2.2 课时3 分子的空间结构与分子性质 课件 （共20页）2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 2.2 课时3 分子的空间结构与分子性质 课件 （共20页）2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-18 19:57:23 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
第2节 共价键与分子的空间结构 课时3
1.知道分子的某些性质与分子的对称性有关，认识手性分子的定义,会判断不对称碳原子；
2.理解共价键的极性、分子的空间结构与分子极性的关系,学会判断简单分子极性的方法，据此对分子的一些典型性质及其应用做出解释。
交流 · 研讨
交流 · 研讨
我们身边的许多物体都显示出一定的对称性，并常常用“美”来描述它们。那么，构成它们的微观粒子如分子也具有对称性吗？请以水、二氧化碳、氨、甲烷等分子为例，分析它们具有怎样的对称性。
(1)定义：像这种依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。
一、分子中的原子排布与对称性
1.对称分子
(2)对称性对分子性质的影响：
极性、旋光性等
在光透过某些化合物时，光波振动的方向会旋转一定的角度。
旋光性
自然光
尼可尔
棱镜
偏振光
药物
溶液
旋转
2.手性分子
两个分子互为镜像，不能相互叠合
(1)手性：一些分子本身和它们在镜中的像,就如同人的左手和右手,相似但不能重叠,因而称这类分子表现出手性。
(2)手性分子：具有手性的分子。
对称性比较低，不具有对称面。
存在对映异构体，具有相反的旋光性；等物质的量浓度对映异构体溶液，不表现旋光性。
(3)手性分子性质特点：
CHFClBr
绕轴旋转
不能叠合
3.不对称碳原子(也叫手性碳原子)
对于仅通过单键连接其他原子的碳原子,所连接的四个原子或基团均不相同时(如)CHFClBr，这个碳原子称为不对称碳原子。
由于大多数的手性分子都含有不对称碳原子,因此有机化学中常用有无不对称碳原子推测分子是否为手性分子,进而判断分子有无旋光性。
二、分子中的电荷分布与极性
观察 · 思考
观察 · 思考
在酸式滴定管中加入CCl4，打开活塞让CCl4缓缓流下，可看到CCl4呈直线状垂直流入烧杯中。将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近CCl4液流，观察CCl4的流动方向是否发生变化。再向另一酸式滴定管中加入蒸馏水，进行同样的实验，观察实验现象。
CCl4液流方向不变
水流方向发生改变
CCl4液流与橡胶棒
无电性作用
水流与橡胶棒间
有电性作用
请画图分析四氯化碳和水中的化学键是极性键还是非极性键、电荷在化学键乃至整个分子中如何分布，这对你解释实验现象有什么启示
δ+
δ-
δ+
δ-
δ-
δ-
δ-
δ+
水分子中存在着带正电荷的
正极和带负电荷的负极。
四氯化碳分子中无正极和负极之分
思考与交流
极性键
极性键
1.极性分子与非极性分子
(1)定义：分子内存在正、负两极的分子,通常称为极性分子,分子内不存在正、负两极的分子,称为非极性分子。
(2)双原子分子的极性：
对双原子分子来说,键的极性与分子的极性是一致的。
键的极性和分子的极性有什么关系呢？
化学键有极性,分子就有极性;反之,化学键无极性,分子也无极性。
(3)多原子分子的极性
交流 · 研讨
交流 · 研讨
Ⅰ.C60是极性分子还是非极性分子？
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，为非极性分子。
多原子分子的极性除了与键的极性有关外,还与分子的空间结构有关。
Ⅱ.分析水、氨、二氧化碳和甲烷等分子中各原子的带电情况，指出其中的极性分子和非极性分子，并说明理由。
交流 · 研讨
交流 · 研讨
O
H H
δ-
δ+
δ+
V 形
+
极性分子
非极性分子
正四面体形
O C O
δ-
δ-
δ+
直线形
非极性分子
极性分子
三角锥形
δ+
δ+
δ+
δ-
δ+
δ+
δ+
δ-
δ+
共价键极性与分子极性的关系
归纳
分子 共价键的极性 分子中正电中 心和负电中心 结论 举例
同种元素的 双原子分子
不同种元素的双原子分子
多原子分子 文字
