2019_2020学年高中化学专题4第1单元分子构型与物质的性质第3课时分子的极性手性分子课件苏教版选修3
高中化学苏教版选修三专题4 第1单元 第3课时分子的极性、手性分子
第3课时
团或基，故 D 项正确。
答案 D
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第3课时
4． 某链烃 B 的分子式为 C7H10， B 的各种结构(不考虑结构) 在 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，已知其中两种的
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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。
不重合 重合 _______ ______
__________ 分子有极性
分子无 分子有 分子无 ________ _______ _______ 极性 _______ 极性 ______ 极性 ______
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2.由上述分析可知：
第3课时
(1)极性分子是电荷分布不对称 ，正电荷中心和负电荷 中心 不重合 的分子；非极性分子是电荷分布 对称 ，
第3课时
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 项错误；
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 原子相同，连有 2 个氢原子，即连有 3 种不同原子或基团，故 C 项错误；
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分子中 2 号 C 原子连有 —CH3、—H、—COOH、—OH 四种不同的原子
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3．分子极性的判断方法
第3课时
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
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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。
分子构型与物质的性质(第2、3课时)1
分子 BeCl2 BF3
价电子 对数
2
3
几何 构型
直线 形
平面 三角
形
CH4 4
正四 面体
CO2 2
直线 形
NH3 4
三角 锥形
H2O 4
V形
几何
构型
中心原子的 n＝ 价电子数
＋
每供个的配价位电原子子数提 ×m
2
请判断下列分子价电子对的几何分布构型
分子 BeCl2 BF3 CH4Байду номын сангаасCO2 NH3 H2O
价电子 对数
2
3
4
2
4
4
几何
构型
中心原子的 n＝ 价电子数
＋
每供个的配价位电原子子数提 ×m
2
请判断下列分子价电子对的几何分布构型
分子 价电子 对数
中心原子的 n＝ 价电子数
＋
每供个的配价位电原子子数提 ×m
2
注意：
①中心原子的价电子数等于中心原子的最外 层电子数。
②配位原子中卤素原子、氢原子提供一个价 电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。
中心原子的 n＝ 价电子数
＋
每供个的配价位电原子子数提 ×m
2
请判断下列分子价电子对的几何分布构型
分子 BeCl2 BF3 CH4 CO2 NH3 H2O 价电子 对数
2
请判断下列分子的几何构型
分子 BeCl2 BF3
价电子 对数
2
3
几何 构型
直线 形
平面 三角
形
CH4 4
正四 面体
CO2 2
直线 形
NH3 4
H2O 4
中心原子的 n＝ 价电子数
高中化学 专题 分子空间结构与物质性质
4。
1分子构型与物质的性质一、选择题1。
下列关于杂化轨道的说法错误的是( )A。
所有原子轨道都参与杂化B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C。
杂化轨道能量集中,有利于牢固成键D。
杂化轨道中不一定有电子【解析】选A.参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大，如1s与2s、2p能量相差太大，不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A项错误，B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道,也可以有一对孤电子对(如NH3、H2O的形成),故D项正确.2。
（2015·淮阴高二检测）下列关于杂化轨道的叙述正确的是( ）A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键B。
杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C。
NH3中氮原子的sp3杂化轨道是由氮原子的3个p轨道与氢原子的s轨道杂化而成的D。
在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键【解析】选B。
杂化轨道只用于形成σ键,或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键，故B正确,A不正确；NH3中氮原子的sp3杂化轨道是由氮原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的，C不正确；在乙烯分子中，1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—Hσ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C-Cσ键,D不正确.【补偿训练】在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是（)A。
sp2sp2B。
sp3sp3 C.sp2sp3D。
sp sp3【解析】选C。
—CH3中C的杂化轨道数为4,采用sp3杂化；中间C的杂化轨道数为3,采用sp2杂化。
3.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为（)A.正四面体型 B。
V形C.三角锥型 D。
高中化学 专题4 分子空间结构与物质性质第一单元 分子构型与物质的性质 苏教版选修3
