2.1.2.分子结构与物质性质导学案2022-2023学年下学期高二化学沪科版（2020）选择性必修2物质结构与性质

2.2 分子结构与物质性质 【学习目标】 1、知道极性分子和非极性分子 2、理解分子的极性与分子中键的极性、分子的空间结构的关系 3、学会判断简单共价分子的极性，了解分子的极性对物质物理性质的影响 4、了解分子结构对物质化学性质的影响 5、知道范德华力和氢键 6、理解范德华力对物质熔、沸点的影响 7、了解分子间氢键和分子内氢键，理解它们对物质熔、沸点的影响 【知识要点】 知识梳理一：分子的极性与手性 1、分子的极性 分子是电中性的，但分子都有一个正电荷重心和一个负电荷重心。如果分子的正、负电荷重心重合，分子内就不显正、负极，这种分子称为非极性分子；如果不重合，这种分子称为极性分子。 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心重合的分子 正电中心和负电中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 2、分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系 分子类型 键的极性 分子空间结构 分子极性 代表分子 双原子分子 A2 非极性键 直线(对称) 非极性 N2等 AB 极性键 直线(不对称) 极性 CO、HF等 三原子分子 AB2 直线(对称) 非极性 CO2、CS2、BeCl2等 V形(不对称) 极性 H2O、H2S、SO2等 四原子分子 AB3 平面三角形(对称) 非极性 BF3、BCl3、SO3等 三角锥形 极性 NH3、PCl3、NF3等 五原子分子 AB4 正四面体(对称) 非极性 CH4、SiF4等 ABnC4－n 四面体形(不对称) 极性 CH2Cl2等 3、分子极性的判断方法 （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，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的是极性分子。　 （4）判断ABn型分子极性的经验规律： ①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；若不等，则为极性分子。 ②若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。 如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。 4、分子极性的强弱，可用偶极矩来量度。 偶极矩是一个向量，习惯上规定偶极矩的方向是由正电荷重心指向负电荷重心。 偶极矩公式 μ=Q· r —— μ ，偶极矩，单位为库·米（C·m）；Q ，电荷量，单位为库伦（C） r ，正、负电荷重心间的距离，单位为米（m） 5、溶解性 ①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。 ②随着溶质分子中亲水基个数的增多，憎水基个数的减少，以及憎水基的减小，溶质在水中的溶解度增大。例如，甲醇的溶解性大于戊醇，丙三醇的溶解性大于丙醇。 6、分子的手性 ①手性异构（对映异构）：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠的现象。 ②手性分子：具有手性异构体的分子（互称为对映异构体，简称对映体）。 ③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子 是手性分子，如 。 7、分子结构对物质性质的影响 分子的空间结构会对物质的化学性质产生重要影响。组成相同、空间结构不同的分子，常常表现出不同的性质。 （1）同分异构体 ①乙醇和甲醚互为同分异构体，醇分子中含有羟基（—OH）， 能与活泼金属和羧酸等发生反应，但二甲醚不具有这些化学性质。 ②2—氯丁酸 （CH3CH2CHClCOOH）和 3—氯丁酸（CH3CHClCH2COOH） 也互为同分异构体，它们在水溶液中都可以电离产生氢离子而显酸性，但前者的酸性强于后者。这是因为氯原子吸引电子的能力较强，会影响羧基中 O—H 键的极性，而且氯原子离羧基越近，这种影响越大，从而导致 2—氯丁酸羧基中的 O—H 键更容易断裂。 （2）对映体 手性物质的对映体之间有许多相同的理化性质，如熔点、溶解度、发生相同类型的化学反应等等，但也有一些理化性同有极大的差异，特别是许多与生物体密切相关的生化反应中，均和物质的手性相关联。 如，有一种名为olean的昆虫信息素，其中一种对映体能吸引雄性果蝇，另一种对映体则只能吸引雌性果蝇。 【例题精讲】 1、下列有关分子的叙述中正确的是