2019版高中化學(xué)上學(xué)期《分子的性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì).doc
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2019版高中化學(xué)上學(xué)期《分子的性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì) 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知識(shí)與技能 1.了解極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵； 2.結(jié)合常見物質(zhì)分子立體結(jié)構(gòu)，判斷極性分子和非極性分子； 3.范德華力、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 4.能舉例說明化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別，例舉含有氫鍵的物質(zhì) 5.從分子結(jié)構(gòu)的角度，認(rèn)識(shí)“相似相溶”規(guī)律。 過程與方法 1.能用分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋無機(jī)含氧酸分子的酸性。 2.采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合的能力 3.培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度 情感、態(tài)度 與價(jià)值觀 了解“手性分子”在生命科學(xué)等方面的應(yīng)用 學(xué)習(xí) 重點(diǎn) 1.多原子分子中，極性分子和非極性分子的判斷。 2.分子間作用力、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 3.手性分子和無機(jī)含氧酸分子的酸性 學(xué)習(xí) 難點(diǎn) 極性分子和非極性分子的判斷 教學(xué) 環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 環(huán)節(jié)一、復(fù)習(xí)引入 ［引入］在必修II的學(xué)習(xí)中，我們了解了共價(jià)鍵，共價(jià)鍵是兩個(gè)或幾個(gè)原子通過共用電子產(chǎn)生的吸引作用。在上一節(jié)，我們又學(xué)習(xí)了雜化軌道理論，根據(jù)雜化軌道理論我們可以將共價(jià)鍵分為σ鍵和Π鍵。 回顧 復(fù)習(xí) 練習(xí) 環(huán)節(jié)二、共價(jià)鍵及其分類 ［板書］一、共價(jià)鍵及其分類 1.按成鍵方式分：σ鍵和Π鍵 ［講］σ鍵：對(duì)于含有未成對(duì)的s電子或p電子的原子，它可以通過s-s、s-p、p-p等軌道“頭碰頭”重疊形成共價(jià)鍵。σ鍵構(gòu)成分子的骨架，可單獨(dú)存在于兩原子間，兩原子間只有一個(gè)σ鍵 Π鍵：當(dāng)兩個(gè)p軌道py-py、pz-pz以“肩并肩”方式進(jìn)行重疊形成的共價(jià)鍵，叫做Π鍵。Π鍵的原子軌道重疊程度不如σ鍵大，所以Π鍵不如σ鍵牢固。Π鍵不像σ鍵那樣集中在兩核的連線上，原子核對(duì)電子的束縛力較小，電子能量較高，活動(dòng)性較大，所以容易斷裂。因此，一般含有共價(jià)雙鍵和三鍵的化合物容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 ［板書］2.按成鍵的共用電子對(duì)情況可分為：單鍵、雙鍵、三鍵、配位鍵 ［講］單鍵一般是σ鍵，以共價(jià)鍵結(jié)合的兩個(gè)原子間只能有1個(gè)σ鍵。雙鍵是由一個(gè)σ鍵和一個(gè)Π鍵組成的，而單雙鍵交替結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)σ鍵和一個(gè)大Π鍵組成的。三鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)Π鍵組成的。而配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，如果共價(jià)鍵的形成是由兩個(gè)成鍵原子中的一個(gè)原子單獨(dú)提供一對(duì)孤對(duì)電子進(jìn)入另一個(gè)原子的空軌道共用而成鍵，這種共價(jià)鍵稱為配位鍵。 [講]由不同原子形成的共價(jià)鍵，電子對(duì)會(huì)發(fā)生偏移，是極性鍵，極性鍵中的兩個(gè)鍵合原子，一個(gè)呈正電性（δ+），另一個(gè)呈負(fù)電性(δ一)。 [板書] 3.按成鍵原子的電負(fù)性差異可分為極性鍵和非極性鍵 (1)、極性鍵：由不同原子形成的共價(jià)鍵。吸電子能力較強(qiáng)一方呈正電性（δ+），另一個(gè)呈負(fù)電性(δ-)。 (2)、非極性鍵：由同種元素的原子形成的共價(jià)鍵是非極性共價(jià)鍵。 ［講］成鍵原子的電負(fù)性差值越大，鍵的極性就愈強(qiáng)。當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性相差很大時(shí)，可以認(rèn)為成鍵電子對(duì)完全移到電負(fù)性很大的原子一方。這時(shí)原子轉(zhuǎn)變成為離子，從而形成離子鍵。 [講]分子有極性分子和非極性分子之分。我們可以這樣認(rèn)為，分子中正電荷的作用集中于一點(diǎn)，是正電中心；負(fù)電荷的作用集中于一點(diǎn)，是負(fù)電中心。在極性分子中，正電荷中心和負(fù)電中心不重合，使分子的某一個(gè)部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負(fù)電性(δ一)；非極性分子的正電中心和負(fù)電中心重合。如果正電中心和負(fù)電中心重合，這樣的分子就是非極性分子 回顧 復(fù)習(xí) 環(huán)節(jié)三、分子的極性 [板書]二、分子的極性 1.極性分子和非極性分子：極性分子中，正電荷中心和負(fù)電中心不重合；非極性分子的正電中心和負(fù)電中心重合。 [投影] 圖2—28 [思考與交流]根據(jù)圖2—28，思考和回答下列問題： 1.以下雙原子分子中，哪些是極性分子，分子哪些是非極性分子？H2 02 C12 HCl 2．以下非金屬單質(zhì)分子中，哪個(gè)是極性分子，哪個(gè)是非極性分子?P4 C60 3．以下化合物分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子？ CO2 HCN H20 NH3 BF3 CH4 CH3Cl [匯報(bào)]1.H2、02、C12 極性分子 HCl ，非極性分子。 2.P4、C60都是非極性分子。 3.CO2 BF3 CH4 為非極性分子，CH3Cl HCN H20 NH3為極性分子。 [講]分子的極性是分子中化學(xué)鍵的極性的向量和。只含非極性鍵的分子也不一定是非極性分子（如O3）；含極性鍵的分子有沒有極性，必須依據(jù)分子中極性鍵的極性的向量和是否等于零而定。如果分子結(jié)構(gòu)是空間對(duì)稱的，則鍵的極性相互抵消，各個(gè)鍵的極性和為零，整個(gè)分子就是非極性分子，否則是極性分子。 ［投影小結(jié)］共價(jià)鍵的極性與分子極性的關(guān)系 分子 共價(jià)鍵的極性 分子中正負(fù)電荷中心 結(jié)論 舉例 同核雙原子分子 非極性鍵 重合 非極性分子 H2、O2、N2 異核雙原子分子 極性鍵 不重合 極性分子 CO、HF、HCl 異核多原子分子 分子中各鍵的向量和為零 重合 非極性分子 CO2、BF3、CH4 分子中各鍵的向量和不為零 不重合 極性分子 H2O、NH3、CH3Cl [板書]2.分子的對(duì)稱性 (1)定義：具有一定空間構(gòu)型的分子中的原子會(huì)以某一個(gè)面成一個(gè)軸處于相對(duì)稱的位置，即分子具有對(duì)稱性。 ［講］例如CH4分子，相對(duì)于通過其中兩個(gè)氫原子和碳原子所構(gòu)成的平面，分子被分割成相同的兩部分，這個(gè)面即為對(duì)稱面。 ［板書］(2)關(guān)系：非極性分子具有對(duì)稱性，極性分子中原子不位于對(duì)稱位置。 ［講］分子的極性對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)有一定的影響。 ［板書］3.分子的極性對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的影響 ［講］分子極性越大，分子間的電性作用越強(qiáng)，克服分子間的引力使物質(zhì)熔化或汽化所需外界能量就越多，故熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高。 ［過］結(jié)合我們學(xué)過的知識(shí)，我們總結(jié)一下判斷分子極性的方法有哪些 ［板書］4.ABm型分子極性的判斷方法 (1) 化合價(jià)法 ［講］ABm型分子中中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)電子數(shù)時(shí)，該分子為非極性分子，此時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱。