2018版高中化学必修2学案：第2章化学键与分子间作用

1、第 3 课时分子的空间构型与分子性质学习目标定位 1知道手性分子的概念， 会判断手性碳原子。空间构型与分子极性的关系，学会判断简单分子极性的方法。，轴|NHi(1)若将三种分子分别绕Ci、C2、C3轴旋转一定角度后可与原分子重合，应分子的(2) 甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的_。(3) 依据_ 的旋转或借助 _ 的反映能够 _ 的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。(4)_分子的许多性质如、及化学性质等都与分子的对称性有关。2观察比较下图所示两种分子的结构(1) 它们的相同点是 _ 。不同点是 _ 。(2) 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左

2、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。有手性的分子叫做 _。(3) 判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有_ 的原2.理解共价键的极性、分子的C2、C3分别为相子或基团，即有机物分子中是否存在 _。如同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。r归纳总结1手性同分异构体(又称对映异构体)的两个分子互为 撇子”。2 *4 4R Jc KLR,Ri、R2、R3、R4互不相.关系，即分子形式的“左撇子和右2.含手性碳原子的分子称手性分子。关键提醒 手性分子都是不对称分子，手性碳原子采取sp3杂化。N活学活用1.下列化合物中含有手性碳原子的是A . C

3、CI2F2ClhOH( )B . CH3CH2OHCHOHC.CIls- OH2下列物质中不存在手性异构体的是A . BrCH2CHOHCH2OHCII OEII_GHsCCHIB.C.CH3CHOHCOOHD . CH3COCH2CH3二、分子的极性CH | CHCOOUID .5( )共价分子HFN2H2OCO2键的极性整个分子电荷分布正电荷与负电何重心结论分子极性分子极性分子极性分子极性1 .分析讨论下列分子中的电荷分布情况，填写下表。2.由上述分析可知(1)极性分子是电荷分布 _，正电荷重心和负电荷重心 _ 的分子；非极性分子是电荷分布_，正电荷重心和负电荷重心 _的分子。（2）分子的

4、极性是分子中化学键的极性的向量和。当分子中各个键的极性的向量和为零时，该 分子是非极性分子，否则是极性分子。（3）_只含非极性键的分子_ 是非极性分子。只含极性键的分子 _是极性分子。3 分子极性的判断方法分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的空间构型两方面共同决定的。判断分子极 性时，可根据以下原则进行：（1）_ 只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是 _ 分子，如 02、H2、P4、C60。（2）_ 含有极性键的双原子分子都是分子，如 HCI、HF、HBr。（3）_ 含有极性键的多原子分子，空间构型 的是非极性分子；空间构型 _ 的是极性分子。（4）常见 ABn型分子的极性分子

5、类型键的极性分子空间构型分子极性代表分子双原子分子A2非极性键直线形（对称）N2等AB极性键直线形（对称）CO、HF 等三原子分子AB2直线形（对称）CO2、CS2、BeCl2等四原子分子AB3V 形（不对称）H2O、H2S、S02等平面三角形（对称）BF3、BC|3、SO3等三角锥形（不对称）NH3、PC%、NF3等五原子分子AB4正四面体形（对称）CH4、SiF4等ABnC4n四面体形（不对称）CH2CI2等1键的极性和分子极性的关系只由非址惟煲形成（曲lhA）PxG厝）2由榄性捱形成*拮构对林止电荷 重2和负电荷重心重合如COs .BFa、CHi等】“械性芬子由概性憔形戍.空间构塑不对秣

6、*慎的扳 性不能抵釈铀HCLHCNl,hNHj$）2.判断分子极性的一般思路3.判断 ABn型分子极性的经验规律（1）若中心原子 A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则 为极性分子。（2）若中心原子有孤对电子，则为极性分子；若无孤对电子，则为非极性分子。如 CS2、BF3、S03、CH4为非极性分子；H2S、SO2、NH3为极性分子。话学活用3 下列分子中，属于非极性分子的是（）A . SO2B. NH3C. BBr3D. COCI24 下列分子是极性分子的是（）A . PCI3B. SO3C. BF3D. CS2IfD学习小结达标检测当倉检测巩固反慷1 .下列

7、各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是（）A . CH4和 B2B . NH3和出 0C . H2S 和 CCI4D . CO2和 HCI2.下列关于分子的极性的说法中正确的是（）A.极性分子中可能含有非极性键B .极性分子中只含有极性键C 非极性分子中不可能含有极性键，一定含有非极性键井子D 非极性分子中只含有非极性键3 下列分子中，不含手性碳原子的是（）CHjCHOH0A.B .CII3C 0-RCH3HCOHC. HOD CH3CHCICH2CH04.NF3分子中的中心原子采取 sp3杂化，下列有关叙述正确的是（）A . NF3分子的空间构型为三角锥形B . NF3分子的空间构型

8、为平面三角形C . NF3分子的 N F 键夹角与 CH4分子中的 C H 键的夹角相等D . NF3分子是非极性分子5. 下列叙述正确的是（）A . NH3是极性分子，分子中 N 原子处在 3 个 H 原子所组成的三角形的中心B . CCI4是非极性分子，分子中 C 原子处在 4 个 CI 原子所组成的正方形的中心C . H20 是极性分子，分子中 0 原子不处在 2 个 H 原子所连成的直线的中央D . C02是非极性分子，分子中 C 原子不处在 2 个 0 原子所连成的直线的中央6. 回答下列问题：（1）根据“相似相溶”规律，极性溶质能溶于极性溶剂，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂。1在

