2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 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(shí) 分子的極性與手性分子課件 蘇教版選修3.ppt

《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 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(shí) 分子的極性與手性分子課件 蘇教版選修3.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 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(shí) 分子的極性與手性分子課件 蘇教版選修3.ppt（45頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)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(jià)鍵的極性與分子極性之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)判斷分子極性的方法。2.能夠根據(jù)“相似相溶規(guī)則”會(huì)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(huì)判斷手性碳原子。,,目標(biāo)導(dǎo)航,基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué),重點(diǎn)難點(diǎn)探究,隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè),,,,,欄目索引,一、鍵的極性和分子的極性,基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué),,答案,1.鍵的極性,共價(jià)鍵—,—極性鍵：由不同原子形成，電子對(duì)—非極性鍵：由相同原子形成，電子對(duì),,2.分子的極性,分子—,,—極性分子：正電荷重心和負(fù)電荷重心—非極性分子：正電荷重心和負(fù)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(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響(1)在其他條件相同時(shí)，分子的極性越大，范德華力，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)。(2)對(duì)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(jià)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(duì)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(dāng)個(gè)的原子或基團(tuán)連接在同一碳原子上時(shí)，形成的化合物存在手性異構(gòu)體。連接個(gè)原子或基團(tuán)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(duì)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(jī)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(gè)不同的原子或基團(tuán)，即有機(jī)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(jī)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(diǎn)難點(diǎn)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(fù)電荷的重心。(2)形成極性鍵的兩個(gè)鍵合原子的電負(fù)性相差越大，鍵的極性就越強(qiáng)。如鍵的極性由強(qiáng)到弱順序?yàn)镠—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(jià)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(shí)，可根據(jù)以下原則進(jìn)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(duì)稱的是非極性分子；空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的是極性分子。,(4)判斷ABm型分子極性的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：①若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)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(duì)，則為極性分子；若無孤電子對(duì)，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(jià)層電子對(duì)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(duì)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(xiàng)中，雖然分子中都含有極性鍵，但各鍵的空間排列對(duì)稱，都為非極性分子；D項(xiàng)，分子中正負(fù)電荷的重心不重合，為極性分子。,D,,變式訓(xùn)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(gè)電子，其化合價(jià)為＋3價(jià)，中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)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(gè)電子，其化合價(jià)為＋6，中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于原子的最外層電子數(shù)，屬于非極性分子，B錯(cuò)誤；BF3中B的最外層有3個(gè)電子，其化合價(jià)為＋3，中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于原子的最外層電子數(shù)，屬于非極性分子，C錯(cuò)誤；CS2中C的最外層有4個(gè)電子，其化合價(jià)為＋4，中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于原子的最外層電子數(shù)，屬于非極性分子，D錯(cuò)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?yàn)樗鼈兣c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(shí)驗(yàn)的觀察和研究而得出的關(guān)于物質(zhì)溶解性的經(jīng)驗(yàn)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(qǐng)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(yīng)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(qǐng)?jiān)谝韵聶M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(yīng)；(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(xùn)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?yàn)?)A.CCl4與I2相對(duì)分子質(zhì)量相差較小，而H2O與I2相對(duì)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(gè)不同原子或基團(tuán)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(tuán)。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(yīng)后仍具有光學(xué)活性的有機(jī)物有五種，已知其中兩種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,寫出另外三種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并標(biāo)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(yīng)生成烷烴C7H16，若它具有光學(xué)活性，必須有1個(gè)碳原子連接4個(gè)不同的原子或基團(tuán)。,答案,,解析答案,變式訓(xùn)練3有機(jī)物具有手性，發(fā)生下列反應(yīng)后，仍為手性分子的是()①與H2發(fā)生加成反應(yīng)②與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)③發(fā)生

14、水解反應(yīng)④發(fā)生消去反應(yīng)A.①②B.②③C.①④D.②④,解析原有機(jī)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(gè)乙基，不再具有手性；與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)后，該碳原子所連四個(gè)取代基不同，仍具有手性；發(fā)生水解反應(yīng)后，該碳原子所連四個(gè)取代基也不同，仍具有手性；當(dāng)發(fā)生消去反應(yīng)時(shí)，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(qiáng)，H—X鍵的極性越強(qiáng)；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(duì)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(qiáng)，共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)，穩(wěn)定性也越強(qiáng)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(duì)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(dá)標(biāo)檢測(cè),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(xué)中結(jié)構(gòu)上鏡像對(duì)稱而又不能完全重合的分子，連有四個(gè)不同原子或基團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子，HOCH2CH(OH)CH2OH不是手性分子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；,BF3是平面三角形，苯是平面結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2是直線形分子，而H2O是V形分子，D項(xiàng)錯(cuò)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(gè)碳原子上連接4個(gè)不同的原子或基團(tuán)，只有D中物質(zhì)的分子含有連接了4個(gè)不同原子和基團(tuán)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(gè)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(gè)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?yàn)镠2O2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(jià)為____，原因是_____________________________________________________________________________。,解析答案,解析只有共用電子對(duì)發(fā)生偏移才能決定元素在化合物中的化合價(jià)。,－1,因?yàn)镺—O鍵為非極性鍵，O—H鍵為極性鍵，共用電子對(duì)偏向于氧，故氧元素顯－1價(jià),