若中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值不等于其價(jià)電子數(shù)目，則分子的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，其分子為極性分子。 ［投影］ 化學(xué)式 BF3 CO2 PCl5 SO3(g) H2O NH3 SO2 中心原子化合價(jià)絕對(duì)值 3 4 5 6 2 3 4 中心原子價(jià)電子數(shù) 3 4 5 6 6 5 6 分子極性 非極性 非極性 非極性 非極性 極性 極性 極性 ［板書］(2) 物理模型法： ［講］將ABm型分子的中心原子看做一個(gè)受力物體，將A、B間的極性共價(jià)鍵看做作用于中心原子上的力，根據(jù)ABm的空間構(gòu)型，判斷中心原子和平衡，如果受力平衡，則ABm型分子為非極性分子，否則為極性分子。 ［板書］(3) 根據(jù)所含鍵的類型及分子的空間構(gòu)型判斷 ［講］當(dāng)ABm型分子的空間構(gòu)型是對(duì)稱結(jié)構(gòu)時(shí)，由于分子中正負(fù)電荷重心可以重合，故為非極性分子，如CO2是直線型，BF3是平面正三角型，CH4是正四面體形等均為非極性分子。當(dāng)ABm型分子的空間構(gòu)型不是空間對(duì)稱結(jié)構(gòu)時(shí)，一般為極性分子，如H2O為V型，NH3為三角錐形，它們均為極性分子。 ［板書］(4)根據(jù)中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷 ［講］中心原子即其他原子圍繞它成鍵的原子。分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵，此分子一般為非極性分子；分子中的中心原子最外層電子未全部成鍵，此分子一般為極性分子。 ［投影小結(jié)］空間構(gòu)型、鍵的極性和分子極性的關(guān)系 類型 實(shí)例 兩個(gè)鍵之間的夾角 鍵的極性 分子的極性 空間構(gòu)型 X2 H2、N2 非極性鍵 非極性分子 直線形 XY HCl、NO 極性鍵 極性分子 直線形 XY2(X2Y) CO2、CS2 180 極性鍵 非極性分子 直線形 SO2 120 極性鍵 極性分子 V形 H2O、H2S 10430′ 極性鍵 極性分子 V形 XY3 BF3 120 極性鍵 非極性分子 平面三角錐形 NH3 10718′ 極性鍵 極性分子 三角錐形 XY4 CH4、CCl4 10930′ 極性鍵 非極性分子 正四面體 [自學(xué)]科學(xué)視野—表面活性劑和細(xì)胞膜 [自學(xué)提綱]1.什么是表面活性劑？親水基團(tuán)？疏水基團(tuán)？肥皂和洗滌劑的去污原理是什么？ 2.什么是單分子膜？雙分子膜？舉例說明。 3.為什么雙分子膜以頭向外而尾向內(nèi)的方式排列? ［匯報(bào)］1.分子的一端有極性，稱為親水基團(tuán)。分子的另一端沒有或者幾乎沒有極性，稱為疏水基團(tuán)。表面活性劑(surfactant)是指具有固定的親水親油基團(tuán)，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。表面活性劑在水中會(huì)形成親水基團(tuán)向外、疏水基團(tuán)向內(nèi)的“膠束”，由于油漬等污垢是疏水的，會(huì)被包裹在膠束內(nèi)腔，這就是肥皂和洗滌劑的去污原理。 2.由于表面活性劑會(huì)分散在水的液體表面形成一層疏水基團(tuán)朝向空氣的“單分子層”，又稱“單分子膜”。雙分子膜是由大量兩性分子組裝而成的， 3.這是由于細(xì)胞膜的兩側(cè)都是水溶液，水是極性分子，而構(gòu)成膜的兩性分子的頭基是極性基團(tuán)而尾基是非極性基團(tuán)。 聽講理解 閱讀 歸納總結(jié) 判斷 環(huán)節(jié)四、范德華力 第二課時(shí)： ［引入］我們知道，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成的過程，化學(xué)鍵主要影響了化學(xué)性質(zhì)，那么，物質(zhì)的溶沸點(diǎn)、溶解性又受什么影響呢？這節(jié)課就讓我們來主要研究一下物理性質(zhì)的影響因素。 [講]降溫加壓氣體會(huì)液化，降溫液體會(huì)凝固，這一事實(shí)表明，分子之間存在著相互作用力。范德華(vandcrWaRls)是最早研究分子間普遍存在作用力的科學(xué)家，因而把這類分子問作用力稱為范德華力。范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小l一2數(shù)量級(jí)。