第2章 第2节 第3课时 分子的空间构型与分子性质 精品学案 鲁科版选修3

第3课时 分子的空间构型与分子性质

学习目标 1.掌握手性分子的概念并了解其在生命科学方面的应用。2.知道分子的空间构型与分子极性的关系，学会判断简单分子的极性情况。

一、分子的对称性

1．对称分子

(1)依据__________的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子。

(2)分子的许多性质如极性、旋光性及化学性质等都与分子的对称性有关。

2．手性分子

(1)手性：一种分子和它在镜中的像，就如人的左手和右手，________而不完全相同，即它们不能重叠。

(2)手性分子：具有________的分子。手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记。

二、分子的极性

1．极性分子：分子内存在正、负两极的分子。

2．非极性分子：分子内没有正、负两极的分子。

3．分子的极性判断

(1)双原子分子的极性

a．相同原子构成的单质分子，分子的正、负电荷重心重合，为____________分子。

b．不同元素原子构成的双原子分子，分子的正、负电荷重心不重合，为________分子。

(2)多原子分子的极性

a．如果形成分子的所有化学键均为非极性键，分子的正、负电荷重心重合，为__________分子。

b．如果形成分子的化学键为极性键，若分子空间构型为对称结构，则为____________分子，如CO2；若分子空间构型为非对称结构，则为________分子，如H2O。

1．下列有机化合物分子中含有手性碳原子的是( )

A．CH(CH3)3 B．CH3CH2OH

C．CH3CHClCH2CH3 D．CH3CHO

2．下列叙述正确的是( )

A．NH3是极性分子，分子中N原子是在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

3．下列物质的分子中，既含有极性键，又含有非极性键，且属于非极性分子的是(

)

4．下列说法正确的是( )

A．由极性键构成的分子全都是极性分子

B．含有非极性键的分子一定是非极性分子

C．极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键

D．以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子

练基础落实

知识点一 分子的对称性

1．下列物质的分子中，不具有对称性的是( )

A．CH3Cl B．CH2Cl2

C．CH2ClBr

2．具有手性碳原子的物质往往具有旋光性，存在对映异构体，下列化合物中存在对映异构体的是( )

A．C2H5CH===CHCH(CH3)—CH===CHC2H5

B．2­甲基丁烷

C．甲酸

D．C6H5CH(CH3)CHO

知识点二 分子的极性与键的极性

3．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 Br2 B．H2O NH3

C．CCl4 H2S D．CO2 HCl

4．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为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

练方法技巧

推测ABn型分子是极性分子或非极性分子的经验规律

5．CO2、CH4、BF3都是非极性分子，HF、H2O、NH3都是极性分子，由此推测ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是( )

A．所有原子在同一平面

B．分子中每个键的键长应相等

C．在ABn中A原子没有孤对电子

D．A的相对原子质量小于B

6．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )

A．分子中不能含有氢原子

B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键

C．在ABn分子中每个共价键都相同

D．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量

检验一些分子是否有极性的方法

7．用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，根据图分析，这两种液体分子的极性正确的是(

)

A．A是极性分子，B是非极性分子

B．A是非极性分子，B是极性分子

C．A和B都是极性分子

D．A和B都是非极性分子

练高考真题

8．(2007·天津理综，9)下列关于粒子结构的描述不正确的是( )

A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子

B．HS－和HCl均是含有一个极性键的18电子粒子

C．CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子

D．1 mol D162O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)

9．(2008·全国理综Ⅰ，10)下列叙述中正确的是( )

A．NH3、CO、CO2都是极性分子

B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子

C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强

D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子

练综合拓展

10．下列叙述中正确的是( )

A．离子化合物中不可能存在非极性键

B．非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键

C．非极性分子中一定含有非极性键

D．不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键

11.X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：

(1)X、Y的元素符号依次为________、________；

(2)XZ2与YZ2分子的空间构型分别是________和________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是________(写分子式)，理由是____________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

(3)Q的元素符号是________，它属于第________周期，它的核外电子排布式为________，在形成化合物时它的最高化合价为________。

第3课时 分子的空间构型与分子性质

双基落实

一、

1．(1)对称轴

2．(1)相似 (2)手性

二、

3．(1)a.非极性 b．极性 (2)a.非极性 b．非极性

极性

课堂练习

1．C [连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。观察所给选项，只有CH3CHClCH2CH3中第二个碳原子分别连接—CH3、—H、—Cl、—CH2CH3四个不同的原子或基团。]

2．C

3．A [A中为非极性键，C—H为极性键，且分子完全对称，为非极性分子，B、C、D中的键均是不同原子之间的键，为极性键，没有非极性键，所以B、C、D均错。]

4．D [对双原子分子来说，键的极性与分子的极性是一致的：以非极性键结合成的双原子分子都是非极性分子，以极性键结合成的双原子分子都是极性分子。多原子分子的极性除了与键的极性有关外，还与分子的空间构型有关。以极性键结合成的多原子分子，可能是极性分子，也可能是非极性分子，这决定于分子中各键的空间排列。]

课时作业

1．D [当一个碳原子所连接的四个原子或原子团都不相同时，这个碳原子为手性碳原子，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。]

2．D [对于A物质，特别注意的是最中间C原子连接的四个基团分别是：—H、—CH3、—CH===CHC2H5，其中有两个—CH===CHC2H5，它只连接了3种基团；而B物质的结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH3，主链上2号碳原子连了一个—H，一个—CH2CH3，两个—CH3，也是3种基团；C项甲酸中只有一个碳原子，连3种基团；只有D物质与苯环相连的碳原子连接了苯基、—H、—CH3、—CHO 4种基团，符合题意。]

3．B [Br2是非极性键结合成的非极性分子，H2S、HCl、NH3和H2O是极性键构成的极性分子，CH4、CCl4、CO2是由极性键构成的非极性分子]

4．B

5．C [CO2、CH4、BF3中所有电子都参与形成了共价键，没有孤对电子，都是对称结构，而HF、H2O、NH3不是所有电子都参与形成了共价键，都有孤对电子，都不是对称结构。]

6．B

7．B [带静电的玻璃棒会使极性分子细流的方向发生改变。]

8．C [本题主要考查原子与分子的组成与结构。H2S、NH3的价电子总数皆为8，H2S为V(角)形分子，NH3为三角锥形分子，故二者皆为极性分子，A项正确；不同元素间所形成的共价键皆为极性键，显然HS－、HCl均含有18电子，B项正确；CH2Cl2和CCl4均是四面体构型，但因CH2Cl2正负电荷的重心不能重合，为极性分子，故C项不正确；1个D162O分子中含中子、质子、电子各10个，可知D项正确。]

9．B 10.D

11．(1)S C (2)V形 直线形 SO2 因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大

(3)Cr 4 1s22s22p63s23p63d54s1 ＋6价