苏教版选修3 专题4第一单元 分子构型与物质的性质（第3课时） 课件（44张）.pptx

专题4第一单元分子构型与物质的性质 第3课时 1 理清共价键的极性与分子极性之间的关系 学会判断分子极性的方法 2 能够根据 相似相溶规则 会分析物质在不同溶剂中溶解性的变化 3 知道手性异构体和手性分子 会判断手性碳原子 目标导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 一 键的极性和分子的极性 基础知识导学 答案 1 键的极性 共价键 极性键 由不同原子形成 电子对 非极性键 由相同原子形成 电子对 2 分子的极性 分子 极性分子 正电荷重心和负电荷重心 非极性分子 正电荷重心和负电荷重心 发生偏移 不偏移 不重合 重合 相关视频 答案 3 分子的极性对物质物理性质的影响 1 在其他条件相同时 分子的极性越大 范德华力 物质的熔 沸点 2 对物质溶解度的影响 相似相溶规则 由于极性分子间的电性作用 使得极性分子组成的溶质溶于极性分子组成的溶剂 溶于非极性分子组成的溶剂 非极性分子组成的溶质溶于非极性分子组成的溶剂 溶于极性分子组成的溶剂 越大 越高 易 难 易 难 答案 议一议1 写出h2o ccl4 i2的电子式和结构式 并指出它们的空间构型 它们分子中的共价键是极性键还是非极性键 属于极性分子还是非极性分子 正四面体极性键非极性分子 答案 2 为什么nh3极易溶于水 而ch4难溶于水 答案nh3是极性分子 ch4为非极性分子 而水是极性分子 根据 相似相溶规则 nh3易溶于水 而ch4不易溶于水 并且nh3与h2o分子之间还可以形成氢键 使得nh3更易溶于水 答案 二 手性分子1 手性异构体 手性分子具有 如同左手与右手一样互为镜像 却在三维空间里 这对分子互称异构体 有的分子叫做手性分子 2 手性碳原子当个的原子或基团连接在同一碳原子上时 形成的化合物存在手性异构体 连接个原子或基团的碳原子称为手性碳原子 完全相同的组成和原子排列方式的一对分子 不能重叠 手性 手性异构体 四 不同 四 不同 返回 答案 议一议如何判断手性分子 手性碳原子的杂化类型是什么 答案判断一种有机物是否具有手性异构体 关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团 即有机物分子中是否存在手性碳原子 如 r1 r2 r3 r4互不相同 含有手性碳原子 该有机物分子具有手性 手性碳原子的杂化类型是sp3 一 键的极性和分子的极性 重点难点探究 1 键的极性 1 键的极性具有方向性 由正电荷的重心指向负电荷的重心 2 形成极性键的两个键合原子的电负性相差越大 键的极性就越强 如键的极性由强到弱顺序为h f h o n h c h h f h cl h br h i 2 分子的极性与键的极性和分子空间构型的关系 3 分子极性的判断方法分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的空间构型两方面共同决定的 判断分子的极性时 可根据以下原则进行 1 只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子 如o2 h2 p4 c60 2 含有极性键的双原子分子都是极性分子 如hcl hf hbr 3 含有极性键的多原子分子 空间结构对称的是非极性分子 空间结构不对称的是极性分子 4 判断abm型分子极性的经验规律 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 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 pcl5为非极性分子 h2s so2 nh3 pcl3为极性分子 解析根据价层电子对互斥模型可得四种分子的结构如下 o s o cl be cl co2分子中含有极性键 各键空间排列对称 为非极性分子 解析答案 例1下列分子中 属于极性分子的是 a co2b becl2c bbr3d cocl2 b c选项中 虽然分子中都含有极性键 但各键的空间排列对称 都为非极性分子 d项 分子中正负电荷的重心不重合 为极性分子 d 解题反思 变式训练1下列分子是极性分子的是 