相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大；分子的極性越大，范德華力也越大。 [板書]三、分子間作用力及其對(duì)物質(zhì)的影響 1.分子間作用力 (1) 定義：把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力，又稱范德華力，其實(shí)質(zhì)是分子間的電性引力 ［講］從氣體在降低溫度、增大壓強(qiáng)時(shí)能夠凝結(jié)成液態(tài)或固態(tài)(在這個(gè)過程中，氣體分子間的距離不斷縮小，并由不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的混亂狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為規(guī)則排列)的事實(shí)可以證明分子存在著相互作用。 [投影] [講]范德華力：分子之間存在著相互作用力。范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小l一2數(shù)量級(jí)。相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大；分子的極性越大，范德華力也越大。 [板書](2)大小判斷： 1 影響分子間作用力的主要因素：分子的相對(duì)分子質(zhì)量、分子的極性等 2 組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。 3 分子的極性越強(qiáng)，分子間作用力越大。 [學(xué)與問]怎樣解釋鹵素單質(zhì)從F2～I(xiàn)2的熔、沸點(diǎn)越來越高？ [匯報(bào)]相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越來越高。 [板書]2.分子間作用力對(duì)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)的影響：范德華力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高。 ［投影］ ［講］能量遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵能，分子間作用力一般只有每摩爾幾千焦至幾十千焦，比化學(xué)能小1-2個(gè)數(shù)量極，分子間作用力主要影響分子晶體類型物質(zhì)的物理性質(zhì)，而化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。存在于分子之間，且分子間充分接近時(shí)才有相互間的作用力，如固體和液體物質(zhì)中。 [問]夏天經(jīng)常見到許多壁虎在墻壁或天花板上爬行，卻掉不下來，為什么？ [講]壁虎為什么能在天花板土爬行自如?這曾是一個(gè)困擾科學(xué)家一百多年的謎。用電子顯微鏡可觀察到，壁虎的四足覆蓋著幾十萬條纖細(xì)的由角蛋白構(gòu)成的納米級(jí)尺寸的毛。壁虎的足有多大吸力?實(shí)驗(yàn)證明，如果在一個(gè)分幣的面積土布滿100萬條壁虎足的細(xì)毛，可以吊起20kg重的物體。近年來，有人用計(jì)算機(jī)模擬，證明壁虎的足與墻體之間的作用力在本質(zhì)上是它的細(xì)毛與墻體之間的范德華力。 ［投影］ [設(shè)問]你是否知道，常見物質(zhì)中，水是熔、沸點(diǎn)較高的液體之一?你是否知道，冰的密度比液態(tài)的水小? 讀圖分析 歸納總結(jié) 交流討論并填表 練習(xí) 環(huán)節(jié)五：氫鍵 ［投影］為什么水、氟化氫和氨的沸點(diǎn)出現(xiàn)反常。 [板書]四、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 [講]為了解釋水的這些奇特性質(zhì)，人們提出了氫鍵的概念。氫鍵是除范德華力外的另一種分子間作用力，它是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。 [板書] 1.氫鍵：是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子(N、O、F)之間的作用力。 [講]以HF為例，在HF分子中，由于F原子吸引電子的能力很強(qiáng)，H-F鍵的極性很強(qiáng)，共用電子對(duì)強(qiáng)烈地偏向F原子，亦即H原子的電子云被F原子吸引，使H原子幾乎成為“裸露”為質(zhì)子。這個(gè)半徑很小、帶部分正電荷的H核，與另一個(gè)HF分子帶部分負(fù)電荷的F原子相互吸引。這種靜電吸引作用就是氫鍵。 ［講］氫鍵不是化學(xué)鍵，為了與化學(xué)鍵相區(qū)別，在下圖中用“…”來表示氫鍵，注意三個(gè)原子要在同一條直線上。 ［板書］2、氫鍵表示方法：X—H…Y。 ［投影］ ［講］在用X-H…Y表示的氫鍵中，氫原子位于其間是氫鍵形成的最重要條件之一，同時(shí)，氫原子兩邊的X原子和Y原子所屬元素具有很強(qiáng)的電負(fù)性、很小的原子半徑是氫鍵形成的另一個(gè)條件。由于X原子和Y原子具有強(qiáng)烈吸引電子的作用，氫鍵才能存在。這類原子應(yīng)該是位于元素周期表的右上角元素的原子，主要是氮原子、氧原子和氟原子。有機(jī)物分子中含有羥基時(shí)，通常能形成氫鍵。 ［板書］3、氫鍵的形成條件 ［投影］ ［講］由于氫鍵的存在，大大加強(qiáng)了水分子之間的作用力，使水的熔、沸點(diǎn)較高。另外，實(shí)驗(yàn)還證明，接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比用化學(xué)式H2O計(jì)算出來的相對(duì)分子質(zhì)量大一些。用氫鍵能夠解釋這種異常性：接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中存在相當(dāng)量的水分子因氫鍵而相互“締合”，形成所謂“締合分子”。后來的研究證明，氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間。例如，不僅氟化氫分子之間以及氨分子之間存在氫鍵，而且它們跟水分子之間也存在氫鍵。 [板書]4.氫鍵的類型：分子間氫鍵、分子間內(nèi)氫鍵 ［講］氫鍵既可以存在于分子之間，也可存在于分子內(nèi)部的原子團(tuán)之間。如鄰羥基苯甲醛在分子內(nèi)形成了氫鍵，在分子之間不存在氫鍵，對(duì)羥基苯甲醛不可能形成分子內(nèi)氫鍵，只能在分子間形成氫鍵，因而，前者的沸點(diǎn)低于后者的沸點(diǎn)。 ［投影］分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵 [強(qiáng)調(diào)]盡管人們把氫鍵也稱作“鍵”，但與化學(xué)鍵比較，氫鍵屬于一種較弱的作用力，其大小介于范德華力和化學(xué)鍵之間，約為化學(xué)鍵的十分之幾，不屬于化學(xué)鍵。 ［講］下面，讓我們回到之前的問題，為什么水、氟化氫和氨的沸點(diǎn)出現(xiàn)反常。如上圖所示，NH3、HF和H2O的沸點(diǎn)反常，分子間形成氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高，這是因?yàn)楣腆w熔化或液體汽化時(shí)必須破壞分子間的氫鍵，從而需要消耗較多能量的緣故。 [板書]5、氫鍵對(duì)物質(zhì)的影響：分子間氫鍵使物質(zhì)熔點(diǎn)升高 分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔點(diǎn)降低 ［講］以水為例，由于水分子間形成的氫鍵，增大了水分子間的作用，使水的熔沸點(diǎn)比同周期元素中H2S高。當(dāng)水結(jié)冰時(shí)，體積膨脹，密度減小。這些反應(yīng)的性質(zhì)均與氫鍵有關(guān)。 ［投影］ ［講］在水蒸氣中水以單個(gè)H2O 分子形式存在；在液態(tài)水中，經(jīng)常是幾個(gè)水分子通過氫鍵結(jié)合起來，形成(H2O)n；在固態(tài)水（冰）中，水分子大范圍地以氫鍵互相聯(lián)結(jié)，形成相當(dāng)疏松的晶體，從而在結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成體積膨脹，密度減少，因此冰能浮在水面上。水的這種性質(zhì)對(duì)水生物生存有重要的意義。 ［講］除此之外，接近水的沸點(diǎn)時(shí)，用實(shí)驗(yàn)測(cè)定的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量比用化學(xué)式H2O計(jì)算出來的相對(duì)分子質(zhì)量大一些。這也是由于氫鍵的存在使接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣中存在相當(dāng)量的水分子相互“締合”，形成了一些“締合原子”的原因。 [閱讀]資料卡片及科學(xué)視野：生物大分子中的氫鍵。 [投影小結(jié)]分子間作用力與氫鍵的比較 分類 分子間作用力(范德華力) 氫鍵 概念 物質(zhì)分子之間存在的微弱相互作用(實(shí)際上也是靜電作用) 分子中與氫原子形成共價(jià)鍵的非金屬原子，如果吸引電子的能力很強(qiáng)，原子半徑又很小，則使氫原子幾乎成為“裸露”的質(zhì)子，帶部分正電荷。這樣的分子之間，氫核與帶部分負(fù)電荷的非金屬原子相互吸引。