2018-2019學年高中化學 專題4 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì) 第一單元 第2課時 分子的極性與手性分子課件 蘇教版選修3.ppt

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1、第2課時分子的極性與手性分子,專題4第一單元分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì),1.理清共價鍵的極性與分子極性之間的關(guān)系，學會判斷分子極性的方法。2.能夠根據(jù)“相似相溶規(guī)則”會分析物質(zhì)在不同溶劑中溶解性的變化。3.知道手性異構(gòu)體和手性分子，會判斷手性碳原子。,,目標導航,基礎(chǔ)知識導學,重點難點探究,隨堂達標檢測,,,,,欄目索引,一、鍵的極性和分子的極性,基礎(chǔ)知識導學,,答案,1.鍵的極性,共價鍵—,—極性鍵：由不同原子形成，電子對—非極性鍵：由相同原子形成，電子對,,2.分子的極性,分子—,,—極性分子：正電荷重心和負電荷重心—非極性分子：正電荷重心和負電荷重心,發(fā)生偏移,不偏移,不重合,重合,相關(guān)視頻,

2、,答案,3.分子的極性對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響(1)在其他條件相同時，分子的極性越大，范德華力，物質(zhì)的熔、沸點。(2)對物質(zhì)溶解度的影響——相似相溶規(guī)則。由于極性分子間的電性作用，使得極性分子組成的溶質(zhì)溶于極性分子組成的溶劑，溶于非極性分子組成的溶劑；非極性分子組成的溶質(zhì)溶于非極性分子組成的溶劑，溶于極性分子組成的溶劑。,越大,越高,易,難,易,難,,答案,議一議1.寫出H2O、CCl4、I2的電子式和結(jié)構(gòu)式，并指出它們的空間構(gòu)型，它們分子中的共價鍵是極性鍵還是非極性鍵，屬于極性分子還是非極性分子？,正四面體極性鍵非極性分子,,答案,2.為什么NH3極易溶于水，而CH4難溶于水？,答案NH3是極性

3、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H2O分子之間還可以形成氫鍵，使得NH3更易溶于水。,,答案,二、手性分子1.手性異構(gòu)體、手性分子具有，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里，這對分子互稱異構(gòu)體。有的分子叫做手性分子。2.手性碳原子當個的原子或基團連接在同一碳原子上時，形成的化合物存在手性異構(gòu)體。連接個原子或基團的碳原子稱為手性碳原子。,完全相同的組成和原子排列方式的一對分子,不能重疊,手性,手性異構(gòu)體,四,不同,四,不同,,返回,答案,議一議如何判斷手性分子？手性碳原子的雜化類型是什么？,答案判斷一種有機物是

4、否具有手性異構(gòu)體，關(guān)鍵是看其含有的碳原子是否連有4個不同的原子或基團，即有機物分子中是否存在手性碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，該有機物分子具有手性。手性碳原子的雜化類型是sp3。,一、鍵的極性和分子的極性,重點難點探究,1.鍵的極性(1)鍵的極性具有方向性，由正電荷的重心指向負電荷的重心。(2)形成極性鍵的兩個鍵合原子的電負性相差越大，鍵的極性就越強。如鍵的極性由強到弱順序為H—F>H—O>N—H>C—H，H—F>H—Cl>H—Br>H—I。,2.分子的極性與鍵的極性和分子空間構(gòu)型的關(guān)系,3.分子極性的判斷方法分子的極性是由分子中所含共價鍵的極性與分子的空間構(gòu)型兩

5、方面共同決定的。判斷分子的極性時，可根據(jù)以下原則進行：(1)只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多是非極性分子，如O2、H2、P4、C60。(2)含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子，如HCl、HF、HBr。(3)含有極性鍵的多原子分子，空間結(jié)構(gòu)對稱的是非極性分子；空間結(jié)構(gòu)不對稱的是極性分子。,(4)判斷ABm型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律：①若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子，若不等則為極性分子。②若中心原子有孤電子對，則為極性分子；若無孤電子對，則為非極性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4、PCl5為非極性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子。,解

6、析根據(jù)價層電子對互斥模型可得四種分子的結(jié)構(gòu)如下：O==S==O、Cl—Be—Cl、、。CO2分子中含有極性鍵，各鍵空間排列對稱，為非極性分子；,,解析答案,例1下列分子中，屬于極性分子的是()A.CO2B.BeCl2C.BBr3D.COCl2,B、C選項中，雖然分子中都含有極性鍵，但各鍵的空間排列對稱，都為非極性分子；D項，分子中正負電荷的重心不重合，為極性分子。,D,,變式訓練1下列分子是極性分子的是()A.PCl3B.SO3C.BF3D.CS2,,解析答案,解析PCl3中P的最外層有5個電子，其化合價為＋3價，中心原子的化合價的絕對值不等于原子的最外層電子數(shù)，屬于極性分子，A正確；SO3中

