2.3.3分子的结构与物质的性质（3）知识点+专题突破+专项训练模式导学案-2024-2025学年高二化学上学期同步课件+导学案 （人教版2019选择性必修2）

分子的结构与物质的性质（3）导学学案 课程内容： 手性异构体的概念；手性分子的概念、形成条件、判断方法、性质及应用 1.学习目标 ⑴理解手性异构体和手性分子的概念，掌握手性分子的判断方法，了解手性分子在生命科学和药物合成等领域的应用。 ⑵通过对分子结构的分析和模型的观察，培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。 ⑶体会化学学科与生命科学、药物合成等领域的紧密联系，激发学生对化学学科的兴趣和学习热情。 2.重 点 ⑴手性异构体和手性分子的概念。 ⑵手性分子的判断方法，尤其是手性碳原子的判断。 3.难 点 ⑴理解手性分子的形成原因及本质，即分子的手性与分子结构的不对称性之间的关系。 ⑵对含有多个手性碳原子的分子的手性判断及对映异构体的确定。 4.核心素养 ⑴宏观辨识与微观探析：通过对分子手性的学习，从宏观现象入手，深入到微观分子结构层面，理解手性分子的结构特点和性质差异。 ⑵证据推理与模型认知：运用手性分子的判断方法，结合具体分子结构进行分析推理，建立手性分子的模型认知，并能运用模型解释相关现象。 ⑶科学精神与社会责任：了解手性分子在生命科学、药物合成等领域的重要应用，认识到化学学科对人类社会的重要贡献，培养学生的科学精神和社会责任感。 第一部分：课业知识精讲 一、手性异构体与手性分子的概念 1.手性异构体：具有完全相同的 和 的一对分子，如同左右手一样互为 ，却在三维空间里 叠合，互称手性异构体或对映异构体。 2.手性分子：具有 的分子叫做手性分子，如乳酸分子。 二、手性分子形成的条件 1.存在手性碳原子：一个碳原子上连有 个不同的 或 ，则该碳原子称为 碳原子，用 来标记，且手性碳原子必须是 碳原子。 2.分子镜像不能叠合：互为镜像的分子在三维空间里 叠合才互为手性异构体。 三、手性分子的判断方法 1.实物与镜像法：观察实物分子与其镜像能否重合，如果 重合，说明是手性分子，两种分子互称 。 2.手性碳原子判断法：观察有机物分子中是否有 ，如果有 个手性碳原子，则该有机物分子就是 分子，具有手性异构体。但含有两个手性碳原子的有机物分子 是手性分子。 四、手性分子的性质及应用 1.性质差异：互为手性异构体的两个分子的性质 同，如它们的旋光性 同，对偏振光的旋转方向 ；在生物体内的生理活性也可能 同，往往一种具有较强的生理活性，而另一种则活性较 或 活性。 2.应用：在药物合成中，手性药物的不同对映异构体可能具有 同的药效，例如治疗帕金森病的左旋多巴，只有其 旋异构体具有显著的治疗效果；在不对称催化合成领域，手性催化剂只催化或主要催化 种手性分子的合成，可用于高效制备具有特定 的化合物。 第二部分：重点专题突破 专题一：手性分子的判断 ①判断下列分子是否为手性分子：CH3CH(Cl)CH2CH3 。 ②下列分子中，不是手性分子的是（ ） A. 乳酸：CH₃CH(OH)COOH B. 氨基乙酸：H₂NCH₂COOH C. 丙氨酸：CH₃CH(NH₂)COOH D. 葡萄糖：C6H12O6 ③判断乳酸、2-丁醇等分子是否为手性分子 。 专题二：手性碳原子的识别 ①找出HOCH2CH(OH)CH2OH中的手性碳原子个数 。 ②指出有机物如CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CHClCH2CH3中的手性碳原子。 ③下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CH3CH2OH B. CH3CHO C. CH3CH(OH)COOH D. CH3COCH3 专题三：手性分子与对映异构体性质比较 ①下列关于手性分子和其对映异构体的化学性质说法正确的是（ ） A. 物理性质完全相同 B. 化学性质完全相同 C. 比旋光度数值相同，方向相反 D. 在非手性环境中化学性质相同 ②简述手性分子与其对映异构体的物理性质和化学性质。 ③下列物质不存在对映异构体的是（ ） A. CH₃CHClCH₂CH₃ B. CH₃CHBrCHBrCH₃ C. 新戊烷 D. CH₃CH(OH)COOH 专题四：手性和分子结构互转 ①写出含有一个手性碳原子且分子式为C5H10O的醛的结构简式 。 ②化合物CH3CH（OH）CH2CH3 中手性碳原子所连的最小基团是__________。 ③2 - 丁醇中手性碳原子所连的四个基团分别是_______、_______、________、_______。 专题五：对手性碳原子和手性分子定义的理解 ①下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性碳原子 B. 含手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子与其镜像分子互为同分异构体 D. 手性分子不一定能使偏振光发生偏转 ②下列说法中正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子一定能使偏振光发生旋转 C. 手性分子的对映异构体的化学性质一定相同 D. 手性分子的对映异构体的物理性质一定相同 ③下列关于手性和手性碳的说法正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子一定含有手性碳原子 C. 手性碳原子是指连接四个不同原子或基团的碳原子 D. 手性分子的性质与它的镜像分子的性质完全相同 第三部分：课后专项训练 一、选择题 1. 下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CCl₂F₂ B. CH₃CH₂OH C. CH₃CH(OH)COOH D. CH₂=CHCH₃ 2. 下列说法不正确的是（ ） A. 互为手性异构体的分子互为镜像 B. 利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子 C. 手性异构体分子组成相同 D. 手性异构体性质相同 3. 对于手性分子，下列说法正确的是（ ） A. 手性分子只有一个手性碳原子 B. 手性分子的对映异构体物理性质相同 C. 手性分子的对映异构体化学性质相同 D. 手性分子与其对映异构体互为同分异构体 4. 下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CH₃CH₂CH₂CH₃ B. CH₃CH₂CH(CH₃)₂ C. CH₃CH(OH)CH₂CH₃ D. CH₃COCH₂CH₃ 5. 下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CH₃CH₂OH B. CH₃CHO C. CH₃CH(OH)CH₃ D. CH₃COOCH₂CH₃ 6. 下列说法中正确的是（ ） A. 有手性碳原子的化合物一定是手性分子 B. 手性分子一定能使偏振光发生偏转 C. 手性分子的对映异构体分子组成相同 D. 手性分子的对映异构体在所有化学反应中表现相同 7. 下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性碳原子 B. 含手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子与其镜像分子互为性质相同 D. 手性分子一定具有旋光性 8. 下列关于手性和手性分子的说法正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子具有完全相同的组成和原子排列 C. 手性分子的性质与手性碳原子的存在无关 D. 互为手性分子的物质的物理性质完全相同 9. 下列说法正确的是（ ） A. 手性分子都有旋光性，旋光性是手性分子特有的性质 B. 含有手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子与非手性分子的化学性质在非手性方面不同 D. 互为手性异构体的分子，物理性质相同 10. 手性分子的对映异构体之间在生物活性等方面往往存在差异。下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中只含有手性碳原子 B. 手性分子的结构一定是不对称的 C. 手性分子与其镜像分子的化学性质完全相同 D. 手性分子的对映异构体之间在生理活性上可能有很大差异 11. 下列分子中，属于手性分子的是（ ） A. 乙烷 B. 乙醇 C. 乳酸 D. 苯 12. 下列关于手性的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性原子 B. 