這種靜電作用就是氫鍵 存在范圍 分子間 某些含氫化合物分子間(如HF、H2O、NH3)及某些有機(jī)化合物分子內(nèi) 強(qiáng)度比較 比化學(xué)鍵弱得多 比化學(xué)鍵弱得多，比分子間作用力稍強(qiáng) 影響強(qiáng)度的因素 隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大。組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大 形成氫鍵的非金屬原子，其吸引電子的能力 越強(qiáng)、半徑越小，則氫鍵越強(qiáng)。 聽講理解 閱讀 歸納總結(jié) 問題討論 歸納總結(jié) 環(huán)節(jié)六、溶解性 [板書]五、溶解性 [講]物質(zhì)相互溶解的性質(zhì)十分復(fù)雜，有許多制約因素，如溫度、壓強(qiáng)等。從分子結(jié)構(gòu)的角度，存在“相似相溶”的規(guī)律。蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳；而萘和碘卻易溶于四氯化碳，難溶于水。如果分析溶質(zhì)和溶劑的結(jié)構(gòu)就可以知道原因了：蔗糖、氨、水是極性分子，而萘、碘、四氯化碳是非極性分子。通過對(duì)許多實(shí)驗(yàn)的觀察和研究，人們得出了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。 [板書]1.“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。 ［講］由于極性分子間的電性作用，使得極性分子組成的溶質(zhì)易溶于極性分子組成的溶劑；難溶于非極性分子組成的溶劑；非極性分子組成的溶質(zhì)易溶于非極性分子組成的溶劑。 [講]水是極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”，極性溶質(zhì)比非極性溶質(zhì)在水中的溶解度大。如果存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。相反，無氫鍵相互作用的溶質(zhì)在有氫鍵的水中的溶解度就比較小。 ［投影］ [板書]2.溶解度影響因素： (1) 溶劑的極性 [講]此外，“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性。例如，乙醇的化學(xué)式為CH3CH20H，其中的一OH與水分子的一OH相近，因而乙醇能與水互溶；而戊醇CH3CH2CH2CH2CH20H中的烴基較大，其中的一OH跟水分子的一OH的相似因素小得多了，因而它在水中的溶解度明顯減小。 [板書] (2) 分子結(jié)構(gòu)的相似性。 ［講］溶質(zhì)分子與溶劑分子之間的范德華力越大，則溶質(zhì)分子的溶解度越大。如CH4和HCl在水中的溶解情況，由于CH4與H2O分子間的作用力很小，故CH4幾乎不溶于水，而HCl與H2O分子間的作用力較大，故HCl極易溶于水；同理，Br2、I2與苯分子間的作用較大，故Br2、I2易溶于苯中，而H2O與苯分子間的作用力很小，故H2O很難溶于苯中。 [板書](3)分子間作用力和氫鍵 ［講］當(dāng)溶質(zhì)分子和溶劑分子間形成氫鍵時(shí)，會(huì)使溶質(zhì)的溶解度增大。 [強(qiáng)調(diào)]另外，如果遇到溶質(zhì)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的情況，如SO2與水發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸，后者可溶于水，因此，將增加SO2的溶解度。 [思考與交流]1.比較NH3和CH4在水中的溶解度。怎樣用相似相溶規(guī)律理解它們的溶解度不同？ 2．為什么在日常生活中用有機(jī)溶劑(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水? 3.在一個(gè)小試管里放入一小粒碘晶體，加入約5mL蒸餾水，觀察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可將碘水溶液傾倒在另一個(gè)試管里繼續(xù)下面的實(shí)驗(yàn))。在碘水溶液中加入約1mL四氯化碳(CCl4)，振蕩試管，觀察碘被四氯化碳萃取，形成紫紅色的碘的四氯化碳溶液。再向試管里加入1mL濃碘化鉀(KI)水溶液，振蕩試管，溶液紫色變淺，這是由于在水溶液里可發(fā)生如下反應(yīng)：I2+I—＝I3—。實(shí)驗(yàn)表明碘在純水還是在四氯化碳中溶解性較好?為什么? [匯報(bào)]1.NH3為極性分子，CH4為非極性分子，而水是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)則，NH3易溶于水，而CH4不易溶于水。