非极性键
极性键
分子中共价键的极性的向量和等于零
分子中共价键的极性的向量和不等于零
重合
不重合
重合
不重合
非极性分子
极性分子
非极性分子
极性分子
O2
CO
CH4
CH3Cl
(1)熔沸点：
(2)溶解性：
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的沸点。
"相似相溶"原理
①极性分子易溶于极性溶剂
②非极性分子易溶于非极性溶剂
2.分子的极性对性质的影响
I2 溶于水中
溶液呈黄色
加入 CCl4
振荡
I2 溶于 CCl4 中
溶液呈紫红色
化 学 与 生 命
分子的亲水性与疏水性
分子中极性较大的基团具有亲水性，极性较小的基团具有亲脂性（或称为疏水性）。有些分子中既含有亲水性的基团，又含有疏水性的基团，由这类分子构成的物质称为表面活性剂。
细胞膜的主要成分之一——磷脂就是一种天然的表面活性剂。其亲水端朝向细胞外液或胞质，疏水端则彼此相对，形成膜内部的疏水区。
【练一练】
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)NH3和H2O分子是面对称。( )
(2)由极性键构成的分子都是极性分子。( )
(3)双原子单质分子都是非极性分子。( )
(4)完全由极性键形成的分子不可能是非极性分子。( )
(5)极性分子中不可能含非极性键。( )
(6)非极性分子中只含有非极性键。( )
2.下列物质中不存在对映异构体的是( )
A. BrCH2CHOHCH2OH
C. CH3CHOHCOOH
D. CH3COCH2CH3
D
3.下列分子中,属于非极性分子的是( )
A.SO2 B.NH3 C.BBr3 D.COCl2
4.下列分子是极性分子的是( )
A.PCl3 B.SO3 C.BF3 D.CS2
5.下列各组分子属于含有非极性键的非极性分子的是( )
A.CO2、H2S B.C2H4、CH4
C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl
C
A
C
分子
的空
间结
构与
分子
性质
分子的对称性
分子的手性
分子的极性
依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子
影响：分子的极性和旋光性
特点
判断：含有不对称碳原子
分类
判断方法
影响：分子的熔沸点、溶解性
根据分子的对称性判断
根据键的极性判断
第2节 共价键与分子的空间结构 课时3
1.知道分子的某些性质与分子的对称性有关，认识手性分子的定义,会判断不对称碳原子；
2.理解共价键的极性、分子的空间结构与分子极性的关系,学会判断简单分子极性的方法，据此对分子的一些典型性质及其应用做出解释。
交流 · 研讨
交流 · 研讨
我们身边的许多物体都显示出一定的对称性，并常常用“美”来描述它们。那么，构成它们的微观粒子如分子也具有对称性吗？请以水、二氧化碳、氨、甲烷等分子为例，分析它们具有怎样的对称性。
(1)定义：像这种依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。
一、分子中的原子排布与对称性
1.对称分子
(2)对称性对分子性质的影响：
极性、旋光性等
在光透过某些化合物时，光波振动的方向会旋转一定的角度。
旋光性
自然光
尼可尔
棱镜
偏振光
药物
溶液
旋转
2.手性分子
两个分子互为镜像，不能相互叠合
(1)手性：一些分子本身和它们在镜中的像,就如同人的左手和右手,相似但不能重叠,因而称这类分子表现出手性。
(2)手性分子：具有手性的分子。
对称性比较低，不具有对称面。
存在对映异构体，具有相反的旋光性；等物质的量浓度对映异构体溶液，不表现旋光性。
(3)手性分子性质特点：
CHFClBr
绕轴旋转
不能叠合
3.不对称碳原子(也叫手性碳原子)
对于仅通过单键连接其他原子的碳原子,所连接的四个原子或基团均不相同时(如)CHFClBr，这个碳原子称为不对称碳原子。
由于大多数的手性分子都含有不对称碳原子,因此有机化学中常用有无不对称碳原子推测分子是否为手性分子,进而判断分子有无旋光性。
二、分子中的电荷分布与极性
观察 · 思考
观察 · 思考
