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CCl4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。 2．手性分子的判断
(1)判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。
(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。
手性分子的理解
(1)手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)的两个分子互为镜像关系，即分子形式的“左撇子和右撇子”。
(2)构成生命体的有机物绝大多数为手性分子。两个手性分子的性质不同，且手性有机物中必定含手性碳原子。
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例2 手性分子往往具有一定光学活性。乳酸分子是手性分子，如图酸中的手性碳原子是( ) A．①B．②C．③D．②③
【考点】 手性分子与手性碳原子的判断 【题点】 手性碳原子及个数的判断 答案 B
解析 ②号碳原子连接CH3—、—H、—COOH、—OH四种不同的基团。 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)mROn，若成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强。
。乳
(1)利用元素周期律中的非金属性强弱比较的是最高价含氧酸的酸性，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强。低价态的含氧酸不符合此规律。 (2)酸(HO)mROn的酸性强弱与m的大小无关。
(3)含氧酸在水中电离出的H来源于酸分子中的—OH原子团，与中心原子相连的氢原子不能电离成H。
例3 下列各组物质中，酸性由强到弱排列错误的是( ) A．HClO4 H2SO4 H3PO4 B．HClO4 HClO3 HClO2 C．HClO HBrO4 HIO4 D．H2SO4 H2SO3 H2CO3
【考点】 无机含氧酸分子的结构与酸性 【题点】 根据非羟基氧原子个数判断酸性强弱 答案 C
解析 不同中心元素的酸性比较时，中心元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，A项正确；无机含氧酸酸性强弱的判断：中心元素为同一元素时，价态越高，酸性越强，B项正确；HClO中的氯不是最高价，C项错误；酸性：H2SO4(强酸)＞H2SO3(中强酸)＞H2CO3(弱酸)，D项正确。
方法规律——根据非羟基氧原子数判断无机含氧酸(HnROm)的酸性 (1)当m－n＝0时，为弱酸，如HClO； (2)当m－n＝1时，为中强酸，如H2SO3； (3)当m－n＝2时，为强酸，如HNO3； (4)当m－n＝3时，为最强酸，如HClO4。
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例4 (2024·遵义高二调研)已知磷酸分子中三个氢原子都可以跟重水
(D2O)中D原子发生交换，又知次磷酸(H3PO2)也能跟D2O中的D原子发生交换，次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O中的D原子发生交换，由此推断出次磷酸分子的结构是( )
【考点】 无机含氧酸的结构与酸性 【题点】 无机含氧酸分子结构的推断 答案 B
解析 由题意知，无机含氧酸分子中—OH上的氢原子才能与D2O中的D原子发生交换。H3PO2分子中只有一个氢原子能与D2O中的D原子发生交换，说明H3PO2是一元酸，只有一个羟基。
1．下列现象中，不能用“相似相溶”规律解释的是( ) A．乙醇与水以任意比例互溶 B．用纯碱洗涤油脂 C．氨易溶于水
D．用苯将溴水中的溴萃取出来 【考点】 物质溶解性的判断与比较 【题点】 “相似相溶”规律的判断与比较 答案 B
解析 乙醇与水分子均为极性分子，且二者可形成分子间氢键，A正确；Na2CO3水解使溶液显碱性，油脂在碱性条件下水解，B错误；NH3与H2O均是极性分子，且二者还能形成分子间氢键，增大了NH3的溶解性，C正确；苯与Br2均为非极性分子，D正确。 2．(2024·阜阳高二检测)下列分子为手性分子的是( ) A．CBr2F2 C．CH3CH2CH3
B．CH3CH2OH D．CH3CH(OH)COOH
【考点】 手性分子与手性碳原子的判断 【题点】 手性分子的判断 答案 D
解析 D项，CH3CH(OH)COOH的中间碳原子连有甲基、羟基、氢原子、羧基四个不同的原子或基团，则该碳原子是手性碳原子，故CH3CH(OH)COOH为手性分子。
3．无机含氧酸的化学式可以用(HO)mXOn表示，n值越大，则该酸的酸性就越强。硫酸和磷酸
的结构分别为
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
，则下列叙述正确的是( )
D．硫酸是二元酸，磷酸是三元酸 【考点】 无机含氧酸的结构与酸性
【题点】 根据非羟基氧原子个数判断酸性强弱 答案 D
解析 硫酸是二元强酸，磷酸是三元中强酸。 4．下列对分子的性质的解释中，不正确的是( )
A．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致
B．乳酸()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”规律解释
D．由下图知酸性：H3PO4>HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数
【考点】 分子结构与性质的综合考查 【题点】 分子结构与性质的综合考查 答案 A
解析 水分子稳定的原因是水分子中H—O键牢固，而与氢键无关。
5．数十亿年来，地球上的物质不断地发生变化，大气的成分也发生了变化。下表是原始大气和目前空气的成分：
空气的成分 原始大气的成分
用上表中所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有________________________(填化学式，下同)。 (2)由极性键构成的非极性分子有________。 (3)与H可直接形成配位键的分子有________。
(4)沸点最高的是________，用所学知识解释其沸点高的原因：_____________________。 (5)分子中不含孤电子对的分子(除稀有气体外)有________，它的立体构型为________。 (6)_______极易溶于水，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间可形成________。 【考点】 分子结构与性质的综合考查 【题点】 分子结构与性质的综合考查 答案 (1)H2O、Ne、CH4、NH3 (2)CH4、CO2
(3)NH3、H2O (4)H2O 液态水分子间存在氢键，使分子间作用力增强，沸点升高
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N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体He、Ne等 CH4、NH3、CO、CO2等
2024学年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
