14 第2章 第2节 第3课时 分子的空间结构与分子性质(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课件(鲁科版)

第3课时　分子的空间结构与分子性质 (基础课) 第2章　微粒间相互作用与物质性质 第2节　共价键与分子的空间结构 旧知 回顾 2．CH4是正四面体形，BF3是平面三角形，CO2是直线形，这些分子对称程度较高；NH3是三角锥形，H2O是角形，这些分子的对称程度较低。 3．卤素单质不易溶于水，易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂。 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 必备知识 自主预习 一、分子中的原子排布与对称性 1．对称分子 (1)概念 依据______的旋转或借助______的反映能够复原的分子。 (2)性质 具有____性。 (3)与分子性质的关系 分子的许多性质如____、旋光性等都与分子的对称性有关。 对称轴 对称面 对称 极性 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 想一想　(1)什么是对称轴？举例说明。 提示：以甲烷分子为例，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。 (2)什么是对称面？举例说明。 提示：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。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 2．手性分子 旋光性 在光通过某些化合物时，光波振动的方向会________________，这种性质称为旋光性 手性 具有旋光性的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____，因而称这类分子表现出手性 手性分子 具有____的分子叫作手性分子 旋转一定 的角度 重叠 手性 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 不对称碳原子 对于仅通过____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，这个碳原子称为不对称碳原子 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、异构体的生物活性和毒副作用； ③药物的不对称合成 单键 不相同 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)所有的分子都有一定的对称性。 (　　) (2)对称分子都具有旋光性。 (　　) (3)对称分子一定与物质化学性质有关。 (　　) × × × 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 二、分子中的电荷分布与极性 1．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液流 现象 四氯化碳液流方向____ 水流方向________ 不变 发生改变 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 结论 四氯化碳液流与橡胶棒之间__电性作用 水流与橡胶棒之间__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 无 有 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 2．极性分子和非极性分子 类别 极性分子 非极性分子 概念 分子内存在__________的分子 分子内不存在____________的分子 双原子分子 分子内含____键 分子内含______键 多原子分子 分子内含____键，分子空间结构______ 分子内只含______键或分子空间结构对称 正、负两极 正、负两 极 极性 非极性 极性 不对称 非极性 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 3．分子极性的判断 (1) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) (2) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 4．分子的极性与分子的性质 (1)影响熔、沸点 在相对分子质量相同的情况下，极性分子构成的物质比非极性分子构成的物质具有____的沸点。 (2)影响溶解度 极性分子易溶于__性溶剂，非极性分子易溶于____性溶剂。 更高 极 非极 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 想一想　NH3、CH4、H2O、CO2四种分子正、负电荷重心重合的是哪些？正、负电荷重心不重合的是哪些？ 提示：NH3、CH4、H2O、CO2四种分子正、负电荷重心重合的是CH4和CO2，正、负电荷重心不重合的是NH3、H2O。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 关键能力 情境探究 [情境探究] 手性分子的判断及应用 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 1．有人说“手性分子和镜像分子完全相同，能重合”，对吗？二者什么关系？ 提示：不对。手性分子化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。一个手性分子和它的镜像分子互为对映异构体。 2．构成不对称碳原子的条件是什么？ 提示：与碳原子连接的四个原子或基团均不相同。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) [归纳总结] 1．对映异构体与手性分子 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重叠，互为对映异构体。有对映异构体的分子叫作手性分子。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 2．手性分子的成因 当四个不同的原子或基团连接在同一个碳原子上时，这个碳原子是不对称碳原子。例如，CHBrClF是一个简单的手性分子，如图1所示的两个分子互为镜像。又如，丙氨酸分子(不对称碳原子上连接—H、—CH3、—NH2、—COOH)的手性如图2所示。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 3．手性分子的应用 生产手性药物必须把对映异构体分离开，因为对映异构体药物分子中往往是一种能治病、没有毒副作用，而另一种却有毒副作用。按照获得2001年诺贝尔化学奖的三位科学家的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的对映异构体，这种独特的合成方法称为手性合成。手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成。手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) [能力达成] 1．下列物质中，具有旋光性的是(　　) A．甲烷(CH4) B．乙酸(CH3COOH) C．乙醇(C2H6O) D．乳酸(CH3CHOHCOOH) √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) D　[甲烷分子中C原子连接4个相同的H原子，故甲烷中没有不对称碳原子，A错误；乙酸分子中没有不对称碳原子，B错误；乙醇分子中，没有不对称碳原子，C错误；CH3CHOHCOOH中2号碳原子上分别连有甲基、羟基、氢原子、羧基四种基团，属于不对称碳原子，具有旋光性，D正确。] 2．(双选)关于丙氨酸的说法正确的是(　　) A．Ⅰ和Ⅱ的结构和性质完全不相同 R．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的 分子极性 C．Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体 D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) CD　[Ⅰ与Ⅱ互为对映异构体，具有相同的官能团，故A错误；Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，均为极性分子，分子极性相同，故B错误；二者分子式相同、结构不同，Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体，故C正确；Ⅰ和Ⅱ中化学键、官能团均相同，化学键的种类与数目完全相同，故D正确。] 3．莽草酸的结构简式如图所示，其分子中不对称碳原子的个数为 (　　) A．1 B．2 C．3 D．4 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) [情境探究] 分别在两个水槽中盛水和CCl4，再分别滴入一滴苯和水，然后用条形磁铁接近液面，并缓慢移动，水滴跟着移动，而苯滴不移动。 