内容正文:
第3课时 分子的极性 手性分子
课程标准要求
学业质量水平
1.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
2.结合实例初步认识分子的手性及其对性质的影响。
1.能从物质的组成、性质、构成微粒和微粒间作用力等多个视角对物质进行分类。(水平3)
2.能根据物质的类别、组成、微粒结构、微粒间作用力等说明或预测物质的性质,评估所作说明或预测的合理性。(水平4)
[对应学生用书P92]
一、分子的极性
1.分子的极性
(1)极性分子和非极性分子
(2)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。
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。
2.分子的极性对物质溶解性的影响
(1)相似相溶规则:极性分子(如HCl)易溶于水等极性溶剂,非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等非极性溶剂。
(2)一般来说,由非极性分子构成的物质,相对分子质量越大,在非极性溶剂中的溶解度越大。
二、手性分子
1.观察并比较下图所示两种分子的结构
(1)相同点是分子构成相同,分子式都是CHFClBr;从平面上看相似。
(2)不同点是在空间上不能重叠,它们形成实物和镜像。
(3)具有完全相同的构成和原子排列方式的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠,这对分子互称为手性异构体。含有手性异构体的分子叫做手性分子。
2.手性分子的判断
判断一种有机物是否具有手性异构体,关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团,即有机物分子中是否存在手性碳原子。如在中,R1、R2、R3、R4互不相同,该有机物分子含有手性碳原子,具有手性。
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)
(1)非极性分子中一定含有非极性键。( × )
(2)只含极性键的分子不一定是极性分子。( √ )
(3)SO2是含有极性键的非极性分子。( × )
(4)丁烷易溶于煤油,难溶于水。( √ )
(5)手性分子之间,构成相同,官能团不同。( × )
(6)手性分子之间,因分子式相同,其性质也相同。( × )
2.含手性碳原子的分子称为手性分子,手性分子具有光学活性。下图所示结构的有机物具有光学活性(式中标有*的碳原子为手性碳原子),也能发生下列反应。要使反应产物一定具有光学活性,该有机物应该发生的反应是( )
A.消去反应 B.水解反应
C.银镜反应 D.酯化反应
C [银镜反应使该物质中的—CHO转化成—COOH,带*的碳原子所连4个原子或基团仍不相同,反应所得物质仍然是手性分子,仍具有光学活性。]
3.(1)BCl3分子的立体结构为平面三角形,则BCl3分子为______分子,其分子中的共价键类型为________键。(填“极性”或“非极性”)
(2)BF3的熔点比BCl3________(填“高”“低”或“无法确定”)。
解析 (1)BCl3分子的立体构型为平面三角形,故BCl3为含有极性键的非极性分子。
(2)BF3与BCl3的组成和结构相似,但BF3的相对分子质量较小,范德华力较弱,熔点较低。
答案 (1)非极性 极性 (2)低
[对应学生用书P93]
学习任务一 判断分子极性的方法
双氧水是一种医用消毒杀菌剂。已知H2O2分子的结构如下图所示。H2O2分子不是直线形的,2个H原子犹如在半展开的书的两面纸上,书面夹角为93°52′,2个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答:
1.写出H2O2的电子式,分析H2O2分子中共价键的种类有哪些?
提示 H2O2的电子式为,分子中H—O键为极性共价键,O—O键为非极性共价键。
2.H2O2分子中,正电荷、负电荷重心是否重合?H2O2分子属于极性分子还是非极性分子?
提示 不重合。H2O2分子属于极性分子。
3.如何判断一个分子是极性分子还是非极性分子?
提示 看分子的空间结构是否对称,若对称则为非极性分子,反之则为极性分子。
1.判断分子极性的一般思路
2.判断ABn型分子极性的方法
(1)化合价法:ABn型分子中,中心原子的化合价的绝对值等于该原子的价电子数时,该分子为非极性分子,此时分子的空间结构对称;若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数,则分子的空间结构不对称,该分子为极性分子。实例如下表。
分子
BF3
CO2
SO3(g)
H2O
NH3
SO2
中心原子的化合价
的绝对值
3
4
6
2
3
4
中心原子的价
电子数
3
4
6
6
5
6
分子极性
非极性
非极性
非极性
极性
极性
极性
(2)根据键的极性、分子的立体结构判断。
类型
实例
键的极性
立体结构
分子极性