专题4 第一单元 第3课时 分子的极性和手性分子-【名师导航】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word(苏教版)
2026-01-15
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修2 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一单元 分子的空间结构 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 622 KB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-15 |
| 作者 | 山东众旺汇金教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 名师导航·高中同步 |
| 审核时间 | 2025-11-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54839426.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中化学讲义聚焦分子的极性和手性分子核心知识点,基于分子空间结构和键的极性系统梳理极性分子与非极性分子的判断方法,关联物质溶解性等性质,延伸至手性分子的结构特征、手性碳识别及药物应用,构建完整知识脉络。
资料以问题驱动探究(如磷化氢与氨气的键角、溶解性对比分析)和表格归纳分子类型与极性关系,培养科学思维与模型认知能力。通过手性分子判断例题及分层练习,助力课中互动教学与课后查漏补缺,联系药物研究体现科学态度与责任,提升学习实效。
内容正文:
第3课时 分子的极性和手性分子
学习
任务
1.能依据分子的空间结构和键的极性判断分子的极性。
2.能根据分子的极性预测其溶解性。
3.能描述手性分子的结构特征和性质特点。
4.认识手性分子在药物研究中的重要作用。
一、分子的极性
1.极性分子和非极性分子
(1)极性分子:正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。如HCl、CO、NH3等。
(2)非极性分子:正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。如H2、CO2、CH4等。
2.分子极性的判断方法
(1)双原子分子
相同元素原子构成的单质分子,分子的正、负电荷重心相重合,为非极性分子。
不同元素原子构成的双原子分子,分子的正、负电荷重心不相重合,为极性分子。
(2)多原子分子
如果形成分子的共价键均为非极性键,并且分子的正、负电荷重心重合,为非极性分子。
如果形成分子的共价键为极性键,若分子空间结构为对称结构,则为非极性分子,如CO2;若分子空间结构为非对称结构,则为极性分子,如H2O。
3.分子的极性对物质性质的影响
(1)分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质有显著的影响。一般情况下,极性分子的熔、沸点比非极性分子的熔、沸点高。
(2)相似相溶规则
一般情况下,由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂,如NH3易溶于水;由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂,如I2易溶于CCl4。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子。 (√)
(2)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。 (×)
(3)非极性分子只能是双原子单质分子。 (×)
(4)非极性分子中一定含有非极性键。 (×)
二、手性分子
1.手性异构体和手性分子
组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像(对映异构),在三维空间里不能重叠的一对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。
2.手性碳原子
当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时,形成的化合物存在手性异构体。其中,连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
3.手性异构体的性质
一对手性异构体的物理性质(如沸点、熔点、密度等)基本相同,但它们的旋光性和生理作用往往不同。
下列分子是手性分子吗?若是,用*标出手性碳原子。
(1)(CH3)2CHCOOH
(2)CHBrCl2
(3)CH3CH2COOH
(4)CH3CH(NH2)COOH
[答案] (1)不是 (2)不是 (3)不是 (4)是 CH3H(NH2)COOH
分子极性的理解与应用
磷化氢,又名膦,分子式:PH3,是一种无色、剧毒、有芥末和大蒜的特有气味、易燃的气体,不溶于热水,微溶于冷水,溶于乙醇、乙醚。磷化氢作用于细胞酶,影响细胞代谢,使人窒息。其主要损害神经系统、呼吸系统、心脏、肾脏及肝脏。 储存于钢瓶内的液化压缩气体。
[问题1] 磷化氢分子中,磷原子价电子对数为多少?磷原子采用怎样的杂化方式?
提示:4;sp3。
[问题2] 磷化氢分子和氨气分子的空间结构相同,二者键角大小关系如何?解释原因。
提示:键角:磷化氢分子小于氨气分子,电负性:N>P,键长:P—H>N—H,成键电子对斥力:N—H>P—H,由于孤电子对对成键电子对的排斥造成键角:磷化氢分子小于氨气分子。
[问题3] 磷化氢分子和氨气分子是极性分子还是非极性分子?