a pcl3b so3c bf3d cs2 解析答案 解析pcl3中p的最外层有5个电子 其化合价为 3价 中心原子的化合价的绝对值不等于原子的最外层电子数 属于极性分子 a正确 so3中的s的最外层有6个电子 其化合价为 6 中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数 属于非极性分子 b错误 bf3中b的最外层有3个电子 其化合价为 3 中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数 属于非极性分子 c错误 cs2中c的最外层有4个电子 其化合价为 4 中心原子的化合价的绝对值等于原子的最外层电子数 属于非极性分子 d错误 答案a 解题反思 二 物质的溶解性 1 物质溶解性的判断与比较 1 依据 相似相溶规则 非极性溶质一般易溶于非极性溶剂 难溶于极性溶剂 极性溶质一般易溶于极性溶剂 难溶于非极性溶剂 2 依据溶质与溶剂之间是否存在氢键如果溶质与溶剂之间能形成氢键 则溶质溶解度增大 且氢键作用力越大 溶解性越好 如 nh3 hf极易溶于水 甲醇 乙醇 乙二醇 丙三醇 甲酸 乙酸 甲醛 乙醛 氨基乙酸 乙胺等易溶于水 就是因为它们与水形成分子间氢键 3 依据分子结构的相似性溶质与溶剂分子结构的相似程度越大 其溶解度越大 如烃基越大的醇 羧酸 醛 在水中的溶解度越小 2 注意的问题 1 相似相溶规则 是从分子结构的角度 通过实验的观察和研究而得出的关于物质溶解性的经验规律 也有不符合此规律的例外情况 如co no等极性分子难溶于水 2 相似相溶规则 可以解释一些物质在某些溶剂中溶解的情况 解析答案 例2ptcl2 nh3 2可以形成两种固体 一种为淡黄色 在水中的溶解度较小 另一种为黄绿色 在水中的溶解度较大 请回答下列问题 1 ptcl2 nh3 2是平面正方形结构 还是四面体结构 解析根据ptcl2 nh3 2可以形成两种固体 即其有两种同分异构体 可知其结构应为平面正方形结构 若为四面体结构则无同分异构体 平面正方形结构 解析答案 2 请在以下横线上画出这两种固体分子的空间构型图 淡黄色固体 解析ptcl2 nh3 2的两种同分异构体的结构分别为 由于淡黄色固体在水中的溶解 度较小 因此其分子无极性 其结构为 则黄绿色固体为极性分子 其结构为 黄绿色固体 解析答案 3 淡黄色固体物质由 填 极性分子 或 非极性分子 下同 组成 黄绿色固体物质由 组成 解析根据 相似相溶规则 可知 黄绿色固体是由极性分子构成的 故其在水中的溶解度要大于由非极性分子构成的淡黄色固体 非极性分子 极性分子 答案 4 黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大 原因是 黄绿色固体是由极性分子构成的 而淡黄色固体是由非极性分子构成的 根据 相似相溶规则 可知前者在水中的溶解度大于后者 解题反思 物质在水溶液中溶解能力大小比较的思路 1 是否符合 相似相溶规则 2 是否与水形成氢键 3 是否与水发生反应 4 溶质的结构与水分子结构相似程度的大小 变式训练2碘单质在水溶液中溶解度很小 但在ccl4中溶解度很大 这是因为 a ccl4与i2相对分子质量相差较小 而h2o与i2相对分子质量相差较大b ccl4与i2都是直线形分子 而h2o不是直线形分子c ccl4和i2都不含氢元素 而h2o中含有氢元素d ccl4和i2都是非极性分子 而h2o是极性分子 解析根据 相似相溶规则 极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂 难溶于非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 难溶于极性分子组成的溶剂 ccl4和i2都是非极性分子 而h2o是极性分子 所以碘单质在水溶液中溶解度很小 在ccl4中溶解度很大 解析答案 d 解题反思 利用 相似相溶规则 判断分子的极性根据 相似相溶规则 极性溶质一般能溶于极性溶剂 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂 通过溶剂是否有极性 就可判断出溶质分子是否有极性 