2018_2019学年高中化学第2章第2节第3课时分子的空间构型与分子性质课件鲁科版选修3201911071242

1、第2章第2节 共价键与分子的空间构型1.了解手性分子的概念，会判断手性碳原子。2.学会判断简单分子的极性情况，知道分子的空间构型与分子极性的关系。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概念依据的旋转或借助 的反映能够复原的分子性质 性与分子性质的关系分子的 、旋转性及化学性质都与分子的对称性有关一、分子的对称性 基础知识导学答案对称轴1.对称分子与对称性对称面对称极性答案2.手性分子手性一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们 重叠手性分子具有手性的分子手性碳原子 与 个不同的原子或基团连接的碳原子不能4答案议一议1.手性碳原子采取什么杂化类型？答案

2、答案采取sp3杂化2.所有的手性分子都是不对称分子吗？答案答案都是。具有手性碳原子的分子既没有对称轴，也没有对称面，是不对称的分子，没有对称性。二、分子的极性答案1.概念重合不重合答案2.分子极性的判断(1)双原子分子的极性以极性键结合的双原子分子是 分子；以非极性键结合的双原子分子为 分子。(2)多原子分子的极性如果组成分子的所有化学键均为非极性键，则分子通常为 分子，如白磷分子(p4)。以极性键结合的多原子分子是否有极性取决于 。如水分子、氨分子等是 分子；二氧化碳分子、甲烷分子等是 分子。极性非极性非极性分子的空间构型极性非极性相关视频议一议1.水分子和二氧化碳分子都是由三个原子组成的分

3、子，为什么水分子是极性分子，而二氧化碳分子为非极性分子？答案答案二氧化碳分子为直线形，分子内两个c=o极性键位于碳原子的两侧，使正、负电荷重心重合。因此co2分子是非极性分子；在水分子中，分子内的两个oh键的夹角为104.5，这两个oh键极性不能相互抵消，正、负电荷重心不重合，所以水分子是极性分子。2.含有极性键的分子一定是极性分子吗？答案答案不一定，键的极性与分子的空间构型共同决定着分子的极性。含有极性键的分子，如果空间构型对称，则为非极性分子，如甲烷和二氧化碳等；如果空间结构不对称，则为极性分子。返回答案一、手性碳原子和手性分子 重点难点探究1.手性碳原子连接四个不同原子或基团的碳原子，称

4、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1 下列化合物中含有手性碳原子的是( )a.ccl2f2 b.ch3ch2ohc. d. 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； 解析解析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； 解析答案 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。 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

5、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； 答案答案d方法总结判断手性碳原子的方法是看一个碳原子上是否连有四个不同的原子或基团。变式训练1 下列物质中不存在手性异构体的是()a.brch2chohch2oh b. c.ch3chohcooh d.ch3coch2ch3解析答案解析解析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。d方法总结(1)判断分子是否是手性分子就要判断分子中是否含有手性碳原子。(2)双键或叁键碳不可能是手性碳原子。二、分子的极性与键的极性、分子空间构型的关系1.分子的极性与

6、键的极性和分子空间构型的关系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)非极性n2等ab极性键直线形(对称)极性co、hf等三原子分子ab2直线形(对称)非极性co2、cs2、becl2等v形(不对称)极性h2o、h2s、so2等四原子分子ab3平面三角形(对称)非极性bf3、bcl3、so3等三角锥形(不对称)极性nh3、pcl3、nf3等五原子分子ab4正四面体形(对称)非极性ch4、sif4等abnc4n四面体形(不对称)极性ch2cl2等2.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

7、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等。(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子，如hcl、hf、hbr等。(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abn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。(1)极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定有非极性键。(2)

8、含非极性键的分子不一定为非极性分子，含极性键的分子不一定是极性分子。关键提醒解析答案例2 下列分子中，属于非极性分子的是( )a.so2 b.nh3 c.bbr3 d.cocl2解析解析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；cc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。含极性键的多原子分子解题反思对称分子：非极性分子不对称分子：极性分子变式训练2下列分子是极性分子的是 ()a.pcl3 b.so3 c.bf3 d.cs2解析答案解析解析pcl3中p

9、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错误；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错误；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错误。a解题反思abm型分子返回中心原子无孤对电子：非极性分子中心原子有孤对电子：极性分子1.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是

10、( )a.ch4和br2 b.nh3和h2oc.h2s和ccl4 d.co2和hclb 随堂达标检测解析答案解析解析a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。2.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a解析答案解析解析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

11、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，又含非极键，如c2h2，c、d不正确。3.下列分子中，不含手性碳原子的是( )b解析答案解析解析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。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分子的空间构型为三角锥形b.nf3分子的空间构型为平面三角形c.nf3分子的nf键夹角与ch4分子中的ch键的夹角相等d.nf3分子是非极性分子a解析答案解析解析n原子以sp3杂化形成四个杂化轨道，其中一个轨道已填入孤电子对，另外三个则与f原子的p电子形成共价键

12、，所以nf3为三角锥形，由于孤电子对对成键电子的排斥作用，nf键的键角小于ch4分子中的键角。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解析答案解析解析nh3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，且无孤电子对，分子构型为正四面体形，碳原子位于正四面体

13、的中心；h2o分子中ho 键为极性键，氧采取sp3杂化，且有两对孤电子对，分子构型为v形，整个分子电荷分布不对称，为极性分子；co2分子中碳采取sp1杂化，分子构型为直线形，分子为非极性分子，碳原子位于2个氧原子所连成的直线的中央。答案答案c6.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.ch3ohc.hchod.cs2e.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。解析答案解析解析 c6h6、hcho中每个碳原子与3个原子形成3个键，碳原子采取s

14、p2杂化；ch3oh、ccl4中每个碳原子形成4个键，采取sp3 杂化；cs2与co2为等电子体，c原子杂化轨道数为 2，碳原子采取sp1杂化。cs2为直线形，为非极性分子。非极性ac直线形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。解析答案解析解析ccl4、cs2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，cro2cl2是非极性分子。非极性金属镍粉在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 b.ccl4 c.c6h6(苯) d.niso4溶液解析解析

15、由常温下ni(co)4易挥发，可知ni(co)4为共价化合物分子，由于ni(co)4为正四面体形，所以ni(co)4为非极性分子，根据“相似相溶”规律，ni(co)4易溶于ccl4和苯。bc(2)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9352，而两个oh键与oo键的夹角均为9652。试回答：解析答案下列关于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.分子是非极性分子解析解析h2o2中ho键为极性键，oo键为非极性键，各键排列不对称，h2o2为极性分子，o原子价电子对数为 4，o原子采取sp3杂化。答案答案abh2o2难溶于cs2，主要原因是_。解析答案解析解析h2o2为极性分子，cs2为非极性分子，根