提示:极性分子。
[问题4] N、P属于同主族元素,磷化氢不溶于热水,微溶于冷水,溶于乙醇、乙醚;氨气极易溶于水,难溶于乙醇、乙醚。解释二者溶解性差异的原因。
提示:氨气分子与水分子之间形成氢键,磷化氢分子不能与水分子形成氢键。磷化氢的极性小于氨气,故能溶于乙醇、乙醚。
分子极性的判断方法
1.双原子分子
分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性。以极性键结合的双原子分子是极性分子,以非极性键结合的双原子分子是非极性分子。
2.多原子分子
分子的极性取决于分子的空间结构,与键的极性无关。若分子的空间结构是对称的,则是非极性分子,如CH4、CO2、BF3;若分子的空间结构是不对称的,则是极性分子,如NH3、H2O、CCl3F、CH2Cl2。
3.根据中心原子的价电子参与成键情况判断
(1)常见的多原子分子,若中心原子的价电子全部参与成键,形成的分子空间结构往往是对称的,该分子是非极性分子,如三原子分子CO2、CS2(直线形)、四原子分子BF3(平面三角形)、五原子分子CH4、CCl4(正四面体形)以及C2H2、C2H4、C6H6等都是非极性分子。
(2)若中心原子有不参与成键的电子,形成的分子空间结构往往是不对称的,其分子是极性分子。如H2O、H2S、SO2(V形),NH3(三角锥形)。
(3)空间结构对称,但化学键不等性的分子也是极性分子。如CH3Cl、C6H5Br等。
4.具体关系和实例
分子
类型
分子空
间结构
键角
键的
极性
分子
极性
常见
物质
A2
直线形
(对称)
—
非极
性键
非极性
分子
H2、O2、
N2等
AB
直线形
(非对称)
—
极性键
极性
分子
HX、CO、
NO等
AB2
直线形
(对称)
180°
极性键
非极性
分子
CO2、
CS2等
A2B
V形
(不对称)
—
极性键
极性
分子
H2O、
H2S等
AB3
正三角
形(对称)
120°
极性键
非极性
分子
BF3、
SO3等
三角锥形
(不对称)
—
极性键
极性
分子
NH3、
PCl3等
AB4
正四面体
形(对称)
109°28′
极性键
非极性
分子
CH4、
CCl4等
1.下列选项中,键的极性相同,分子极性也相同的是( )
A.H2O、CO2 B.PCl3、SO3
C.BF3、NF3 D.COCl2、CH2O
D [H2O和CO2中的键均为极性键,H2O是极性分子,CO2是非极性分子,故A错误; PCl3、SO3中的键均为极性键,PCl3是极性分子,SO3是非极性分子,故B错误;BF3、NF3中的键均为极性键,BF3是非极性分子,NF3是极性分子,故C错误;COCl2、CH2O中的键均为极性键,其分子均为极性分子,故D正确。]
2.镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态,呈正四面体结构 。则下列可作为溶解溶剂是( )
A.水 B.四氯化碳
C.盐酸 D.氯化钠溶液
B [Ni(CO)4是无色挥发性液体,熔点低,说明分子晶体,呈正四面体结构,说明 是非极性分子,根据 “相似相溶规则”,溶于四氯化碳,选B。]
3.下列说法不正确的是( )
A.乳酸分子()是手性分子
B.水蒸气、液态水和冰中均存在氢键
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2
D.酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH3COOH是因为Cl原子为吸电子基,使得O—H键极性增强,易电离出H+
B [碳原子周围有4个不同的原子或基团,该碳原子为手性碳原子,乳酸分子()中与羟基相连的碳原子是手性碳原子,乳酸分子是手性分子,故A正确;液态水和冰中均存在氢键,水蒸气中水分子间距离较大,分子间不能产生氢键,故B不正确;根据“相似相溶规则”,硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2,故C正确; 酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH3COOH是因为Cl原子为吸电子基,使得O—H键极性增强,易电离出H+,故D正确。]
4.下列对分子性质的解释中,不正确的是( )
A.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶规则”解释
B.过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子
C.水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
D.青蒿素的分子式为C15H22O5,结构如图所示,该分子中包含7个手性碳原子
