溶解性手性无机含氧酸分子的酸性

探究1键的极性和分子的极性研读教材·自主认知1.共价键的极性:极性键非极性键定义_______元素原子形成的共价键_____元素原子形成的共价键原子吸引电子能力不同相同共用电子对共用电子对偏向_______________的原子共用电子对_______偏移不同种同种吸引电子能力强不发生本文档共73页；当前第1页；编辑于星期日\18点4分极性键非极性键成键原子电性显电性电中性成键元素一般是_______非金属元素_____非金属元素举例H—Cl、Cl—Cl、H—H不同种同种本文档共73页；当前第2页；编辑于星期日\18点4分2.分子的极性:(1)极性分子与非极性分子。不重合不为零重合为零本文档共73页；当前第3页；编辑于星期日\18点4分(2)共价键的极性与分子极性的关系。分子共价键的极性分子中正负电荷中心结论举例同核双原子分子非极性键重合非极性分子H2、O2、N2异核双原子分子极性键不重合极性分子CO、HF、HCl异核多原子分子分子中各键的极性的向量和为零重合非极性分子CO2、BF3、CH4分子中各键的极性的向量和不为零不重合极性分子H2O、NH3、CH3Cl本文档共73页；当前第4页；编辑于星期日\18点4分(3)分子的极性对物质的熔点、沸点的影响。分子极性越大,分子间的电性作用越强,克服分子间的引力使物质熔化或汽化所需外界能量就越多,故熔点、沸点越高。本文档共73页；当前第5页；编辑于星期日\18点4分合作探究·核心归纳1.CH4分子中共价键的类型和分子类型分别是什么?提示:CH4分子的结构式为,分子中有4个C—H键,均为极性键。但由于其空间结构为正四面体形,故为非极性分子。本文档共73页；当前第6页；编辑于星期日\18点4分2.通过探究讨论交流,思考下列问题:(1)完成下表。分子共价键类型分子类型H2____________________O2____________________Cl2____________________HCl________________非极性键非极性分子非极性键非极性分子非极性键非极性分子极性键极性分子本文档共73页；当前第7页；编辑于星期日\18点4分(2)根据上表内容总结:双原子分子的极性与分子中共价键极性的关系是什么?提示:由表中提供的信息可知,双原子分子中,键的极性与分子的极性一致。本文档共73页；当前第8页；编辑于星期日\18点4分(3)完成下表。分子共价键类型空间结构是否对称分子类型P4_________________________C60_________________________CO2_______________________HCN_______________________H2O_______________________NH3_______________________BF3_______________________CH4_______________________CH3Cl_______________________非极性键对称非极性分子非极性键对称非极性分子极性键对称非极性分子极性键不对称极性分子极性键不对称极性分子极性键不对称极性分子极性键对称非极性分子极性键对称非极性分子极性键不对称极性分子本文档共73页；当前第9页；编辑于星期日\18点4分(4)怎样判断多原子分子的极性?提示:多原子分子,如果为单质,为非极性分子;如果为化合物,则看分子的空间结构,若空间结构对称则为非极性分子,若空间结构不对称则为极性分子。本文档共73页；当前第10页；编辑于星期日\18点4分【归纳总结】空间结构、键的极性和分子极性的关系类型实例键角键的极性分子的极性空间结构A2H2、N2—非极性键非极性分子直线形(对称)ABHCl、NO—极性键极性分子直线形(非对称)AB2CO2、CS2180°极性键非极性分子直线形(对称)SO2120°极性键极性分子V形(不对称)本文档共73页；当前第11页；编辑于星期日\18点4分类型实例键角键的极性分子的极性空间结构A2BH2O、H2S105°极性键极性分子V形(不对称)AB3BF3120°极性键非极性分子平面三角形(对称)NH3107°极性键极性分子三角锥形(不对称)AB4CH4、CCl4109°28′极性键非极性分子正四面体形(对称)本文档共73页；当前第12页；编辑于星期日\18点4分过关小练·即时应用1.(2015·松原高二检测)下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是()A.C2H4C6H6B.CO2H2O2C.C60C2H4D.NH3HBr本文档共73页；当前第13页；编辑于星期日\18点4分【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)准确判断共价键的极性。(2)键的极性和分子极性的联系与区别。本文档共73页；当前第14页；编辑于星期日\18点4分【解析】选A。C2H4中含有极性键和非极性键,是平面形分子,结构对称,分子中正负电荷中心重合,为非极性分子;C6H6含有H—C极性键,为平面正六边形结构,正负电荷中心重合,电荷分布均匀,为非极性分子,故A正确;CO2中含有极性键,为直线形分子,结构对称,分子中正负电荷中心重合,为非极性分子,H2O2中含有极性键和非极性键,但结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故B错误;乙烯为含极性键的非极性分子,而C60中的化学键属于非极性键,故C错误;NH3中含有极性键,空间结构为三角锥形,正负电荷中心不重合,属于极性分子;HBr中含有极性键,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故D错误。本文档共73页；当前第15页；编辑于星期日\18点4分2.关于PH3的叙述正确的是()A.PH3分子中有未成键的孤电子对B.PH3是非极性分子C.PH3分子空间结构为平面三角形D.PH3分子的P—H键是非极性键本文档共73页；当前第16页；编辑于星期日\18点4分【解析】选A。分子中除了用于形成共价键的键合电子外,还经常存在未用于形成共价键的非键合电子。这些未成键的价电子对叫作孤电子对,PH3的磷原子最外层满足8电子结构,P上连有3个氢,有一对孤电子对,故A正确;PH3分子中三个P—H键完全相同,所以键能、键长,键角都相等;分子中P—H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键,该分子为三角锥形结构,分子结构不对称,为极性分子,故B错误;PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4,所以磷本文档共73页；当前第17页；编辑于星期日\18点4分原子采用sp3杂化,含有一对孤电子对,属于三角锥形,故C错误;同种非金属元素之间存在非极性键,不同非金属元素之间存在极性键,所以P—H键为极性键,故D错误。