手性分子的对映异构体的化学性质完全相同 C. 手性分子与其镜像分子互为同系物 D. 手性分子的对映异构体在某些物理性质上有差异 13. 手性分子在药物合成中有重要意义。下列有关手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子的结构一定是完全不对称的 B. 手性分子的对映异构体在生物体内的作用可能不同 C. 手性分子中所有原子都不在同一平面上 D. 手性分子一定含有手性碳原子 14. 下列关于手性分子的描述正确的是（ ） A. 手性分子就是含有手性碳原子的分子 B. 手性分子与其镜像分子的物理性质完全相同 C. 手性分子的对映异构体在生理活性上可能有很大差异 D. 手性分子在化学反应中只能生成一种产物 15. 下列关于手性和手性分子的叙述中，错误的是（ ） A. 手性分子中可能含有多个手性碳原子 B. 利用手性催化剂可选择性地合成手性分子 C. 手性分子与其镜像分子互为同分异构体 D. 手性分子的对映异构体的物理性质完全相同 16. 下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性碳原子 B. 含手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子的结构一定是对称的 D. 手性分子的性质有时会有差异 17. 下列关于手性分子的叙述错误的是（ ） A. 手性分子存在同分异构现象 B. 手性分子和它的镜像分子具有相同的性质 C. 手性分子中可能存在手性碳原子 D. 利用手性催化剂合成可得到或主要得到一种手性分子 18. 下列说法不正确的是（ ） A. 互为手性异构体的分子互为镜像 B. 利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子 C. 手性异构体分子组成相同 D. 手性异构体性质相同 19. 下列关于手性分子的说法中，错误的是（ ） A. 手性分子具有旋光性 B. 手性分子与其镜像分子互为对映异构体 C. 手性分子中的碳原子一定是饱和碳原子 D. 手性分子中可能存在多个手性碳原子 20. 下列关于手性的说法正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子一定能使偏振光发生旋转 C. 手性分子的对映异构体在非手性环境中性质相同 D. 手性分子中原子的排列顺序一定是不对称的 分子的结构与物质的性质（3） 班级： 姓名： 总分： . 选择题答题卡 选择题分数： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 二、填空题 1. 手性碳原子是指连有_____________________________________的碳原子。 2. 乳酸的结构简式为 CH3CH(OH)COOH，其中的手性碳原子是从左向右第_____个碳原子。 3. 一个手性分子与其镜像分子互为__________________异构体。 4. 对于手性分子 ，若将其中一个手性碳原子上的 -OH 与 -H 交换位置，则得到的分子与原分子__________（填“是”或“不是”）同一物质。 5. 若分子中存在对称面或对称中心，则该分子________（填“是”或“不是”）手性分子。 6. 手性分子在生物体内的活性往往__________（填“相同”或“不同”）。 7. 某化合物只含有1个手性碳原子，其杂化方式是__________。 8. 手性分子在药物合成中具有重要意义，因为不同手性的药物分子在生物体内的__________________可能不同。 9. 手性催化剂可用于合成__________________（填“一种”或“多种”）手性分子。 10. 手性分子的对映异构体在物理性质上除了__________不同外，其他物理性质可能相同。 第 1 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 分子的结构与物质的性质（3）导学学案 课程内容： 手性异构体的概念；手性分子的概念、形成条件、判断方法、性质及应用 1.学习目标 ⑴理解手性异构体和手性分子的概念，掌握手性分子的判断方法，了解手性分子在生命科学和药物合成等领域的应用。 ⑵通过对分子结构的分析和模型的观察，培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。 ⑶体会化学学科与生命科学、药物合成等领域的紧密联系，激发学生对化学学科的兴趣和学习热情。 2.重 点 ⑴手性异构体和手性分子的概念。 ⑵手性分子的判断方法，尤其是手性碳原子的判断。 3.难 点 ⑴理解手性分子的形成原因及本质，即分子的手性与分子结构的不对称性之间的关系。 ⑵对含有多个手性碳原子的分子的手性判断及对映异构体的确定。 4.核心素养 ⑴宏观辨识与微观探析：通过对分子手性的学习，从宏观现象入手，深入到微观分子结构层面，理解手性分子的结构特点和性质差异。 ⑵证据推理与模型认知：运用手性分子的判断方法，结合具体分子结构进行分析推理，建立手性分子的模型认知，并能运用模型解释相关现象。 ⑶科学精神与社会责任：了解手性分子在生命科学、药物合成等领域的重要应用，认识到化学学科对人类社会的重要贡献，培养学生的科学精神和社会责任感。 第一部分：课业知识精讲 一、手性异构体与手性分子的概念 1.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。 2.手性分子：具有手性异构体的分子叫做手性分子，如乳酸分子。 二、手性分子形成的条件 1.存在手性碳原子：一个碳原子上连有4个不同的原子或原子团，则该碳原子称为手性碳原子，用*C来标记，且手性碳原子必须是饱和碳原子。 2.分子镜像不能叠合：互为镜像的分子在三维空间里不能叠合才互为手性异构体。 三、手性分子的判断方法 1.实物与镜像法：观察实物分子与其镜像能否重合，如果不能重合，说明是手性分子，两种分子互称手性异构体。 2.手性碳原子判断法：观察有机物分子中是否有手性碳原子，如果有一个手性碳原子，则该有机物分子就是手性分子，具有手性异构体。但含有两个手性碳原子的有机物分子不一定是手性分子。 四、手性分子的性质及应用 1.性质差异：互为手性异构体的两个分子的性质不同，如它们的旋光性不同，对偏振光的旋转方向相反；在生物体内的生理活性也可能不同，往往一种具有较强的生理活性，而另一种则活性较弱或没有活性。 2.应用：在药物合成中，手性药物的不同对映异构体可能具有不同的药效，例如治疗帕金森病的左旋多巴，只有其左旋异构体具有显著的治疗效果；在不对称催化合成领域，手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成，可用于高效制备具有特定手性的化合物。 第二部分：重点专题突破 专题一：手性分子的判断 ①判断下列分子是否为手性分子：CH3CH(Cl)CH2CH3 。 答案：是手性分子。 解析：该分子中存在一个碳原子（与氯原子相连的碳原子），它连接了-CH3、-H、-CH2CH3、-Cl这四个不同的原子或基团，符合手性碳原子的定义，所以该分子是手性分子。 ②下列分子中，不是手性分子的是（ ） A. 乳酸：CH₃CH(OH)COOH B. 氨基乙酸：H₂NCH₂COOH C. 丙氨酸：CH₃CH(NH₂)COOH D. 葡萄糖：C6H12O6 答案：B 解析：手性分子是指其分子结构不能与它的镜像完全重合的分子。A 选项乳酸有手性碳原子，是手性分子；B 选项氨基乙酸中与羧基相连的碳原子连接了两个氢原子，不是手性分子；C 选项丙氨酸有手性碳原子，是手性分子；D 选项葡萄糖有多个手性碳原子，是手性分子。 ③判断乳酸、2-丁醇等分子是否为手性分子 。 答案：乳酸分子中有一个手性碳原子，是手性分子；2-丁醇分子中有一个手性碳原子，也是手性分子。 解析：观察分子中是否存在连有4个不同原子或基团的碳原子，若有则为手性分子。 专题二：手性碳原子的识别 ①找出HOCH2CH(OH)CH2OH中的手性碳原子个数 。 答案：0 个。 解析：此分子中的三个碳原子，其中两个分别连接了两个-H和一个-OH以及一个-CH2OH，另一个碳原子连接了两个-OH和两个-CH2OH，均不满足连接四个不同原子或基团的条件，所以手性碳原子个数为 0。 ②指出有机物如CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CHClCH2CH3中的手性碳原子。 答案：CH3CH(OH)CH2CH3中与羟基相连的碳原子是手性碳原子；CH3CHClCH2CH3中与氯原子相连的碳原子是手性碳原子。 解析：根据手性碳原子的定义，判断分子中是否存在连有4个不同原子或基团的饱和碳原子。 ③下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CH3CH2OH B. CH3CHO C. CH3CH(OH)COOH D. CH3COCH3 答案：C 解析：手性碳原子是指连有四个不同基团的碳原子。