第2章 第2节 课时2 分子的空间结构与分子性质（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2【精讲精练】鲁科版

第2课时　分子的空间结构与分子性质 课程标准 素养目标 1．掌握判断键的极性和分子的极性的方法。 2．了解分子中原子排布与对称性的关系，会判断分子的手性。 1．宏观辨识与微观探析：通过分子的宏观性质辨析分子的微观结构。 2．证据推理与模型认知：通过手性分子的结构特点，建立其判断手性碳原子的思维模型。 知识点一　分子中的原子排布与对称性 1．对称分子 研究表明，许多分子具有对称性。例如，对于甲烷分子而方，如图所示： (1)以通过碳原子和氢原子的连线为轴旋转120°或240°时，分子完全恢复原状，我们称这条连线为__对称轴__。 (2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的__对称面__。 (3)依据__对称轴__的旋转或借助__对称面__的反映能够__复原__的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。 (4)分子的许多性质如__极性__、__旋光性__等都与分子的对称性有关。 2．手性分子 手性 一些分子本身和它们在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似但不能重叠，因而称这类分子表现出手性 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对映异构体。从对称性的角度看，手性分子是一类对称性比较低的分子，如它们不具有对称面 不对称碳原子(也叫手性碳原子) 通过单键连接其他碳原子，所连接的四个原子或基团均不相同 [思考探究] 1．如何判断一个分子为手性分子？ 提示：由于大多数的手性分子都含有不对称碳原子，因此有机化学中常用有无不对称碳原子推测分子是否为手性分子，进而判断分子有无旋光性，这是一个简单实用但并不全面的判断标准。 2．观察比较如图所示两种分子的结构： 分析这两种分子在结构上是怎样的关系？ 提示：它们的相同点是分子组成相同，分子式都是CHFClBr；不同点是在空间上完全不同，它们构成实物与其镜像的关系。 [归纳提升] 1．手性同分异构体(又称对映异构体)的两个分子互为镜像关系。 2．一般情况下，含不对称碳原子的分子称手性分子。 3．构成生命体的有机物绝大多数为手性分子。 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 解析　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，根本找不到不对称碳原子，所以不是手性分子；分子组成相同，空间结构相同，是同一种物质。 答案　B 2．下列化合物中含有不对称碳原子的是(　　) 解析　连有四个不同的原子或基团的碳原子才是不对称碳原子。CCl2F2中碳原子只连有Cl、F两种原子，故CCl2F2不含不对称碳原子；分子中两个碳原子分别连有2种和3种不同的原子或基团，故CH3CH2OH中不含不对称碳原子；分子中1、3号碳原子结构对称，故2号碳原子连有3种原子或基团，1、3号碳原子均连有2个氢原子，即连有3种不同的原子或基团，故中不含不对称碳原子；分子中2号碳原子连有—CH3、—H、—COOH、—OH四种不同的原子或基团，故2号C是不对称碳原子。 答案　D 3．下列分子属于手性分子的是(　　) A．CH2Cl2 D．CH3CH2COOCH2CH3 解析　B项分子中的一个碳原子连—CH3、—Cl、—OH、—CH2CH3四种不同的原子和原子团，该碳原子属于不对称碳原子，该分子属于手性分子。 答案　B 　[方法规律]　分子是否表现手性的判断 分子表现手性，是因为其含有不对称碳原子。如果一个碳原子所连接的四个原子或基团各不相同，那么该碳原子称为不对称碳原子，用*C来表示。例如，其中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。 知识点二　分子中的电荷分布与极性 1．极性分子：正、负电荷重心__不重合__，分子内存在__正、负两极__的分子。 2．非极性分子：正、负电荷重心__重合__，分子内没有__正、负两极__的分子。 3．分子极性的判断 4．分子的极性与分子的性质 (1)沸点：在相对分子质量相同的情况下，极性分子构成的物质比非极性分子构成的物质具有更__高__的沸点。 (2)“相似相溶”原理：极性分子易溶于__极性__溶剂(如水)，非极性分子易溶于__非极性__溶剂(如CCl4)。 [思考探究] 1．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。 2．含非极性键的分子不一定是非极性分子，而含极性键的分子不一定是极性分子，所以键的极性与分子的极性没有关系，该观点正确吗？ 提示：不正确。分子的极性除与键的极性有关外，还与分子的立体构型有关。含非极性