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

分子的极性与手性分子(建议用时：45分钟)[学业达标]1.下列粒子中不存在非极性键的是( )A.C2H4B.H2O2C.NH＋4 .D.C2H5OH【答案】C2.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是( )A.H2O .B.Cl2C.NH3 .l4【解析】H2O分子中O—H键为极性键，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子。

Cl2是双原子单质分子，属于含非极性键的非极性分子。

NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥型，电荷分布不对称，是极性分子。

CCl4分子中C—Cl键是极性键，分子构型呈正四面体型，电荷分布对称，是非极性分子。

【答案】D3.实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，则BeCl2属于( )A.由极性键构成的极性分子B.由极性键构成的非极性分子C.由非极性键构成的极性分子D.由非极性键构成的非极性分子【解析】Be—Cl键由不同元素的原子形成，两种原子吸引电子能力不同，为极性键。

由于两个Be—Cl键间的夹角为180°，分子空间构型为直线形，分子内正负电荷重心重合，共价键的极性抵消，分子没有极性。

由此可见，BeCl2属于由极性键构成的非极性分子。

【答案】B4.膦(PH3)又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。

以下关于PH3的叙述不正确的是( )【导学号：61480045】A.PH3分子中有未成键的孤电子对B.PH3是极性分子C.它的分子构型是平面三角形D.磷原子采用sp3杂化方式【解析】PH3分子中含有3个σ键和一个孤电子对，故杂化轨道的数目为4，采取sp3杂化方式，分子构型为三角锥型，与NH3相似。

【答案】C5.微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。

在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是( )A.水分子具有极性共价键B.水分子中有共用电子对C.水由氢、氧两元素的原子组成D.水分子是极性分子【解析】水分子在不断改变方向的电场中迅速摆动，说明水分子显示电性作用，其根本原因是水分子属于极性分子。

【答案】D6.(双选)下列描述中正确的是 ( )A.CS2为V形的极性分子B.ClO－3的空间构型为平面三角形C.SF6中有6对完全相同的成键电子对D.SiF4和SO2－3的中心原子均为sp3杂化【解析】依据价层电子对互斥理论可知，CS2为直线形的非极性分子，A错误；由价层电子对互斥理论可知，ClO－3的中心原子的孤电子对数是1/2×(8－3×2)＝1，所以ClO－3是三角锥型，B错误；硫原子最外层有6个电子，和氟原子之间有6个完全相同的成键电子对，C正确；SiF4和SO2－3的空间构型分别为正四面体型和三角锥型，但中心原子均采用的是sp3杂化，D正确。

【答案】CD7.下列有机物中含有两个手性碳原子的是( )【解析】由有机物的结构可以看出，A、C、D三项中没有手性碳原子；B项中每个与氯原子相连的碳原子都是手性碳原子。

【答案】B8.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知AB n型分子是非极性分子的经验规律是 ( )A.分子中所有原子都在同一平面内B.分子中不含氢原子C.在AB n型分子中，A元素为最高正价D.在AB n型分子中，A原子最外层电子都已成键【解析】结合所给出的实例分析可知，当A元素的最外层电子均已成键时，分子无极性，此时A元素的化合价的绝对值等于最外层电子数，所以D项正确。

【答案】D9.下列分子为手性分子的是( )A.CH2Cl2D.CH3CH2COOCH2CH3【答案】B10.请完成下列表格的填空：单原子双原子分子三原子分子四原子分子五原子分子分子分子He、Ne H2HCl H2O CO2BF3NH3CH4CH3Cl键的极性键角空间构型分子极性性键构成的分子一般都是非极性分子。

由极性键构成的分子，若能空间对称，分子中电荷不显电性，分子则无极性，这样的空间对称有三种：一是直线形对称，键角为180°，常见的分子有：CO2、CS2、C2H2等；二是平面对称，键角为120°，分子构型为平面正三角形，常见的分子有BF3、BBr3等；三是立体对称，键角为109.5°，分子构型为正四面体，常见的分子有CH4、CCl4、SiH4等。

【答案】单原子分子双原子分子三原子分子四原子分子五原子分子分子He、Ne H2HCl H2O CO2BF3NH3CH4CH3Cl 键的极性非极性键极性键极性键极性键极性键极性键极性键极性键键角104.5°180°120°107.3°109.5°空间构型直线形直线形V形直线形平面三角形三角锥型正四面体四面体分子极性非极性分子非极性分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子极性分子非极性分子极性分子11.(1)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。