并且NH3與水之間還可形成氫鍵，使得NH3更易溶于水。 2.油漆是非極性分子，有機(jī)溶劑如乙酸乙酯也是非極性溶劑，而水為極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)則，應(yīng)當(dāng)用有機(jī)溶劑溶解油漆而不能用水溶解油漆。 3.實(shí)驗(yàn)表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性較好。這是因?yàn)榈夂退穆然级际欠菢O性分子，非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，而水是極性分子。 [展示]模型： [設(shè)問]看一看兩個(gè)分子的立體結(jié)構(gòu)，像不像一雙手那樣?它們不能相互疊合？ 練習(xí) 計(jì)算價(jià)電子 環(huán)節(jié)七、手性 [板書]六、手性 [實(shí)踐]每個(gè)同學(xué)亮出自己的左又手?？茨芊裢耆睾?？ ［投影］ [板書]1.具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體。有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。 [講]手性分子在生命科學(xué)和生產(chǎn)手性藥物方面有廣泛的應(yīng)用。如圖所示的分子，是由一家德國制藥廠在1957年10月1日上市的高效鎮(zhèn)靜劑，中文藥名為“反應(yīng)?！?，它能使失眠者美美地睡個(gè)好覺，能迅速止痛并能夠減輕孕婦的妊娠反應(yīng)。然而，不久就發(fā)現(xiàn)世界各地相繼出現(xiàn)了一些畸形兒，后被科學(xué)家證實(shí)，是孕婦服用了這種藥物導(dǎo)致的隨后的藥物化學(xué)研究證實(shí)，在這種藥物中，只有圖左邊的分子才有這種毒副作用，而右邊的分子卻沒有這種毒副作用。人類從這一藥物史上的悲劇中吸取教訓(xùn)，不久各國紛紛規(guī)定，今后凡生產(chǎn)手性藥物，必須把手性異構(gòu)體分離開，只出售能治病的那種手性異構(gòu)體的藥物。 ［投影］ [板書]2.手性碳原子：如果一個(gè)碳原子所連接的四個(gè)原子或原子團(tuán)各不相同，則該碳原子稱為手性碳原子。 [講]xx年10月諾貝爾獎(jiǎng)授予了在手性催化反應(yīng)方面所取得卓著成績的美國和日本的三位科學(xué)家。有機(jī)物分子中如果在一個(gè)碳原子上連接有4個(gè)不同的基團(tuán)，則會(huì)形成兩種不同的四面體空間構(gòu)型，它們互為鏡像，互稱為對(duì)映異構(gòu)體，如同人的左右手一樣，外形相似而不能重合?？茖W(xué)上把這種現(xiàn)象稱為“手性”，這樣的碳原子稱為手性碳原子，具有這種特性的分子稱為手性分子，例如乳酸分子： ［投影］ ［講］合成藥物絕大多數(shù)為手性分子。研究表明，在藥物分子的對(duì)映異構(gòu)體中，只有一種對(duì)疾病有治療作用，而另一種則沒有藥效，甚至對(duì)人體有毒副作用。手性催化劑只催化或者主要催化一種手性分子的合成，可以比喻成握手——手性催化劑像迎賓的主人伸出右手，被催化合成的手性分子像客人，總是伸出右手去握手。 [板書]3、手性分子的用途 ［講］構(gòu)成生命體的有機(jī)物約大多數(shù)為手性分子。兩個(gè)手性分子的性質(zhì)不同，且手性有機(jī)物中必定含手性碳原子。手性分子的主要應(yīng)用是生產(chǎn)手性藥物和手性催化劑，手性催化劑只催化或主要催化一種手性分子的合成。 [自學(xué)]科學(xué)史話：了解巴斯德實(shí)驗(yàn)室合成的有機(jī)物酒石酸鹽并制得手性機(jī)物酒石酸鹽過程。 ［投影］ [講]無機(jī)含氧酸看成是由氫離子和酸根離子組成的。例如，H2S04是由H＋和SO42－組成，實(shí)際上在它們的分子結(jié)構(gòu)中，氫離子卻是和酸根上的一個(gè)氧相連接的，所以它們的結(jié)構(gòu)式應(yīng)是： ［投影］ 環(huán)節(jié)八、無機(jī)含氧酸分子的酸性 [板書]七、無機(jī)含氧酸分子的酸性 ［講］無機(jī)含氧酸之所以能顯酸性，是因?yàn)槠浞肿又泻小狾H，而—OH上的H在水分子的作用下能夠電離H＋、而顯示一定的酸性。 [講]我們知道，H2S04和HN03是強(qiáng)酸，而H2S03和HN02是弱酸，即從酸性強(qiáng)弱來看：H2S03下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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