C [碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,甲烷属于非极性分子,难溶于极性溶剂水,所以都可用“相似相溶规则”解释,A正确;过氧化氢中含有极性键O—H和非极性键O—O,其正电荷重心和负电荷重心不相重合,属于极性分子,B正确;水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有的H—O键非常稳定,与分子间氢键无关,C不正确;手性碳原子连接的4个原子或基团互不相同,根据青蒿素的结构图,可知该分子中包含7个手性碳原子,如图:,D正确。]
1.根据已知的分子极性对其空间结构判断正确的是( )
选项
A
B
C
D
化学式
H2O
O2F2
BF3
SF4
分子极性
极性
极性
非极性
极性
空间结构
直线形
直线形
平面正
三角形
正四面
体形
C [H2O是极性分子,则它的空间结构不是直线形,A错误;O2F2是极性分子,则它的空间结构不是直线形,B错误;SF4是极性分子,则它的空间结构不是正四面体形,D错误。]
2.下列事实中不可以用“相似相溶规则”说明的是( )
A.HCl易溶于水 B.I2易溶于CCl4
C.Cl2可溶于水 D.I2易溶于苯
C [一般情况下,由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂,由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂,HCl是极性分子,I2、Cl2是非极性分子,H2O是极性溶剂,苯、CCl4是非极性溶剂,所以HCl易溶于水,I2易溶于苯、CCl4,C项符合题意。]
3.手性分子是指在分子结构中,当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或基团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是( )
A [HOOC—H2—CHOH—COOH中*号碳原子上连有两个一样的氢原子,不是手性碳原子,故A符合题意;中*号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、甲基、羧基和氨基,是手性碳原子,故B不符合题意;
中*号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、—CH2OH、羟基以及剩余的取代基,是手性碳原子,故C不符合题意;中*号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、—CH2OH、羟基以及醛基,是手性碳原子,故D不符合题意。]
4.一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法:CO2+4H2CH4+2H2O。下列有关CO2、CH4的说法正确的是( )
A.CO2的空间结构是V形
B.电负性由大到小的顺序是O>C>H
C.CH4是极性分子
D.CO2转化为CH4利用了CO2的还原性
B [CO2的中心碳原子价电子对数目为2,为sp杂化,空间结构是直线形,A错误;非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性由大到小的顺序是O>C>H,B正确;CH4是由极性键构成的非极性分子,C错误;CO2转化为CH4,C元素的化合价由+4价变为-4价,利用了CO2的氧化性,D错误。]
5.Ⅰ.有以下物质:①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4。
(1)只含有极性键的是________(填序号,下同)。
(2)只含有非极性键的是________。
(3)既含有极性键又含有非极性键的是_______________。
(4)只含有σ键的是________。
(5)既有σ键又有π键的是________。
(6)属于极性分子的是________。
(7)属于非极性分子的是________。
Ⅱ.COCl2分子的结构式为,COCl2分子内含有________(填字母)。
A.4个σ键
B.2个σ键、2个π键
C.2个σ键、1个π键
D.3个σ键、1个π键
[解析] Ⅰ.(1)由不同种非金属元素形成的共价键是极性键,则只含有极性键的是①③。
(2)由同种非金属元素形成的共价键是非极性键,则只含有非极性键的是②④。
(3)既含有极性键又含有非极性键的是⑤。
(4)单键都是σ键,双键或三键中既有σ键也有π键,所以只含有σ键的是①②③。
(5)既含有σ键又含有π键的是④⑤。
(6)分子中各键全部为非极性键时,分子是非极性的(O3除外)。当一个分子中各个键完全相同且都为极性键时,若分子的空间结构是不对称的,则该分子是极性分子,所以属于极性分子的是①③。
(7)分子中正、负电荷重心相重合,从整个分子来看,电荷分布是均匀的、对称的,这样的分子为非极性分子,属于非极性分子的是②④⑤。
Ⅱ.σ键存在于单键中,在双键中一个为σ键,一个为π键;在三键中,一个为σ键,两个为π键;即可得COCl2分子内含有3个σ键、1个π键。
