2.2.3 分子的空间结构与分子性质 课件- 2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

第2章 微粒间的相互作用于物质性质 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 是一种重要物质。大气高空的臭氧层；保护了 地球生物的生存；空气质量预报中臭氧含量是空气质量的重要指标；它还是有机合成的氧化剂、替代氯气的净水剂…… 臭氧分子的空间结构与水分子的相似， 臭氧分子中的共价键是极性键， 臭氧分子有极性，但很微弱。 仅是水分子极性的28%。 其中心氧原子是呈正电性的， 而端位的两个氧原子是呈电负性的。 【思考】什么是分子的极性？ 2 1.能从共用电子对是否发生偏移的角度认识键的极性的实质是成键原子分别带正电和负电。 2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子。 3.结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 1.能从微观角度理解共价键的极性和分子极性的关系。（宏观辨识与微观探析） 2.通过键的极性对物质性质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型。（证据推理与模型认知） 体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养， 让我们一起 吧！ 进 走 课 堂 共价键的极性 极性共价键 非极性共价键 成键原子 电子对 成键原子的电性 存在 不同种元素的原子 同种元素的原子 发生偏移 不发生偏移 共价键化合物(如HCl、H2O等)和部分离子化合物(如NaOH等） 非金属单质(如P4、O2等)和部分共价化合物(如H2O2中O-O等） 一个原子呈正电性(δ＋)， 一个原子呈负电性(δ－) 电中性 【复习回顾】 5 交流研讨 对称性普遍存在于自然界。例如五瓣对称的梅花、桃花,六瓣对称的水仙花、雪花(轴对称或中心对称);建筑物和动物的镜面对称;美术与文学中也存在很多对称的概念。 对称的雪花对称的雪花 自然界中的 对称性 阅读教材了解 分子中的原子排布与对称性。 分子对称性与分子的许多性质如极性、旋光性及化学性质都有关 1.分子中的原子排布与对称性 ⑴对称分子 依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。 思考：这两个分子是完全相同的么？ 两个分子都不是对称分子，没有对称轴和对称面，但是互为镜像。 左手和右手不能重叠 左右手互为镜像 阅读教材了解 分子中的手性异构体和手性分子。 具有完全相同的 和 的一对分子，如同左手和右手一样互为 ，却在三维空间里不能 ，互称手性异构体(或对映异构体）。 （2）分子的手性 有__________________ 的分子。 组成 原子排列 镜像 叠合 手性异构体 1.手性异构体 2.手性分子 3.分子的手性判断 (1)判断方法：有机物分子中是否存在 。 (2)手性碳原子：连接四个互不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。用*C来标记。具有手性的有机物，是因为其含有手性碳原子。 手性碳原子 4.分子的手性意义 手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用。对于手性药物,一个异构体可能是有效的,而另一个异构体可能是无效甚至是有害的。 观察与思考 分子的极性又是根据什么来判定呢？阅读教材，了解分子的极性。 在一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,在另一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液流。 (1)你会观察到什么现象? (2)你会得到什么结论?原因是什么? (1)四氯化碳液流方向不变,水流方向发生改变。 (2)四氯化碳液流与橡胶棒无电性作用,水流与橡胶棒之间有电性作用。因为四氯化碳是非极性分子,分子中无正极和负极之分;水分子是极性分子,水分子中存在带正电荷的正极和带负电荷的负极。 分子的极性又是根据什么来判定呢？ 分子极性的判断方法 1.双原子分子 取决于成键原子之间的共价键是否有极性 2.多原子分子(ABm型) 取决于分子的空间构型 Cl Cl 共用电子对 Cl Cl 2个Cl原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，整个分子的电荷分布均匀，所以为非极性分子。 只含有非极性键的双原子分子因为共用电子对无偏向，所以分子是非极性分子 1.双原子分子 HF分子中，共用电子对偏向F原子，所以F原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，所以为极性分子。 δ＋ δ－ 所以极性键结合的双原子分子为极性分子 H Cl H Cl 共用电子对 【小结】 双原子分子是否为极性分子取决于成键原子之间的共价键是否有极性 多原子分子P4和C60是极性分子还是非极性分子？ P : P : P : P : C60 【小结】完全由非极性键组成的多原子分子一定是非极性分子。 思考 180° F1 F2 F合＝0 O O C CO2 2.多原子分子(ABm型) C=O键是极性键，但从分子总体而言CO2是直线型分子，两个C=O键是对称排列的，两键的极性互相抵消（ F合=0），所以整个分子没有极性，电荷分布均匀，是非极性分子。 从向量的角度理解分子的极性 H O H 104.5º F1 F2 F合≠0 O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是V形结构，两个O-H键的极性不能抵消（ F合≠0），∴整个分子电荷分布不均匀，是极性分子 H2O H H H N NH3： 107º3' 三角锥形，不对称，键的极性不能抵消，是极性分子。 分子的极性判断 若分子中共价键的极性的向量和等于0，则为非极性分子，如BF3、CH4等。 （1）从向量的角度理解分子的极性 归纳总结 （2）正负电荷是否重合 20 (3)化合价法 ABn型分子中 中心原子化合价的绝对值 该元素的价电子数 = 该分子为非极性分子 分子的空间结构中心对称 直线形 平面正三角形 正四面体 …… 21 ABn型分子中 中心原子化合价的绝对值 该元素的价电子数 ≠ 该分子为极性分子 分子的空间结构不中心对称 V形 三角锥形 四面体 …… (3)化合价法 22 分 子 极性分子 非极性分子 正电中心与负电中心不重合 化学键的极性的向量和不等于零 正电中心与负电中心重合 化学键的极性的向量和等于零 只含非极性键的分子 含有极性键的分子 向量和不等于零 向量和等于零 一定是 23 分子极性对性质的影响 分子的极性会影响分子的性质。 ①在相对分子质量相同的情况下,极性分子比非极性分子有更高的沸点。 ②极性分子易溶于极性溶剂,如氨、乙醇等极性分子易溶于水;非极性分子易溶于非极性溶剂,这就是我们常说的“相似相溶”原理中的一种类型。如油脂、石油的成分难溶于水,而溶于非极性或极性较小的溶剂。 共价键 极性键 非极性键 极性分子 非极性分子 空间结构不对称 空间结构对称 空间结构对称 对化学性质的影响 共价化合物 25 1.下列分子中，属于非极性分子的是( 　) A.SO2 B.NH3 C.BBr3 D.COCl2 C 2.下列分子是极性分子的是 (　　) A.PCl3 B.SO3 C.BF3 D.CS2 A 3.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是( ) A.CH4和Br2 B.NH3和H2O C.H2S和CCl4 D.CO2和HCl B 4.NF3分子中的中心原子采取sp3杂化，下列有关叙述正确的是(　) A.NF3分子的空间结构为三角锥形 B.NF3分子的空间结构为平面三角形 C.NF3分子的N—F键夹角与CH4分子中的C—H键的夹角相等 D.NF3分子是非极性分子 A 5.下列叙述正确的是(　　 ) A.NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心 B.CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心 C.H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 D.CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央 C $$