2023春化学苏教版选择性必修二 4.1.3 分子的极性 手性分子 课件（共35张ppt）
文档属性
| 名称 | 2023春化学苏教版选择性必修二 4.1.3 分子的极性 手性分子 课件（共35张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 21.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-23 18:55:38 | ||
图片预览
文档简介
(共35张PPT)
专题4 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子的空间结构
第3课时 分子的极性 手性分子
1．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子的极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
2．结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
3．能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。
学习目标
宏观辨识与微观探析：
辨识极性分子和非极性分子，微观认识其键的极性、分子的极性。
证据推理与模型认知：
构建分子的极性与手性分子模型，并能用模型认识分子的极性、键的极性、手性分子等。
核心素养
完成教材P101实验探究有关实验，讨论并回答以下问题：
(1)实验1中观察到水滴是否运动。
提示：是。
(2)试比较碘在水中和在CCl4中的溶解情况。
提示：碘易溶于CCl4，而在水中的溶解度不大。
(3)通过以上实验，你能得出哪些信息？尝试解释产生不同实验现象的原因。
提示：H2O分子有极性，CCl4分子、I2分子无极性；H2O分子在电场作用下发生移动，无极性的I2分子易溶于无极性的CCl4中。
活动探究
1．完成教材P101表4－3有关内容，并总结极性分子、非极性分子的判断方法。
提示：双原子分子的极性与键的极性一致；以极性键结合的多原子分子，若空间结构对称，则为非极性分子，否则为极性分子。
[思考交流]
分子 空间结构 分子有无极性 分子 空间结构 分子有无极性
O2 HF
CO2 H2O
BF3 NH3
CCl4
直线形
无
直线形
无
平面三角形
无
正四面体
无
直线形
有
V形
有
三角锥型
有
提示：熔点、沸点、溶解性等物理性质；“相似相溶规则”。
3．极性分子中一定不含非极性键吗？非极性分子中一定不含极性键吗？
提示：可能含非极性键；可能含极性键。
2．分子的极性影响物质的哪些物理性质？NH3极易溶于水用什么原理解释？
1．极性分子与非极性分子
极性分子：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。
非极性分子：正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。
一、分子的极性
归纳总结
H2O
F2
2．非极性分子、极性分子的判断
(1)双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子分子是极性分子，以非极性键结合的双原子分子是非极性分子。
H
Cl
δ+
δ-
O
O
非极性键
非极性分子
极性键
极性分子
(2)以极性键结合的多原子分子(ABm型)，分子是否有极性取决于分子的空间结构。若配位原子对称地分布在中心原子周围，整个分子的正、负电荷重心相重合，则分子为非极性分子。
F1
F2
F合≠0
Cl
C
Cl
Cl
Cl
F1
F2
F3
F4
F合=0
极性键
极性分子
极性键
非极性分子
3．分子的极性对物质物理性质的影响
(1)在其他条件相同时，分子的极性越大，范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。
(2)对物质溶解性的影响——“相似相溶规则”。
由非极性分子构成的物质一般易溶于非极性溶剂，由极性分子构成的物质一般易溶于极性溶剂。
1．碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为( )
A．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
B．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子
C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
【解析】物质的溶解符合“相似相溶规则”，碘分子是非极性分子，水分子是极性分子，而CCl4是非极性分子，故碘在CCl4中溶解度比在水中大。
巩固练习
D
2．下列叙述正确的是( )
A．NH3是极性分子，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，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，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，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
C
【解析】NH3是极性分子，N原子处在三角锥形结构的顶点，3个H原子处于锥底，A错误；CCl4是非极性分子，四个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心，B错误；H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央，C正确；CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，D错误。
1．观察下图，图中两只相对的手能否重叠？图中的两个乳酸分子能否重叠？是否是同一种物质？
提示：不能重叠，互为镜像，是不同的物质。
活动探究
乳酸分子的对映异构
2．如何理解手性异构体、手性分子等概念？
提示：互为镜像(对映异构)。
1．如何确定是否为手性碳原子？
提示：连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
2． 中含有几个手性碳原子？
[思考交流]
提示：1个。
*
1．手性异构体和手性分子
(1)组成和原子的排列方式完全相同，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的一对分子互称手性异构体。
