1、第第2 2章微粒间的相互作用于物质性质章微粒间的相互作用于物质性质第第2 2节共价键与分子的空间结构节共价键与分子的空间结构第第3 3课时课时 分子的空间结构与分子性质分子的空间结构与分子性质学习目标学习目标核心素养培养核心素养培养1.知道手性分子的定义知道手性分子的定义,会判断不对称碳原子。会判断不对称碳原子。证据推理与模证据推理与模型认知型认知2.理解共价键的极性、分子的空间结构与分子极理解共价键的极性、分子的空间结构与分子极性的关系性的关系,学会判断简单分子极性的方法。学会判断简单分子极性的方法。宏观辨识与微宏观辨识与微观探析观探析知识体系知识体系 对称性普遍存在于自然界。例如五瓣对称的
2、梅花、桃花对称性普遍存在于自然界。例如五瓣对称的梅花、桃花, ,六六瓣对称的水仙花、雪花瓣对称的水仙花、雪花( (轴对称或中心对称轴对称或中心对称););建筑物和动物的镜建筑物和动物的镜面对称面对称; ;美术与文学中也存在很多对称的概念。美术与文学中也存在很多对称的概念。自然界中的自然界中的对称性对称性阅读课本第阅读课本第5151页了解页了解 分子中的原子排布与对称性。分子中的原子排布与对称性。二、分子的空间结构与分子性质二、分子的空间结构与分子性质 1.1.分子中的原子排布与对称性分子中的原子排布与对称性依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子。依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够
3、复原的分子。分子所具有的这种性质称为对称性。分子所具有的这种性质称为对称性。分子的许多性质如极性、旋光性等都与分子的对称性有关。分子的许多性质如极性、旋光性等都与分子的对称性有关。对称分子对称分子左手和右手不能重叠，左右手互为镜像左手和右手不能重叠，左右手互为镜像你的左手和右手能否完全重叠？你的左手和右手能否完全重叠？思考：这两个分子是完全相同的么？思考：这两个分子是完全相同的么？两个分子都不是对称分子，没有对称轴和对称面，但是互为镜像。两个分子都不是对称分子，没有对称轴和对称面，但是互为镜像。阅读课本第阅读课本第52535253页了解页了解 分子中的手性异构体和手性分子。分子中的手性异构体和
4、手性分子。手性异构体和手性分子手性异构体和手性分子概念：如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相概念：如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性同，但互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。条件：当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化条件：当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的碳原合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。子称为手性碳原子。判
5、断手性碳原子的方法是一个碳原子上连有四个不同的原子判断手性碳原子的方法是一个碳原子上连有四个不同的原子或基团。或基团。1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是( ) A.CCl2F2 B. CH3CHCOOH C.CH3CH2OH D. CHOH CH2OHCH2OHOHBA.OHCCHCH2OH B. OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32 2下列化合物中含有下列化合物中含有2 2个个“手性手性”碳原子的是碳原子的是( )( )B分子的极性又是根据什么来判定呢？阅读教材第分子的极性又是根据什么来判
6、定呢？阅读教材第53-5453-54页，了解分子的极性。页，了解分子的极性。在一酸式滴定管中加入四氯化碳在一酸式滴定管中加入四氯化碳,打开活塞打开活塞,将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯化碳液流化碳液流,在另一酸式滴定管中加入蒸馏水在另一酸式滴定管中加入蒸馏水,打开活塞打开活塞,并将用毛皮摩擦过的橡胶并将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水液流。棒靠近水液流。(1)你会观察到什么现象你会观察到什么现象?(2)你会得到什么结论你会得到什么结论?原因是什么原因是什么?(1)四氯化碳液流方向不变四氯化碳液流方向不变,水流方向发生改变。水流方向发生改变。(2)四氯化碳液流与橡胶棒无电性
7、作用四氯化碳液流与橡胶棒无电性作用,水流与水流与橡胶棒之间有电性作用。因为四氯化碳是非橡胶棒之间有电性作用。因为四氯化碳是非极性分子极性分子,分子中无正极和负极之分分子中无正极和负极之分;水分子水分子是极性分子是极性分子,水分子中存在带正电荷的正极和水分子中存在带正电荷的正极和带负电荷的负极。带负电荷的负极。ClCl共用电子对共用电子对ClCl2 2个个ClCl原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，整个分子的电荷分布均匀，所以为非极性分子子，整个分子的电荷分布均匀，所以为非极性分子 Cl2分子是只含有非极性键的分子因为共用电子对
8、无偏向，分子是只含有非极性键的分子因为共用电子对无偏向，分子是非极性分子。分子是非极性分子。氯气分子是非极性分子氯气分子是非极性分子HCl共用电子对共用电子对HClHCl分子中，共用电子对偏向分子中，共用电子对偏向Cl原子，原子，Cl原子一端相对地显负原子一端相对地显负电性，电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，所以为极性分子匀，所以为极性分子+-以极性键结合的双原子分子为极性分子以极性键结合的双原子分子为极性分子氯化氢分子是极性分子氯化氢分子是极性分子非极性分子：电荷分布均匀对称的分子非极性分子：电荷分布均匀对称的分子2 2、
9、分子中的电荷分布与极性、分子中的电荷分布与极性 正电荷重心和负电荷重心相重合的分子正电荷重心和负电荷重心相重合的分子极性分子：电荷分布不均匀不对称的分子极性分子：电荷分布不均匀不对称的分子正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子如：如：H2、O2、N2、CO2、CH4、CCl4等。等。如：如：HCl、H2O、NH3、H2O2、CH3Cl等。等。分子极性的产生原因：分子极性的产生原因：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。两方面共同决定的。HOH104.5O-H键是极性键，共用电子
10、对偏键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是原子，由于分子是V形构型，形构型，两个两个O-H键的极性不能抵消键的极性不能抵消(正负电荷重心不重合正负电荷重心不重合)，整个分子电，整个分子电荷分布不均匀，是极性分子。荷分布不均匀，是极性分子。H2O分子分子+-+H2OH2O、NH3NH3等分子的极性分析等分子的极性分析HHHNBF3：120107.3三角锥型三角锥型, ,不对称不对称, ,键的极性不能抵消，是极性分子。键的极性不能抵消，是极性分子。 平面三角形，对称，键的极性互相平面三角形，对称，键的极性互相抵消抵消, ,是非极性分子。是非极性分子。NH3：-+-+-CHHHH109.5正四面
11、体型正四面体型 ，对称结构，对称结构，C-H键的极性互相抵消，是非极性分子。键的极性互相抵消，是非极性分子。CH4分子的极性分析分子的极性分析+-+-分子极性的判断方法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：方面共同决定的。判断分子极性时，可根据以下原则进行：只含有非极性键的双原子分子都是极性分子，如只含有非极性键的双原子分子都是极性分子，如O2、H2。含有极性键的双原子分子都是极性分子，如含有极性键的双原子分子都是极性分子，如HCl、HF、HBr等。等。含
12、有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空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。间结构不对称的是极性分子。只含有非极性键的多原子分子是非极性分子只含有非极性键的多原子分子是非极性分子,如如P4、C60等。等。分子极性对性质的影响分子极性对性质的影响分子的极性会影响分子的性质。分子的极性会影响分子的性质。在相对分子质量相同的情况下在相对分子质量相同的情况下,极性分子比非极性分子有更高极性分子比非极性分子有更高的沸点。的沸点。极性分子易溶于极性溶剂极性分子易溶于极性溶剂,如氨、乙醇等极性分子易溶于水如氨、乙醇等极性分子易溶于水;非极性分子易溶于非
13、极性溶剂非极性分子易溶于非极性溶剂,这就是我们常说的这就是我们常说的“相似相溶相似相溶”原理中的一种类型。如油脂、石油的成分难溶于水原理中的一种类型。如油脂、石油的成分难溶于水,而溶于非极而溶于非极性或极性较小的溶剂。性或极性较小的溶剂。3、下列分子中，属于非极性分子的是、下列分子中，属于非极性分子的是() A.SO2 B.NH3 C.BBr3 D.COCl2C4、下列分子是极性分子的是、下列分子是极性分子的是 () A.PCl3 B.SO3 C.BF3 D.CS2A5、下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是、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和和
14、Br2 B.NH3和和H2O C.H2S和和CCl4 D.CO2和和HClB6.NF3分子中的中心原子采取分子中的中心原子采取sp3杂化，下列有关叙述正确的是杂化，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分子的空间构型为平面三角形 C.NF3分子的分子的NF键夹角与键夹角与CH4分子中的分子中的CH键的夹角相等键的夹角相等 D.NF3分子是非极性分子分子是非极性分子A7.下列叙述正确的是下列叙述正确的是( ) A.NH3是极性分子，分子中是极性分子，分子中N原子处在原子处在3个个H原子所组成的三原子所组成的三角形
15、的中心角形的中心 B.CCl4是非极性分子，分子中是非极性分子，分子中C原子处在原子处在4个个Cl原子所组成的原子所组成的正方形的中心正方形的中心 C.H2O是极性分子，分子中是极性分子，分子中O原子不处在原子不处在2个个H原子所连成的原子所连成的直线的中央直线的中央 D.CO2是非极性分子，分子中是非极性分子，分子中C原子不处在原子不处在2个个O原子所连成原子所连成的直线的中央的直线的中央C8.回答下列问题：回答下列问题：(1)根据根据“相似相溶相似相溶”规律，极性溶质能溶于极性溶剂，非极性溶规律，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。质一般能溶于非极性溶剂。在在a.苯苯b
16、.CH3OHc.HCHOd.CS2e.CCl4五种溶剂中，五种溶剂中，碳原子采取碳原子采取sp2杂化的分子有杂化的分子有_ (填字母填字母)。CS2分子的空间构分子的空间构型是型是_，是，是_(填填“极性极性”或或“非极性非极性”)分子。分子。非极性ac直线形CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据等互溶，据此可判断此可判断CrO2Cl2是是_(填填“极性极性”或或“非极性非极性”)分子。分子。非极性非极性金属镍粉在金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体构型。，呈正四面体构型。
17、Ni(CO)4易溶于下列易溶于下列_(填字母填字母)。a.水水 b.CCl4c.C6H6(苯苯) d.NiSO4溶液溶液bc(2)双氧水双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构分子的结构如右图所示：如右图所示：H2O2分子不是直线形的，两个分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面夹角为开的书的两面纸上，书面夹角为9352，而两个，而两个OH键与键与OO键的夹角均为键的夹角均为9652。试回答：。试回答：下列关于下列关于H2O2的说法中正确的是的说法中正确的是_(填字母填字母)。a.分子中有极性键分子中有极性键b.
18、分子中有非极性键分子中有非极性键c.氧原子的轨道发生氧原子的轨道发生sp2杂化杂化d.分子是非极性分子分子是非极性分子abH2O2难溶于难溶于CS2，主要原因是，主要原因是_ _。 因为因为H2O2为极性分子，为极性分子，CS2为非极性分子，根据为非极性分子，根据“相似相溶相似相溶”规律可知规律可知H2O2难溶于难溶于CS2 H 2 O 2 分 子 中 氧 元 素 的 化 合 价 为分 子 中 氧 元 素 的 化 合 价 为 ， 原 因 是， 原 因 是_ _1 因为因为OO键为非极性键键为非极性键OH键为极性键，共用电子对偏键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显向于氧，故氧元素显1价。价。(3)1,2-二氯乙烯存在两种同分异构体：二氯乙烯存在两种同分异构体： 、 ，属于极性分子的是，属于极性分子的是_(填填“A”、“B”)。B
