4.1.3 分子的极性和手性分子-2020～2021学年高二化学下学期教学同步辅导（苏教版 物质结构与性质）

4.1.3 分子的极性和手性分子 【学习目标】 1.认识分子的极性和空间构型的关系。 2.能根据分子的组成与空间构型预测分子的极性。 3.了解手性分子的概念 【核心知识点】 分子的极性和空间构型的关系。 【基础知识梳理】 一、分子的极性 1.极性分子和非极性分子 （1）极性分子：正电荷重心和负电荷重心________的分子。如HCl、CO、NH3等。 （2）非极性分子：正电荷重心和负电荷重心______的分子。如H2、CO2、CH4等。 2.分子极性的判断方法 （1）双原子分子： 相同元素原子构成的单质分子，分子的正、负电荷重心重合，为_________分子。 不同元素原子构成的双原子分子，分子的正、负电荷重心不重合，为_________分子。 （2）多原子分子： 如果形成分子的共价键均为非极性键，并且分子的正、负电荷重心重合，为_______分子。 如果形成分子的共价键为极性键，若分子空间构型为对称结构，则为_________分子，如CO2；若分子空间构型为非对称结构，则为__________分子，如H2O。 3.分子的极性对物质性质的影响 （1）分子的极性对物质的________、__________、_________等物理性质有显著的影响。一般情况下，极性分子的熔、沸点比非极性分子的熔、沸点高。 （2）相似相溶规则： 一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于____________溶剂，如NH3易溶于水；由非极性分子构成的物质易溶于___________溶剂，如I2易溶于CCl4。 二、手性分子 1.手性异构体和手性分子 __________和_________________完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能_______的一对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。 2.手性碳原子 当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时，形成的化合物存在______________。其中，连接四个不同的原子或基团的__________称为手性碳原子。 旋光性指的是当平面偏振光通过手性化合物溶液后，偏振面的方向就被旋转了一个角度。这种能使偏振面旋转的性能称为旋光性。 【核心知识巩固】 分子极性的判断方法 1.双原子分子 分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性。以极性键结合的双原子分子是极性分子以非极性键结合的双原子分子是非极性分子。 2.多原子分子 分子的极性取决于分子的空间构型，与键的极性无关。若分子的空间构型是对称的，则是非极性分子，例：CH4、CO2、BF3；若分子的空间构型是不对称的，则是极性分子，例：NH3、H2O、CCl3F、CH2Cl2。 3.根据中心原子的价电子参与成键情况判断 （1）常见的多原子分子，若中心原子的价电子全部参与成键，形成的分子空间构型往往是对称的，该分子是非极性分子，如三原子分子CO2、CS2(直线形)、四原子分子BF3(平面三角形)、五原子分子CH4、CCl4(正四面体)以及C2H2、C2H4、C6H6等都是非极性分子。 （2）若中心原子有不参与成键的电子，形成的分子空间构型往往是不对称的，其分子是极性分子。如H2O、H2S、SO2(V形)，NH3(三角锥型)。 （3）空间结构对称，但化学键不等性的分子也是极性分子。如CH3Cl、C6H5Br等。 4.具体关系和实例 分子类型 分子空间构型 键角 键的极性 分子极性 常见物质 A2 直线形(对称) — 非极性键 非极性分子 H2、O2、N2等 AB 直线形(非对称) — 极性键 极性分子 HX、CO、NO等 AB2 直线形(对称) 180° 极性键 非极性分子 CO2、CS2等 A2B 折线形(不对称) — 极性键 极性分子 H2O、H2S等 AB3 正三角形(对称) 120° 极性键 非极性分子 BF3、SO3等 三角锥型(不对称) — 极性键 极性分子 NH3、PCl3等 AB4 正四面体型(对称) 109.5° 极性键 非极性分子 CH4、CCl4等 【课堂检测】 1.下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是　(　　) A.CO2和SO2 B.CH4和SO2 C.BF3和NH3 D.HCl和HI 2.已知硫磺不溶于水，易溶于CS2，由此判断硫磺属于________分子（填“极性”、“非极性”） 3.指出下列分子中哪些是手性分子，并用*标出手性碳原子。 （1）(CH3)2CHCOOH （2）CHBrCl2 （3）CH3CH2COOH （4）CH