[答案] Ⅰ.(1)①③ (2)②④ (3)⑤ (4)①②③
(5)④⑤ (6)①③ (7)②④⑤ Ⅱ.D
课时分层作业(15) 分子的极性和手性分子
(选择题每小题3分,本试卷共50分)
1.已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,水流方向发生改变,则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流方向也发生偏转的是( )
A.苯 B.二硫化碳
C.过氧化氢 D.四氯化碳
C [苯的空间结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近苯的细流时,细流的方向不发生偏转,故A错误;二硫化碳的空间结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近二硫化碳的细流时,细流的方向不发生偏转,故B错误;过氧化氢的空间结构不对称,为极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近过氧化氢的细流时,细流的方向会发生偏转,故C正确;四氯化碳分子的空间结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近四氯化碳的细流时,细流的方向不发生偏转,故D错误。]
2.在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气中逸散气体,如:NF3、CHClFCF3、CF4等。它们虽然是微量的,有些却是强温室气体。下列推测不正确的是( )
A.NF3分子呈三角锥形
B.CF4在CCl4中溶解度比在水中的大
C.CHClFCF3存在手性碳原子
D.CHClFCF3中没有非极性键
D [NH3分子中价电子对数=3+(5-3×1)=4,所以氮原子杂化方式为sp3,含有1对孤电子对,为三角锥形,NF3分子结构与氨气分子相似,所以NF3分子呈三角锥形,故A正确;有机物一般难溶于水,易溶于有机物,CF4、CCl4均属于有机物,所以CF4在有机物CCl4中溶解度比在水中的大,故B正确;碳原子连有4个不同的基团,则具有手性,则CHClFCF3存在手性碳原子,故C正确;根据原子成键规律分子中存在C—C非极性共价键,故D错误。]
3.下列叙述中,不正确的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B.臭氧是空间结构为V形的极性分子,在水中的溶解度大于氧气
C.硝酸根离子中所有原子都在一个平面上
D.CH2OHCH(OH)CHO为手性分子
A [同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,非金属性:F>Cl>Br>I,故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,A项错误;臭氧是空间结构为V形的极性分子,氧气是非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶规则”可知,臭氧在水中的溶解度大于氧气,B项正确;硝酸根离子中,中心原子是氮原子,价电子对数为=3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,所有原子都在一个平面上,C项正确;碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子为手性碳原子,CH2OHCH(OH)CHO中有一个手性碳原子,属于手性分子,D项正确。]
4.下列说法正确的是( )
A.极性溶质一定易溶于极性溶剂,非极性溶质一定易溶于非极性溶剂
B.Br2和H2O均是极性分子,CCl4是非极性分子,所以Br2难溶于H2O而易溶于CCl4
C.CS2和白磷均是非极性分子,H2O是极性分子,所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2
D.H2O是极性分子,CO2可溶于H2O,因此CO2是极性分子
C [“相似相溶规则”是经验规律,存在特殊情况,部分有机物分子是极性分子,但因为极性很弱,所以大部分难溶于水,故A不正确;Br2是非极性分子,H2O是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶规则”,Br2难溶于H2O而易溶于CCl4,故B不正确;CS2和白磷均是非极性分子,H2O是极性分子,所以白磷难溶于H2O而易溶于CS2,故C正确;CO2是非极性分子,CO2溶于H2O时,部分与H2O反应生成H2CO3,故D不正确。]
5.下列各项比较中前者大于(或强于)后者的是( )
A.CH4在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度
