溶解性手性无机含氧酸分子的酸性.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,溶解性手性无机含氧酸分子的酸性,优选溶解性手性无机含氧酸分子的酸性,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,HCl、,ClCl、HH,不同种,同种,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,(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,H,2,、O,2,、N,2,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,CO,2,、BF,3,、CH,4,分子中各,键的极性,的向量,和不为零,不重合,极性分子,H,2,O、NH,3,、,CH,3,Cl,【解题指南】解答本题时要注意以下3点:,探究2 分子间作用力及其对物质性质的影响,(2)影响物质溶解性的因素。,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,原子间通过共用电子对所形成的相互作用,(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,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,水结冰时,体积膨胀,密度_。,_,水的这一反常现象也可用氢键解释。,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,通过探究讨论交流,思考下列问题:,如CO2分子中,两个C O键(极性键)是对称排列的,两键的极性互相抵消,_,【补偿训练】(双选)下列叙述中不正确的是(),(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)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。,合作探究核心归纳,1.CH,4,分子中共价键的类型和分子类型分别是什么?,提示,:CH,4,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。,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,H,2,_,_,O,2,_,_,Cl,2,_,_,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,(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。,(3)完成下表。,分子,共价键类型,空间结构是否对称,分子类型,P,4,_,_,_,C,60,_,_,_,CO,2,_,_,_,HCN,_,_,_,H,2,O,_,_,_,NH,3,_,_,_,BF,3,_,_,_,CH,4,_,_,_,CH,3,Cl,_,_,_,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,(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。,【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,A,2,H,2,、N,2,非极性键,非极性,分子,直线形,(对称),AB,HCl、NO,极性键,极性分子,直线形,(非对称),AB,2,CO,2,、CS,2,180,极性键,非极性,分子,直线形,(对称),SO,2,120,极性键,极性分子,V形,(不对称),类型,实例,键角,键的极性,分子的,极性,空间结构,A,2,B,H,2,O、H,2,S,105,极性键,极性分子,V形,(不对称),AB,3,BF,3,120,极性键,非极性,分子,平面三角形,(对称),NH,3,107,极性键,极性分子,三角锥形,(不对称),AB,4,CH,4,、CCl,4,10928,极性键,非极性,分子,正四面体形,(对称),过关小练即时应用,1.(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.C2H4C6H6 B.CO2H2O2,C.C60C2H4 D.NH3HBr,【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。,【解析】选A。C,2,H,4,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;C,6,H,6,含有HC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;CO,2,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,H,2,O,2,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C,60,中的化学键属于非极性键,故C错误;NH,3,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。,2.关于PH,3,的叙述正确的是(),A.PH,3,分子中有未成键的孤电子对,B.PH,3,是非极性分子,C.PH,3,分子空间结构为平面三角形,D.PH,3,分子的PH键是非极性键,【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,PH,3,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;PH,3,分子中三个PH键完全相同,所以键能、键长,键角都,相等;分子中PH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;PH,3,分子中价,层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+(5-31)=4,所以磷,原子采用sp,3,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PH键为极性键,故D错误。,【方法规律】分子极性的判断方法,【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A,2,B或AB,2,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,【解析】选B、D。对比HF、HCl、HBr、HI分子中HX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CO,2,分子中,两个C O键(极性键)是对称排列的,两键的极性互相抵消,所以CO,2,是非极性分子。A,2,B型如H,2,O、H,2,S等,AB,2,型如CO,2,、CS,2,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,CO,2,、CS,2,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。,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,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,(2)氢键对物质性质的影响。,当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将_。,氢键也影响物质的电离、_等过程。,(3)水分子的性质与氢键。,水结冰时,体积膨胀,密度_。,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,H,2,O计算出来的相对分子质量_。,升高,溶解,减小,大,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,F,2,到,I,2,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。,2.H,2,S与H,2,O组成和结构相似,且H,2,S的相对分子质量大于H,2,O,但是H,2,S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,H,2,S,的熔、沸点高。