1、第3课时 分子的空间构型与分子性质,第2章 第2节 共价键与分子的空间构型,学习目标定位,1.知道手性分子的概念，会判断手性碳原子。 2.理解共价键的极性、分子的空间构型与分子极性的关系，学会判断简单分子极性的方法。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.对称分子与对称性,一、分子的对称性,对称轴,对称面,对称,极性,2.手性分子,不能,4,手性分子的理解 (1)手性同分异构体(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。 关键提醒 手性分子都是不
2、对称分子，手性碳原子采取sp3杂化。,例1 下列化合物中含有手性碳原子的是 A.CCl2F2 B.CH3CH2OHC. D.,答案,解析,解析 中心原子连有四个不同的原子或基团的化合物才具有手性。A项中C原子只连有Cl、F两种原子，故A项不是手性分子；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；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；,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。,判断分子是否是手性分子就要判断分子中是否含有手
3、性原子(如碳原子)。,方法规律,例2 下列物质中不存在手性异构体的是 A.BrCH2CHOHCH2OH B. C.CH3CHOHCOOH D.CH3COCH2CH3,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。,连接双键或叁键的碳原子不可能是手性碳原子。,易错警示,1.分析讨论下列分子中的电荷分布情况，填写下表。,二、分子的极性,极性键,不对称,不重合,有,非极性键,对称,重合,极性键,不对称,不重合,极性键,对称,重合,无,有,无,2.由上述分析可知,相关视频,3.分子极性的判断方法 分子的
4、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： (1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是 分子，如O2、H2、P4、C60。 (2)含有极性键的双原子分子都是 分子，如HCl、HF、HBr。 (3)含有极性键的多原子分子，空间构型 的是非极性分子；空间构型 的是极性分子。,非极性,极性,对称,不对称,(1)判断分子极性的一般思路,(2)键的极性和分子极性的关系,(3)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
5、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。,例3 下列分子中，属于非极性分子的是 A.SO2 B.NH3 C.BBr3 D.COCl2,答案,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； C项，虽然分子中含有极性键，但各键的空间排列对称，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。,解析,方法规律,例4 下列分子是极性分子的是 A.PCl3 B.SO3 C.BF3 D.CS2,答案,解析,解析 PCl3中P的最外层有5个电子，其化
6、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项符合题意； 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项不符合题意； 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项不符合题意； 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项不符合题意。,ABm型分子极性的判断方法,方法规律,(2),(1),对称分子：非极性分子 不对称分子：极性分子,中心原子无孤对电子：非极性
7、分子 中心原子有孤对电子：极性分子,学习小结,达标检测,1.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,1,2,3,4,5,答案,解析,6,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，又含非极性键，如C2H2，C、D不正确。,2.下列各组
8、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,答案,解析,1,2,3,4,5,6,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。,3.下列分子中，不含手性碳原子的是 A. B. C. D.CH3CHClCH2CHO,答案,解析,1,2,3,4,5,6,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
9、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,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 N原子以sp3杂化形成四个杂化轨道，其中一个轨道填充孤对电子，另外三个则与F原子的p电子形成共价键，所以NF3分子的空间构型为三角锥形，由于孤对电子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原子连线的中央 D.
10、CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子连线的中央,1,2,3,4,5,6,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，且无孤对电子，分子构型为正四面体形，碳原子位于正四面体的中心；H2O分子中HO键为极性键，氧采取sp3杂化，且有两对孤对电子，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个氧原子连线的中央。,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,答案,解析,6,6.回答下列问题： (1)双氧
11、水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如下图所示：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： 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,ab,1,2,3,4,5,6,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。,H2O2分子的电子式为_。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析 H2O2分子中H与
12、O之间，O与O之间各形成一个共价键，故电子式 为 。,H2O2分子中氧元素的化合价为_，原因是_ _。,1价,因为OO键为非极性键，OH键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显1价,解析 只有共用电子对发生的偏移才能决定元素在化合物中的化合价。,1,2,3,4,5,6,答案,解析,(2)已知白磷(P4)的结构如图所示，可知每个磷原子以_个共价键与另外的_个磷原子结合成正四面体形结构，它应该是_(填“极性”或“非极性”)分子，磷原子的杂化方式为_。,3,解析 P4分子中每个P原子与3个P原子以3个共价键结合成正四面体形结构，各键排列对称，属非极性分子，P原子形成3个键，且有一对孤对电子，所以P原子采取sp3杂化。,3,非极性,sp3杂化,