B.I2在水中的溶解度和I2在CCl4中的溶解度
C.I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性
D.SO2在水中的溶解度和CO2在水中的溶解度
D [CH4不溶于水,NH3极易溶于水,A错误;I2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶规则”,I2在水中的溶解度小于I2在CCl4中的溶解度,B错误;I的非金属性小于F,所以I与H形成共价键的极性比F与H形成共价键的极性弱,C错误;SO2是极性分子,CO2是非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶规则”可知SO2在水中的溶解度较大,D正确。]
6.有且只有一个手性碳原子的有机物分子为手性分子,下列有机物分子中属于手性分子的是( )
①新戊烷[(CH3)4C]
②乳酸[CH3CH(OH)COOH]
A.①②③ B.②和④
C.①和③ D.②③④
B [②乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中,有一个碳原子所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和羧基,该碳原子具有手性,②正确;分子中,有一个碳原子所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和苯基,该碳原子具有手性,④正确。]
7.(7分)有下列微粒:CH4、CO2、NH3、BF3、H2O、HF。
填写下列空白:
(1)呈正四面体的是________。(1分)
(2)中心原子的轨道杂化类型为sp杂化的是__________,为sp2杂化的是__________。(2分)
(3)以极性键结合,而且分子极性最大的是______。(2分)
(4)以极性键结合,具有三角锥形结构的极性分子是________,具有V形结构的极性分子是__________________________________________________。(2分)
[解析] CH4分子中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对对数=4+0=4,所以采取sp3杂化,空间结构为正四面体形;CO2分子中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对对数=2+0=2,采取sp杂化,空间结构为直线形;NH3分子中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对对数=3+1=4,所以采取sp3杂化,空间结构为三角锥形;BF3分子中B原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对对数=3+0=3,所以采取sp2杂化,空间结构为平面三角形;H2O分子中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对对数=2+2=4,所以采取sp3杂化,空间结构为V形;HF分子中F原子和H原子直接形成极性键,无杂化,其空间结构为直线形。
(1)呈正四面体的是CH4。
(2)中心原子的轨道杂化类型为sp杂化的是CO2,为sp2杂化的是BF3。
(3)以极性键结合的极性分子有NH3、H2O、HF,由于非金属性越强,极性越强,则分子极性最大的是HF。
(4)以极性键结合的极性分子有NH3、H2O、HF,具有三角锥形结构的极性分子是NH3,具有V形结构的极性分子是H2O。
[答案] (1)CH4 (2)CO2 BF3 (3)HF (4)NH3 H2O
8.下列对一些实验事实的解释正确的是( )
选项
实验事实
解释
A
水加热到较高温度都难以分解
水分子间存在氢键
B
白磷分子为正四面体结构
白磷分子中P—P键间的键角是109°28′
C
用苯萃取碘水中的I2
苯和I2均为非极性分子且苯与水不互溶
D
HF的沸点高于HCl
H—F键的键长比H—Cl键的键长短
C [水分子的稳定性与化学键有关,与氢键无关,水加热到较高温度都难以分解说明水中存在的化学键较强,故A错误;白磷分子的空间结构是正四面体形,四个顶点上分别占有一个磷原子,键角为60°,故B错误;碘和苯都是非极性分子,水是极性分子,由“相似相溶规则”可知,碘易溶于苯,不溶于水,则可用苯萃取碘水中的碘,故C正确;非金属氢化物的熔、沸点与分子间作用力和氢键有关,与键长无关,氟化氢分子间能形成氢键,氯化氢分子间不能形成氢键,则氟化氢的沸点高于氯化氢,故D错误。]
9.C2O3是一种无色无味的气体,结构式如图,可溶于水生成草酸:C2O3+H2O===HOOCCOOH。下列说法正确的是( )
A.甲酸与草酸互为同系物
B.C2O3是非极性分子
C.晶体熔点:草酸>冰>三氧化二碳>干冰