7、的S的最外層有6個電子，其化合價為＋6，中心原子的化合價的絕對值等于原子的最外層電子數(shù)，屬于非極性分子，B錯誤；BF3中B的最外層有3個電子，其化合價為＋3，中心原子的化合價的絕對值等于原子的最外層電子數(shù)，屬于非極性分子，C錯誤；CS2中C的最外層有4個電子，其化合價為＋4，中心原子的化合價的絕對值等于原子的最外層電子數(shù)，屬于非極性分子，D錯誤。答案A,,二、物質(zhì)的溶解性,1.物質(zhì)溶解性的判斷與比較(1)依據(jù)“相似相溶規(guī)則”非極性溶質(zhì)一般易溶于非極性溶劑，難溶于極性溶劑；極性溶質(zhì)一般易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑。(2)依據(jù)溶質(zhì)與溶劑之間是否存在氫鍵如果溶質(zhì)與溶劑之間能形成氫鍵，則溶質(zhì)溶解度

8、增大，且氫鍵作用力越大，溶解性越好。如：NH3、HF極易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就是因為它們與水形成分子間氫鍵。,(3)依據(jù)分子結(jié)構(gòu)的相似性溶質(zhì)與溶劑分子結(jié)構(gòu)的相似程度越大，其溶解度越大。如烴基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度越小。2.注意的問題(1)“相似相溶規(guī)則”是從分子結(jié)構(gòu)的角度，通過實驗的觀察和研究而得出的關(guān)于物質(zhì)溶解性的經(jīng)驗規(guī)律，也有不符合此規(guī)律的例外情況，如CO、NO等極性分子難溶于水。(2)“相似相溶規(guī)則”可以解釋一些物質(zhì)在某些溶劑中溶解的情況。,,解析答案,例2PtCl2(NH3)2可以形成兩種固體，一種為淡黃色，

9、在水中的溶解度較小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大。請回答下列問題：(1)PtCl2(NH3)2是平面正方形結(jié)構(gòu)，還是四面體結(jié)構(gòu)_______________。,解析根據(jù)PtCl2(NH3)2可以形成兩種固體，即其有兩種同分異構(gòu)體，可知其結(jié)構(gòu)應為平面正方形結(jié)構(gòu)，若為四面體結(jié)構(gòu)則無同分異構(gòu)體。,平面正方形結(jié)構(gòu),,解析答案,(2)請在以下橫線上畫出這兩種固體分子的空間構(gòu)型圖：淡黃色固體,解析PtCl2(NH3)2的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)分別為,①,②,。由于淡黃色固體在水中的溶解,度較小，因此其分子無極性，其結(jié)構(gòu)為①，則黃綠色固體為極性分子，其結(jié)構(gòu)為②。,__________，黃綠色固體____

10、________。,,解析答案,(3)淡黃色固體物質(zhì)由____________(填“極性分子”或“非極性分子”，下同)組成，黃綠色固體物質(zhì)由__________組成。,解析根據(jù)“相似相溶規(guī)則”可知：黃綠色固體是由極性分子構(gòu)成的，故其在水中的溶解度要大于由非極性分子構(gòu)成的淡黃色固體。,非極性分子,極性分子,,答案,(4)黃綠色固體在水中溶解度比淡黃色固體大，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。

11、,黃綠色固體是由極性分子構(gòu)成的，而淡黃色固體是由非極性分子構(gòu)成的，根據(jù)“相似相溶規(guī)則”可知前者在水中的溶解度大于后者,,物質(zhì)在水溶液中溶解能力大小比較的思路(1)是否符合“相似相溶規(guī)則”；(2)是否與水形成氫鍵；(3)是否與水發(fā)生反應；(4)溶質(zhì)的結(jié)構(gòu)與水分子結(jié)構(gòu)相似程度的大小。,變式訓練2碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，這是因為()A.CCl4與I2相對分子質(zhì)量相差較小，而H2O與I2相對分子質(zhì)量相差較大B.CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子C.CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素D.CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子,解析根

12、據(jù)“相似相溶規(guī)則”：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，難溶于極性分子組成的溶劑。CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子，所以碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小，在CCl4中溶解度很大。,,解析答案,D,,利用“相似相溶規(guī)則”判斷分子的極性根據(jù)“相似相溶規(guī)則”，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑，非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑。通過溶劑是否有極性，就可判斷出溶質(zhì)分子是否有極性。如苯易溶于四氯化碳，而難溶于水，水為極性分子，而四氯化碳為非極性分子，則苯為非極性分子。,三、手性分子1.手性碳原子連接四個不同原子或基團的碳

13、原子，稱為手性碳原子，常用*C表示：如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基團。2.手性分子含手性碳原子的分子稱手性分子。,,解析答案,例3某鏈烴B的分子式為C7H10，在B的各種結(jié)構(gòu)(不考慮結(jié)構(gòu))中，含有手性碳原子且與足量H2發(fā)生加成反應后仍具有光學活性的有機物有五種，已知其中兩種結(jié)構(gòu)簡式為,寫出另外三種的結(jié)構(gòu)簡式并標出分子中的手性碳原子。,解析鏈烴C7H10與足量H2發(fā)生加成反應生成烷烴C7H16，若它具有光學活性，必須有1個碳原子連接4個不同的原子或基團。,答案,,解析答案,變式訓練3有機物具有手性，發(fā)生下列反應后，仍為手性分子的是()①與H2發(fā)生加成反應②與乙酸發(fā)生酯化反應③發(fā)生

