内容正文:
第2课时 分子的极性 手性分子
[核心素养发展目标] 1.理解共价键的极性与分子极性之间的关系,掌握判断分子极性的方法。2.能够根据“相似相溶”原理分析物质在不同溶剂中溶解性的变化。3.知道手性分子,会判断手性碳原子。
学习任务一 分子的极性
授课提示:对应学生用书第52页
1.极性分子与非极性分子
(1)极性分子:正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。
(2)非极性分子:正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。
2.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结构两方面共同决定的。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非极性分子,如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子,如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子,空间结构中心对称的是非极性分子;空间结构中心不对称的是极性分子。
3.相似相溶规则:非极性分子构成的物质一般易溶于非极性溶剂,极性分子构成的物质一般易溶于极性溶剂。
问题1 分子的极性和共价键的极性有什么样的关系?只含有非极性键的分子一定是非极性分子,含有极性键的分子一定是极性分子吗?
提示:分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。当分子中化学键的极性的向量和为0时,为非极性分子,当分子中化学键的极性的向量和不为0时,为极性分子。例如(直线形)、(平面三角形)和(正四面体形)分子中化学键的极性的向量和为0,所以是非极性分子;而(V形)、(三角锥形)等分子中化学键的极性的向量和不为0,所以是极性分子。只含有非极性键的分子不一定是非极性分子,如O3为只含非极性键的极性分子;若只含有极性键的分子中极性键极性的向量和为0,则为非极性分子,否则为极性分子。
问题2 极性分子中一定含有极性键,一定不含非极性键吗?
提示:极性分子中存在极性键,也可能存在非极性键。
问题3 极性分子的电荷分布不均匀,非极性分子的电荷分布均匀吗?
提示:非极性分子的空间结构对称,因此电荷分布均匀,因此不显极性;极性分子的空间结构不对称,因此电荷分布不均匀,显示极性。
1.判断分子极性的方法
(1)根据分子的对称性判断(略)
(2)根据键的极性判断
(3)经验规律
①化合价法: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,否则为极性分子。②孤电子对法:若中心原子有孤电子对则为极性分子,否则为非极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子,NH3、H2O、SO2等为极性分子。
(4)常见分子极性与非极性的判断
分子类型
键的极性
分子的空间结构
分子极性
代表物
双原子分子
A2
非极性键
直线形
(对称)
非极性
H2、O2、Cl2、N2等
AB
极性键
直线形
(不对称)
极性
HF、HCl、CO、NO等
三原子分子
A2B
(或AB2)
极性键
直线形
(对称)
非极性
CO2、CS2等
(键角180°)
极性键
V形
(不对称)
极性
H2O(键角104.5°)、SO2(键角119.5°)等
四原子分子
AB3
极性键
平面三角
形(对称)
非极性
BF3、BCl3等
极性键
三角锥形
(不对称)
极性
NH3(键角107.3°)等
五原子分子
AB4
极性键
正四面体
形(对称)
非极性
CH4、CCl4
(键角109°28′)等
ABnC4-n
(n<4且为
整数)
极性键
四面体形
(不对称)
极性
CHCl3、CH2Cl2等
2.相似相溶规则的应用范围
(1)蔗糖和氨易溶于水,难溶于CCl4,因为蔗糖、氨、水都是极性分子;而萘和碘易溶于CCl4,难溶于水,因为萘、碘和CCl4都是非极性分子。离子化合物是强极性物质,很多易溶于水。
(2)分子结构的相似性:“相似相溶规则”还适用于分子结构的相似性。如乙醇分子中—OH与水分子中的—OH相近,因而乙醇能与水互溶,当然,乙醇分子由于—OH的极性较强,易与H2O形成氢键也是其互溶的原因,而戊醇(CH3CH2CH2CH2CH2OH)中的烃基较大,烃基是非极性基团,是疏水亲油基团,戊醇在水中的溶解度明显小,烃基越大的醇在水中的溶解度就越小,羧酸也是如此。
1.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图所示,则有关H2O2结构的说法中正确的是( )
A.分子的正、负电荷中心重合
B.分子中只有极性键
C.它是极性分子
D.它是非极性分子
解析:由H2O2的结构式可以看出,该分子中存在H—O极性键和O—O非极性键;由分子空间结构可以看出,其分子正、负电荷中心不重合,故为极性分子。
答案:C
2.判断物质在不同溶剂中的溶解性时,一般都遵循“相似相