本文档共73页；当前第18页；编辑于星期日\18点4分【方法规律】分子极性的判断方法本文档共73页；当前第19页；编辑于星期日\18点4分【补偿训练】(双选)下列叙述中不正确的是()A.卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强B.以极性键结合的分子,一定是极性分子C.判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据是具有极性键且分子构型不对称、键角小于180°的非直线形结构D.非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合本文档共73页；当前第20页；编辑于星期日\18点4分【解析】选B、D。对比HF、HCl、HBr、HI分子中H—X极性键强弱,卤素的非金属性越强,键的极性越强是正确的。以极性键结合的双原子分子,一定是极性分子,但以极性键结合成的多原子分子,也可能是非极性分子,如CO2分子中,两个CO键(极性键)是对称排列的,两键的极性互相抵消,所以CO2是非极性分子。A2B型如H2O、H2S等,AB2型如CO2、CS2等,判断其是极性分子的依据是必有极性键且电荷分布不对称,CO2、CS2为直线形,键角180°,电荷分布对称,为非极性分子。多原子分子,其电荷分布对称,这样的非极性分子中可能含有极性键。＝本文档共73页；当前第21页；编辑于星期日\18点4分探究2分子间作用力及其对物质性质的影响研读教材·自主认知1.范德华力:分子相弱互作用力越大越大相似物理熔点沸点化学越高本文档共73页；当前第22页；编辑于星期日\18点4分2.氢键:(1)氢键。电负性氢原子电负性范德华力方向饱和分子间分子内本文档共73页；当前第23页；编辑于星期日\18点4分(2)氢键对物质性质的影响。①当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将_____。②氢键也影响物质的电离、_____等过程。(3)水分子的性质与氢键。①水结冰时,体积膨胀,密度_____。②接近沸点时形成“缔合分子”,水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量___。升高溶解减小大本文档共73页；当前第24页；编辑于星期日\18点4分合作探究·核心归纳1.讨论卤素单质在常温下的状态由气态逐步变成液态最后变成固态的原因。提示:卤素单质的组成和结构相似,从F2到I2相对分子质量越来越大,所以范德华力越来越大,从而导致物质的熔沸点升高,状态从气态变为液态甚至固态。本文档共73页；当前第25页；编辑于星期日\18点4分2.H2S与H2O组成和结构相似,且H2S的相对分子质量大于H2O,但是H2S为气体,水却为液体,为什么?提示:水分子间形成氢键,增大了水分子间的作用力,使水的熔、沸点比H2S的熔、沸点高。本文档共73页；当前第26页；编辑于星期日\18点4分3.水结冰时为什么冰浮在水面上?提示:由于水结成冰时,水分子大范围地以氢键互相缔合,形成疏松的晶体,造成体积膨胀,密度减小。本文档共73页；当前第27页；编辑于星期日\18点4分4.根据H2O中氧原子的杂化类型和电子式,分析1个H2O分子最多能形成几个氢键?提示:H2O中的氧原子以sp3杂化,其中两个杂化轨道与H形成σ键,另外两个杂化轨道填充孤电子对,因此其电子式为,孤电子对可与其他H2O分子中的氢原子形成两个氢键;H2O中的两个氢原子分别与另外两个H2O中的O形成两个氢键,这样1个H2O分子最多可形成4个氢键。本文档共73页；当前第28页；编辑于星期日\18点4分5.范德华力与氢键可同时存在于分子之间吗?提示:可以。范德华力是分子与分子间的相互作用力,而氢键是分子间比范德华力稍强的作用力,它们可以同时存在于分子之间。本文档共73页；当前第29页；编辑于星期日\18点4分【归纳总结】范德华力、氢键及共价键的比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力原子间通过共用电子对所形成的相互作用分类分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键>氢键>范德华力本文档共73页；当前第30页；编辑于星期日\18点4分范德华力氢键共价键影响强度的因素①随着分子极性的增大而增大②组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大对于A—H…B—,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,键能越大成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定对物质性质的影响①影响物质的熔、沸点,溶解度等物理性质②组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高。如F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3①影响分子的稳定性②共价键键能越大,分子稳定性越强本文档共73页；当前第31页；编辑于星期日\18点4分【拓展延伸】氢键对物质性质的影响1.对熔、沸点的影响:分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高,因为要使液体汽化,必须破坏大部分分子间的氢键,这需要较多的能量;要使晶体熔化,也要破坏一部分分子间的氢键。所以,存在分子间氢键的化合物的熔、沸点要比没有氢键的同类化合物高。本文档共73页；当前第32页；编辑于星期日\18点4分2.对溶解度的影响:在极性溶剂里,如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键,则溶质的溶解性增大。例如,乙醇和水能以任意比例互溶。3.对水密度的影响:绝大多数物质固态时的密度大于液态时的密度,但是在0℃附近水的密度却是液态的大于固态的。水的这一反常现象也可用氢键解释。4.对物质的酸性等也有一定的影响。本文档共73页；当前第33页；编辑于星期日\18点4分过关小练·即时应用1.短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的外围电子排布可表示为A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c,D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题:(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4,其中属于极性分子的是