如苯易溶于四氯化碳 而难溶于水 水为极性分子 而四氯化碳为非极性分子 则苯为非极性分子 三 手性分子1 手性碳原子连接四个不同原子或基团的碳原子 称为手性碳原子 常用 c表示 如 r1 r2 r3 r4是互不相同的原子或基团 2 手性分子含手性碳原子的分子称手性分子 解析答案 例3某链烃b的分子式为c7h10 在b的各种结构 不考虑结构 中 含有手性碳原子且与足量h2发生加成反应后仍具有光学活性的有机物有五种 已知其中两种结构简式为 写出另外三种的结构简式并标出分子中的手性碳原子 解析链烃c7h10与足量h2发生加成反应生成烷烃c7h16 若它具有光学活性 必须有1个碳原子连接4个不同的原子或基团 答案 解析答案 变式训练3有机物具有手性 发生下列反应后 仍为手性分子的是 与h2发生加成反应 与乙酸发生酯化反应 发生水解反应 发生消去反应a b c d 解析原有机物中与 oh相连的碳原子为手性碳原子 与h2加成后 该碳原子连有两个乙基 不再具有手性 与乙酸发生酯化反应后 该碳原子所连四个取代基不同 仍具有手性 发生水解反应后 该碳原子所连四个取代基也不同 仍具有手性 当发生消去反应时 原手性碳原子生成双键后不再具有手性 故选b 答案b 返回 解题反思 含双键或叁键的碳原子不可能是手性碳原子 解析在hf hcl hbr hi分子中 卤素的非金属性越强 h x键的极性越强 以极性键结合的双原子分子一定是极性分子 但以极性键结合的多原子分子也可能是非极性分子 如co2是非极性分子 a2b型分子如h2o h2s等 ab2型分子如so2等 判断其是极性分子的根据是必有极性键 且空间构型不对称 1 下列叙述中不正确的是 a 卤化氢分子中 卤素的非金属性越强 共价键的极性越强 稳定性也越强b 以极性键结合的分子 一定是极性分子c 判断a2b或ab2型分子为极性分子必须具有极性键且空间构型不对称d 非极性分子中 各原子间可能既有极性键又有非极性键 b 随堂达标检测 1 2 3 解析答案 4 5 1 2 3 4 5 2 下列说法正确的是 a hoch2ch oh ch2oh与ch3chclch2ch3都是手性分子b 和ch4的空间构型相似c bf3与都是平面三角形分子d co2和h2o都是直线形分子 解析答案 1 2 3 4 5 解析手性分子是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子 连有四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子 hoch2ch oh ch2oh不是手性分子 a项错误 bf3是平面三角形 苯是平面结构 c项错误 co2是直线形分子 而h2o是v形分子 d项错误 答案b 解析根据手性碳原子的定义可知 手性碳原子是一个碳原子上连接4个不同的原子或基团 只有d中物质的分子含有连接了4个不同原子和基团的碳原子 3 下列化合物中含有手性碳原子的是 a ccl2f2b c ch3ch2ohd 1 2 3 4 5 d 解析答案 1 2 3 4 5 4 在h2o nh3 cs2 ch4 n2中 1 以非极性键结合的非极性分子是 2 以极性键相结合 具有直线形结构的非极性分子是 3 以极性键相结合 具有三角锥型结构的极性分子是 4 以极性键相结合 具有正四面体结构的非极性分子是 5 以极性键相结合 具有v形结构的极性分子是 答案 n2 cs2 nh3 ch4 h2o 1 2 3 4 5 5 双氧水 h2o2 是一种医用消毒杀菌剂 已知h2o2分子的结构如右图所示 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 试回答下列问题 1 下列关于h2o2的说法中正确的是 a 分子中有极性键b 分子中有非极性键c 氧原子的轨道发生sp2杂化d 分子是非极性分子 解析答案 1 2 3 4 5 答案ab 1 2 3 4 5 2 h2o2分子间易形成氢键 该氢键的表示式是 解析答案 解析h2o2中含有h o键 故分子间能形成氢键 表示为h o h h o h 1 2 3 4 5 3 h2o2难溶于cs2 主要原因是 解析答案 解析h2o2为极性分子 cs2为非极性分子 根据 相似相溶规则 知h2o2难溶于cs2 因为h2