专题4 分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质课前预习问题导入氮气的化学性质不活泼，通常难以与其他物质发生化学反应，以N2为例分析氮原子的原子轨道是如何重叠形成共价键的？答：氮原子的核外电子排布式为1s22s22p1x2p1y2p1z,有3个未成对电子，当结合成分子时，P x-P y轨道“头碰头”方式重叠，P y-P y和P z-P z轨道“肩并肩”方式重叠，我们把原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。
所以在N2分子中有一个δ键和两个π键。
氮分子的结构式为N，电子式：。
知识预览1.分子的立体构型：__________常称为分子的立体构型。
2.杂化与杂化轨道的概念（1）轨道的杂化：____________________的过程。
（2）杂化轨道：____________________叫杂化原子轨道。
3.对称性的概念：对称性是指一个物体包含若干等同部分，这些部分__________，它们经过不改变物体内任意两点间距离的操作__________，即操作前在物体某个地方有的部分，经操作后____________________，也就是说，____________________。
4.极性分子和非极性分子的概念（1）极性分子：______________________________称为极性分子。
（2）非极性分子：______________________________称为非极性分子。
5.杂化轨道的类型：（1）sp1杂化：sp1杂化轨道是由__________个s轨道和__________个p轨道组合而成。
每个sp1杂化轨道含有__________s和__________p的成分。
sp1杂化轨道之间的夹角为__________,呈__________形，如__________。
（2）sp2杂化轨道是由__________个s轨道和__________个p轨道组合而成。
高三化学一轮总复习 物质结构与性质(第3课时)分子的性质(选修3)
1.下列变化或事实与范德华力无关的是( D )
A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B.碘溶于四氯化碳 C.氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高 D.食盐熔化
【解析】A.气体物质加压或降温时能凝成固体,属于 物理性质,与分子间作用力有关,A 正确；B.碘和四氯化碳 均是非极性分子,根据相似相溶原理可知碘易溶在四氯化 碳中,属于物理性质,与分子间作用力有关,B 正确；C.氟、 氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高,是因为分子间作用 力逐渐增大,与分子间作用力有关,C 正确；D.氯化钠熔点 较高,熔化破坏离子键,与分子间作用力无关,D 错误。
2.形成条件 在用 X—H…Y 表示的氢键中,氢原子位于其间是氢键形成 的最重要的条件之一,同时,氢原子两边的 X 原子和 Y 原子 所属元素具有很强的电负性和很小的原子半径是氢键形
成的另一个条件。由于 X 原子和 Y 原子具有强烈吸引电 子的作用,氢键才能存在。这类原子应该是位于元素周期表 的右上角元素的原子,主要是氮原子、氧原子和氟原子。
4.特征 既有方向性又有饱和性。
五、无机含氧酸分子的酸性
1.无机含氧酸分子之所以显酸性,是因为其分子中 含有—OH,而—OH 上的 H 在水分子的作用下能够电离 出 H＋,而显示一定的酸性。
2.对同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越 高,其含氧酸的酸性越强。
3.比较酸性强弱,如利用(HO)mROn 相比较的酸必须 具有相同的“R”。
A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3 为 sp2 型杂化,而 CH4 是 sp3 型杂化
4.酸性强弱与—OH 数目即 m 数值大小无关,如 H3PO4 为中强酸,并非强酸,H2SO3 与 H2SO4 中 m 均为 2, 但 H2SO3 的酸性弱于 H2SO4。
高中化学专题4分子空间结构与物质性质第1单元分子构型与物质的性质(第2课时)分子的极性与手性分子课件
[题组·冲关] 题组1 键的极性与分子极性的判断 1.下列叙述中正确的是( ) A.以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子 B.以极性键结合的分子一定是极性分子 C.非极性分子只能是双原子单质分子 D.非极性分子中一定含有非极性键
第十一页，共29页。
【解析】 对于抽象选择题，可用反例法以具体的物质判断正误。A项是正 确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合的分子不一定是极性分子，若 分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2 等；C项错误，非极性键也存在于某些共价化合物中，如H2O2、C2H4、C2H5OH， 某些离子化合物中也存在非极性键，如Na2O2；D项错误，非极性分子中不一定含 有非极性键，如CH4、CO2等。
【解析】 A项中两分子互为同分异构体，C(CH3)4为非极性分子， CH3(CH2)3CH3为极性分子，故熔沸点应为C(CH3)4<CH3(CH2)3CH3。B项H2O分子 间存在氢键，熔沸点应为H2O>H2S。C项中I2在苯中的溶解度大于在水中的溶解 度。
【答案】 D
第十七页，共29页。
4.(双选)经验规律(相似相溶规则)：一般来说，由极性分子构成的溶质易溶于
第十三页，共29页。
【解析】 NH3是三角锥型的分子，A错；CCl4是以碳原子为中心的正四面体 型结构，B错；CO2是碳原子在2个氧原子中间的直线形分子，D错；H2O是氧原子 在两个氢原子中间的V形分子，C正确。
【答案】 C
第十四页，共29页。
【规律方法】
化合价法判断分子极性
对ABm型分子，若中心原子化合价的绝对值等于该元素的外围电子数时，该 分子为非极性分子，此时分子的空间构型对称；若中心原子化合价的绝对值不等
高中化学专题4第1单元分子构型与物质的性质第3课时分子的极性手性分子教案苏教版选修3
高中化学专题4第1单元分子构型与物质的性质第3课时分子的极性手性分子教案苏教版选修3第3课时分子的极性手性分子[核心素养发展目标] 1.了解极性分子、非极性分子、手性分子的概念，能从微观角度理解分子具有极性(或非极性)、手性的原因。
2.会判断分子的极性，了解分子的极性对分子性质的影响。
一、分子的极性1．分子的极性(1)极性分子和非极性分子(2)键的极性与分子极性之间的关系①只含非极性键的分子一定是非极性分子。
②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为非极性分子，否则为极性分子。
