第二章 分子结构与性质 章末小结与质量评价（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（人教版2019 河北山东湖南海南专用）

(一)主干知识·系统整合　 一、共价键 二、分子的空间结构与物质的性质 1．H原子和H原子、H原子和Cl原子、Cl原子和Cl原子分别均以σ键结合成H2、HCl和Cl2分子，共价键完全相同吗？ 提示：不相同。H原子的未成对电子位于1s轨道，Cl原子的未成对电子位于3p轨道，即H原子和H原子成键以1s和1s轨道“头碰头”重叠，H原子和Cl原子以1s和3p轨道“头碰头”重叠，Cl原子和Cl原子以3p和3p轨道“头碰头”重叠。 3．含有极性键的分子一定是极性分子吗？含有非极性键的分子一定是非极性分子吗？ 提示：不一定。键的极性是由形成化学键的两种元素的电负性决定，而分子的极性既与键的极性有关，也与分子结构有关。含有极性键的分子如果空间结构对称，属于非极性分子，如甲烷、二氧化碳等；含有非极性键的分子如果含极性键且空间结构不对称，属于极性分子，如N2H4等。 4．手性异构体之间的转化属于化学变化还是物理变化？ 提示：化学变化。手性异构体属于不同的物质。 (二)课题探究·提升素养　 课题——从分子结构视角认识生活中的物质 化学是自然科学的重要组成部分，其特征是从微观层次认识物质，在不同层面创造物质。化学的魅力是在自然界的基础上，创造一个全新的世界。 　　　　　　　　　　　　　　　　 探究目标(一)　甲醇等典型物质的结构与性质 甲醇(CH3OH)是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。用来制造农药、医药、塑料、合成纤维及有机化工产品，如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料。甲醇中掺入汽油作替代燃料使用。 1．甲醇被氧化生成甲醛(HCHO)，甲醇也可以生成乙酸甲酯(CH3COOCH3)。乙酸甲酯分子σ键和π键的个数之比是多少？甲醇、甲醛中碳原子的杂化方式是哪种杂化类型？ 提示：10∶1　sp3、sp2。甲醇中碳原子是饱和碳原子，是sp3杂化，甲醛中碳原子是sp2杂化。 2．请比较甲醇分子内的O—C—H键角与甲醛分子内的O—C—H键角的大小。 提示：甲醇中碳原子的杂化方式为sp3，空间结构为四面体形，分子内O—C—H键角接近109°28′，甲醛中碳原子杂化方式为sp2，空间结构为平面三角形，分子内O—C—H键角接近120°，甲醇分子内的O—C—H键角小于甲醛分子内的O—C—H键角。 3．在一定条件下，甲醇(沸点64.7 ℃)转化为乙酸甲酯(CH3COOCH3，沸点57.1 ℃)。甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离，工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水，为什么？ 提示：乙酸甲酯不易与水形成氢键，而甲醇易与水形成氢键使甲醇沸点升高，使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出。 4．已知[Zn(CN)4]2－与甲醛在水溶液中发生反应可生成一种新物质HOCH2CN，判断HOCH2CN中碳原子的杂化方式？ 提示：HOCH2CN中与羟基(—OH)相连的碳为饱和碳原子，价层电子对数是4，杂化轨道类型为sp3，另外一碳原子与氮原子形成碳氮三键，三键含有1个σ键和2个π键，价层电子对数＝2＋0＝2，所以碳原子杂化轨道类型为sp。 探究目标(二)　分子结构中的对称美 许多物质形状与结构对称统一于一体，如金刚石晶体(外形为正八面体，结构为正四面体)，石英晶体(外形为两端对称的六角棱柱体，结构为四面体)。它们都反映了物质内部多种(个)原子之间有序的结合，多种(个)原子在变化中趋于统一，在参差中趋于整齐，在“反复”中透着秩序，显示着节奏，尽显出化学中的对称美。生物分子都有手性，即分子形式的右撇子和左撇子(或左旋、右旋)。 1．八角茴香属于草本植物，是我国民间常用作烹调的香料。医学研 究成果显示，从八角茴香中可以提取到莽草酸，莽草酸有抗炎、 镇痛作用，是合成某些抗癌药物的中间体。莽草酸的分子结构 模型如图所示(分子中只有C、H、O三种原子)。其分子中有几个 手性碳原子？ 提示：3。根据球棍模型写出其结构式为 ，连接羟基的碳原子是手性碳原子。 2．氨基乙酸(H2N—CH2—COOH)俗称甘氨酸，可用作调味剂、甜味剂，与DL­丙氨酸、枸橼酸等配合使用于含醇饮料中；合成清酒和精良饲料时用作酸味矫正剂、缓冲剂；在腌制咸菜、甜酱、酱油、醋和果汁时用作添加剂，以改善食品风味、味道、保持原味、提供甜味源等；氨基乙酸物质分子是否是手性分子？ 提示：分子中间的碳原子连有两个氢，不具有手性。 “阶段质量检测（二） 分子结构与性质 ” (单击进入电子文档) 12 2．ClO、ClO、ClO中，中心原子Cl是以哪种杂化轨道方式与O原子成键？它们的空间结构如何？ 提示：由VSEPR模型可知，ClO、ClO、ClO中，中心原子Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键。它们的空间结构分别是V形、三角锥形、正四面体形。 $