2.2.3分子的空间结构与分子性质 学历案 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

第二章第2节　共价键与分子的空间结构　 第3课时 分子的空间结构与分子性质 学习目标： 1.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子极性，据此对分子的一些典型性质（如溶解性）及其应用做出解释。 2.知道分子的某些性质与分子的对称性有关，结合实例感受手性分子在现代化学、生命科学、医药等领域中的重大意义。 学习重难点：分子的对称性及极性 知识复习： 1.写出下列分子的空间构型 水分子： ；CO2分子： ；氨分子： ；甲烷分子： ； 2.什么是极性键？什么是非极性键？ 交流研讨：请你以水、二氧化碳、氨、甲烷等分子为例，分析它们具有怎样的对称性。找出各分子的对称轴或对称面。 物质 H2O CO2 NH3 CH4 球棍模型 对称性 一．分子中的原子排布与对称性 阅读自学：阅读课本P55分子中的原子排布与对称性，完成下列填空。 （1） 分子的对称性 依据 的旋转或借助 的反映能够复原的分子称为 。分子所具有的这种性质称为对称性。 分子的 、 等都与分子的对称性有关。 （2） 分子的手性 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 ，这类分子表现出手性。具有手性的分子叫作 。手性分子是一类对称性比较 的分子，不具有 。 （3） 仅通过单键连接其他原子的碳原子，当其所连接的四个原子或基团均 时，这个碳原子称为 。大多数手性分子都含有 碳原子。 知识拓展：阅读课本P56：生命体对手性分子的“偏爱” 对点训练： 1．下列有机物分子中属于手性分子的是(　　) A． 只有①　　 B．①和② C．②③ D．①②③④ 2.在有机物分子中，当碳原子连有4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原子”。下列分子中含有“手性碳原子”的是(　　) A．CBr2F2 B．CH3CH2OH C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(OH)COOH 3．3­氯­2­丁氨酸的结构简式为，一个3­氯­2­丁氨酸分子中含有 个 手性碳原子。其中一对镜像异构体用简单的投影式表示为，则另一对镜像异构体的简单投影式为和 。 4．下列说法正确的是(　　) A．甘油(CH2OH—CHOH—CH2OH)分子含有1个手性分子 B．互为对映异构体的化合物，所含的化学键的种类和数目完全相同 C．互为对映异构体的化合物，在三维空间不能重合，但物理和化学性质完全相同 D．互为对映异构体的化合物，分子组成不同，所以物理和化学性质也不同 二.分子中的电荷分布与极性 实验探究：观看实验视频，完成下列表格。 实验 操作 酸式滴定管中加入四氯化碳，打开活塞，将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯化碳液流 酸式滴定管中加入蒸馏水，打开活塞，并将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流 现象 结论 解释 课堂小结： （1）极性分子与非极性分子 极性分子：分子内 的分子，极性分子中正负电荷重心 。 非极性分子：分子内 的分子，非极性分子中正负电荷重心 。 （2）分子的极性判断方法 双原子分子：分子的极性与键的极性 ，极性键形成的分子为 分子，非极性键形成的分子为 分子。 多原子分子：分子的极性与空间结构有关。形成分子的化学键均为非极性键，分子的正、负电荷重心重合，为 分子；形成分子的化学键为极性键，分子的正、负电荷重心重合为 分子，不重合为 分子。 （3）分子的极性对分子性质的影响 ①熔沸点：在相对分子质量相同的情况下，极性分子比非极性分子的沸点 。 ②溶解性（相似相溶）：极性分子易溶于 溶剂，非极性分子易溶于 溶剂。 知识拓展：阅读课本P58：分子的亲水性与疏水性 对点训练： 1.用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示。据此分析，A、B两种液体分子的极性判断正确的是(　　) A．A是极性分子，B是非极性分子 B．A是非极性分子，B是极性分子 C．A、B都是极性分子 D．A、B都是非极性分子 2．X和Y为两种不同的元素。下列化学式表示的分子一定为极性分子的是(　　) A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4 3．下列说法正确的是(　　) A．由极性键构成的分子都是极性分子 B．含非极性键的分子一定是非极性分子 C．极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键 D．以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子 4．下列含有极性键的非极性分子是(　　) ①CCl4　②CHCl3　③CH4　④CO2　⑤N2 ⑥H2S　⑦SO2　⑧CS2　⑨H2O　⑩HF A．