第2章 第2节 第3课时 分子的空间结构与分子性质-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（鲁科版）

第三课时　分子的空间结构与分子性质 新知探究(一)——分子中的原子排布与对称性 1.对称分子与对称性(以CH4分子为例) (1)对称轴:以通过碳原子和氢原子的连线为轴旋转　　　　或　　　　时,分子完全恢复原状,称这条连线为对称轴。  (2)对称面: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　　　　的两部分,这个平面为对称面。  (3)对称分子和对称性 ①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　　　　　　,分子所具有的这种性质称为对称性。  ②分子的许多性质如极性、旋光性等都与分子的对称性有关。 2.手性分子 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　　　　重叠  手性分子 具有　　　　的分子  对映异构体 一个手性分子和它的镜像分子构成一对对映异构体 不对称 碳原子 仅通过单键与　　　　个不同的原子或基团连接的碳原子  手性分子的 判断方法 判断分子中是否含有不对称碳原子 应用 ①手性分子缩合制蛋白质和核酸 ②药物的不对称合成 　　[微思考]　构成不对称碳原子(手性碳原子)的条件? [题点多维训练] 1.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 2.(2025·海南海口高二检测)下列分子为手性分子的是 (　　) A.CH2Cl2 B. C. D.CH3CH2COOCH2CH3 3.(2025·天津河东高二检测)不对称碳原子存在于许多有机化合物中,特别是和生命现象有关的有机化合物中。例如葡萄糖、果糖、乳酸等。下列有机化合物分子中含有两个不对称碳原子的是 (　　) A. B. C. D. 4.有机物　　　　(填“具有”或“不具有”,下同)手性,其与H2发生加成反应后,其产物　　　　手性。  新知探究(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流 现象 四氯化碳液流方向　　　　　　　　　  水流方向　　　　　　　　　 　　　  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 水分子中存在带正电荷的正极和带负电荷的负极 2.极性分子与非极性分子 (1)分子内存在正、负两极的分子,称为极性分子;分子内不存在正、负两极的分子,称为非极性分子。 (2)对于一个分子来说,全部正电荷集中于一点,这一点叫作　　　　　　;全部负电荷集中于一点,这一点叫作　　　　　　。极性分子的正、负电荷重心不重合,分子内存在正、负两极;非极性分子的正、负电荷重心重合,分子内不存在正、负两极。  3.分子极性的判断 (1)双原子分子的极性 对双原子分子来说,键的极性与分子的极性是一致的:化学键有极性,分子就有极性;反之,化学键无极性,分子也无极性。 (2)多原子分子的极性 多原子分子的极性除了与键的极性有关外,还与分子的空间结构有关: 4.对物质性质的影响 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沸点高,如沸点:N2<CO 溶解性 极性分子易溶于极性溶剂(如水),非极性分子易溶于非极性溶剂(如四氯化碳),这就是“相似相溶”原理中的一种类型 [微点拨]　①一般情况下,单质分子为非极性分子,但O3是角形分子,空间不对称结构,故为极性分子。②AB型分子均为极性分子。③只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4);极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH);含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)。 　　[典例]　下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是 (　　) A.CH4和H2O B.CO2和HCl C.NH3和H2S D.HCN和BF3 听课记录: |思维建模| 1.键的极性与分子极性的关系 2.判断ABn型分子极性的经验规律 (1)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,若不等则为极性分子。 (2)若中心原子有孤电子对,则为极性分子;若无孤电子对,则为非极性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子;H2S、SO2、NH3为极性分子。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)极性分子中可能含有非极性键。 (　　) (2)双原子单质分子都是非极性分子。 (　　) (3)极性分子的电荷分布不均匀,非极性分子的电荷分布均匀。 (　　) (4)非极性分子中只含有非极性键。 (　　) (5)所含共价键全部为极性键的分子,一定是极性分子。 (　　) (6)I2在水中的溶解度较小,能用“相似相溶”原理来解释。 (　　) 2.(2025·北京市大兴区期中)下列各种物质中,都是由极性键构成的非极性分子的是 (　　) A.NH3和CH4 B.CO2和CCl4 C.CH3Cl和BF3 D.SO3和PCl3 3.下列对分子结构及性质的叙述中不正确的是 (　　) A.四氯化碳萃取溴水中溴,HCl易溶于水都可用“相似相溶”原理解释 B.乳酸分子()中存在手性碳原子,碳原子的杂化方式有sp3、sp2 C.P4和CH4分子的空间构型都是正四面体,键角都是109°28',1 mol CH4和1 mol P4含有的σ键数目相同 D.SO2价电子对互斥理论(VSEPR)为平面三角形 4.已知N、P均属于元素周期表的ⅤA族元素。N在第2周期,P在第3周期。NH3分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,N—H键的夹角是107.3°。 (1)N4分子的空间结构为,它是一种　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。  (2)PH3分子中P—H键　　　　(填“有”或“无”,下同)极性,PH3分子　　　　极性。  (3)NCl3是一种淡黄色油状液体,下列对NCl3的有关描述不正确的是　　　　(填字母)。  a.该分子呈平面三角形 b.该分子中的化学键为极性键 c.该分子为极性分子 课下请完成课时跟踪检测(十一) 第三课时　分子的空间结构与分子性质 新知探究(一) 1.(1)120°　240°　(2)相同　(3)对称分子　2.不能　手性　4 [微思考] 提示:与碳原子连接的四个原子或基团均不相同。 [题点多维训练] 1.选B　甘油分子中不含手性碳原子,A错误;互为对映异构体的化合物是具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,所含的化学键的种类和数目完全相同,在手性分子中,旋光性不同,则物理性质不同,B正确,C、D错误。 2.选B　大多数手性分子中含有不对称碳原子,不对称碳原子上连有四个不同的原子或基团。B项,该分子中中间碳原子上连有—CH3、—H、—NH2、—COOH四种不同的原子或基团,故该分子是手性分子。 3.选B　根据不对称碳原子的概念判断,A项分子中有一个不对称碳原子,B项分子中有两个不对称碳原子,C项分子中有三个不对称碳原子,D项分子中没有不对称碳原子。 4.解析:原有机物中与—OH相连的碳原子为不对称碳原子,具有手性,与H2加成后,该碳原子连有两个乙基,不再具有手性。 答案:具有　不具有 新知探究(二) 1.不变　发生改变　无　有 2.(2)正电荷重心　负电荷重心 [典例]选C　极性键是存在于不同元素原子之间的共价键;极性分子是分子的正、负电荷重心不重合的分子。NH3是呈三角锥形的极性分子;CO2是呈直线形的非极性分子;H2O、H2S都是呈角形的极性分子;HCl、HCN都是呈直线形的极性分子;CH4是呈正四面体形的非极性分子,BF3是呈平面三角形的非极性分子。 [题点多维训练] 1.(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ 2.选B　NH3为三角锥形,分子中正负电荷重心不重合,为由极性键构成的极性分子,CH4为正四面体形分子,分子中正负电荷重心重合,为由极性键构成的非极性分子,A不合题意;CO2为直线形分子,分子中正负电荷重心重合,为由极性键构成的非极性分子,CCl4为正四面体形分子,分子中正负电荷重心重合,为由极性键构成的非极性分子,B符合题意;CH3Cl为四面体形分子,分子中正负电荷重心不重合,为由极性键构成的极性分子,BF3为平面正三角形分子,分子中正负电荷重心重合,为由极性键构成的非极性分子,C不合题意;SO3为平面三角形分子,分子中正负电荷重心重合,为由极性键构成的非极性分子,PCl3为三角锥形分子,分子中正负电荷重心不重合,为由极性键构成的极性分子,D不合题意。 3.选C　溴单质、四氯化碳为非极性分子,HCl、H2O为极性分子,四氯化碳萃取溴水中的溴单质,HCl易溶于水,都可以用“相似相溶”原理解释,A项正确;根据手性碳原子的定义,同时连接甲基和羟基的碳原子为手性碳原子,分子中碳氧双键中的碳原子为sp2杂化,其他碳原子的杂化方式为sp3杂化,B项正确;白磷的键角为60°,1 mol白磷中含有σ键物质的量为6 mol,1 mol甲烷含有σ键物质的量为4 mol,C项不正确;SO2的价电子对数为2+(6-2×2)=2+1=3,价电子对互斥理论(VSEPR)为平面三角形,D项正确。 4.解析:(1)N4分子是正四面体形结构,是非极性分子。(2)P—H键为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键,PH3分子的空间结构为三角锥形,正、负电荷重心不重合,PH3为极性分子。(3)NCl3中N原子的价电子对数为3+=4,孤电子对数为1,该分子的空间结构为三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键为极性键,b正确;NCl3分子中正、负电荷重心不重合,故该分子为极性分子,c正确。 答案:(1)非极性　(2)有　有　(3)a 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $