归纳与整理优秀获奖教案

（人教版选修3）第二章

分子结构与性质

归纳整理

【学习目标】

1．通过讨论、归纳，从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。

2．通过交流、比较，能正确判断“手性分子”，知道其在生命科学等方面的应用。

3．通过归纳、总结能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性，判断无机含氧酸的酸性强弱。

【学习重点】手性分子和无机含氧酸分子的酸性。

【温馨提示】手性分子的判断可能是你学习的难点。

【自主学习】

旧知回顾：回顾已学知识回答下列问题。

1．如何判断分子是否有极性？

2．选择萃取剂的依据是什么？

新知预习：阅读教材P50-54，回答下列问题。

1．从分子结构的角度来看物质相互溶解有那些规律？

2．什么叫手性异构体？什么叫手性分子？以及“手性分子在生命科学等方面的应用？

3．如何比较含氧酸的酸性强弱？

【同步学习】

情境导入：通过前面的学习我们知道碘易溶于四氯化碳而不易溶于水，氨和氯化氢易溶于水，这是为什么呢？

活动一：认识影响物质溶解度的因素

1．交流：“旧知回顾”、“新知预习1”。

2．归纳小结：（1）“相似相溶”的规律：非极性物质一般易溶于 溶剂，极性溶质一般易溶于 溶剂。一是分子 相近，一般能相互溶解；二是 相似（官能团），一般能相互溶解。

（2）影响物质溶解性的因素：

①外界因素主要有 、 等；②“ ”规律；

③若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越大，溶解性 ；

④若溶质遇水能反应将 其在水中的溶解度。

3．思考与交流：教材P51“思考与交流”。

对应练习1.根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律，说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大，下列说法正确的是( ) A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素 B．溴、碘是单质，四氯化碳是化合物

C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子 D．以上说法都不对 对应练习2.下列说法中正确的是(

) A．极性分子组成的溶质一定易溶于极性分子组成的溶剂之中，非极性分子组成的溶质一定易溶于非极性分子组成的溶剂中

B．溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳

C．白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳

D．水分子是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性分子

活动二：认识手性

1．交流：“新知预习2”。

2．归纳小结：（1）

手性： 对称，在三维空间里 重叠。

（2）手性异构体：具有完全相同的 和 一对分子，如同左手与右手一样互为 ，却在三维空间里不能重叠，互称为手性异构体。

（3）手性分子：有 的分子叫做手性分子。

（4）手性碳原子：当碳原子结合的四个 时，该碳原子是手性碳原子。

（5）判断分子是否有手性的依据：

A．凡具有对称

面、对称中心的分子， 手性分子。有无对称轴，对分子是否有手性无决定作用。

B．一般，当分子中只有一个手性碳

，分子 手性。当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。无对称面，又无对称中心的分子，必是手性分子。

3．思考与交流：酒石酸（C4H6O6）是一种二元羧酸，其中有2个手性

碳原子和两个羟基，试写出酒石酸的结构简式并用“*”标记出手性碳原

子。（提示：每个C既连羟基又连羧基）

4．小结：绝大多数构成生命体的有机物为 分子。两手性异构体的性质 ，且手性分子中必定含手性碳原子。手性分子的应用生产手性 和 。

对应练习3.下列说法不正确的是（ ）

A. 互为手性异构的分子组成相同，官能团不同 B. 手性异构体的性质不完全相同

C. 手性异构体是同分异构体的一种 D. 利用手性催化剂合成可得到或主要得到一种手性分子

对应练习4. 下列两分子的关系是 （ ）

A．互为同分异构体 B．是同一物质

C．是手性分子 D．互为同系物

活动三：探究无机含氧酸的酸性

1．交流“新知预习3”。

2．归纳小结：（1）无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为

，化学上有一种见解，认为含氧酸的通式可写成 。

（2）在同一周期中，处于最高价态的元素，其含氧酸的酸性随原子序数递增，自左至右 。如： ， 非金属含氧酸中酸性最强的无机含氧酸。

（3）在同一主族中，处于相同价态的不同元素，其含氧酸的酸性随成酸元素的原子序数递增，自上而下 。如： 。

（4）同一元素若能形成几种不同价态的含氧酸，其酸性依化合价的递增而 。如： 。(HO)mROn，如果成酸元素 ，则n值越大，即酸性越 。

对应练习5．60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－m－n

含氧酸强度

实例

0 弱酸

HClO 1 中强

H3PO4

2 强

HNO3

3 很强

HClO4

n)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的强弱与非羟基氧原子数(m－n)的关系见下表。

(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H3PO3和H3AsO3的分子结构__________。

（3）H2CO3中非羟基氧数目为1，应为中强酸，与通常认为碳酸是弱酸不一致。其可能原因是什么？

【反馈练习】

1.某学生做完实验后,采用以下方法分别清洗仪器,其中应用相似相溶规律的是（ ）

A.用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管 B.用稀盐酸清洗做高锰酸钾分解实验的试管

C.用氢氧化钠溶液清洗盛过苯酚的试管 D.用酒精清洗做过碘升华的烧杯

2.下列说法正确的是（ ）

A.水是无机物，故有机物在水中的溶解度都很小 B.氢键对物质的溶解性没有影响

C.溶质能与水发生化学反应将增大其在水中的溶解度 D.CO与水都是极性分子，故CO易溶于水

3.下列分子中有两个手性碳原子的是

（ ）

A.乳酸CH3-CHOH-COOH B.甘油CH2OH-CHOH-CH2OH C.脱氧核糖CH2OH-CHOH-CHOH-CH2CHO D.核糖CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 4.下列物质中，酸性由强到弱错误的是（ ）

A. HClO4 H2SO4 H3PO4 H4SiO4 B. H2SO4 H2SO3 HNO3 HNO2

C. HClO4 HClO3 HClO2 HClO D. HClO4 H2SO4 H2SO3 H2CO3

5．在有机物分子中，当一个碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子被称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性，常在某些物理性质、化学变化或生化反应中表现出奇特的现象。例如右下图：其中带 * 号的碳原子即是手性碳原子，现欲使该物质因不含手性碳原子而失去光学活性，下列反应中不可能实现的是（ ）

A．加成反应 B．中和反应 C．水解反应 D．氧化反应

6．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________________________________________。

7．分子式为C4H10O的有机物中含“手性”碳原子的结构简式为 ，葡萄糖分子中含有____个“手性”碳原子，其加氢后“手性”碳原子数为______个。

【归纳梳理】

1．

影响物质

溶解

性的

因素

越 。

3．连有四个不相同的原子或原子团的碳原子是 碳原子。有机物中的手性碳原子所形成的化学键必须为 键，因为 键或 键的存在会使其连接的原子或原子团少于四个。因此，有机物中凡是与 键或 键连接的碳原子都不是手性碳原子。

【课后巩固】

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。

外因

温度

压强

分子结构

内因

相似相溶

溶质与溶剂是否存在氢键

溶质与溶剂能否反应

2．(HO)mROn，如果成酸元素R不同时，则非羟基氧原子数n值越 ，即酸性

A．①②⑤ B．②③④ C．①③⑤ D．①③④

2.已知水分子结构可看作H-OH，常温下在水中溶解性最好的是（ ）

A.苯酚 B.甲醇 C.丁醇 D.乙烯

3.根据实际和经验推知，下列叙述不正确的是（ ）

A.卤化氢易溶于水，不易溶于水四氯化碳 B.碘易溶于汽油，微溶于水

C.氯化钠易溶于水，也易溶于食用油 D.丁烷易溶于煤油，难溶于水

4.下列有机物CH3COOCH（CH2OH）CHO含有一个手性碳原子，具有光学活性。当发生下列化学反应时，生成新的有机物无光学活性的是( ) A．与银氨溶液反应 B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应

C．与金属钠发生反应 D．与H2发生加成反应 5．环己基氨基酸钙约比蔗糖甜30倍，曾广泛用于食品中，但近年来发现它能致癌而禁止使用。下列溶剂中不能溶解该化合物的是(

) A．H2O B．CH3OH C. 6．已知各种硝基苯酚的性质如下表：

下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是(

) A．邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔沸点低于另两种硝基苯酚

B．间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键

C．对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔沸点较高

D．三种硝基苯酚都不能与水分子形成氢键，所以在水中溶解度小

7．下列说法正确的是(

) A．HF、HCl、HBr、HI的熔点沸点依次升高

B．H2O的熔点、沸点大干H2S的是由于H2O分子之间存在氢键

C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力

D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4

8．2008年9月13日中央电视台报道了三鹿集团在牛奶中添加三聚氰胺使全国1200多名婴幼儿患上肾结石的“三鹿奶粉重大安全事故”，国务院立即启动国家重大食品安全事故Ⅰ级响应。就下列网上查得的有关三聚氰胺的物理性质资料回答问题：

三聚氰胺性状为纯白色晶体，有难闻的气味，密度1.573克/厘米3(16℃)。常压下熔点为354℃(分解)，快速加热升华，升华温度为300℃。难溶于水，易溶于醚、苯和四氯化碳，可溶于甲醇、乙酸、热乙二醇等。

(1)三聚氰胺为三个氰胺分子加聚而成如下图所示的环状物，则三聚氰胺的分子式为________，分子中含氮的质量分数为________；

(2)已知氰胺分子中除H原子外，C、N原子的最外层均达8个电子的结构，则氰胺的电

D．CCl4

子式为____________________，结构式为__________________。

(3)和相对分子质量相近的硝基苯比较(无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。相对质量为分子量123.11。熔点5.7℃。沸点210.9℃)三聚氰胺的熔点特殊的高，其原因是__________________。

(4)上述有关三聚氰胺的物理性质叙述中有三处明显错误。请找出错误之处，并根据你已有的知识把错误之处加以改正后填写在下列空格内① ，

②

，③ 。

9．科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多有趣的结构和性质。(1)一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其模拟图如下：使水结成“热冰”采用“弱电场”的条件，说明水分子是________分子。请你展开想象，给“热冰”设计一个应用实例__________________。

(2)用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。

①释放出来的电子可以被若干水分子形成的“网”捕获而形成水合电子，你认为水分子间能形成“网”的原因是________。

②由水分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式________________________；该阳离子还能与水分子作用生成羟基，经测定此时的水具有酸性，写出该过程的离子方程式__________________________________。