(填序号)。本文档共73页；当前第34页；编辑于星期日\18点4分(2)C的氢化物比下一周期同主族元素的氢化物沸点要高,其原因是

。(3)B、C两元素都能和A元素组成常见的溶剂,其分子式为

、

。DE4在前者中的溶解性

(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为

(填化学式)。本文档共73页；当前第35页；编辑于星期日\18点4分【解题指南】解答本题时要注意以下3点:(1)掌握常见分子的极性。(2)比较氢化物的熔、沸点时注意氢键的影响。(3)掌握相似相溶原理。本文档共73页；当前第36页；编辑于星期日\18点4分【解析】由s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O。由D与B同主族,且为非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl。(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非极性分子。本文档共73页；当前第37页；编辑于星期日\18点4分(2)C的氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键,是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯,C、A两元素组成水,两者都为常见的溶剂,SiCl4为非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4,三者结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。本文档共73页；当前第38页；编辑于星期日\18点4分答案:(1)③(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4

本文档共73页；当前第39页；编辑于星期日\18点4分2.(2015·孝感高二检测)下列有关氢键的说法正确的是()A.氢键是一种共价键B.氢键只能存在于分子间,不能存在于分子内C.氢键能使物质的沸点、熔点升高D.氢键可用X—H…Y表示,氢键键长为H…Y的长度本文档共73页；当前第40页；编辑于星期日\18点4分【解析】选C。A项氢键不是一种化学键;B项