判断分子极性的方法 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 1．产生上述实验现象的原因是什么？ 提示：苯分子的空间结构对称，因此电荷分布均匀，为非极性分子；水分子的空间结构不对称，因此电荷分布不均匀，为极性分子。 2．极性分子中一定含有极性键，一定不含非极性键吗？ 提示：极性分子中一定含有极性键，也可能存在非极性键。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) [归纳总结] 1．根据分子的对称性判断分子极性 分子结构对称，正电荷重心和负电荷重心重合，则为非极性分子，正、负电荷重心不重合，则为极性分子。 2．根据键的极性判断分子极性 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 3．判断ABn型分子极性的经验规律 (1)化合价法：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，否则为极性分子。 (2)孤电子对法：若中心原子有孤电子对则为极性分子，否则为非极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 4．常见分子极性与非极性的判断 分子类型 键的极性 分子对称性 分子极性 代表物 双原子分子 A2 非极性键 直线形 (对称) 非极性 H2、O2、 Cl2、N2等 AB 极性键 直线形 (不对称) 极性 HF、HCl、 CO、NO等 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 分子类型 键的 极性 分子对称性 分子 极性 代表物 三原子分子 A2B (或AB2) 极性键 直线形 (对称) 非极性 CO2、CS2等 (键角180°) 极性键 角形 (不对称) 极性 H2O(键角104.5°)、 SO2(键角119.5°)等 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 分子类型 键的 极性 分子对称性 分子 极性 代表物 四原子分子 AB3 极性键 平面三角形 (对称) 非极性 BF3、BCl3等 极性键 三角锥形 (不对称) 极性 NH3(键角107.3°)等 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 分子类型 键的 极性 分子对称性 分子 极性 代表物 五原子分子 AB4 极性键 正四面体形 (对称) 非极性 CH4、CCl4 (键角 109°28′)等 ABnC4－n (n<4且 为整数) 极性键 四面体形 (不对称) 极性 CHCl3、 CH2Cl2等 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) [能力达成] 1．已知BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，则BeCl2属于(　　) A．由极性键构成的极性分子 B．由极性键构成的非极性分子 C．由非极性键构成的极性分子 D．由非极性键构成的非极性分子 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) B　[BeCl2中Be—Cl键是不同元素形成的共价键，为极性键，两个Be—Cl键间的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷重心与负电荷重心重合，BeCl2属于非极性分子，故BeCl2是由极性键构成的非极性分子，B项正确。] 2．“相似相溶”原理：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实不能用“相似相溶”原理解释的是(　　) A．HCl易溶于水 B．I2易溶于CCl4 C．Cl2可溶于水 D．NH3难溶于苯 C　[Cl2为非极性分子，H2O为极性分子，Cl2可溶于水不能用“相似相溶”原理解释。] √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 3．(双选)已知以下信息： ①臭氧分子的结构为角形(如图) ②臭氧分子中正电荷和负电荷重心不重合 ③臭氧在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度 请根据上述信息判断下列说法正确的是(　　) A．臭氧分子为极性分子 B．臭氧分子为非极性分子 C．臭氧分子的极性很大 D．臭氧分子的极性很微弱 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) AD　[由于分子中正电荷和负电荷重心不重合，说明臭氧分子为极性分子；由于四氯化碳为非极性分子、水为极性分子，根据分子的溶解性规律，臭氧在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，说明臭氧分子的极性微弱。] [教材链接] [教材　观察·思考] 双氧水是一种医用消毒杀菌剂。已知H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答： 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) (1)写出H2O2的电子式，分析H2O2分子中共价键的种类有哪些？ (2)H2O2分子中正电荷、负电荷重心是否重合？H2O2属于极性分子还是非极性分子？ (3)极性分子和非极性分子有何区别？ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) [答案]　(1)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)不重合。H2O2属于极性分子。 (3)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。 学习效果 随堂评估 1．下图中两分子的关系是(　　) A．互为同分异构体 B．是同一种物质 C．是手性分子 D．互为同系物 2 4 3 题号 1 5 √ B　[本题很容易看成镜面对称结构而选择手性分子，但根据手性分子的判断方法根本找不到不对称碳原子，所以不是手性分子；分子相同，结构相同，是同一种物质。] 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 2 4 3 题号 1 5 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 2 4 3 题号 1 5 2 4 3 题号 1 5 2 4 3 题号 1 5 3．用一带静电的有机玻璃棒分别靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示，下列关于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 √ B　[有机玻璃棒带电，靠近纯液体流后，B液体流发生偏移，说明B的分子有极性，故A是非极性分子，B是极性分子。] 2 4 3 题号 1 5 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 4．(双选)A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体；B的水溶液常用于医用消毒；C有臭鸡蛋气味；D为烃。下列判断错误的是(　　) A．A的键长在同主族单质中最短 B．B为非极性分子，分子中同时含有极性键和非极性键 C．C分子呈直线形 D．D分子中有7个σ键 √ √ 2 4 3 题号 1 5 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) 5．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是________。 (2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是________。 (3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是_________。 N2 CS2 CH4 (4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是________。 (5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是__________________。 NH3　 NH3、H2O、 CH4 2 4 3 题号 1 5 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3课时　分子的空间结构与分子性质(基础课) [解析]　HF是含有极性键的双原子分子，为极性分子；H2O中氧原子采取sp3杂化，与氢原子形成极性键，为极性分子；NH3中有极性键，氮原子采取sp3杂化，呈三角锥形结构；CS2与CO2相似，是以极性键结合的直线形非极性分子；CH4中碳原子采取sp3杂化与氢原子形成极性键，呈正四面体形结构，为非极性分子；N2是由非极性键结合的非极性分子。 2 4 3 题号 1 5 $$