②③④⑤⑧ B．①③④⑤⑧ C．①③④⑧ D．以上均不对 5．下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是(　　) A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．二氧化碳 D．乙炔 6．已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2的结构的说法中正确的是(　　) A．分子的正、负电荷重心重合 B．分子的正、负电荷重心不重合 C．H2O2是含极性键的非极性分子 D．H2O2是只含非极性键的极性分子 7．使用微波炉加热，具有使物质受热均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点。其工作原理是炉内的微波场以几亿次的高频改变外电场的方向，水分子因而能高频振动，产生热效应，这是因为(　　) A．水分子具有极性共价键 B．水分子中有共用电子对 C．水由氢、氧两元素组成 D．水分子是极性分子 8．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是(　　) A．N2分子与CO分子中都含有叁键 B．N2的熔沸点比CO低 C．N2与CO互为等电子体 D．N2与CO的化学性质相同 9．下列物质结构图中，代表原子序数从1到10的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表形成共价键的最外层电子，短线代表共价键，如F2 (1)试写出四种图示所代表的分子式： A ，B ，C ，D 。 (2)将上述物质的液体呈细流流下，用带静电的玻璃棒靠近细流，细流发生偏转的是 。 (3)写出B分子中极性共价键的类型和个数 。 (4)A、C分子中，中心原子以何种类型杂化轨道成键？其分子空间构型是什么形状？ A： 杂化、 形 C： 杂化、 形 10．(1)若ABn型分子的中心原子上有一对孤电子对未能成键，当n＝2时，其分子的空间构型呈 ，中心原子的杂化方式为 ；当n＝3时，其分子的空间构型呈 形，中心原子的杂化方式为 。 (2)ClO－、ClO、ClO、ClO中，Cl都是以sp3杂化轨道与O成键，则ClO－呈 形，ClO呈 形，ClO呈 形，ClO呈 形。 (3)Pt(NH3)2Cl2分子的空间构型是平面正方形。它有两种空间异构体——俗称顺铂和反铂，其结构简式为 ①试对顺铂和反铂的水溶性做出预测。 。 ②Pt(NH3)2Cl2分子是否具有手性？ 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$1 第二章第 2 节 共价键与分子的空间结构 第 3 课时 分子的空间结构与分子性质 学习目标： 1.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子极性，据此对分子的一些典型性质（如溶解性） 及其应用做出解释。 2.知道分子的某些性质与分子的对称性有关，结合实例感受手性分子在现代化学、生命科学、 医药等领域中的重大意义。 学习重难点：分子的对称性及极性 知识复习： 1.写出下列分子的空间构型 水分子： ；CO2分子： ；氨分子： ；甲烷分子： ； 2.什么是极性键？什么是非极性键？ 交流研讨：请你以水、二氧化碳、氨、甲烷等分子为例，分析它们具有怎样的对称性。找出 各分子的对称轴或对称面。 物质 H2O CO2 NH3 CH4 球棍模型 对称性 一．分子中的原子排布与对称性 阅读自学：阅读课本 P55 分子中的原子排布与对称性，完成下列填空。 （1）分子的对称性 依据 的旋转或借助 的反映能够复原的分子称为 。分子所具有 的这种性质称为对称性。 分子的 、 等都与分子的对称性有关。 （2）分子的手性 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 ，这类分子表现出 手性。具有手性的分子叫作 。手性分子是一类对称性比较 的分子，不具 有 。 （3）仅通过单键连接其他原子的碳原子，当其所连接的四个原子或基团均 时，这个 碳原子称为 。大多数手性分子都含有 碳原子。 知识拓展：阅读课本 P56：生命体对手性分子的“偏爱” 对点训练： 1．下列有机物分子中属于手性分子的是( ) A．只有① B．①和② C．②③ D．①②③④ 2.在有机物分子中，当碳原子连有 4个不同的原子或原子团时，这种碳原子称为“手性碳原 子”。下列分子中含有“手性碳原子”的是( ) A．CBr2F2 B．CH3CH2OH C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(OH)COOH 3．3­氯­2­丁氨酸的结构简式为 ，一个 3­氯­2­丁氨酸分子中含有 个 手性碳原子。其中一对镜像异构体用简单的投影式表示为 ，则另一对镜 像异构体的简单投影式为 和 。 4．下列说法正确的是( ) A．甘油(CH2OH—CHOH—CH2OH)分子含有 1个手性分子 B．互为对映异构体的化合物，所含的化学键的种类和数目完全相同 C．互为对映异构体的化合物，在三维空间不能重合，但物理和化学性质完全相同 D．