结构与性质V 形 SO 2、SnBr 2 sp 34四面体形CH 4、CCl 4、CH 3Cl 三角锥形 NH 3、PH 3、NF 3 V 形H 2S 、H 2O注意：杂化轨道数＝与中心原子结合的原子数＋中心原子的孤电子对数。
(2)价层电子对互斥理论①基本观点：分子的中心原子上的价层电子对(包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥，尽可能趋向彼此远离。
②价层电子对数的计算中心原子的价层电子对数＝σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)＋中心原子的孤电子对数＝σ键电子对数＋12(a －xb )其中a 为中心原子的价电子数，x 、b 分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H 为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)。
微粒为阳离子时，中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数；微粒为阴离子时，中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。
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➢ 不同元素的含氧酸有：弱酸 n=0；中强酸 n=1；强酸n=2或3。
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练习
1. [2012全国1 T37改]解释酸性： H2SeO4>H2SeO3 2. [2014全国1 T27 改] 次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，它 是一元中强酸。(1) 推测它的结构简式；(2) 写出它的电离方程式； (3) NaH2PO3是正盐还是酸式盐？
HPO3
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练习
海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na+与多聚磷酸根离子组成的，某 种多聚磷酸根的结构如图．
① 磷原子的杂化类型为 sp3 ． ② 这种多聚磷酸钠的化学式为 Na5P3O10 ．
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可以看出这些含氧酸均可以表示为(HO)mROn的形式：
H2SO4 = (HO)2SO2 HClO = (HO)Cl HClO3 = (HO)ClO2 H3PO4 = (HO)3PO HNO2 = (HO)NO
H2SO3 = (HO)2SO HClO2 = (HO)ClO HClO4 = (HO)ClO3
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多聚磷酸
多聚磷酸是一种无色透明黏稠状液体，具有腐蚀性。它能溶解 多种低分子及高分子有机化合物。在有机合成中用作失水剂、环化 剂、酰化剂，是缩合、环化、重排、取代等反应的催化剂或溶剂。 试根据磷酸（H3PO4）的结构，推测多聚磷酸的结构及其化学式。
3.多聚含氧酸小结
1. 由含氧酸形成多聚含氧酸后，中心原子之间与氧（-O-）桥连， 中心原子的杂化方式和空间构型保持不变。
2. 常见聚合度： 多聚原硅酸：高聚； 多聚磷酸：2，3或4；
1. 多聚硫酸：2。
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4. 硼酸
硼酸（H3BO3），具有类似于石墨的层状结构，层内的硼酸分子 通过氢键相连。白色鳞片状光泽结晶，有滑腻手感。溶于水、酒精、 甘油、醚类中，水溶液呈弱酸性。
H2CO3 =
H2SiO3 =
?
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H2SiO3的结构式与碳酸H2CO3相同吗？
Si与O之间并不能像C与O之间形成稳定的双键，这是因为Si的原 子半径（0.117 nm）是C的原子半径（0.077 nm）的1.5倍 ，Si的3p轨 道不能和O的2p轨道进行有效的重叠。
H2SiO3
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练习
[2013山东理综T32] 在固体硅酸盐中，SiO44-四面体（如图a） 通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结 构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化
形式为______s_p_3______，Si与O的原子数之比为______1__:3______，化 学式为__S_i_O__32_-_或___(_S__iO__3)n2n-
(1)
(2) H3PO2
H+ + H3PO2¯ (3) 正盐
3. [人教版] H2CO3非羟基氧个数为1，为什么不是中强酸？
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H2SiO3的结构式与碳酸H2CO3相同吗？
思考：Si与C是同一主族，H2SiO3的结构与H2CO3相似吗？
三元酸 (HO)3PO
m=3
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1.无机含氧酸的结构 【例】HOCl在水中的电离过程：
H2O + HOCl → H3O+ + -OCl
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1.无机含氧酸的结构
HNO3 = (HO)NO2
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1.无机含氧酸的结构
按可以电离出的H+的个数分类：
一元酸
(HO)NO (HO)NO2 (HO)Cl (HO)ClO2 (HO)ClO3
m=1
二元酸 (HO)2SO2 (HO)2SO
m=2
(HO)mROn
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H2CO3 H2SO4
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你能试着书写以下含氧酸的结构简式吗？
➢ H2SO4，H2SO3； ➢ HClO，HClO2，HClO3，HClO4； ➢ H3PO4； ➢ HNO2，HNO3。
C的2p轨道与O的2p轨道 形成的π键
Si的3p轨道与O的2p轨道 难以成键
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3.多聚含氧酸
…
…
H4SiO4
在加热或高浓度下，无机含氧酸通过分子间脱水 缩合形成二聚体，三聚体，四聚体或高聚体，称为 多聚含氧酸。易出现多聚体的含氧酸有：硅酸、磷 酸、硫酸、硼酸等。
Hale Waihona Puke 按含氧酸酸性强弱分类：弱酸 (HO)Cl
n=0
中强酸
(HO)NO (HO)2SO (HO)3PO (HO)ClO
n=1
(HO)mROn
强酸
(HO)NO2 (HO)2SO2 (HO)ClO2 (HO)ClO3
n=2或3
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2.无机含氧酸的酸性规律
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你能试着书写以下含氧酸的结构式吗？
➢ 答案：
H2SO4
H2SO3
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
H3PO4
HNO2
HNO3
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1.无机含氧酸的结构