A 选项中没有连有四个不同基团的碳原子；B 选项同理；C 选项中与羟基相连的碳原子连有 -CH3、-H、-OH、-COOH 四个不同基团，是手性碳原子；D 选项中没有手性碳原子。 专题三：手性分子与对映异构体性质比较 ①下列关于手性分子和其对映异构体的化学性质说法正确的是（ ） A. 物理性质完全相同 B. 化学性质完全相同 C. 比旋光度数值相同，方向相反 D. 在非手性环境中化学性质相同 答案：D 解析：手性分子与其对映异构体的物理性质如熔点、沸点、溶解度等一般不同，A 错误；在非手性环境中化学性质基本相同，但在手性环境中化学性质可能不同，B 错误，D 正确；对映异构体的比旋光度数值相同，旋光方向相反，但这不是普遍提及的化学性质方面的特点，C 不符合题意。 ②简述手性分子与其对映异构体的物理性质和化学性质。 答案：手性分子与其对映异构体的物理性质如熔点、沸点、溶解度等一般不同，化学性质在非手性环境中基本相同，但在与手性试剂反应时可能不同。 解析：手性分子与其对映异构体的分子结构不同，导致物理性质可能存在差异；而在非手性环境中，化学性质通常相似，但与手性试剂反应时，由于手性匹配问题，可能表现出不同的反应活性。 ③下列物质不存在对映异构体的是（ ） A. CH₃CHClCH₂CH₃ B. CH₃CHBrCHBrCH₃ C. 新戊烷 D. CH₃CH(OH)COOH 答案：C 解析：A 选项有手性碳原子，存在对映异构体；B 选项有手性碳原子，存在对映异构体；C 选项新戊烷分子中没有手性碳原子，不存在对映异构体；D 选项有手性碳原子，存在对映异构体。 专题四：手性和分子结构互转 ①写出含有一个手性碳原子且分子式为C5H10O的醛的结构简式 。 答案：CH3CH2CH(CH3)CHO 解析：首先确定是醛类物质，即含有-CHO基团。要使分子含有一个手性碳原子且分子式为C5H10O，则其余部分为-CH3、-CH2CH3、-H连接在手性碳原子上，所以结构简式为CH3CH2CH(CH3)CHO 。 ②化合物CH3CH（OH）CH2CH3 中手性碳原子所连的最小基团是__________。 答案：-H 解析：在手性碳原子所连的四个基团 -CH3、-OH、-CH2CH3、-H 中，氢原子相对原子质量最小，是最小基团。 ③2 - 丁醇中手性碳原子所连的四个基团分别是_______、_______、________、_______。 答案：-CH3、-H、-OH、-CH2CH3 解析：2 - 丁醇中手性碳原子连有甲基、氢原子、羟基和乙基这四个不同的基团，这是手性碳原子具有手性的结构基础，也是其产生手性异构的原因。 专题五：对手性碳原子和手性分子定义的理解 ①下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性碳原子 B. 含手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子与其镜像分子互为同分异构体 D. 手性分子不一定能使偏振光发生偏转 答案：C 解析：A 选项，手性分子不一定含有手性碳原子，如某些联苯类化合物等也可能是手性分子，错误；B 选项，含有手性碳原子的分子不一定是手性分子，如果分子存在对称面等情况则不是手性分子，错误；C 选项，手性分子与其镜像分子不能重合，互为同分异构体，正确；D 选项，在现实测定中，可能因为仪器精密度低检测不出低浓度的手性分子，故手性分子不一定都能使偏振光发生偏转，只有对映异构体过量时才会观察到偏振光的偏转；但是手性分子固有性质决定了手性分子一定可以使偏振光偏转，与浓度无关，非手性分子一定不能使偏振光偏转，D错误。 ②下列说法中正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子一定能使偏振光发生旋转 C. 手性分子的对映异构体的化学性质一定相同 D. 手性分子的对映异构体的物理性质一定相同 答案：B 解析：A 选项，有手性碳原子不一定是手性分子，错误；C 选项，化学性质可能不同，错误；D 选项，物理性质如旋光性不同，错误；B 选项，手性分子一定能使偏振光发生旋转，正确。 ③下列关于手性和手性碳的说法正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子一定含有手性碳原子 C. 