鲁科版选修3 第2章第2节 共价键与分子的空间构型（第3课时） 学案.doc

第3课时分子的空间构型与分子性质学习目标定位1.知道手性分子的概念，会判断手性碳原子。2.理解共价键的极性、分子的空间构型与分子极性的关系，学会判断简单分子极性的方法。一、分子的对称性1ch3ch3(乙烷)、h2o、nh3三种分子如图所示：(1)若将三种分子分别绕c1、c2、c3轴旋转一定角度后可与原分子重合，c1、c2、c3分别为相应分子的_。(2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的_。(3)依据_的旋转或借助_的反映能够_的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。(4)分子的许多性质如_、_及化学性质等都与分子的对称性有关。2观察比较下图所示两种分子的结构(1)它们的相同点是_。不同点是_。(2)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_，却在三维空间里不能重叠，互称为手性异构体。有手性的分子叫做_。(3)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_的原子或基团，即有机物分子中是否存在_。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。1.手性同分异构体(又称对映异构体)的两个分子互为_关系，即分子形式的“左撇子和右撇子”。2含手性碳原子的分子称手性分子。关键提醒手性分子都是不对称分子，手性碳原子采取sp3杂化。1下列化合物中含有手性碳原子的是()accl2f2 bch3ch2ohc d2下列物质中不存在手性异构体的是()abrch2chohch2ohbcch3chohcoohdch3coch2ch3二、分子的极性1分析讨论下列分子中的电荷分布情况，填写下表。共价分子hfn2h2oco2键的极性整个分子电荷分布正电荷与负电荷重心结论分子 极性分子 极性分子 极性分子 极性2.由上述分析可知(1)极性分子是电荷分布_，正电荷重心和负电荷重心_的分子；非极性分子是电荷分布_，正电荷重心和负电荷重心_的分子。(2)分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。当分子中各个键的极性的向量和为零时，该分子是非极性分子，否则是极性分子。(3)只含非极性键的分子_是非极性分子。只含极性键的分子_是极性分子。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_分子，如o2、h2、p4、c60。(2)含有极性键的双原子分子都是_分子，如hcl、hf、hbr。(3)含有极性键的多原子分子，空间构型_的是非极性分子；空间构型_的是极性分子。(4)常见abn型分子的极性分子类型键的极性分子空间构型分子极性代表分子双原子分子a2非极性键直线形(对称)n2等ab极性键直线形(对称)co、hf等三原子分子ab2直线形(对称)co2、cs2、becl2等四原子分子ab3v形(不对称)h2o、h2s、so2等平面三角形(对称)bf3、bcl3、so3等三角锥形(不对称)nh3、pcl3、nf3等五原子分子ab4正四面体形(对称)ch4、sif4等abnc4n四面体形(不对称)ch2cl2等1.键的极性和分子极性的关系2判断分子极性的一般思路3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)若中心原子有孤对电子，则为极性分子；若无孤对电子，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。3下列分子中，属于非极性分子的是()aso2 bnh3 cbbr3 dcocl24下列分子是极性分子的是 ()apcl3 bso3 cbf3 dcs21下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是()ach4和br2 bnh3和h2och2s和ccl4 dco2和hcl2下列关于分子的极性的说法中正确的是()a极性分子中可能含有非极性键b极性分子中只含有极性键c非极性分子中不可能含有极性键，一定含有非极性键d非极性分子中只含有非极性键3下列分子中，不含手性碳原子的是()a bc dch3chclch2cho4nf3分子中的中心原子采取sp3杂化，下列有关叙述正确的是()anf3分子的空间构型为三角锥形bnf3分子的空间构型为平面三角形cnf3分子的nf键夹角与ch4分子中的ch键的夹角相等dnf3分子是非极性分子5下列叙述正确的是()anh3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bccl4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ch2o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dco2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6回答下列问题：(1)根据“相似相溶”规律，极性溶质能溶于极性溶剂，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂。在a.苯、b.ch3oh、c.hcho、d.cs2、e.ccl4五种溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有_(填字母)。cs2分子的空间构型是_，是_(填“极性”或“非极性”)分子。cro2cl2常温下为深红色液体，能与ccl4、cs2等互溶，据此可判断cro2cl2是_(填“极性”或“非极性”)分子。金属镍粉在co气流中轻微加热，生成无色挥发性液体ni(co)4，呈正四面体构型。ni(co)4易溶于下列_(填字母)。a水 bccl4cc6h6(苯) dniso4溶液(2)双氧水(h2o2)是一种医用消毒杀菌剂，已知h2o2分子的结构如下图所示：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9352，而两个oh键与oo键的夹角均为9652。试回答：下列关于h2o2的说法中正确的是_(填字母)。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h2o2分子的电子式为_。h2o2分子中氧元素的化合价为_，原因是_。h2o2难溶于cs2，主要原因是_。(3)已知白磷(p4)的结构如图所示，可知每个磷原子以_个共价键与另外的_个磷原子结合成正四面体形结构，它应该是_(填“极性”或“非极性”)分子，在cs2中_(填“能”或“不能”)溶解，磷原子的杂化方式为_。答案精析新知导学一、1(1)对称轴(2)对称面(3)对称轴对称面复原(4)极性旋光性2(1)分子组成相同，都是chfclbr；从平面上看相似在空间上完全不同，它们构成实物和镜像关系(2)镜像手性分子(3)4个不同手性碳原子归纳总结1镜像活学活用1d中心原子连有四个不同的原子或基团，化合物的分子才具有手性。a项中c原子只连有cl、f两种原子，故a项不是手性分子；分子中两个c原子分别连有2种和3种不同的原子或基团，故b项不是手性分子；oh分子中1、3号c原子结构对称，故2号c原子连有3种原子或基团，1、3号c原子均连有2个氢原子，即连有3种不同原子或基团，故c项不是手性分子； 分子中2号c原子连有ch3、h、cooh、oh四种不同的原子或基团，故d项是手性分子。2d若同一个碳原子上连接四个不同的原子或基团，则该碳原子称为手性碳原子，含有手性碳原子的物质存在手性异构体，d项中不存在手性异构体。二、1(从左到右，从上到下)极性键非极性键极性键极性键不对称对称不对称对称不重合重合不重合重合有无有无2(1)不对称不重合对称重合(3)一定不一定3(1)非极性(2)极性(3)对称不对称(4)非极性极性非极性极性非极性极性非极性极性活学活用3c根据价电子对互斥理论可得四种分子的结构如下： so2、nh3分子中含有极性键，各键空间排列不对称，为极性分子；c项，虽然分子中含有极性键，但各键的空间排列对称，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。4apcl3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项符合题意；so3中s的最外层有6个电子，其化合价为6价，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项不符合题意；bf3中b的最外层有3个电子，其化合价为3价，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项不符合题意；cs2中c的最外层有4个电子，其化合价为4价，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项不符合题意。达标检测1ba项中ch4、br2为非极性分子；c项中ccl4为非极性分子；d项中co2为非极性分子。2a极性分子中可能只含有极性键，也可能既含有极性键，又含有非极性键。例如：hcl分子为极性分子，只含极性键；h2o2分子为极性分子，既含有极性键，又含有非极性键。故a正确，b不正确。非极性分子中可能只含非极性键，如o2，也可能只含极性键，如co2，也可能既含极性键，又含非极性键，如c2h2。c、d不正确。3b如果一个碳原子连接四个不同的原子或基团，这样的碳原子叫手性碳原子，b选项中的物质不含这样的碳原子。4an原子以sp3杂化形成四个杂化轨道，其中一个轨道填充孤对电子，另外三个则与f原子的p电子形成共价键，所以nf3分子的空间构型为三角锥形，由于孤对电子对成键电子的排斥作用，nf键的键角小于ch4分子中的键角。5cnh3中的n原子以sp3杂化，形成三角锥形结构，电荷分布不对称，是极性分子；ccl4分子中ccl键为极性键，碳原子采取sp3杂化，且无孤对电子，分子构型为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心；h2o分子中ho 键为极性键，氧采取sp3杂