2．分子的极性对物质溶解性的影响(1)相似相溶规则：极性分子(如HCl)易溶于水等极性溶剂，非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等非极性溶剂。
(2)一般来说，同是非极性分子，相对分子质量越大，溶解度越大。
(1)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。
(2)极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。
例如CH4是非极性分子，只有极性键。
(3)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。
例1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HClC．NH3和H2S D．HCN和BF3答案 C解析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电中心和负电中心不重合的分子。
NH3是呈三角锥型的极性分子；CO2是呈直线形的非极性分子；H2O、H2S都是呈V形的极性分子；HCl、HCN都是呈直线形的极性分子；CH4是呈正四面体型的非极性分子，BF3是呈平面三角形的非极性分子。
思维启迪——判断分子极性的一般思路例2碘单质在水中溶解度很小，但在CCl 4中溶解度很大，这是因为( )A．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素B．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子C．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子D．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答案 B解析CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”规则可知碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，与相对分子质量、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系，B正确。
分子空间构型
2、请解释为什么乙烯的所有原子在同一平面？ 论
3、请用杂化轨道理论解释为什么乙炔是直线型分子？
参考书P62 图4－6
答案分析 1、2 3
甲烷、乙烯、乙炔的结构及sp3、sp2、sp 杂化
.
109.5
sp 3 杂化轨道
碳原子的四个 sp 3 杂化轨道
.
120
pZ sp 2
甲烷分子
.
碳碳原原子子的的sspp23杂杂化化轨轨道道和和ppZz轨轨道道
道是球形的。
知识介绍 一、杂化轨道理论
美国科学家鲍林 在1931年提出杂 化轨道理论
1.杂化的定：
原子在相互结合成键形成分子时，由于原 子间的相互作用，使同一原子中能量相近的不 同类型原子轨道重新组合为一组新轨道．这种 轨道重新组合的过程叫杂化。
2.杂化轨道：
杂化后所形成的新轨道称为杂化轨道。
3.杂化的过程
杂化轨道间的夹角→分子空间构型 7.杂化轨道的角度部分一头大，一头小，成键时利用大的
一头，可以使轨道重叠程度更大，从而形成稳定的化学 键。即杂化轨道增强了成键能力。 8.杂化轨道所形成的化学键全部为σ键.
练习与巩固
1、下列物质或离子的中心原子的杂化轨道类型？
CCl4、NH4＋、金刚石中的碳原子、SiO2晶体中的Si
2、已知CH4、NH3、H2O分子中中心原子杂化轨道的 类型都是SP3杂化，但三者空间构型却大不相同？
（孤对电子对成键电子的排斥力较大）
3、已知CO2的空间构型为直线型，问C的杂化轨道类型？
（SP杂化）
4、已知CO32－的空间构型为平面三角型，问中心C原子
的杂化轨道类型？HCO3－呢？
（SP2杂化）
（3）sp杂化：
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；
以②为依据，将叁键移位可得④：
；
若烷烃中有1个异丙基，则结构为⑤：
。
学 习 小 结
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达标检测
DA BIAO JIAN CE
02
1.正误判断
(1)非极性分子中一定含有非极性键( × )
(2)只含极性键的分子不一定是极性分子( √ )
(3)SO2是含有极性键的非极性分子( × )
(4)丁烷易溶于煤油，难溶于水( √ )
6.双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如图所示：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_b___(填字母)。
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3.实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键的夹角为180°，由此可判断BeCl2
属于
A.由极性键形成的极性分子
√B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子
D.由非极性键形成的非极性分子
解析 BeCl2中Be—Cl键是不同元素形成的共价键，为极性键，两个Be—Cl键的 夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合，BeCl2属于非 极性分子，故BeCl2是由极性键形成的非极性分子。
2.手性分子的判断 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。
归纳总结
(1)手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)的两个分子互为镜像关系，即 分子形式的“左撇子和右撇子”。 (2)构成生命体的有机物绝大多数为手性分子。两个手性分子的性质不同， 且手性有机物中必定含手性碳原子。
新知导学
XIN ZHI DAO XUE
01
一、分子的极性
1.分子的极性 (1)极性分子和非极性分子
(2)键的极性与分子极性之间的关系 ①只含非极性键的分子一定是非极性 分子。 ②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为 非极性 分 子，否则为 极性 分子。
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2.分子的极性对物质溶解性的影响 (1)相似相溶规则：极性分子(如HCl)易溶于水等 极性溶剂 ，非极性分子(如I2)易溶 于苯、四氯化碳等 非极性溶剂。 (2)一般来说，同是非极性分子，相对分子质量 越大 ，溶解度 越大 。
A.CH4和H2O
√C.NH3和H2S
ห้องสมุดไป่ตู้
B.CO2和HCl D.HCN和BF3
解析 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电中心 和负电中心不重合的分子。NH3是呈三角锥型的极性分子；CO2是呈直线形的非极 性分子；H2O、H2S都是呈V形的极性分子；HCl、HCN都是呈直线形的极性分子； CH4是呈正四面体型的非极性分子，BF3是呈平面三角形的非极性分子。
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4.下列现象中，不能用“相似相溶”规则解释的是
A.乙醇与水以任意比例互溶
√B.用纯碱洗涤油脂
C.氨易溶于水
D.用苯将溴水中的溴萃取出来
解析 乙醇与水分子均为极性分子，且二者可形成分子间氢键，A正确； Na2CO3水解使溶液显碱性，油脂在碱性条件下水解，B错误； NH3与H2O均是极性分子，且二者还能形成分子间氢键，增大了NH3的溶解性， C正确； 苯与Br2均为非极性分子，D正确。
(5)手性分子之间，组成相同，官能团不同( × ) (6)手性分子之间，因分子式相同，其性质也相同( × )
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2.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是
A.CH4和Br2
√B.NH3和H2O
C.H2S和CCl4
D.CO2和HCl
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。
归纳总结
(1)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。 (2)极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4 是非极性分子，只有极性键。 (3)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性 分子。
例1 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
①
② 写出另外三种的结构简式并标出分子中的手性碳原子。
答案
解析 链烃C7H10与足量H2发生加成反应生成烷烃C7H16，要使它具有光学活性， 观察①②，必须要求有1个碳原子分别连接—H、—CH3、—C2H5、—CH2CH2CH3 或—CH(CH3)2等4个不同基团。
以①为依据，将双键移位可得③：
专题4 第一单元 分子构型与物质的性质
核心素养发展目标
1.了解极性分子、非极性分子、手性分子的概念，能从微观角度理解分子具有极 性(或非极性)、手性的原因。 2.会判断分子的极性，了解分子的极性对分子性质的影响。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
新知导学
启迪思维 探究规律
达标检测
检测评价 达标过关
例3 手性分子往往具有一定光学活性。乳酸分子是手性分子，如图
。
乳酸中的手性碳原子是 A.① C.③
√B.②
D.②③
解析 ②号碳原子连接—CH3、—H、—COOH、—OH四种不同的基团。
例4 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， 已知其中两种的结构简式为
123456
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5.下列分子为手性分子的是
A.CBr2F2 C.CH3CH2CH3
B.CH3CH2OH
√D.CH3CH(OH)COOH
解析 D项，CH3CH(OH)COOH的中间碳原子连有甲基、羟基、氢原子、羧基四个 不同的原子或基团，则该碳原子是手性碳原子，故CH3CH(OH)COOH为手性分子。
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解析 CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”规则可知 碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，与相对分子质量、是否是直 线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系，B正确。
二、手性分子
1.观察比较下图所示两种分子的结构
(1)相同点是分子组成 相同 ，都是 CHFClBr ；从平面上看相似。 (2)不同点是在空间上 完全不同 ，它们构成 实物和镜像关系 。 (3)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镜像， 却在三维空间里不能 重叠 ，这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子 叫做 手性分子。
思维
启迪
判断分子极性的一般思路
例2 碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为 l4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
√l4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
l4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子 l4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
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
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解析 在H2O2中H—O键为极性键，O—O键为非极性键；根据H2O2的空间构型可知， H2O2为极性分子；O原子价电子对数为 6＋2 2＝4，O原子为sp3杂化。
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(2)H2O2分子间易形成氢键，该氢键的表示式是__H_—__O_…__H___。 解析 H2O2中含有HO键，故分子间能形成氢键，表示为H—O…H。 (3)H2O2难溶于CS2，主要原因是__因__为__H_2_O_2_为__极__性__分__子__，__C_S_2_为__非__极__性__分__子__，__根__据___ “__相__似__相__溶__规__则__”__可__知__H__2O__2_难__溶__于__C_S_2___。 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。