9、a 苯、b.CHsOH、c.HCHO、d.CS2、e.CCS 五种溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有_（填字母）。CS2分子的空间构型是 _,是_（填“极性”或“非极性”）分子。2CQ2CI2常温下为深红色液体，能与CCI4、CS2等互溶，据此可判断 CrO2Cl2是_（填“极性”或“非极性”）分子。3金属镍粉在 CO 气流中轻微加热，生成无色挥发性液体 Ni（CO）4,呈正四面体构型。Ni（CO）4易溶于下列_ （填字母）。a.水 b . CCI4c . C6H6（苯）d . NiSO4溶液双氧水（H2O2）是一种医用消毒杀菌剂， 已知 H2O2分子的结构如下图所示： 出 02分子不是直

10、线形的，两个 H 原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面夹角为932，而两个 0 H 键与00 键的夹角均为 962。试回答：1下列关于 H2O2的说法中正确的是 _（填字母）。a. 分子中有极性键b. 分子中有非极性键c.氧原子的轨道发生sp2杂化d 分子是非极性分子2H2O2分子的电子式为 _ 。3H2O2分子中氧元素的化合价为 _ ，原因是4H2O2难溶于 CS2，主要原因是（3）已知白磷（P4）的结构如图所示，可知每个磷原子以_ 个共价键与另外的_ 个磷原子结合成正四面体形结构，它应该是 _ （填“极性”或“非极性”）分子，在 CS2中_（填“能”或“不能”）溶解，磷原子的杂化方式为 _

11、。新知导学1.(1)对称轴(2)对称面(3)对称轴 对称面 复原(4)极性旋光性2.(1)分子组成相同，都是 CHFCIBr ;从平面上看相似在空间上完全不同，它们构成实物和镜像关系(2)镜像手性分子(3)4 个不同手性碳原子归纳总结1.镜像活学活用1. D 中心原子连有四个不同的原子或基团，化合物的分子才具有手性。A 项中 C 原子只连HQH和 3 种不同的原子或基团，故 B 项不是手性分子；)IIoH 分子中 1、3 号 C 原子结 构对称，故 2 号 C 原子连有 3 种原子或基团，1、3 号 C 原子均连有 2 个氢原子，即连有 3 种123CII3CII COOI1I不同原子或基团，

12、故 C 项不是手性分子；011分子中 2 号 C 原子连有一 CH3、H、一 COOH、一 OH 四种不同的原子或基团，故 D 项是手性分子。2.D 若同一个碳原子上连接四个不同的原子或基团，则该碳原子称为手性碳原子，含有手性碳原子的物质存在手性异构体，D 项中不存在手性异构体。1.(从左到右，从上到下)极性键非极性键极性键极性键 不对称对称不对称对称不重合重合不重合重合有无有无答案精析有 Cl、F 两种原子，故 A 项不是手性分子;分子中两个 C 原子分别连有 2 种)112.(1)不对称 不重合 对称 重合(3) 定 不一定3.(1)非极性(2)极性(3)对称不对称 (4)非极性极性非极性

13、极性非极性极性 非极性极性活学活用3 . C 根据价电子对互斥理论可得四种分子的结构如下：Br0-III村、H*C口Z X Z| Z /、() O H H HHrBr Cl ClS02、NH3分子中含有极性键，各键空间排列不对称，为极性分子；C 项，虽然分子中含有极性键，但各键的空间排列对称，为非极性分子；D 项，分子中正负电荷的重心不重合，为极性分子。4.A PCI3中 P 的最外层有 5 个电子，其化合价为+ 3 价，中心原子的化合价的绝对值不等 于原子的最外层电子数，属于极性分子，A 项符合题意； S03中 S 的最外层有 6 个电子，其化合价为+ 6 价，中心原子的化合价的绝对值等于原

14、子的最外层电子数，属于非极性分子，B 项不符合题意；BF3中 B 的最外层有 3 个电子，其化合价为+ 3 价，中心原子的化合价的绝对值 等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，C 项不符合题意；CS2中 C 的最外层有 4 个电子，其化合价为+ 4 价，中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数，属于非极性分子，D 项不符合题意。达标检测1.B A 项中 CH4、B2为非极性分子；C 项中 CCI4为非极性分子；D 项中 C02为非极性分 子。2.A 极性分子中可能只含有极性键，也可能既含有极性键，又含有非极性键。例如：HCI分子为极性分子，只含极性键；H2O2分子为极性分子，既含有极性

15、键，又含有非极性键。故A 正确，B 不正确。非极性分子中可能只含非极性键，如02,也可能只含极性键，如C02,也可能既含极性键，又含非极性键，如C2H2。C、D 不正确。3.B如果一个碳原子连接四个不同的原子或基团，这样的碳原子叫手性碳原子，B选项中 的物质不含这样的碳原子。4.A N 原子以 sp3杂化形成四个杂化轨道，其中一个轨道填充孤对电子，另外三个则与F原子的 p 电子形成共价键，所以NF3分子的空间构型为三角锥形，由于孤对电子对成键电子的排斥作用，N F 键的键角小于 CH4分子中的键角。5.C NH3中的 N 原子以 sp3杂化，形成三角锥形结构， 电荷分布不对称，是极性分子；CCI4分子中 C CI 键为极性键，碳原子采取 sp3杂化，且无孤对电子，分子构型为正四面体形，碳 原子位于正四面体的中心； H2O 分子中 H 0 键为极性键，氧