(2)含有手性异构体的分子称为手性分子。
二、手性分子
归纳总结
松节油味
橙子味
2．手性碳原子
当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时，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子称为手性碳原子。
﹡C
R1
R2
R4
R3
1．某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点：
①互为手性异构体的分子互为镜像
②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子
③互为手性异构体的分子组成相同
④互为手性异构体的分子互为同系物
你认为正确的是( )
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．全部
同分异构体
巩固练习
A
2．下列有机化合物分子中属于手性分子的是( )
A．只有① B．①③
C．①② D．①②③
【解析】有机化合物分子中含有手性碳原子的分子是手性分子，手性碳原子连接四个不同的原子或基团。
③乙酸
C
CH3—C—OH
＝
O
(1)ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_________________________________________。
提示：ZnF2为离子化合物，极性较大，不溶于有机溶剂，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小，能溶于有机溶剂。
(2)SiCl4分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
提示：SiCl4分子中Si原子采用sp3杂化，分子的空间结构为正四面体；SiCl4分子中只含Si—Cl键，分子结构对称，则SiCl4是非极性分子。
能力提升
提示：HCN是直线形分子，正、负电荷重心不重合，因此HCN是极性分子。HClO含有共价键，O原子分别与H、Cl原子形成单键，其电子式为 。
(3)HCN是直线形分子，HCN是________分子(填“极性”或“非极性”)。HClO的电子式为________。
判断分子极性的方法
(1)根据分子的对称性判断
分子结构对称，正电荷重心和负电荷重心重合，则为非极性分子，正、负电荷重心不重合，则为极性分子。
(2)根据键的极性判断
归纳总结
(3)经验规律
①化合价法：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，否则为极性分子。
②孤电子对法：若中心原子有孤电子对则为极性分子，否则为非极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。
在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2中：
(1)以非极性键结合的非极性分子是_________。
(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是____________。
(3)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是____________。
(4)以极性键相结合，具有四面体形结构的非极性分子是____________。
(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是________。
(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是__________。
HF
举一反三
N2
CS2
NH3
CH4
H2O
【解析】该题要求判断键的极性、分子的空间结构与分子的极性之间的关系，实质是要掌握分析分子极性的正确思路或方法，简言之，就是要明确常见分子的空间结构及其对称性。另外，分子极性强弱与成键原子的电负性数值的差值有关，HF分子中元素的电负性相差最大，所以键的极性最强，则HF分子的极性也最大。
1．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．H2O2中存在非极性共价键，是非极性分子
B．反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C．非极性分子中一定有非极性键，极性分子中一定有极性键
D．H2O是非极性分子
当堂检测
B
【解析】H2O2是极性分子，故A错误；反应Ⅰ是在催化剂作用下H2O生成H2和H2O2，涉及极性键H—O键的断裂和非极性键H—H键、O—O键的形成，故B正确；分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关，分子中的正、负电荷重心是否重合是分子极性的依据，电荷重心重合是非极性分子，不重合是极性分子，如甲烷是极性键形成的非极性分子，故C错误；H2O是极性分子，故D错误。
2．已知乙烯(C2H4)的电子式为 ，乙烯分子中六个原子在同一个平面上，H—C键之间、H—C键与C==C键之间的夹角都是120°，下列说法正确的是( )
A．乙烯分子为极性分子
B．乙烯分子为非极性分子
C．乙烯分子中只含有极性键
D．乙烯分子中只含有非极性键
B
【解析】由于乙烯分子中6个原子在同一平面上，且分子内所有的键角均为120°，虽然分子中有4个C—H极性键，1个C==C非极性键，但由于分子高度对称，因此整个分子正、负电荷重心完全重合，为非极性分子。
3．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )
A．CO2、H2S B．C2H4、CH4
C．C60、C2H4 D．NH3、HCl
【解析】A错，CO2是含极性键的非极性分子，H2S是含极性键的极性分子；B对，C2H4、CH4都是含极性键的非极性分子；C错，C60是含非极性键的非极性分子；D错，NH3、HCl都是含极性键的极性分子。
B
4．下列化合物中含有手性碳原子的是( )
B
*
5．在下列物质中：①HCl ②N2 ③NH3 ④Na2O2 ⑤H2O2 ⑥NH4Cl ⑦NaOH ⑧Ar ⑨CO2 ⑩C2H4
(1)只存在非极性键的分子是___________；既存在非极性键又存在极性键的分子是___________；只存在极性键的分子是___________。