在酸式滴定管中加入CCl4，打开活塞让CCl4缓缓流下，可看到CCl4呈直线状垂直流入烧杯中。将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近CCl4液流，观察CCl4的流动方向是否发生变化。再向另一酸式滴定管中加入蒸馏水，进行同样的实验，观察实验现象。
CCl4液流方向不变
水流方向发生改变
CCl4液流与橡胶棒
无电性作用
水流与橡胶棒间
有电性作用
请画图分析四氯化碳和水中的化学键是极性键还是非极性键、电荷在化学键乃至整个分子中如何分布，这对你解释实验现象有什么启示
δ+
δ-
δ+
δ-
δ-
δ-
δ-
δ+
水分子中存在着带正电荷的
正极和带负电荷的负极。
四氯化碳分子中无正极和负极之分
思考与交流
极性键
极性键
1.极性分子与非极性分子
(1)定义：分子内存在正、负两极的分子,通常称为极性分子,分子内不存在正、负两极的分子,称为非极性分子。
(2)双原子分子的极性：
对双原子分子来说,键的极性与分子的极性是一致的。
键的极性和分子的极性有什么关系呢？
化学键有极性,分子就有极性;反之,化学键无极性,分子也无极性。
(3)多原子分子的极性
交流 · 研讨
交流 · 研讨
Ⅰ.C60是极性分子还是非极性分子？
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，为非极性分子。
多原子分子的极性除了与键的极性有关外,还与分子的空间结构有关。
Ⅱ.分析水、氨、二氧化碳和甲烷等分子中各原子的带电情况，指出其中的极性分子和非极性分子，并说明理由。
交流 · 研讨
交流 · 研讨
O
H H
δ-
δ+
δ+
V 形
+
极性分子
非极性分子
正四面体形
O C O
δ-
δ-
δ+
直线形
非极性分子
极性分子
三角锥形
δ+
δ+
δ+
δ-
δ+
δ+
δ+
δ-
δ+
共价键极性与分子极性的关系
归纳
分子 共价键的极性 分子中正电中 心和负电中心 结论 举例
同种元素的 双原子分子
不同种元素的双原子分子
多原子分子 文字
非极性键
极性键
分子中共价键的极性的向量和等于零
分子中共价键的极性的向量和不等于零
重合
不重合
重合
不重合
非极性分子
极性分子
非极性分子
极性分子
O2
CO
CH4
CH3Cl
(1)熔沸点：
(2)溶解性：
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的沸点。
"相似相溶"原理
①极性分子易溶于极性溶剂
②非极性分子易溶于非极性溶剂
2.分子的极性对性质的影响
I2 溶于水中
溶液呈黄色
加入 CCl4
振荡
I2 溶于 CCl4 中
溶液呈紫红色
化 学 与 生 命
分子的亲水性与疏水性
分子中极性较大的基团具有亲水性，极性较小的基团具有亲脂性（或称为疏水性）。有些分子中既含有亲水性的基团，又含有疏水性的基团，由这类分子构成的物质称为表面活性剂。
细胞膜的主要成分之一——磷脂就是一种天然的表面活性剂。其亲水端朝向细胞外液或胞质，疏水端则彼此相对，形成膜内部的疏水区。
【练一练】
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)NH3和H2O分子是面对称。( )
(2)由极性键构成的分子都是极性分子。( )
(3)双原子单质分子都是非极性分子。( )
(4)完全由极性键形成的分子不可能是非极性分子。( )
(5)极性分子中不可能含非极性键。( )
(6)非极性分子中只含有非极性键。( )
2.下列物质中不存在对映异构体的是( )
A. BrCH2CHOHCH2OH
C. CH3CHOHCOOH
D. CH3COCH2CH3
D
3.下列分子中,属于非极性分子的是( )
A.SO2 B.NH3 C.BBr3 D.COCl2
4.下列分子是极性分子的是( )
A.PCl3 B.SO3 C.BF3 D.CS2
5.下列各组分子属于含有非极性键的非极性分子的是( )
A.CO2、H2S B.C2H4、CH4
C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl
C
A
C
分子
的空
间结
构与
分子
性质
分子的对称性
分子的手性
分子的极性
依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子
影响：分子的极性和旋光性
特点
判断：含有不对称碳原子
分类
判断方法
影响：分子的熔沸点、溶解性
根据分子的对称性判断
根据键的极性判断