手性碳原子是指连接四个不同原子或基团的碳原子 D. 手性分子的性质与它的镜像分子的性质完全相同 答案：C 解析：A 选项，有手性碳原子的分子不一定是手性分子，如果分子有对称面等情况则不是，错误；B 选项，手性分子不一定含有手性碳原子，如某些不含碳的化合物也可能是手性分子，错误；C 选项，手性碳原子定义正确；D 选项，手性分子与其镜像分子性质不同，错误。 第三部分：课后专项训练 一、选择题 1. 下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CCl₂F₂ B. CH₃CH₂OH C. CH₃CH(OH)COOH D. CH₂=CHCH₃ 答案：C 解析：手性碳原子是指连有四个不同基团的碳原子。A 选项中碳原子连接的是两个氯原子和两个氟原子，不是手性碳原子；B 选项中与羟基相连的碳原子连接了两个相同的氢原子，不是手性碳原子；C 选项中与羟基相连的碳原子连接了甲基、羧基、氢原子和羟基，是手性碳原子；D 选项中没有连有四个不同基团的碳原子。 2. 下列说法不正确的是（ ） A. 互为手性异构体的分子互为镜像 B. 利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子 C. 手性异构体分子组成相同 D. 手性异构体性质相同 答案：D 解析：A 选项，手性异构体互为镜像，正确；B 选项，手性催化剂可以选择性地催化反应生成主要一种手性分子，正确；C 选项，手性异构体分子组成相同，只是结构不同，正确；D 选项，手性异构体性质不同，如在生物体内的活性等可能不同，错误。 3. 对于手性分子，下列说法正确的是（ ） A. 手性分子只有一个手性碳原子 B. 手性分子的对映异构体物理性质相同 C. 手性分子的对映异构体化学性质相同 D. 手性分子与其对映异构体互为同分异构体 答案：D 解析：A 选项，手性分子不一定只有一个手性碳原子，错误；B 选项，手性分子的对映异构体物理性质不同，如旋光度等，错误；C 选项，手性分子的对映异构体化学性质在某些反应中可能不同，错误；D 选项，手性分子与其对映异构体互为同分异构体，正确。 4. 下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CH₃CH₂CH₂CH₃ B. CH₃CH₂CH(CH₃)₂ C. CH₃CH(OH)CH₂CH₃ D. CH₃COCH₂CH₃ 答案：C 解析：C 选项中与羟基相连的碳原子是手性碳原子，其他选项没有手性碳原子。 5. 下列化合物中含有手性碳原子的是（ ） A. CH₃CH₂OH B. CH₃CHO C. CH₃CH(OH)CH₃ D. CH₃COOCH₂CH₃ 答案：C 解析：C 选项中与羟基相连的碳原子是手性碳原子，其他选项没有手性碳原子。 6. 下列说法中正确的是（ ） A. 有手性碳原子的化合物一定是手性分子 B. 手性分子一定能使偏振光发生偏转 C. 手性分子的对映异构体分子组成相同 D. 手性分子的对映异构体在所有化学反应中表现相同 答案：C 解析：A 选项，有手性碳原子不一定是手性分子，错误；B 选项，手性分子不一定都能使偏振光发生偏转，错误；C 选项，手性分子对映异构体分子组成相同，正确；D 选项，在某些反应中表现不同，错误。 7. 下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性碳原子 B. 含手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子与其镜像分子互为性质相同 D. 手性分子一定具有旋光性 答案：D 解析：A 选项，有些手性分子不一定含有手性碳原子，如某些联苯型化合物，错误；B 选项，含手性碳原子的分子如果有对称面等对称因素就不是手性分子，错误；C 选项，手性分子与其镜像分子是同分异构体，物理性质有差异，化学性质在非手性方面相同。错误；D 选项，手性分子能使偏振光的振动平面发生旋转，即一定具有旋光性，正确。 8. 下列关于手性和手性分子的说法正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子具有完全相同的组成和原子排列 C. 手性分子的性质与手性碳原子的存在无关 D. 互为手性分子的物质的物理性质完全相同 答案：B 解析：A 选项，有手性碳原子的分子不一定是手性分子，若有对称面等则不是，错误；B 选项，手性分子与其镜像分子组成和原子排列完全相同，正确；C 选项，手性分子的性质与手性碳原子有关，错误；D 选项，互为手性分子的物质物理性质不同，如旋光性不同，错误。 