新人教版学高中化学溶解性手性无机含氧酸分子的酸性教案选修
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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。
高中化学学习材料唐玲出品2.3 分子的性质第4课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性每课一练(人教版选修3)练基础落实知识点1 溶解性1.利用相似相溶这一经验规律可说明的事实是( )①HCl易溶于水②NH3易溶于H2O ③N2难溶于水④HClO4是强酸⑤盐酸是强酸⑥氢氟酸是弱酸⑦HF很稳定A.①②③ B.④⑤⑥C.⑥⑦ D.④⑤2.从碘水中提取碘,可供选择的有机试剂是( )A.苯、酒精 B.汽油、甘油C.四氯化碳、汽油 D.二硫化碳、乙醇3.根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大,下列说法正确的是( )A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物C.Cl2、Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子D.以上说法都不对知识点2 手性4.下列化合物中含3个“手性碳原子”的是( )5.含手性碳原子的分子称手性分子,手性分子具有光学活性。
如下图有机物具有光学活性(式中标有*号的为手性碳原子),也能发生下列反应,请问发生哪种反应后,该有机物仍然一定具有光学活性( )A.消去反应 B.水解反应C.银镜反应 D.酯化反应6.下列物质中不存在手性异构体的是( )知识点3 无机含氧酸的酸性7.下列物质的酸性强弱比较中,错误的是( )A.HClO4>HBrO4>HIO4B.HClO4>H2SO4>H3PO4C.HClO4>HClO3>HClOD.H2SO3>H2SO4>H2S2O38.下列无机含氧酸分子中酸性最强的是( )A.HNO2 B.H2SO3C.HClO3 D.HClO4练方法技巧无机含氧酸“元数”的确定方法9.已知磷酸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(H3PO2)也能跟D2O进行氢交换,次磷酸钠(NaH2PO2)却不能再跟D2O发生氢交换,由此推断出次磷酸分子的结构是( )无机含氧酸的酸性强弱的判断方法10.下列物质的酸性强弱比较正确的是( )A.HBrO4<HIO4 B.H2SO4<H3PO4C.HClO3<HClO D.H2SO4>H2SO3练综合拓展11.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。
第二课时溶解性手性无机含氧酸分子的酸性教学建议利用【新知导学·夯基础】,帮助学生进行知识梳理,形成知识体系,通过“练一练”,解决学生存在的难点、障碍点和辨析清相关的概念等问题。
以学生熟悉的氨的喷泉实验为讨论对象,利用思考题引导学生探讨影响物质溶解性的因素。
结合例题和变式训练巩固基础知识。
以乳酸分子的手性异构与左右手对比关系,探讨手性原子判断方法,以及手性分子之间的结构差异,并且了解手性分子的用途。
利用例题和变式训练巩固基础知识。
以CH3CO OH、H2CO3、H2SiO3酸性强弱比较实验和思考题为依据,探讨无机含氧酸的酸性强弱比较方法。
利用例题和变式训练巩固基础知识。
参考资料生命的手性之分作为生命的基本结构单元,氨基酸也有手性之分。
也就是说,生命最基本的东西也有左右之分。
惊人的发现——组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸,而没有右旋氨基酸。
我们已经发现的氨基酸约有20种,除了最简单的甘氨酸以外,其他氨基酸都有另一种手性对映体。
检验手性的最好方法就是让一束偏振光通过它,使偏振光发生左旋的是左旋氨基酸,反之则是右旋氨基酸。
通过这种方法的检验,人们发现了一个令人震惊的事实,那就是除了少数动物或昆虫的特定器官内含有少量的右旋氨基酸之外,组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸,而没有右旋氨基酸。
因为人是由左旋氨基酸组成的生命体,它不能很好地代谢右旋分子,所以食用含有右旋分子的药物就会成为负担,甚至造成对生命体的损害。
在手性药物未被人们认识以前,欧洲一些医生曾给孕妇服用没有经过拆分的消旋体药物“反应停”作为镇静剂,很多孕妇服用后,生出了无头或缺腿的先天畸形儿,这就是被称为“反应停”的惨剧。
后来经过研究发现,“反应停”的R-对映体有镇静作用,但是S-对映体对胚胎有很强的致畸作用。
正是有了这个教训,所以现在的药物在研制成功后,都要经过严格的生物活性和毒性实验,以避免其中所含的另一种手性分子对人体的危害。
〖第2课时 溶解性、手性和无机含氧酸的酸性〗之小船创作[明确学习目标] 1.能根据“相似相溶”规律分析物质在不同溶剂中的溶解性。
2.认识手性异构和手性分子。
3.学会常见无机含氧酸酸性强弱的判断方法。
学生自主学习一、溶解性1.“相似相溶”规律 非极性溶质一般能溶于□01非极性溶剂,极性溶质一般能溶于□02极性溶剂。
2.影响物质溶解度的因素(1)如果溶质与溶剂之间能形成□03氢键,溶解度会增大。
(2)分子结构的□04相似性会增大溶解度,如CH 3OH 中的—OH 与H 2O 中的—OH 相似,甲醇能与H 2□05互溶,而CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2OH 中烃基□06较大,因而戊醇在水中的溶解度□07明显减小。
二、手性手性异构体与手性分子具有□01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,互称为□02手性异构体。
有手性异构体的分子叫做□03手性分子。
三、无机含氧酸分子的酸性1.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸分子之所以能显示酸性,是因为其分子中含有—OH ,而—OH 上的H 在水分子的作用下能够电离出H +而显示一定的酸性。
2.无机含氧酸酸性的比较无机含氧酸的通式可写成□01(HO)m RO n ,如果成酸元素R 相同,则n 值越大,R 的正电性越□02高,导致R —O —H 中O 的电子向□03R 偏移的程度越大,在水分子的作用下越□04易电离出H +,酸性越□05强。
如酸性:HClO □06<HClO 2□07<HClO 3□08<HClO 4,HNO 2□09<HNO 3,H 2SO 3□10<H 2SO 4等。
1.互为手性异构的两个分子是同一种分子吗?提示:不是。
虽然互为手性异构的两个分子有极大的相似性,但两个分子不能重合,即结构不完全相同,不属于同种分子。
