分子的性质

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网
j.Co M
《选修三第二章第三节 分子的性质》导学案(第3课时)
学习时间 2011 — 2012学年上学期 周
【课标要求】知识与技能要求:
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。
【复习】分子的极性判断标准,分子间作用力对物质性质的影响。
【阅读与思考】阅读教材P50“溶解性”部分内容,什么事“相似相容”原理?溶解度影响因素?“相似相容”原理有何应用?
【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性不同?

2.为什么在日常生活中用有机溶剂(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5 mL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1 mL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-===I-3。实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?为什么?

【实践】每个同学亮出自己的左又手。看能否完全重合?

【科学史话】P52-53
【回顾与思考】H2S04和HN03是强酸,而H2S03和HN02是弱酸,即从酸性强弱来看:H2S03
【小结】分子间作用力对物质性质的影响
(1)对物质熔、沸点的影响
一般来说,组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点:I2>Br2>Cl2>F2,Rn>Xe>Kr>Ar>Ne>He
(2)对物质溶解性的影响如:在273 K、101 kPa时,氧气在水中的溶解量(49 cm3?L-1)比氮气在水中的溶解量(24 cm3?L-1)大,就是因为O2与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大所导致的。
【典例解悟】
1.欲提取碘水中的碘,不能选用的萃取剂是(  )
A.酒精     B.四氯化碳 C.直馏汽油 D.苯
2. 判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。
(1)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是:
①_______ _________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
(2)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸,分析反应情况,写出化学方程式。
【对点练习】
1.判断下列分子为手性分子的是(  )

2.下列分子含有“手性”碳,属于手性分子的是(  )

3.PtCl2(NH3)2为平面四边形结构,它可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中溶解度小;另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,解释上述两种结构的物质在水中溶解度大小的原因。


4.试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):H2SO4________H2SO3;HNO2________HNO3;HClO________HClO2;HClO3________HClO4;H3PO4________H3PO3。
【课后作业】
1.用萃取法从碘水中分离碘,所用萃取剂应具有的性质是(  )
①不和碘或水起化学反应;②能溶于水;③不溶于水;④应是极性溶剂;⑤应是非极性溶剂。
A.①②⑤ B.②③④ C.①③⑤ D.①③④
2.下列关于四氯化碳的叙述中正确的是(  )
A.通常情况下CCl4是无色气体 B.CCl4分子是含有极性键的非极性分子
C.CCl4在空气中易燃烧生成CO2 D.CCl4易溶于水,不能从碘水中萃取碘
3.关于晶体的下列说法正确的是(  )
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体 B.离子晶体中一定含金属阳离子
C.在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构 D.分子晶体的熔点不一定比金属晶体熔点低
4.把下列液体分别装在酸式滴定管中,并使其以细流流下,当用带有静电的玻璃棒接近液体细流时,细流可能发生偏移的是(  )
A.CCl4 B.C2H5OH C.CS2 D.C6H6
5.下列事实不能用分子间作用力解释的是(  )
A.HF、H2O的沸点比HCl、H2S的沸点高很多 B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高
C. 的沸点比 的沸点低 D.Na2O的熔点比MgO的熔点低
6.当一个碳原子所连四个不同原子或原子团时,该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是(  )

7.比较下列含氧酸的酸性强弱。
(1)HClO4 HClO3 HClO2 HClO
(2)HClO3 H2SO4 H3PO4 H4SiO4
(3)HNO3 H2CO3 H3BO3
8.碘在不同溶液中呈现紫色或棕色。一般认为溶液呈紫色表明溶解的“碘分子”并未和溶剂发生很强的结合。
已知不同温度下,碘在石蜡油中的溶液呈紫色或棕色,请回答:温度低时溶液呈________色,温度高时,溶液呈______色,因为________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9.自然界中往往存在许多有趣也十分有意义的现象,下表列出了若干化合物的结构式、化学式、相对分子质量和沸点。
结构式化学式相对分子质量沸点/℃
(1)H—OHH2O18100
(2)CH3OHCH4O3264
(3)CH3CH2OHC2H6O4678
(4)
C2H4O260118
(5) C3H6O5856
(6)CH3CH2CH2OHC3H8O6097
(7)CH3CH2OCH3C3H8O6011
从它们的沸点可以得到什么规律?
10.判断含氧酸强弱的一条规律是:在含氧酸分子中非羟基氧原子数多,酸性强;非羟基氧原子数少,酸性弱。例如
含氧酸分子式非羟基氧原子数酸性
HClO0极弱
H3PO41中强
HNO32强
HClO43最强
若已知亚磷酸(H3PO3)是中强酸,亚砷酸(H3AsO3)是极弱酸,试写出H3PO3、H3AsO3的结构简式。

