内容正文:
2.2 分子结构与物质的性质
学习聚焦
知识精讲
知识点01 分子的极性
· 键的极性
分类
极性共价键
非极性共价键
成键原子
不同元素的原子
同种元素的原子
电子对
发生偏移
不发生偏移
成键原子
的电性
一个原子呈正电性(δ+)
一个原子呈负电性(δ-)
呈电中性
【点拨】①根据元素电负性的大小判断键合原子的电性。形成共价键的两个原子,电负性大的原子显负价,电负性小的原子显正价。②电负性差值越大的两原子形成的共价键极性越强。
· 分子的极性
分子有极性分子和非极性分子。分子的极性与分子的空间结构及分子中键的极性有关。
· 键的极性与分子极性之间的关系
①只含非极性键的分子一定是非极性分子(O3除外)。
②含有极性键的分子,如果分子中各个键的极性的向量和等于零,则为非极性分子,否则为极性分子。
非极性分子的正负电荷中心不重合(水分子) 极性分子的正负电荷中心重合(二氧化碳分子)
③极性分子中一定有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子,只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子,如H2O2是含有非极性键的极性分子。
例如:
· 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。
氢气分子 白磷分子
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。
氯化氢分子
(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。分子有无极性主要看分子中正、负电荷的分布是否对称,而电荷分布情况又跟分子的形状有密切的关系,因此可根据分子的形状先分析分子的对称性。若分子高度对称,则为非极性分子,反之为极性分子。具体的做法可将分子中同种元素的原子看成集中于一点,有几种元素就可以找几个点,然后再比较这几个点是否重合,若能重合,就说明该分子是高度对称的,这样的分子没有极性,是非极性分子,反之为极性分子。
四氯化碳分子呈现中心对称 氨分子空间无对称
(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。
【点拨】
①一般情况下,单质分子为非极性分子,但O3是V形分子,其空间结构不对称,故 O3为极性分子。
②H2O2的结构式为H—O—O—H,其空间结构如图所示,是不对称的,为极性分子。
③只含极性键的分子不一定是极性分子(如CH4);极性分子不一定含有极性键(如CH3OH);含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)。
· 相似相溶定律
相似相溶定律
· 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,
例如:如蔗糖和氨 易 溶于水, 难 溶于四氯化碳;萘和碘 易 溶于四氯化碳, 难 溶于水。
(1)外界因素:主要有温度、压强等。
(2)氢键:溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好
(3)分子结构的相似性:溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越大。如乙醇与水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显较小。
(4)溶质是否与水反应:溶质与水发生反应,溶质的溶解度会增大。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水,故SO2的溶解度增大。
【即学即练1】下列是极性分子的有 。(选填编号)
①②③④⑤ ⑥HClO⑦⑧
知识点02 手性
· 手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)。
· 手性分子
有手性异构体的分子叫做手性分子。
如乳酸()分子。
手性分子之间互为镜像,不可重合
手性分子的判断:
判断方法:有机物分子是否存在手性碳原子
手性碳原子:有机物分子中练有四个各不相同的原子或者基团的碳原子。
【即学即练2】有机物H()是一种重要的有机合成中间体。下列关于H的说法错误的是
A.分子中所有碳原子不可能共平面
B.与不互为同系物
C.有机物H的同分异构体中可能同时含羧基和醛基
D.该分子中有四个手性碳原子
知识点03 分子结构对化学性质的影响
· 键的极性对化学性质的影响
(1)键的极性对有机酸的酸性大小的影响
羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,pKa越小,酸性越强。