(2)不存在化学键的是___________。
(3)既存在离子键又存在极性键的是___________；既存在离子键又存在非极性键的是___________。
②
⑤⑩
①③⑨
⑧
⑥⑦
④
本节内容结束
专题4 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子的空间结构
第3课时 分子的极性 手性分子
1．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子的极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
2．结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
3．能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。
学习目标
宏观辨识与微观探析：
辨识极性分子和非极性分子，微观认识其键的极性、分子的极性。
证据推理与模型认知：
构建分子的极性与手性分子模型，并能用模型认识分子的极性、键的极性、手性分子等。
核心素养
完成教材P101实验探究有关实验，讨论并回答以下问题：
(1)实验1中观察到水滴是否运动。
提示：是。
(2)试比较碘在水中和在CCl4中的溶解情况。
提示：碘易溶于CCl4，而在水中的溶解度不大。
(3)通过以上实验，你能得出哪些信息？尝试解释产生不同实验现象的原因。
提示：H2O分子有极性，CCl4分子、I2分子无极性；H2O分子在电场作用下发生移动，无极性的I2分子易溶于无极性的CCl4中。
活动探究
1．完成教材P101表4－3有关内容，并总结极性分子、非极性分子的判断方法。
提示：双原子分子的极性与键的极性一致；以极性键结合的多原子分子，若空间结构对称，则为非极性分子，否则为极性分子。
[思考交流]
分子 空间结构 分子有无极性 分子 空间结构 分子有无极性
O2 HF
CO2 H2O
BF3 NH3
CCl4
直线形
无
直线形
无
平面三角形
无
正四面体
无
直线形
有
V形
有
三角锥型
有
提示：熔点、沸点、溶解性等物理性质；“相似相溶规则”。
3．极性分子中一定不含非极性键吗？非极性分子中一定不含极性键吗？
提示：可能含非极性键；可能含极性键。
2．分子的极性影响物质的哪些物理性质？NH3极易溶于水用什么原理解释？
1．极性分子与非极性分子
极性分子：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。
非极性分子：正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。
一、分子的极性
归纳总结
H2O
F2
2．非极性分子、极性分子的判断
(1)双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子分子是极性分子，以非极性键结合的双原子分子是非极性分子。
H
Cl
δ+
δ-
O
O
非极性键
非极性分子
极性键
极性分子
(2)以极性键结合的多原子分子(ABm型)，分子是否有极性取决于分子的空间结构。若配位原子对称地分布在中心原子周围，整个分子的正、负电荷重心相重合，则分子为非极性分子。
F1
F2
F合≠0
Cl
C
Cl
Cl
Cl
F1
F2
F3
F4
F合=0
极性键
极性分子
极性键
非极性分子
3．分子的极性对物质物理性质的影响
(1)在其他条件相同时，分子的极性越大，范德华力越大，物质的熔点、沸点越高。
(2)对物质溶解性的影响——“相似相溶规则”。
由非极性分子构成的物质一般易溶于非极性溶剂，由极性分子构成的物质一般易溶于极性溶剂。
1．碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为( )
A．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
B．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子
C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素
D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
【解析】物质的溶解符合“相似相溶规则”，碘分子是非极性分子，水分子是极性分子，而CCl4是非极性分子，故碘在CCl4中溶解度比在水中大。
巩固练习
D
2．下列叙述正确的是( )
A．NH3是极性分子，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，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，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，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
C
【解析】NH3是极性分子，N原子处在三角锥形结构的顶点，3个H原子处于锥底，A错误；CCl4是非极性分子，四个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心，B错误；H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央，C正确；CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，D错误。
1．观察下图，图中两只相对的手能否重叠？图中的两个乳酸分子能否重叠？是否是同一种物质？
提示：不能重叠，互为镜像，是不同的物质。
活动探究
乳酸分子的对映异构
2．如何理解手性异构体、手性分子等概念？
提示：互为镜像(对映异构)。
1．如何确定是否为手性碳原子？
提示：连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
2． 中含有几个手性碳原子？
[思考交流]
提示：1个。
*
1．手性异构体和手性分子
(1)组成和原子的排列方式完全相同，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的一对分子互称手性异构体。
(2)含有手性异构体的分子称为手性分子。
二、手性分子
归纳总结
松节油味
橙子味
2．手性碳原子