14、水解反應④發(fā)生消去反應A.①②B.②③C.①④D.②④,解析原有機物中與—OH相連的碳原子為手性碳原子，與H2加成后，該碳原子連有兩個乙基，不再具有手性；與乙酸發(fā)生酯化反應后，該碳原子所連四個取代基不同，仍具有手性；發(fā)生水解反應后，該碳原子所連四個取代基也不同，仍具有手性；當發(fā)生消去反應時，原手性碳原子生成雙鍵后不再具有手性。故選B。答案B,,返回,,含雙鍵或叁鍵的碳原子不可能是手性碳原子。,解析在HF、HCl、HBr、HI分子中，鹵素的非金屬性越強，H—X鍵的極性越強；以極性鍵結(jié)合的雙原子分子一定是極性分子，但以極性鍵結(jié)合的多原子分子也可能是非極性分子，如CO2是非極性分子；A2B型分子如H

15、2O、H2S等，AB2型分子如SO2等，判斷其是極性分子的根據(jù)是必有極性鍵，且空間構(gòu)型不對稱。,1.下列敘述中不正確的是()A.鹵化氫分子中，鹵素的非金屬性越強，共價鍵的極性越強，穩(wěn)定性也越強B.以極性鍵結(jié)合的分子，一定是極性分子C.判斷A2B或AB2型分子為極性分子必須具有極性鍵且空間構(gòu)型不對稱D.非極性分子中，各原子間可能既有極性鍵又有非極性鍵,B,隨堂達標檢測,1,2,3,,解析答案,4,5,,1,2,3,4,5,2.下列說法正確的是()A.HOCH2CH(OH)CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子B.和CH4的空間構(gòu)型相似C.BF3與都是平面三角形分子D.CO2和H2O都

16、是直線形分子,解析答案,1,2,3,4,5,解析手性分子是化學中結(jié)構(gòu)上鏡像對稱而又不能完全重合的分子，連有四個不同原子或基團的碳原子稱為手性碳原子，HOCH2CH(OH)CH2OH不是手性分子，A項錯誤；,BF3是平面三角形，苯是平面結(jié)構(gòu)，C項錯誤；CO2是直線形分子，而H2O是V形分子，D項錯誤。答案B,解析根據(jù)手性碳原子的定義可知，手性碳原子是一個碳原子上連接4個不同的原子或基團，只有D中物質(zhì)的分子含有連接了4個不同原子和基團的碳原子。,3.下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.C.CH3CH2OHD.,,1,2,3,4,5,D,解析答案,,1,2,3,4,5,4.在H2O

17、、NH3、CS2、CH4、N2中：(1)以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是____；(2)以極性鍵相結(jié)合，具有直線形結(jié)構(gòu)的非極性分子是_____；(3)以極性鍵相結(jié)合，具有三角錐型結(jié)構(gòu)的極性分子是_____；(4)以極性鍵相結(jié)合，具有正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子是______；(5)以極性鍵相結(jié)合，具有V形結(jié)構(gòu)的極性分子是_____。,答案,N2,CS2,NH3,CH4,H2O,,1,2,3,4,5,5.雙氧水(H2O2)是一種醫(yī)用消毒殺菌劑，已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如右圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個H原子猶如在半展開的書的兩面紙上，書面夾角為9352′，而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為9652

18、′。試回答下列問題：(1)下列關(guān)于H2O2的說法中正確的是________。a.分子中有極性鍵b.分子中有非極性鍵c.氧原子的軌道發(fā)生sp2雜化d.分子是非極性分子,解析答案,1,2,3,4,5,答案ab,,1,2,3,4,5,(2)H2O2分子間易形成氫鍵，該氫鍵的表示式是___________。,解析答案,解析H2O2中含有H—O鍵，故分子間能形成氫鍵，表示為H—O…H。,H—O…H,,1,2,3,4,5,(3)H2O2難溶于CS2，主要原因是__________________________________________________________________________

19、_____。,解析答案,解析H2O2為極性分子，CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶規(guī)則”知H2O2難溶于CS2。,因為H2O2為極性分子，CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶規(guī)則”可知H2O2難溶于CS2,,1,2,3,4,5,(4)H2O2易溶于水，主要原因是_______________________________________________________。,解析答案,解析H2O2和H2O分子均為極性分子，且H2O2與H2O分子之間易形成氫鍵，因此H2O2易溶于水。,H2O2易與H2O分子間形成氫鍵且H2O和H2O2均為極性分子,,返回,1,2,3,4,5,(5)H2O2分子中氧元素的化合價為____，原因是_____________________________________________________________________________。,解析答案,解析只有共用電子對發(fā)生偏移才能決定元素在化合物中的化合價。,－1,因為O—O鍵為非極性鍵，O—H鍵為極性鍵，共用電子對偏向于氧，故氧元素顯－1價,