2.2.2 分子的空间构型与分子性质-2021-2022学年高中化学选修3【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第2课时　分子的空间构型与分子性质 目标与素养：1.了解极性分子和非极性分子。(微观探析)2.了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。(社会责任) 一、分子的对称性 1．对称分子 (1)概念 依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子。 (2)性质 具有对称性。 (3)与分子性质的关系 分子的极性、旋光性及化学性质等都与分子的对称性有关。 2．手性分子 (1)手性 一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠。 (2)手性分子 具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记。 (3)手性碳原子 四个不同的原子或基团连接的碳原子。 (4)应用 ①手性分子缩合制蛋白质和核酸。 ②分析药物有效成分异构体的活性和毒副作用。 ③药物的不对称合成。 二、分子的极性 1．分子极性的实验探究 实验操作 在一酸式滴定管中加入四氯化碳，打开活塞，将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯化碳液流 在另一酸式滴定管中加入蒸馏水，打开活塞，并将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流 现象 四氯化碳液流方向不变 水流方向发生改变 结论 四氯化碳液流与橡胶棒无电性作用 水流与橡胶棒间有电性作用 解释 四氯化碳分子中无正极和负极之分 水分子中存在带正电荷的正极和带负电荷的负极 2.极性分子和非极性分子 类别 极性分子 非极性分子 概念 分子内存在正、负两极的分子 分子内没有正、负两极的分子 双原子分子 分子内含极性键 分子内含非极性键 多原子分子 分子内含极性键，分子空间构型不对称 分子内只含非极性键或分子空间构型对称 微点拨：相似相溶原理是指极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。 3．分子极性的判断 (1) (2) 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CH4分子是面对称。(√) (2)NH3和H2O分子是面对称。(×) (3)由极性键构成的分子都是极性分子。(×) (4)含有手性碳原子的分子都是极性分子。(√) 2．下列分子为手性分子的是(　　) B　[B项乳酸分子的中间碳原子连—CH3、—H、—OH、—COOH四种不同的原子和基团，为手性分子。] 3．用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示，据此分析，A、B两种液体分子的极性正确的是(　　) A．A是极性分子，B是非极性分子 B．A是非极性分子，B是极性分子 C．A、B都是极性分子 D．A、B都是非极性分子 B　[由图示用一带静电的玻璃棒靠近A时，A不偏转，说明A无极性，靠近B时，B偏转，说明B有极性。] 分子的对称性 1.对称轴：以通过两个碳原子的连线为轴线旋转120°或240°时，分子完全恢复原状，我们称这条连线为对称轴。 2．对称面：如甲烷分子，通过与碳原子相连的两个氢原子所构成的平面，分子被分割成相同的两部分，我们称这个平面为对称面。 3．碳原子形成双键或叁键时不是手性碳原子，手性碳原子和非手性碳原子可以通过化学反应相互转化。 4．含有手性碳原子的分子是手性分子。 【典例1】　下列分子含有“手性”碳原子，属于手性分子的是(　　) C　[抓住“手性”的含义，碳原子上连接有四个不同的原子或原子团，即为手性碳原子。] 分子是否表现手性的判断 分子表现手性，是因为其含有手性碳原子。如果一个碳原子所连接的四个原子或基团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，用*C来表示。例如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物分子是否具有手性，就看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或基团。 1．如下图中两分子的关系是(　　) A．互为同分异构体 B．是同一种物质 C．是手性分子 D．互为同系物 B　[本题很容易看成为镜面对称结构而选择手性分子，但根据手性分子的判断方法，根本找不到手性碳原子，所以不是手性分子；分子相同，构型相同，是同一种物质。] 判断分子极性的方法 1.根据分子的对称性判断 分子结构对称，正电荷重心和负电荷重心重合，则为非极性分子，正、负电荷重心不重合，则为极性分子。 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)孤对电子法：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 分子构型 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 A