可以形成分子内氢键;C项氢键能使物质的沸点、熔点升高;D项氢键键长为X—H…Y的长度,故选C。本文档共73页；当前第41页；编辑于星期日\18点4分【补偿训练】1.下列说法正确的是()A.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致B.稀有气体的化学性质比较稳定,是因为其键能很大C.邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低D.干冰升华时破坏了共价键本文档共73页；当前第42页；编辑于星期日\18点4分【解析】选C。氢键属于一种较弱的作用力,只影响物质的物理性质(熔、沸点等),而物质的稳定性是化学键影响的;稀有气体的化学性质比较稳定是因为其原子的最外层为8个电子稳定结构(氦为2个),无化学键;邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,而对羟基苯甲酸存在分子间氢键,增大了分子间作用力,沸点较高;干冰升华时破坏了范德华力。本文档共73页；当前第43页；编辑于星期日\18点4分2.下列事实与氢键无关的是()A.液态氟化氢中有三聚氟化氢(HF)3的存在B.冰的密度比液态水的密度小C.乙醇比甲醚(CH3—O—CH3)更易溶于水D.NH3比PH3稳定本文档共73页；当前第44页；编辑于星期日\18点4分【解析】选D。A项形成F—H…F—氢键;B项氢键使水中水分子大范围缔合,形成晶体,空间利用率低,密度小;C项乙醇与水能形成氢键,而甲醚中不存在O—H键,不能与水形成氢键;D项NH3比PH3稳定的原因是由于氮元素的非金属性比磷元素的非金属性强。本文档共73页；当前第45页；编辑于星期日\18点4分探究3物质的溶解性、手性和无机含氧酸的酸性研读教材·自主认知1.物质的溶解性:(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。非极性极性本文档共73页；当前第46页；编辑于星期日\18点4分(2)影响物质溶解性的因素。温度压强氢键氢键增大本文档共73页；当前第47页；编辑于星期日\18点4分2.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_____,却在三维空间里不能_____,互称手性异构体。(2)手性分子:有___________的分子叫作手性分子。如乳酸()分子。组成原子排列镜像重叠手性异构体本文档共73页；当前第48页；编辑于星期日\18点4分3.无机含氧酸的酸性:(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_____。(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_____。越强越强本文档共73页；当前第49页；编辑于星期日\18点4分合作探究·核心归纳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?本文档共73页；当前第50页；编辑于星期日\18点4分提示:NH3在水中的溶解度极大,除了NH3为极性溶质,H2O为极性溶剂之外,还因为NH3分子与水分子之间形成氢键——“”和“”,从而使其在水中的溶解度增大。由此可见,若溶质分子能与溶剂分子形成氢键,可使其溶解度增大。SO2在水中的溶解度较大,是由于SO2+H2OH2SO3,而H2SO3为极易溶于水的物质。由此可见,若溶质分子与H2O分子发生反应也可增大溶质在水中的溶解度,二者原理不同。本文档共73页；当前第51页；编辑于星期日\18点4分(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?提示:当向碘水中加入CCl4时,由于I2为非极性溶质,CCl4为非极性溶剂,H2O为极性溶剂,所以I2在CCl4中的溶解度大于其在水中的溶解度,所以溶液分层后下层为CCl4层,上层为水层,而溶解在CCl4中的I2较多,故下层为紫色,上层为无色。再加入KI时,I2+KI====KI3,此时的水溶液为KI3溶液。由于I2能与I-反应从而增大其在水中的溶解度,故CCl4层溶液的紫色变浅。本文档共73页；当前第52页；编辑于星期日\18点4分(3)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?提示: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”规律,应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。本文档共73页；当前第53页；编辑于星期日\18点4分2.手性:已知乳酸是人体生理活动中无氧呼吸时的一种代谢产物,其结构简式为。(1)乳酸是否存在手性异构体?本文档共73页；当前第54页；编辑于星期日\18点4分提示:乳酸分子中间的碳原子上分别连有—CH3、—COOH、—OH、—H,为互不相同的基团,所以这个碳原子为手性碳原子,则乳酸分子为手性分子,可表示为,故存在手性异构体。本文档共73页；当前第55页；编辑于星期日\18点4分(2)乳酸与乙酸、甲醇发生反应后的产物是否为手性分子?提示:乳酸与乙酸、甲醇发生反应后的产物为,其分子中的碳原子上仍然存在4个不相同的基团,为手性分子。

本文档共73页；当前第56页；编辑于星期日\18点4分3.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?提示: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,这与它们的结构有关。含氧酸的通式(HO)mROn,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,也就越容易电离出氢离子,即酸性越强。本文档共73页；当前第57页；编辑于星期日\18点4分(2)无机含氧酸分子的酸性越强,其水溶液的酸性越强吗?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。

本文档共73页；当前第58页；编辑于星期日\18点4分【归纳总结】无机含氧酸分子的酸性强弱的比较方法1.对于同一元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。2.含氧酸可表示为(HO)mROn,若R相同,n值越大,酸性越强。3.同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较,根据非金属性强弱比较,如HClO4>H2SO4。本文档共73页；当前第59页；编辑于星期日\18点4分4.根据非羟基氧原子数目判断:5.根据电离度来判断:在无机含氧酸的水溶液中,电离度越大,则酸性越强;电离度越小,酸性越弱。如α(H3PO4)>α(HClO),则酸性:H3PO4>HClO。本文档共73页；当前第60页；编辑于星期日\18点4分6.根据化学反应来判断。根据化学反应中强酸与弱酸盐反应生成强酸盐与弱酸来判断。如H2SO4+Na2SO3====Na2SO4+H2O+SO2↑,酸性:H2SO4>H2SO3;H2O+CO2+Ca(ClO)2====CaCO3↓+2HClO,酸性:H2CO3>HClO。本文档共73页；当前第61页；编辑于星期日\18点4分过关小练·即时应用1.20世纪60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则:设含氧酸的化学式为HnROm,其中(m-n)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m-n)的关系见下表。m-n0123含氧酸酸性强弱弱中强强很强实例HClOH3PO4HNO3HClO4本文档共73页；当前第62页；编辑于星期日\18点4分试回答下列问题:(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H3AsO3和H3PO3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酸性强度是否一致?

。其可能的原因是

。本文档共73页；当前第63页；编辑于星期日\18点4分【解题指南】解答本题的思路为本文档共73页；当前第64页；编辑于星期日\18点4分【解析】(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得:H3AsO4H2CrO4HMnO4m-n 1 2 3酸性:H3AsO4<H2CrO4