当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时，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子称为手性碳原子。
﹡C
R1
R2
R4
R3
1．某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点：
①互为手性异构体的分子互为镜像
②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子
③互为手性异构体的分子组成相同
④互为手性异构体的分子互为同系物
你认为正确的是( )
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．全部
同分异构体
巩固练习
A
2．下列有机化合物分子中属于手性分子的是( )
A．只有① B．①③
C．①② D．①②③
【解析】有机化合物分子中含有手性碳原子的分子是手性分子，手性碳原子连接四个不同的原子或基团。
③乙酸
C
CH3—C—OH
＝
O
(1)ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_________________________________________。
提示：ZnF2为离子化合物，极性较大，不溶于有机溶剂，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小，能溶于有机溶剂。
(2)SiCl4分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
提示：SiCl4分子中Si原子采用sp3杂化，分子的空间结构为正四面体；SiCl4分子中只含Si—Cl键，分子结构对称，则SiCl4是非极性分子。
能力提升
提示：HCN是直线形分子，正、负电荷重心不重合，因此HCN是极性分子。HClO含有共价键，O原子分别与H、Cl原子形成单键，其电子式为 。
(3)HCN是直线形分子，HCN是________分子(填“极性”或“非极性”)。HClO的电子式为________。
判断分子极性的方法
(1)根据分子的对称性判断
分子结构对称，正电荷重心和负电荷重心重合，则为非极性分子，正、负电荷重心不重合，则为极性分子。
(2)根据键的极性判断
归纳总结
(3)经验规律
①化合价法：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，否则为极性分子。
②孤电子对法：若中心原子有孤电子对则为极性分子，否则为非极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。
在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2中：
(1)以非极性键结合的非极性分子是_________。
(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是____________。
(3)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是____________。
(4)以极性键相结合，具有四面体形结构的非极性分子是____________。
(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是________。
(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是__________。
HF
举一反三
N2
CS2
NH3
CH4
H2O
【解析】该题要求判断键的极性、分子的空间结构与分子的极性之间的关系，实质是要掌握分析分子极性的正确思路或方法，简言之，就是要明确常见分子的空间结构及其对称性。另外，分子极性强弱与成键原子的电负性数值的差值有关，HF分子中元素的电负性相差最大，所以键的极性最强，则HF分子的极性也最大。
1．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．H2O2中存在非极性共价键，是非极性分子
B．反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C．非极性分子中一定有非极性键，极性分子中一定有极性键
D．H2O是非极性分子
当堂检测
B
【解析】H2O2是极性分子，故A错误；反应Ⅰ是在催化剂作用下H2O生成H2和H2O2，涉及极性键H—O键的断裂和非极性键H—H键、O—O键的形成，故B正确；分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关，分子中的正、负电荷重心是否重合是分子极性的依据，电荷重心重合是非极性分子，不重合是极性分子，如甲烷是极性键形成的非极性分子，故C错误；H2O是极性分子，故D错误。
2．已知乙烯(C2H4)的电子式为 ，乙烯分子中六个原子在同一个平面上，H—C键之间、H—C键与C==C键之间的夹角都是120°，下列说法正确的是( )
A．乙烯分子为极性分子
B．乙烯分子为非极性分子
C．乙烯分子中只含有极性键
D．乙烯分子中只含有非极性键
B
【解析】由于乙烯分子中6个原子在同一平面上，且分子内所有的键角均为120°，虽然分子中有4个C—H极性键，1个C==C非极性键，但由于分子高度对称，因此整个分子正、负电荷重心完全重合，为非极性分子。
3．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )
A．CO2、H2S B．C2H4、CH4
C．C60、C2H4 D．NH3、HCl
【解析】A错，CO2是含极性键的非极性分子，H2S是含极性键的极性分子；B对，C2H4、CH4都是含极性键的非极性分子；C错，C60是含非极性键的非极性分子；D错，NH3、HCl都是含极性键的极性分子。
B
4．下列化合物中含有手性碳原子的是( )
B
*
5．在下列物质中：①HCl ②N2 ③NH3 ④Na2O2 ⑤H2O2 ⑥NH4Cl ⑦NaOH ⑧Ar ⑨CO2 ⑩C2H4
(1)只存在非极性键的分子是___________；既存在非极性键又存在极性键的分子是___________；只存在极性键的分子是___________。
(2)不存在化学键的是___________。
(3)既存在离子键又存在极性键的是___________；既存在离子键又存在非极性键的是___________。
②
⑤⑩
①③⑨
⑧
⑥⑦
④
本节内容结束