课件37张PPT。第一单元 分子构型与物质的性质（ 2 ）专题四 分子空间结构与物质性质自主学习一．分子的极性
1．极性分子：正电荷重心和负电荷重心________的分子称为极性分子。
2．非极性分子：正电荷重心和负电荷重心_______的分子称为非极性分子。
3．规律
（1）双原子分子的极性取决于
__________________________________，以不重合重合成键原子之间的共价键是否有极性极性键结合的双原子分子是______分子，以___________结合的双原子分子是非极性分子。
（2）以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于__________________。
4．“相似相溶规则”：
________________________________________________________________________________________________________________________。
极性非极性键分子的空间构型一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂思考感悟
1．（1）如何理解“相似相溶规则”？
（2）“相似相溶规则”有哪些应用？
【提示】（1）一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。例如，HCl和NH3易溶于水，难溶于CCl4，因为NH3、HCl和H2O都是极性分子，而CCl4是非极性分子。离子化合物可看作强极性物质，很多易溶于水。（2）①判断物质的溶解性大小。②判断分子的极性或非极性，如乙醇（CH3CH2—OH）易溶于水（H—OH），则二者都是极性分子。
二 ． 手性分子
1．手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的分子，如左手和右手一样互为_________，在三维空间里______________的现象称为手性异构现象。
2．手性分子：具有_______________的分子称为手性分子。
镜像不能重叠手性异构体3．手性碳原子：在有机物分子中，连有
____________________________的碳原子称为手性碳原子。如
四个不同的原子或原子团思考感悟
2．手性碳原子有什么特点？【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。
具有手性的有机物，是因为其含有手性碳原子造成的。如果一个碳原子所连的四个原子或原子团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，用*C表示，如：
R1、R2、R3、R4
是互不相同的原子
或原子团。所以，判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或原子团。
1．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2．判断下列分子为手性分子的是( )
答案：B3．膦又称磷化氢，化学式为PH3，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是( )
A．PH3是非极性分子
B．PH3中有未成键电子对
C．PH3是一种强氧化剂
D．PH3分子中P—H键是非极性键
解析：选B。N、P位于同一主族，故PH3的分子空间构型应与NH3的相似，即为极性键形成的极性分子，有一对孤电子对，无强氧化性。课堂互动讲练1．分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定
（1）只含非极性键的分子：一般都是非极性分子。
单质分子即属此类，如H2、O2、P4、C60等。
（2）以极性键结合而形成的异核双原子分子：都是极性分子。即A—B型分子，如HCl、CO等均为极性分子。
（3）以极性键结合而形成的多原子分子：
空间构型为中心对称的分子，是非极性分子。
空间构型为非中心对称的分子，是极性分子。
（4）共价键的极性与分子的极性的关系可总结如下：
特别提醒：（1）极性分子中一定有极性键，而非极性分子中不一定只有非极性键。例如，CH4是非极性分子，只有极性键。
（2）含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。
2．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，如下表：
①PH3的分子构型为三角锥形；②BeCl2的分子构型为直线形；③CH4的分子构型为正四面体形；④CO2为直线形分子；⑤BF3分子构型为平面正三角形；⑥NF3分子构型为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是( )
A．①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子
B．只有④为非极性分子，其余为极性分子
C．只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子
D．只有①③是非极性分子，其余是极性分子
【思路点拨】 判断共价键的极性主要看成键原子的种类是否相同，分子的极性主要看分子的正、负电荷重心是否重合，即取决于键的极性及分子的对称性。
【解析】 CO2分子为直线形，键的极性抵消，为非极性分子，CH4为正四面体形分子，故键的极性也可抵消，为非极性分子。NF3中由于N原子的孤电子对对成键电子对的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子；BeCl2分子构型为直线形，故键的极性可抵消，为非极性分子，BF3分子构型为平面正三角形，键的极性抵消，故为非极性分子。
【答案】 A
变式训练1 在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：
（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，具有正四面体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
。
解析：不同元素原子间形成的共价键均为极性键，以极性键形成的分子，立体构型完全对称的为非极性分子，不完全对称的为极性分子，全部以非极性键结合形成的分子一定为非极性分子。
答案：（1）N2 （2）CS2 （30NH3
（4）CH4 （5）H2O （6）HF
1．“相似相溶规则”