9. 下列说法正确的是（ ） A. 手性分子都有旋光性，旋光性是手性分子特有的性质 B. 含有手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子与非手性分子的化学性质在非手性方面不同 D. 互为手性异构体的分子，物理性质相同 答案：A 解析：B 选项，含有手性碳原子的分子不一定是手性分子，如内消旋体，错误；C 选项，手性分子与非手性分子化学性质在非手性方面相同，手性则不同。错误；D 选项，互为手性异构体的分子物理性质不同，错误。 10. 手性分子的对映异构体之间在生物活性等方面往往存在差异。下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中只含有手性碳原子 B. 手性分子的结构一定是不对称的 C. 手性分子与其镜像分子的化学性质完全相同 D. 手性分子的对映异构体之间在生理活性上可能有很大差异 答案：D 解析：A 选项，手性分子不一定只含手性碳原子，错误；B 选项，手性分子结构是不对称的，但表述不准确，应是没有对称面和对称中心等；C 选项，手性分子与其镜像分子化学性质可能不同，错误；D 选项，手性分子的对映异构体在生理活性上可能有很大差异，正确。 11. 下列分子中，属于手性分子的是（ ） A. 乙烷 B. 乙醇 C. 乳酸 D. 苯 答案：C 解析：乳酸分子中有手性碳原子，是手性分子，乙烷、乙醇、苯分子都不是手性分子。 12. 下列关于手性的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性原子 B. 手性分子的对映异构体的化学性质完全相同 C. 手性分子与其镜像分子互为同系物 D. 手性分子的对映异构体在某些物理性质上有差异 答案：D 解析：A 选项，不一定含手性原子，可能是某些基团的空间排列导致手性，错误；B 选项，化学性质可能不同，错误；C 选项，不是同系物，错误；D 选项，对映异构体在某些物理性质如旋光性上有差异，正确。 13. 手性分子在药物合成中有重要意义。下列有关手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子的结构一定是完全不对称的 B. 手性分子的对映异构体在生物体内的作用可能不同 C. 手性分子中所有原子都不在同一平面上 D. 手性分子一定含有手性碳原子 答案：B 解析：A 选项，不是完全不对称，是没有对称面和对称中心等；C 选项，不一定所有原子都不在同一平面，错误；D 选项，不一定含有手性碳原子，错误；B 选项，手性分子的对映异构体在生物体内作用可能不同，正确。 14. 下列关于手性分子的描述正确的是（ ） A. 手性分子就是含有手性碳原子的分子 B. 手性分子与其镜像分子的物理性质完全相同 C. 手性分子的对映异构体在生理活性上可能有很大差异 D. 手性分子在化学反应中只能生成一种产物 答案：C 解析：A 选项，手性分子不一定含有手性碳原子；B 选项，物理性质如旋光性不同；D 选项，手性分子在某些反应中可能生成不同比例的对映异构体；C 选项，手性分子的对映异构体在生理活性上可能有很大差异，正确。 15. 下列关于手性和手性分子的叙述中，错误的是（ ） A. 手性分子中可能含有多个手性碳原子 B. 利用手性催化剂可选择性地合成手性分子 C. 手性分子与其镜像分子互为同分异构体 D. 手性分子的对映异构体的物理性质完全相同 答案：D 解析：手性分子的对映异构体物理性质如旋光性等不同，不是完全相同。 16. 下列关于手性分子的说法正确的是（ ） A. 手性分子中一定含有手性碳原子 B. 含手性碳原子的分子一定是手性分子 C. 手性分子的结构一定是对称的 D. 手性分子的性质有时会有差异 答案：D 解析：A 选项，手性分子不一定含有手性碳原子，如某些不含碳的分子也可能有手性；B 选项，含手性碳原子的分子不一定是手性分子，若分子存在对称面等情况则不是手性分子；C 选项，手性分子结构是不对称的；D 选项，手性分子的性质如旋光性等会有差异，正确。 17. 下列关于手性分子的叙述错误的是（ ） A. 手性分子存在同分异构现象 B. 手性分子和它的镜像分子具有相同的性质 C. 手性分子中可能存在手性碳原子 D. 利用手性催化剂合成可得到或主要得到一种手性分子 答案：B 解析：手性分子和它的镜像分子互为对映异构体，性质如旋光性等不同，B 错误。 18. 下列说法不正确的是（ ） A. 互为手性异构体的分子互为镜像 B. 利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子 C. 手性异构体分子组成相同 D. 手性异构体性质相同 答案：D 解析：手性异构体性质如旋光性、在生物体内的活性等不同，D 错误。 19. 下列关于手性分子的说法中，错误的是（ ） A. 手性分子具有旋光性 B. 手性分子与其镜像分子互为对映异构体 C. 手性分子中的碳原子一定是饱和碳原子 D. 手性分子中可能存在多个手性碳原子 答案：C 解析：手性分子中的手性碳原子不一定是饱和碳原子，可能含有双键或三键。C 错误。 20. 下列关于手性的说法正确的是（ ） A. 有手性碳原子的分子一定是手性分子 B. 手性分子一定能使偏振光发生旋转 C. 手性分子的对映异构体在非手性环境中性质相同 D. 手性分子中原子的排列顺序一定是不对称的 答案：B 解析：A 选项，有手性碳原子的分子不一定是手性分子，若有对称面等则不是；B 选项，手性分子在一定条件下能使偏振光发生旋转；C 选项，在非手性环境中对映异构体化学性质相同，物理性质略有差异，如：熔沸点，溶解度等。错误；D 选项，是分子整体结构不对称，不是原子排列顺序。 二、填空题 1. 手性碳原子是指连有_____________________________________的碳原子。 答案：四个不同原子或原子团 解析：这是手性碳原子的定义，只有连有四个不同原子或原子团的碳原子才具有手性，会使分子产生手性异构现象。 2. 乳酸的结构简式为 CH3CH(OH)COOH，其中的手性碳原子是从左向右第_____个碳原子。 答案：2 解析：乳酸分子中第 2 个碳原子连有 -CH3、-H、-OH、-COOH 四个不同基团，所以是手性碳原子。 3. 一个手性分子与其镜像分子互为__________________异构体。 答案：对映 解析：手性分子与其镜像分子在空间排列上呈对映关系，它们的分子式相同，但结构互为镜像，所以互为对映异构体，在旋光性等性质上有差异。 4. 对于手性分子 ，若将其中一个手性碳原子上的 -OH 与 -H 交换位置，则得到的分子与原分子__________（填“是”或“不是”）同一物质。 答案：不是 解析：交换手性碳原子上的基团会改变分子的构型，得到的是原分子的对映异构体，不是同一物质。 5. 若分子中存在对称面或对称中心，则该分子________（填“是”或“不是”）手性分子。 答案：不是 解析：对映异构属于立体异构，非平面异构；手性分子的结构是不对称的，如果存在对称面或对称中心等对称元素，分子就不是手性分子，因为其镜像可以与自身重合。 6. 手性分子在生物体内的活性往往__________（填“相同”或“不同”）。 答案：不同 解析：手性分子的对映异构体在生物体内与生物大分子的作用位点和方式可能不同，所以其生物活性往往不同，例如某些药物的不同对映异构体在治疗效果和副作用上有很大差别。 7. 某化合物只含有1个手性碳原子，其杂化方式是__________。 答案：sp3 解析：手性碳原子为饱和碳原子，形成四个单键，所以是 sp3 杂化，这种杂化方式使得碳原子能够连接四个不同的原子或基团，从而产生手性。 8. 手性分子在药物合成中具有重要意义，因为不同手性的药物分子在生物体内的__________________可能不同。 答案：生理活性（药效或、药理作用等，合理即可） 解析：很多药物分子是手性分子，其不同的手性异构体在生物体内与受体的结合能力、作用方式等不同，从而导致药效、毒性等药理作用可能不同。 9. 手性催化剂可用于合成__________________（填“一种”或“多种”）手性分子。 答案：一种或主要一种 解析：手性催化剂具有选择性，能够使反应朝着生成一种或主要生成一种手性分子的方向进行，这在药物合成等领域有重要应用，可以提高目标手性药物的纯度和产率。 10. 手性分子的对映异构体在物理性质上除了__________不同外，其他物理性质可能相同。 答案：旋光性 解析：手性分子的对映异构体在熔点、沸点等物理性质上可能相同，但旋光性一定不同，一个对映异构体使偏振光左旋，另一个则使偏振光右旋。 第 1 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $$