人教版高中化学选修三教案-2.3 分子的性质 第三课时
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分子的性质教案范文高中化学新课程改革已经出台,在走入新课程的这段时间,我们是否对自己以往的教学思想和方法、行为进行了反思?接下来是小编为大家整理的分子的性质教案范文,希望大家喜欢!分子的性质教案范文一第1课时教材分析本节是普通高中新课程标准实验教科书(人教版)化学选修3第二章第三节的内容,它是学生在学习了共价键合分子立体结构的基础上进行的,从而进一步来认识分子的重要性质以及物质的结构与性质之间的关系,帮助学生建立“物质结构决定物质性质,性质反映结构”这一基本化学观念,同时使学生能够从这一视角解释一些化学现象,推测物质的重要性质等。
学情分析从学生的认知水平入手,利用学生已有的生活体验和知识经验,创设教学情景并提出相关问题。
通过理论分析、实验探究、交流讨论等活动来认识分子的结构和性质的关系。
《分子的性质》安排在《共价键》和《分子的立体结构》之后,学生学习了共价键合价层电子对互斥模型之后,这对后面分子的极性、分子间的作用力,如范德华力、氢键等,理解起来比较容易。
根据共价键的极性和分子的空间结构,引导学生运用“物质结构决定物质性质,性质反映结构”的规律,归纳判断共价键和分子极性的方法;解释物质的溶解性和无机含氧酸分子的酸性;理解范德华力、氢键以及其对物质性质的影响;了解手性分子在生命科学等方面的应用。
通过设置台阶,增加知识及其运用的梯度,培养了学生分析推理、联想类比、归纳总结、模仿创造的学习能力,充分发挥学生学习的主动性,保证课堂的有效性,同时也培养了学生的合作能力,较好地体现了新课程的理念。
一、教学目标 1.知识与技能了解极性共价键和非极性共价键;结合常见物质分子立体结构,判断极性分子和非极性分子。
2.过程与方法通过引导学生观察、对比、分析、实验,建立模型抽象思维,向学生渗透化学学科研究的基本思想方法:①从宏观到微观,探究“物质结构决定物质性质,性质反映结构”的关系;②从现象到本质,加强实验与理论的结合,协同揭示化学中的因果关系。
第二章分子结构与性质第三节分子的性质第一课时教学目标1、了解极性共价键和非极性共价键;2、结合常见物质分子立体结构,判断极性分子和非极性分子;3、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。
重点、难点多原子分子中,极性分子和非极性分子的判断。
教学过程创设问题情境:(1)如何理解共价键、极性键和非极性键的概念;(2)如何理解电负性概念;、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式.(3)写出H2提出问题:由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同?讨论与归纳:通过学生的观察、思考、讨论.一般说来,同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移,是非极性键.而由不同原子形成的共价键,电子对会发生偏移,是极性键。
提出问题:(1)共价键有极性和非极性;分子是否也有极性和非极性?(2)由非极性键形成的分子中,正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布?是否重合?(3)由极性键形成的分子中,怎样找正电荷的中心和负电荷的中心?讨论交流:利用教科书提供的例子,以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成方法,讨论、研究判断分子极性的方法。
总结归纳:(1)由极性键形成的双原子、多原子分子,其正电中心和负电中心重合,所以都是非极性分子。
如:H2、N2、C60、P4。
(2)含极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
当分子中各个键的极性的向量和等于零时,是非极性分子。
如:CO2、BF3、CCl4.当分子中各个键的极性向量和不等于零时,是极性分子。
如:HCl、NH3、H2O.(3)引导学生完成下列表格一般规律:a.以极性键结合成的双原子分子是极性分子。
如:HCl、HF、HBr b.以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。
如:O2、H2、P4、C60.c.以极性键结合的多原子分子,有的是极性分子也有的是非极性分子.d.在多原子分子中,中心原子上价电子都用于形成共价键,而周围的原子是相同的原子,一般是非极性分子。
锦州中学高二年级化学学科导学案课题:_第二章分子结构与性质第三节分子的性质第二课时_总第_10_课时编写人:_王冬晓_审核人:_刘净_ 时间:_2016_年_4_月_6_日目标:(简洁、明确、概念、要点、规律)1、从分子结构的角度,认识“相似相溶”规律。
2、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。
3、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。
重点:手性分子和无机含氧酸分子的酸性难点:手性分子和无机含氧酸分子的酸性教学设计(知识系统化、问题化)第二章分子结构与性质第三节分子的性质第二课时四、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)外界因素主要有、等。
(2)从分子结构的角度有“相似相溶”规律。
(3)如果溶质与溶剂之间能形成,则溶解度增大,且作用力越大,溶解度越大。
(4)溶质与水发生化学反应时可其溶解度,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-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。
五、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,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体。
2.手性分子有的分子叫做手性分子。
如乳酸六、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,其含氧酸的酸性。
2.含氧酸的通式可写成( HO)m RO n,如果成酸元素R相同,n值,酸性。
课后作业(限60分钟内完成)1.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y+、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑零族元素)。
下列关于这些元素的叙述错误..的是()A. X和其他三种元素均可形成至少2种的二元化合物B. W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中,均有直线形分子C. W、X和Y三种元素可以形成碱性化合物D. Z和其他三种元素形成的二元化合物,其水溶液均呈酸性2.(2012四川)已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W但是气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。
【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质第一篇:【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
要点精讲一.晶体常识 1.晶体与非晶体比较2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
3.晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下:注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较2.晶体熔、沸点高低的比较方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高.如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
(4)分子晶体①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
[思考与交流]根据图2—28,思考和回答下列问题:1、以下双原子分子中,哪些是极性分子,分子哪些是非极性分子?H2 02 C12 HCl 2.以下非金属单质分子中,哪个是极性分子,哪个是非极性分子?P4 C603.以下化合物分子中,哪些是极性分子,哪些是非极性分子?CO2 HCN H20 NH3 BF3 CH4 CH3Cl[汇报]1、H2、02、C12极性分子 HCl ,非极性分子。
2、P4、C60都是非极性分子。
3、CO2 BF3 CH4 为非极性分子,CH3Cl HCN H20 NH3为极性分子。
[板书](1)分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。
只含非极性键的分子也不一定是非极性分子(如O3);含极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定。
(2)如果分子结构是空间对称的,则键的极性相互抵消,各个键的极性和为零,整个分子就是非极性分子,否则是极性分子。
2、分子极性的判断(1)单质分子大多是非极性分子,但O3(V形)不是(2)双原子化合物分子都是极性分子(3)多原子化合物分子空间结构对称的是非极性分子,不对称的是极性分子(4)、ABm型分子极性的判断方法(1) 化合价法[讲]ABm型分子中中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时,该分子为非极性分子,此时分子的空间结构对称。
反之为极性分子。
[投影]化学式BF3CO2PCl5SO3(g) H2O NH3SO2中心原子化合价绝对值 3 4 5 6 2 3 4中心原子价电子数 3 4 5 6 6 5 6分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性(2)孤对电子法[讲]分子中的中心原子无孤对电子,此分子一般为非极性分子;反之一般为极性分子。
[自学]科学视野—表面活性剂和细胞膜[引入]我们知道,化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成的过程,化学键主要影响了化学性质,那么,物质的溶沸点、溶解性又受什么影响呢?这节课就让我们来主要研究一下物理性质的影响因素。
峨边中学高中化学 选修III 教案 §2—分子结构与性质 第 1 页2-1 共价键【教学目标】之知识与技能1、复习化学键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程2、知道共价键的主要类型σ键和π键和σ键和π键的明显差别和一般规律3、能用键参数——键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质4、能举例说明“等电子原理”的含***义及应用【教学目标】之过程与方法1、通过制作原子轨道模型的方式来帮助学生理解σ键和π键的特征2、运用类比、归纳、判断、推理的方法理清各概念的区别与联系,让学生熟悉掌握各知识点的共性和差异性【教学目标】之情感态度与价值观1、在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念,能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质,并预测物质的有关性质,体验科学的魅力,进一步形成科学的价值观 【教学重点】1、σ键和π键的特征和性质2、用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质 【教学难点】⎩⎨⎧1、σ键和π键的特征2、键角、等电子原理【教学方法】指导阅读法、讨论归纳法、讲练结合法、类比、制作模型等 【课时安排】4课时第一课时【复习提问】⎩⎨⎧1、分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起?这个作用叫什么?2、什么是离子键?什么又是共价键?共价键的成键本质什么?一、共价键1、定义:原子间通过共用电子对形成的化学键 【学与问】请用电子式表示H2、HCl 、Cl 2分子的形成过程【思考与交流】为什么不可能有H 3、H 2Cl 、Cl 3分子的形成?【讲解】按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个自旋相反的电子配对成键,这就是共价键的“饱和性”。
H 原子、Cl 原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H 2、HCl 、Cl 2分子,不能形成H 3、H 2Cl 、Cl 3分子【思考与交流】我们学过电子云,如何用电子云的概念来进一步理解共价键?2、价键理论 【讲解】我们以H 2分子为例来说明共价键是如何形成的【讲解】电子云在两个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概率增大,电子带负电,因而可以形象的说,核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁,把带正电的两个原子核“黏结”在一起了价键理论要点:⎩⎪⎨⎪⎧⑴电子配对原理:两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对⑵最大重叠原理:两个原子轨道重叠部分越大,两核间电子的概率 密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定第 2 页 §2—分子结构与性质 选修III 教案 峨边中学高中化学3、σ键⑴σ键的形成过程①s-s σ键的形成:成键原子的s 电子“头碰头”重叠形成②s-p σ键的形成:成键原子的s 电子与p 电子“头碰头”重叠形成未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键③p-p σ键的形成:成键原子的p 电子与p 电子“头碰头”重叠形成p x p x未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键【问题探究】从σ键的三种形成方式来看,σ键是如何形成的?⑵σ键的形成方式:σ键是由成键原子的s 电子或p 电子沿轴方向“头碰头”重叠形成 【问题探究】仔细观察σ键的电子云图,它们有什么共同特点?【讲解】以形成化学键的两原子核的连线作旋转操作,共价键的电子云图形不变,这种特征称为轴对称 ⑶σ键的特征:⎩⎨⎧①轴对称②稳定性较强(原子轨道重叠程度较大)⑷σ键的分类:⎩⎪⎨⎪⎧①s -s σ键②s -p σ键③p -p σ键【思考与交流】两个原子的p 轨道以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键,那么,两个原子的p 轨道以“头碰头”的方式重叠外,还有没有其他的重叠方式?如果有,那又是什么键?4、π键⑴π键的形成:两个原子的p 轨道以“肩并肩”重叠【问题探究】仔细观察π键的电子云图,与σ键比较,它有什么特点?【讲解】π键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征为镜像对称【思考与交流】在我们已知的物质中,你知道哪些物质含有σ键?哪些物质含有π键?它们的活泼性如何?s 轨道 p x 轨道峨边中学高中化学 选修III 教案 §2—分子结构与性质 第 3 页【讲解】在我们已知的物质中,含有典型的σ键如烷烃(比如乙烷),通常烯烃、炔烃等的双键或三键中就含有π键。
人教版高中化学选修3_《物质结构与性质》第二章教学案第二章分子结构与性质教材分析本章比较系统的介绍了分子的结构和性质,内容比较丰富。
首先,在第一章有关电子云和原子轨道的基础上,介绍了共价键的主要类型σ键和π键,以及键参数——键能、键长、键角;接着,在共价键概念的基础上,介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念,以及它们对物质性质的影响,并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。
化学2已介绍了共价键的概念,并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。
本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上,运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键,通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键,以及它们的差别,并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。
在第二节“分子的立体结构”中,首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构,并配有立体结构模型图。
为什么这些分子具有如此的立体结构呢?教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。
在介绍这两个理论时要求比较低,文字叙述比较简洁并配有图示。
还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。
在第三节分子的性质中,介绍了六个问题,即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。
除分子的手性外,对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识,如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性;根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响;根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响;根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则;根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等;对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用第二章分子结构与性质第一节共价键第一课时教学目标:1.复习化学键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
新课标(人教版)高中化学选修 3 全部教学案第一章原子结构与性质教材分析:一、本章教学目标1.了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素 (1 ~36 号 ) 原子核外电子的排布。
2.了解能量最低原理,知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
3.了解原子核外电子的运动状态,知道电子云和原子轨道。
4.认识原子结构与元素周期系的关系,了解元素周期系的应用价值。
5.能说出元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6.从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
本章知识分析:本章是在学生已有原子结构知识的基础上,进一步深入地研究原子的结构,从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等,并图文并茂地描述了电子云和原子轨道;在原子结构知识的基础上,介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。
总之,本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质,为后续章节内容的学习奠定基础。
尽管本章内容比较抽象,是学习难点,但作为本书的第一章,教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣,重视培养学生的科学素养,有利于增强学生学习化学的兴趣。
通过本章的学习,学生能够比较系统地掌握原子结构的知识,在原子水平上认识物质构成的规律,并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
注意本章不能挖得很深,属于略微展开。
相关知识回顾(必修2)1.原子序数:含义:(1)原子序数与构成原子的粒子间的关系:原子序数====。
( 3)原子组成的表示方法a. 原子符号:Az z X Ab.原子结构示意图:c.电子式:d. 符号表示的意义:A B C D E(4)特殊结构微粒汇总:无电子微粒无中子微粒2e- 微粒8e- 微粒10e- 微粒18e- 微粒2.元素周期表:(1)编排原则:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期;再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行,叫族。
第三节分子的性质
[讲]水是极性溶剂,根据“相似相溶”,极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。
如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小。
[投影]
[板书]2、溶解度影响因素:
(1) 溶剂的极性
[讲]此外,“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
例如,乙醇的化学式为CH3CH20H,其中的一OH与水分子的一OH 相近,因而乙醇能与水互溶;而戊醇CH3CH2CH2CH2CH20H中的烃基较大,其中的一OH跟水分子的一OH的相似因素小得多了,因而它在水中的溶解度明显减小。
[板书] (2) 分子结构的相似性。
[讲]溶质分子与溶剂分子之间的范德华力越大,则溶质分子的溶解度越大。
如CH4和HCl在水中的溶解情况,由于CH4与H2O分子间的作用力很小,故CH4几乎不溶于水,而HCl 与H2O分子间的作用力较大,故HCl极易溶于水;同理,Br2、I2与苯分子间的作用较大,故Br2、I2易溶于苯中,而H2O与苯分子间的作用力很小,故H2O很难溶于苯中。
[板书](3)分子间作用力和氢键
[讲]当溶质分子和溶剂分子间形成氢键时,会使溶质的溶解度增大。
[强调]另外,如果遇到溶质与水发生化学反应的情况,如SO2与水发生反应生成亚硫酸,后者可溶于水,因此,将增加SO2的溶解度。
[思考与交流]1、比较NH3和CH4在水中的溶解度。
怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同?