(2)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间构型是________。

CO2与CS2相比，________的熔点较高。

【解析】(1)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据相似相溶原理，CrO2Cl2是非极性分子。

(2)苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4分子中碳原子的杂化方式分别是sp2、sp3、sp2、sp、sp3。

CS2、CO2分子的空间构型都是直线形，其结构相似，所以相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高。

【答案】(1)非极性(2)①③直线形CS212.3­氯­2­丁氨酸的结构简式为：一个3­氯­2­丁氨酸分子中含有________个手性碳原子。

其中一对对映异构体用简单的投影式表示为：【解析】根据手性碳原子周围连接四个不同的原子或基团这一规律可以判断该物质的手性碳原子个数；参照例子可以知道对映体关系就像我们照镜子一样，其另一种就是该种在镜子中的“镜像”。

【答案】 2[能力提升]13.毒奶粉事件仍时有发生，这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺()。

下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是( )A.所有氮原子均采取sp3杂化B.一个三聚氰胺分子中共含有15个σ键C.属于极性分子，故极易溶于水D.三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键【解析】三聚氰胺分子中，处于环上的氮原子采取sp2杂化，A选项错误；由三聚氰胺分子的结构知，它是对称结构，为非极性分子，而水为极性溶剂，故三聚氰胺在水中的溶解度不大，C选项错误；三聚氰胺分子中不存在由同种元素的原子形成的共价键，故不存在非极性键，D选项错误。

【答案】B14.数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。

下表是原始大气和目前空气的主要成分：空气的成分 N 2、O 2、CO 2、水蒸气及稀有气体(如He 、Ne 等)原始大气的主要成分CH 4、NH 3、CO 、CO 2等(1)含有10个电子的分子有______________(填化学式，下同)。

(2)由极性键形成的非极性分子有______________。

(3)与H ＋可直接形成配位键的分子有____________________________。

(4)沸点最高的物质是________，用所学的知识解释其沸点最高的原因：_______________________________________________________________。

(5)CO 的结构可表示为O=====―→C ，与CO 结构最相似的分子是________，这两种结构相似的分子的极性________(填“相同”或“不相同”)，CO 分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫________。

【解析】 (1)含10个电子的分子有CH 4、NH 3、H 2O 、Ne 等。

(2)具有对称结构的分子是非极性分子，如N 2、O 2、CH 4、CO 2，其中由极性键形成的非极性分子只有CH 4和CO 2，另两个非极性分子是由非极性共价键形成的。

(3)H 2O 可与H ＋直接形成配位键，形成H 3O ＋(水合氢离子)，NH 3与H ＋以配位键结合成NH ＋4。

(4)表中所涉及的物质都是由分子构成的。

沸点的高低比较主要看范德华力的强弱，但水分子中除了范德华力外，还有氢键的作用，分子间氢键的存在使水的沸点较高。

(5)由一氧化碳的结构式可知，碳原子和氧原子之间存在三个共价键，氮气分子中两个氮原子之间也存在三个共价键，结构相似。

CO 分子中的三个键是由两个不同的原子形成的，是极性共价键，而N 2分子中的三键是由两个相同的氮原子形成的，是非极性共价键。

CO 中带箭头的键与其他的共价键不同，它是配位键。

【答案】 (1)H 2O 、Ne 、CH 4、NH 3 (2)CH 4、CO 2(3)NH 3、H 2O (4)H 2O 水分子中存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高 (5)N 2 不相同 配位键15.双氧水(H 2O 2)是一种医用消毒杀菌剂。

已知H 2O 2分子的结构如下图所示，H 2O 2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，书面角为93°52′，而两个O —H 键与O —O 键的夹角均为96°52′。

试回答：【导学号：61480046】(1)H 2O 2分子的电子式为________，结构式为________。

(2)H 2O 2分子中存在________键和________键，为________(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)H2O2难溶于CS2，其原因是____________________________________。

(4)H2O2分子中氧元素的化合价为__________，原因是______________。

【解析】(2)H2O2分子的空间构型为不对称结构，应为极性分子，含有O—O非极性键和O—H极性键。

(3)根据“相似相溶规则”可知，H2O2难溶于非极性溶剂CS2。

(4)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。

【答案】H—O—O—H (2)极性非极性极性(3)因为H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶规则”可知，H2O2难溶于CS2(4)－1 因为O—O键为非极性键，O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价。