D.CO2、C2O3和HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式均相同
C [同系物是结构相似,分子组成相差若干个CH2的物质,甲酸(HCOOH)与草酸(HOOCCOOH)不符合要求,不互为同系物,A错误;由图可知C2O3正、负电荷重心不相重合,是极性分子,B错误;草酸、冰、三氧化二碳、干冰均是分子晶体,草酸分子间和H2O分子间均能形成氢键,熔点会更高,草酸形成的氢键数目更多,熔点在四者中最大,CO2相对分子质量比C2O3低,熔点也低于C2O3,所以四者熔点大小为草酸>冰>三氧化二碳>干冰,C正确;CO2中碳原子的杂化方式为sp杂化,C2O3中碳原子的杂化方式为sp2杂化, HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化,杂化方式不全部相同,D错误。]
10.(5分)
试回答下列问题:
(1)A、B分子中所含化学键类型_________________________(填“相同”或“不同”,下同),分子极性____________________________________________。(2分)
(2)A、B两种分子在CCl4中溶解度较大的是________________。(1分)
(3)将A、B加入Br2的CCl4溶液中,可得物质C,则C的结构简式为________,C物质________(填“有”或“无”)手性异构体。(2分)
[解析] (1)A、B分子中所含化学键为碳氢共价键、碳氯共价键和碳碳双键,化学键类型相同;B分子中正、负电荷重心相重合,是非极性分子,A分子中正、负电荷重心不相重合,是极性分子。
(2)极性分子易溶于极性分子组成的溶剂,非极性分子易溶于非极性分子组成的溶剂,CCl4是非极性分子,所以B分子在CCl4中溶解度较大。
(3)CHCl===CHCl能与单质溴发生加成反应,方程式为CHCl===CHCl+Br2―→CHClBrCHClBr。CHClBrCHClBr中的碳原子所连接的四个基团不一样,属于手性分子,存在手性异构体。
[答案] (1)相同 不同 (2)B
(3)CHClBrCHClBr 有
11.(14分)在极性分子中,正电荷重心与负电荷重心间的距离称为偶极长,通常用r表示。极性分子的极性强弱与偶极长和电荷量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩是偶极长和电荷量的乘积,即μ=rq。在非极性分子中,其正、负电荷重心重合,故μ为0。试回答下列问题:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的有________________。(2分)
(2)实验测得:μ(PF3)=1.03、μ(BCl3)=0
①由此可知,PF3分子的空间结构为____________________________________;
②BCl3分子的空间结构为_______________________________________________,
中心原子的杂化方式为___________________________________________。(6分)
(3)治癌药物Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个顶点。已知该化合物有两种同分异构体,棕黄色化合物的μ>0,淡黄色化合物的μ=0。试写出两种同分异构体的结构简式:______________(棕黄色)、______________(淡黄色),在水中溶解度较大的是____________(填结构简式)。(6分)
[解析] (1)HCl是由极性键形成的双原子极性分子;根据价电子对互斥理论可知,CS2是直线形分子,正、负电荷重心重合,为非极性分子,其偶极矩为0;H2S、SO2都是V形结构,是极性分子,其μ>0。
(2)①μ(PF3)=1.03说明PF3是极性分子,则PF3是三角锥形结构;
②μ(BCl3)=0说明BCl3是非极性分子,其正、负电荷重心重合,应是平面正三角形结构;中心原子B与3个Cl原子形成3个共价键(没有孤电子对),即B原子的杂化方式是sp2杂化。
(3)根据题意,Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,若μ=0,则为非极性分子,NH3和Cl分别对称分布在四边形的4个顶点上,即正、负电荷重心重合,故淡黄色化合物是;若μ>0,则为极性分子,NH3和Cl在四边形的4个顶点上的分布是不对称的,即正、负电荷重心不重合,故棕黄色化合物是;根据“相似相溶规则”,水是极性分子,因此属于极性分子的溶质易溶解在水中,即在水中溶解度较大的是棕黄色化合物,其结构简式为。
[答案] (1)CS2 (2)①三角锥形 ②平面正三角形 sp2杂化 (3)
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