2.为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水?
3、在一个小试管里放入一小粒碘晶体,加入约5mL蒸馏水,观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘,可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。
在碘水溶液中加入约1mL 四氯化碳(CCl4),振荡试管,观察碘被四氯化碳萃取,形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。
再向试管里加入1mL浓碘化钾(KI)水溶液,振荡试管,溶液紫色变浅,这是由于在水溶液里可发生如下反应:I2+I—=I3—。
实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?为什么?
[汇报]1、NH3为极性分子,CH4为非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规则,NH3易溶于水,而CH4不易溶于水。
并且NH3与水之间还可形成氢键,使得NH3更易溶于水。
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,根据“相似相溶”规则,应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。
3、实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。
这是因为碘和四氯化碳都是非极性分子,非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,而水是极性分子。
[展示]模型:
[设问]看一看两个分子的立体结构,像不像一双手那样?它们不能相互叠合?
[板书]六、手性
[实践]每个同学亮出自己的左又手。
看能否完全重合?
[投影]
[板书]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。
有手性异构体的分子叫做手性分子。
[讲]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。
[投影]
[板书]2、手性碳原子:如果一个碳原子所连接的四个原子或原子团各不相同,则该碳原子称为手性碳原子。
[讲]2001年10月诺贝尔奖授予了在手性催化反应方面所取得卓著成绩的美国和日本的三位科学家。
有机物分子中如果在一个碳原子上连接有4个不同的基团,则会形成两种不同的四面体空间构型,它们互为镜像,互称为对映异构体,如
同人的左右手一样,外形相似而不能重合。
科学上把这种现象称为“手性”,这样的碳原子称为手性碳原子,具有这种特性的分子称为手性分子,例如乳酸分子:
[投影]
[讲]合成药物绝大多数为手性分子。
研究表明,在药物分子的对映异构体中,只有一种对疾病有治疗作用,而另一种则没有药效,甚至对人体有毒副作用。
手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成,可以比喻成握手——手性催化剂像迎宾的主人伸出右手,被催化合成的手性分子像客人,总是伸出右手去握手。
[板书]3、手性分子的用途
[讲]构成生命体的有机物约大多数为手性分子。
两个手性分子的性质不同,且手性有机物中必定含手性碳原子。
手性分子的主要应用是生产手性药物和手性催化剂,手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成。
[自学]科学史话:了解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过程。
[投影]
[讲]无机含氧酸看成是由氢离子和酸根离子组成的。
例如,H2S04是由H+和SO42-组成,实际上在它们的分子结构中,氢离子却是和酸根上的一个氧相连接的,所以它们的结构式应是:
[投影]
[板书]七、无机含氧酸分子的酸性
[讲]无机含氧酸之所以能显酸性,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H+、而显示一定的酸性。
[讲]我们知道,H2S04和HN03是强酸,而H2S03和HN02是弱酸,即从酸性强弱来看:H2S03<H2S04HN02<HN03在氯的含氧酸中也存在类似的情况
酸性强弱HClO<HCl02<HCl02<HClO4
[板书]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。
[思考]那么如何解释这种现象呢?
[讲]化学上有一种见解,认为含氧酸的通式可写成(HO)m RO n,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。
[板书]2、含氧酸的通式可写成(HO)m RO n,R相同,n值越大,酸性越强。
[讲]如硼酸(H3BO3、(HO)3B)强度与次氯酸(HOCl)相近,但我们要注意的是,碳酸可表示为(HO)2CO,非羟基氧原子数为1,酸强度与中强酸磷酸似乎相似。
但碳酸实为弱酸。
原因是CO2溶于水中只有很小的一部分生成H2CO3,与按CO2全部转化为H2CO3来估算的强度相比,酸性要弱很多,故H2CO3为弱酸。
[小结]我们还要注意的是,酸性的大小与—OH的数目即m 数值大小无关,如H3PO4为中强酸,并非强酸。
同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较,根据非金属性强弱去比较。
也可根据元素周期表判断,或是根据化合价来判。