疑点反馈:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)
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《选修三第二章第三节 分子的立体构型》导学案(第3课时)
【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性不同?
提示 NH3分子是三角锥形分子,NH3分子具有较强的极性,根据相似相溶规律,NH3易溶于极性溶剂水中。另外,由于NH3分子与H2O分子之间形成氢键,也促进了NH3的溶解。而CH4分子是正四面体结构,尽管C—H键也有极性,但CH4分子为非极性分子,根据相似相溶规律,CH4分子难溶于极性溶剂水中。
2.为什么在日常生活中用有机溶剂(乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水?
提示 因为油漆的主要成分是非极性或极性很小的有机分子,故易溶于非极性或极性很小的溶剂中,如乙酸乙酯、苯、甲苯等有机溶剂(根据实际情况选用),而不溶于水;这些有机溶剂除了能溶解油漆,易于挥发也是它们的特点。
3.提示 实验中可观察到,试管中加入水后,碘未能完全溶解,并且溶解得很少,表明碘在水中的溶解度很小。而在碘水溶液中加入CCl4振荡后,水层颜色明显变浅,而CCl4层呈紫红色,表明碘在CCl4中溶解度较大,故可用CCl4萃取碘水中的碘。I2、CCl4都是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶规律,I2易溶于CCl4而不易溶于水。
【典例解悟】
1.解析 单质碘(I2)是含有非极性键的非极性分子,根据“相似相溶”规律,可知碘易溶于非极性溶剂。而CCl4、直馏汽油(极性非常弱,可视为非极性分子)、C6H6等为非极性溶剂,且它们与水的密度差别较大,容易分层,所以B、C、D选项可以作为碘的萃取剂。而酒精容易与水、碘互溶,不分层,故不能用作萃取剂。所以答案为A。
答案 A

“相似相溶”规律是指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。掌握分子的极性是做对这类题目的关键。
2. 解析 (1)已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,依据题给信息可知H3PO3中含1个非羟基氧原子,H3AsO3中不含非羟基氧原子。与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写,需知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸,从题给信息可知含氧酸分子结构中含几个羟基氢,则该酸为几元酸。故H3PO3为二元酸,H3AsO3为三元酸。
(2)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应;H3AsO3为两性物质,可与盐酸反应。
答案 (1)①H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2O
②H3AsO3+3NaOH===Na3AsO3+3H2O
(2)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应,H3AsO3[可写成As(OH)3]可与盐酸反应 As(OH)3+3HCl===AsCl3+3H2O

本题易陷入的误区是将H3PO3当作三元酸。判断是几元酸要看含氧酸分子结构中含几个羟基氢,而不是含几个氢原子。
【对点练习】
1.答案 B 2. 答案 AC
3.答案 物质的性质取决于物质的结构, 分子无极性,故不易溶于水;而 分子有极性,故易溶于水。
4.答案 > < < < >
【课后作业】
1.答案 C 2.答案 B 3.答案 D 4.答案 B 5.答案 D 6.答案 C
7.答案 (1)HClO4>HClO3>HClO2>HClO (2)HClO3>H2SO4>H3PO4>H4SiO4 (3)HNO3>H2CO3>H3BO3
8.答案 棕 紫 温度低时分子间作用力大,碘分子与石蜡分子间的作用力较强,所以颜色较深为棕色,温度高时,分子间作用力减小,所以碘分子与石蜡分子间作用力减弱,颜色较浅为紫色
9.答案 (1)组成和结构相似的分子化合物,相对分子质量越大,沸点越高。
(2)分子间存在氢键,会使沸点升高,氢键越强,沸点越高。
10.答案

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