互为对映异构体的化合物，分子组成不同，所以物理和化学性质也不同 二.分子中的电荷分布与极性 实验探究：观看实验视频，完成下列表格。 实验 操作 酸式滴定管中加入四氯化碳，打开活 塞，将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯 化碳液流 酸式滴定管中加入蒸馏水，打开活塞， 并将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流 现象 结论 解释 2 课堂小结： （1）极性分子与非极性分子 极性分子：分子内 的分子，极性分子中正负电荷重心 。 非极性分子：分子内 的分子，非极性分子中正负电荷重心 。 （2）分子的极性判断方法 双原子分子：分子的极性与键的极性 ，极性键形成的分子为 分子，非极性 键形成的分子为 分子。 多原子分子：分子的极性与空间结构有关。形成分子的化学键均为非极性键，分子的正、负 电荷重心重合，为 分子；形成分子的化学键为极性键，分子的正、负电荷重心重合 为 分子，不重合为 分子。 （3）分子的极性对分子性质的影响 ①熔沸点：在相对分子质量相同的情况下，极性分子比非极性分子的沸点 。 ②溶解性（相似相溶）：极性分子易溶于 溶剂，非极性分子易溶于 溶剂。 知识拓展：阅读课本 P58：分子的亲水性与疏水性 对点训练： 1.用一带静电的玻璃棒靠近 A、B 两种纯液体流，现象如图所示。据此 分析，A、B两种液体分子的极性判断正确的是( ) A．A 是极性分子，B是非极性分子 B．A是非极性分子，B是极性分子 C．A、B都是极性分子 D．A、B都是非极性分子 2．X和 Y为两种不同的元素。下列化学式表示的分子一定为极性分子的是( ) A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4 3．下列说法正确的是( ) A．由极性键构成的分子都是极性分子 B．含非极性键的分子一定是非极性分子 C．极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键 D．以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子 4．下列含有极性键的非极性分子是( ) ①CCl4 ②CHCl3 ③CH4 ④CO2 ⑤N2 ⑥H2S ⑦SO2 ⑧CS2 ⑨H2O ⑩HF A．②③④⑤⑧ B．①③④⑤⑧ C．①③④⑧ D．以上均不对 5．下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是( ) A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．二氧化碳 D．乙炔 6．已知 H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关 H2O2的结构的说法中正 确的是( ) A．分子的正、负电荷重心重合 B．分子的正、负电荷重心不重合 C．H2O2是含极性键的非极性分子 D．H2O2是只含非极性键的极性分子 7．使用微波炉加热，具有使物质受热均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点。其工作 原理是炉内的微波场以几亿次的高频改变外电场的方向，水分子因而能高频振动，产生热效 应，这是因为( ) A．水分子具有极性共价键 B．水分子中有共用电子对 C．水由氢、氧两元素组成 D．水分子是极性分子 8．N2的结构可以表示为 ，CO 的结构可以表示为 ，其中椭圆框表示π键，下列说法 中不正确的是( ) A．N2分子与 CO 分子中都含有叁键 B．N2的熔沸点比 CO 低 C．N2与 CO 互为等电子体 D．N2与 CO 的化学性质相同 9．下列物质结构图中，•代表原子序数从 1到 10 的元素的原子实 (原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表形成 共价键的最外层电子，短线代表共价键，如 F2 (1)试写出四种图示所代表的分子式： A ，B ，C ，D 。 (2)将上述物质的液体呈细流流下，用带静电的玻璃棒靠近细流，细流发生偏转的 是 。 (3)写出 B分子中极性共价键的类型和个数 。 (4)A、C 分子中，中心原子以何种类型杂化轨道成键？其分子空间构型是什么形状？ A： 杂化、 形 C： 杂化、 形 10．(1)若 ABn型分子的中心原子上有一对孤电子对未能成键，当 n＝2时，其分子的空间构 型呈 ，中心原子的杂化方式为 ；当 n＝3时，其分子的空间构型呈 形， 中心原子的杂化方式为 。 (2)ClO － 、ClO － 2 、ClO － 3 、ClO － 4 中，Cl 都是以 sp 3 杂化轨道与 O成键，则 ClO － 呈 形， ClO － 2 呈 形，ClO － 3 呈 形，ClO － 4 呈 形。 (3)Pt(NH3)2Cl2分子的空间构型是平面正方形。它有两种空间异构体——俗称顺铂和反铂， 其结构简式为 ①试对顺铂和反铂的水溶性做出预测。 。 ②Pt(NH3)2Cl2分子是否具有手性？ 。