,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。,4.根据H,2,O中氧原子的杂化类型和电子式,分析1个H,2,O分子最多能形成,几个氢键?,提示,:H,2,O,中的氧原子以,sp,3,杂化,其中两个杂化轨道与,H,形成键,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,H,2,O,分子中的氢原子形成两个氢键,;H,2,O,中的两个氢原子分别与,另外两个,H,2,O,中的,O,形成两个氢键,这样,1,个,H,2,O,分子最多可形成,4,个氢键。,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。,【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,范德华力,氢键,共价键,影响强度的因素,随着分子极性的增大而增大,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AHB,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,影响物质的熔、沸点,溶解度等物理性质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F,2,Cl,2,Br,2,I,2,CF,4,CCl,4,H,2,S,HFHCl,NH,3,PH,3,影响分子的稳定性,共价键键能越大,分子稳定性越强,【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。,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。,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:as,a,B:bs,b,bp,b,C:cs,c,cp,2c,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BC,2,、BA,4,、A,2,C,2,、BE,4,其中属于极性分子的是,(填序号)。,(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,、,。DE,4,在前者中的溶解性,(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。,(4)BA,4,、BE,4,和DE,4,的沸点从高到低的顺序为,(填化学式)。,【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。,【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)、分别为CO,2,、CH,4,、H,2,O,2,、CCl,4,其中H,2,O,2,为极性分子,其他为非极性分子。,(2)C的氢化物为H,2,O,H,2,O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,SiCl,4,为非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中。,(4)BA,4,、BE,4,、DE,4,分别为CH,4,、CCl,4,、SiCl,4,三者结构相似,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SiCl,4,CCl,4,CH,4,。,答案:(1)(2)H,2,O分子间形成氢键,(3)C,6,H,6,H,2,O大于(4)SiCl,4,CCl,4,CH,4,2.(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XHY表示,氢键键长为HY的长度,【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,。,【补偿训练】1.下列说法正确的是(),A.H,2,O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,【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。,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(CH,3,OCH,3,)更易溶于水,D.NH,3,比PH,3,稳定,对于AHB,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,键能越大,(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。,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HC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。,(3)中强不一致溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3,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PH键为极性键,故D错误。,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,酸性:H3AsO4H2CrO4H,2,SO,4,。,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(H,3,PO,4,)(HClO),则酸性:H,3,PO,4,HClO。,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H,2,SO,4,+Na,2,SO,3,=Na,2,SO,4,+H,2,O+SO,2,酸性:H,2,SO,4,H,2,SO,3,;,H,2,O+CO,2,+Ca(ClO),2,=CaCO,3,+2HClO,酸性:H,2,CO,3,HClO。,过关小练即时应用,1.20世纪60年代 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-n,0,1,2,3,含氧酸酸性强弱,弱,中强,强,很强,实例,HClO,H,3,PO,4,HNO,3,HClO,4,试回答下列问题:,(1)按此规则判断H,3,AsO,4,、H,2,CrO,4,、HMnO,4,酸性由弱到强的顺序为,。,(2)H,3,PO,3,和H,3,AsO,3,的形式一样,但酸性强弱相差很大。已知H,3,PO,3,为中强酸,H,3,AsO,3,为弱酸,试推断H,3,AsO,3,和H,3,PO,3,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,。,【解题指南】解答本题的思路为,【解析】(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得:,H,3,AsO,4,H,2,CrO,4,HMnO,4,m-n 1 2 3,酸性:H,3,AsO,4,H,2,CrO,4,H,3,AsO,3,则H,3,PO,3,中非羟基氧原子的数目应大于,H,3,AsO,3,中非羟基氧原子的数目,且H,3,AsO,3,为弱酸,所以可推知H,3,AsO,3,中,没有非羟基氧原子,H,3,AsO,3,和H,3,PO,3,的分子结构分别为 、。,(3)H,2,CO,3,中非羟基氧原子数目为1,应为中强酸,与通常认为的碳酸是,弱酸不一致。其可能原因是溶于水的那部分CO,2,并不能完全转化为,H,2,CO,3,。,答案:(1)H,3,AsO,4,H,2,CrO,4,HMnO,4,(2)、,(3)中强不一致溶于水的那部分CO,2,并不能完全转化为H,2,CO,3,2.(泰州高二检测)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,B.CCl4与I2都是直线形分子,而H2O不是直线形分子,C.CCl4和I2都不含氢元素,而H2O中含有氢元素,D.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子,