第2章 第2节 第2课时 分子的空间结构与分子性质(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

第二课时　分子的空间结构与分子性质 (一)分子中的原子排布与对称性 对称分子 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 [微思考] 什么是对称轴？什么是对称面？ (以甲烷为例说明) 提示：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。 以甲烷分子为例，通过碳原子和其中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。 与分子性 质的关系 分子的极性、旋光性等都与分子的对称性有关 手性分子 概念 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，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 不对称 碳原子 所连接的四个原子或基团均不相同的碳原子 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)分子中的电荷分布与极性 分子极性的实验探究 实验操作 在酸式滴定管中加入四氯化碳，打开活塞让四氯化碳缓缓流下，将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯化碳液流 再向另一酸式滴定管中加入蒸馏水，打开活塞让蒸馏水缓缓流下，并将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近蒸馏水液流 [微思考] ①由极性键形成的分子，一定是极性分子吗？ 提示：不一定。若分子全由极性键构成，但空间结构对称，该分子为非极性分子。 ②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，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。 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之间无电性作用 水流与橡胶棒之间有电性作用 解释 四氯化碳分子中无正极和负极之分 水分子中存在正、负两极 分子极性的分类　 非极性分子 正、负电荷重心重合，没有正、负两极 极性分子 正、负电荷重心不重合，存在正、负两极 分子极性的判断　 双原子分子 同种元素原子构成的双原子分子，分子的正、负电荷重心重合，为非极性分子 不同元素原子构成的双原子分子，分子的正、负电荷重心不重合，为极性分子 多原子分子 形成分子的所有化学键均为非极性键，分子的正、负电荷重心重合，为非极性分子 形成分子的化学键为极性键，若分子空间结构为对称结构，则为非极性分子，如CO2；若分子空间结构为非对称结构，则为极性分子，如H2O 相似相溶原理 极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂 [新知探究(一)] 手性分子的判断 [分析与推测能力] [情境质疑] 北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”定制版吉祥物玩偶外面一圈的金色花环是橄榄枝，实际上是由中国传统文化中“岁寒三友”松、竹、梅的元素编织而成。虽然金色花环看上去是金属质感，但实际上是采用金色PU充填棉花制成，手感柔软温暖。生产PU的原料是氨基甲酸酯，其结构如下： 该分子中的不对称碳原子有几个？ 提示：该分子中的不对称碳原子为如图中* ，因此分子中不对称碳原子有1个。 [生成认知] 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，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。 [跟踪训练] 1. 判断下列分子为手性分子的是 (　 ) 解析：选B　据手性分子的定义，必须是同一个碳原子上连四个不同的原子或基团，B项乳酸分子中间碳原子连—CH3、—H、—OH、—COOH四种不同的原子或基团，是手性分子。 2．某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点： ①互为手性异构体的分子互为镜像　②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子　③互为手性异构体的分子组成相同　④手性异构体的性质相同 你认为正确的是(　 ) A．①②③　B．①②④　C．②③④　D．全部 解析：选A　互为手性异构体的分子结构不同，性质不同，故④错误，①②③均正确。 3．下列化合物分子中含有两个不对称碳原子的是(　 ) 解析：选B　根据不对称碳原子的概念判断，A项中有1个不对称碳原子，B项中有2个不对称碳原子，C项中有3个不对称碳原子，D项中没有不对称碳原子。 [新知探究(二)] 极性分子、非极性分子 [分析与推测能力] [情境质疑] 火山爆发和深海热液喷口中都会产生羰基硫，羰基硫也以微量存在于大气中。它是一个结构上与二硫化碳和二氧化碳类似的无机