2.同一种元素的不同含氧酸,其酸性强弱有何规律? 提示:含氧酸的通式(HO)m RO n ,如果成酸元素R 相同,m 相同时,n 越大酸性越强。
高中化学第二章第三节分子的性质第3课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性教案新人教版选修3第3课时溶解性、手性、无机含氧酸分子的酸性[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能从微观角度理解分子的手性、分子的溶解性及无机含氧酸分子的酸性,并能进行微观解释。
2.证据推理与模型认知:在理解微观结构对分子性质影响的基础上,形成分析、推理分子性质的思维模型,并能利用该模型解释一些问题。
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。
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氢键,则溶解度增大。
(4)反应——溶质与水发生反应时可增大其溶解度,如SO2与H2O反应生成H2SO3,NH3与H2O反应生成NH3·H2O等。
“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。
例1碘单质在水溶液中溶解度很小,但在CCl 4中溶解度很大,这是因为( )A.CCl4和I2都不含氢元素,而H2O中含有氢元素B.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子C.CCl4与I2都是直线形分子,而H2O不是直线形分子D.CCl4与I2相对分子质量相差较小,而H2O与I2相对分子质量相差较大【考点】溶解性【题点】依据“相似相溶”规律比较物质的溶解性答案 B解析CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,根据“相似相溶”规律可知碘单质在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,与相对分子质量、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系,B正确。
二、手性1.概念(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,互称为手性异构体。
(2)手性分子:具有手性异构体的分子。
第3课时溶解性手性无机含氧酸分子的酸性【学习目标】1.学生通过阅读教材,从分子结构的角度,认识“相似相溶”规律,知道影响物质溶解性的因素,能比较不同物质的溶解性;2.学生通过阅读相关材料,了解“手性分子”的概念和在生命科学等方面的应用,能判断已知结构的有机物中的手性碳原子;3.学生通过讨论,能判断无机含氧酸的酸性,并能用分子结构的知识解释。
【重难点】比较不同物质的溶解性、判断无机含氧酸的酸性。
【导学流程】★基础感知一.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。
如蔗糖和氨____溶于水,____溶于CCl4,而萘和碘却____溶于CCl4,____溶于水。
2.影响物质溶解性的因素除了温度、压强外,还有许多制约因素影响物质的溶解性。
(1)氢键:溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越_______。
(2)分子结构的相似性:CH3CH2OH中的—OH与水中的—OH相近,因而乙醇能与水________;而戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH中的烃基较大,其中的—OH跟水中—OH的相似因素小得多,因而在水中的溶解度明显减小。
(3)溶质与溶剂发生化学反应:如SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3可溶于水,因此将增加SO2的________。
二. 手性1.手性异构体具有完全相同的________和_____________的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里____________,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3.手性分子的应用(1)在生命科学和生产手性药物方面的应用:(2)在催化剂开发中的应用:4.手性分子的判断判断一种有机物是否具有手性异构体,关键是看其含有的碳原子是否连有的原子或原子团,即有机物分子中是否存在。
如,R1、R2、R3、R4互不相同,含有手性碳原子,该有机物分子具有手性。
目标与素养:1.了解影响分子溶解性的因素。
(宏观辨识与微观探析)2.了解简单手性分子的判断方法。
(微观探析与模型认知)3.掌握常见含氧酸酸性强弱的判断方法。
(宏观辨识与模型认知)
一、分子的溶解性
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H2SO
可溶于水,故SO2的溶解度增大。
3
NH3极易溶于水的原因有哪些?
[答案] 1NH3与水均为极性分子,相似相溶。
2NH3与水分子间形成氢键。
3NH3与水反应生成NH3·H2O。
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。
如酸性:HClO<
HClO2<HClO3<HClO4(填“>”或“<”)。
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.同周期从左到右,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,如H3PO4<H2SO4<HClO4。
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)m RO n]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<H2SO3<H
SO4<HClO4。
2
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)根据相似相溶原理,可以得出CH4难溶于水,NH3易溶于水()
(2)HOCH2CH2OH比CH3OH在水中的溶解度小()
(3)有手性异构体()
(4)HMnO4为强酸()
[答案] (1)√(2)×(3)×(4)√
2.下列各组酸中,酸性依次增强的是()
A.H2CO3、H2SiO3、H3PO4
B.HNO3、H3PO4、H2SO4
C.HI、HCl、H2S
D.HClO、HClO3、HClO4
[答案] D
3.将几种物质在水和四氯化碳中的溶解情况填入下表:。