非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。
2．影响物质溶解性的因素
（1）外界因素主要有温度、压强等。
（2）从分子结构的角度有相似相溶规则。
（3）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键作用力越大，溶解度越大。（4）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如SO2与H2O生成H2SO3，NH3与H2O生成NH3·H2O等。
（5）相似相溶规则还适用于分子结构的相似性，如CH3OH中的—OH与H2O中的—OH相似，甲醇能与H2O互溶，而CH3CH2CH2CH2CH2OH中烃基较大，其中的—OH跟水分子中的—OH相似的因素小得多，因而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(2011年福建厦门高二检测)关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是（双选）( )
A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于非极性分子
B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
【思路点拨】 CS2是非极性分子，SO2和NH3是极性分子，而溶剂分子H2O是极性分子。CS2、SO2和NH3在水中的溶解性与分子的极性有关，但NH3与H2O分子间易形成分子间氢键，增加了NH3在水中的溶解度。
【解析】 根据“相似相溶规则”，与溶剂极性相似的溶质的溶解度相对于与溶剂极性不同的溶质的溶解度要大，CS2是非极性分子，水是极性分子，A项正确；SO2和NH3都是极性分子，B项正确；分子晶体熔、沸点比较：（1）氢键使熔、沸点升高；（2）结构和组成相似的分子晶体相对分子质量越大，熔、沸点就越高；虽然NH3的相对分子质量是三种物质中最小的，但其分子间的氢键比较牢固，使得熔、沸点升高得较多而高于SO2的熔、沸点，CS2常温下是液体，SO2常温下是气体，C项错误；NH3在水中溶解度很大除了由于NH3分子有极性外，还因为NH3和H2O分子间可以形成氢键，D项错误。
【答案】 AB
变式训练2 在一个小试管里放入一小粒碘晶体，加入约5 mL蒸馏水，观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘，可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1 mL四氯化碳，振荡试管，观察到碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的四氯化碳溶液。再向试管里加入1 mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，试解释该现象产生的原因。
解析：实验中观察到当试管中加入水后，碘未能完全溶解，并且溶解得很少，表明碘在水中的溶解度很小。而在碘水溶液中加入CCl4后，振荡试管，水层颜色明显变浅，而CCl4层呈紫红色，表明碘在CCl4中溶解度较大，故可用CCl4萃取碘水中的碘，也验证了“相似相溶规则”的普遍性。而在碘水中加入浓碘化钾溶液后，由于发生化学反应：KI＋I2??KI3，所以在加入KI后，生成无色的KI3，使I2的浓度降低，因此溶液紫色变浅。
答案：见解析。
1．手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。
2．手性分子
有手性异构体的
分子叫做手性分
子。如乳酸在有机物中，若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团，则这种碳原子称为“手性碳原子”。凡含有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。
已知
有光学活性，
则发生下列反应后能生成无光学活性的有机物的是（双选）( )
A．与甲酸发生酯化反应
B．与NaOH水溶液共热
C．在适当条件下醛基被氧化
D．在催化剂存在下醛基与氢气发生加成反应
【思路点拨】 由题意知有机物含有手性碳原子，则具有光学活性，即有机物符合
的形式，且a≠b≠c≠d。要使有机
物失去光学活性，只需要使a、b、
c、d四个基团中的两个或两个以上相同就可以了。
【解析】 题中所给的有机分子发生酯化反应后原来的手性碳原子上—CH2OH酯化成HCOOCH2—，原手性碳原子连的四个原子或原子团都不同，仍然是手性碳原子，A项不合题意；该有机分子与NaOH水溶液共热后发生水解，原来手性碳原子上的CH3COOCH2—变成了—CH2OH，与原有的—CH2OH相同，失去手性，分子无光学活性，B项符合题意；有机分子的醛基被氧化后生成羧基，发生反应后原手性碳原子所连的四个原子和原子团互不相同，分子仍有光学活性，C与题意不符；有机分子中醛基与氢气发生加成反应后，原有手性碳原子上就有了两个相同的—CH2OH，分子失去手性，符合题意。
【答案】 BD
变式训练3 某有机物经过下列反应后的生成物中一定不含手性碳原子的是( )
A．酯化 B．水解
C．催化氧化 D．消去
解析：选B。该物质与乙酸之外的有机酸反应，仍有手性；水解后原手性碳原子上连有两个“—CH2OH”原子团，则无手性碳原子；催化氧化后，原手性碳原子未变，仍有手性；消去反应，即醇羟基消去也有手性碳原子。故选B。
探究整合应用分子极性与键的极性关系 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原子处在2个H原子所连直线的中央
D．CO2是非极性分子，分子中C原子处在2个O原子所连直线的中央【解析】 A中NH3是三角锥形，B中CCl4为正四面体形，C中H2O为V形，D正确。
【答案】 D谢谢！专题四第一单元分子构型与物质的性质
第二课时 分子的极性 手性分子
【学习目标】
1．认识极性键、非极性键；知道非性分子、非极性分子。
2．掌握判断手性分子、手性碳原子的方法。
【学习过程】
一．分子的极性
1．极性分子：正电荷重心和负电荷重心 的分子称为极性分子。
2．非极性分子：正电荷重心和负电荷重心 的分子称为非极性分子。
3．规律
（1）双原子分子的极性取决于 ，以极性键结合的双原子分子是 分子，以 结合的双原子分子是非极性分子。
（2）以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于 。
4．“相似相溶规则”
思考感悟
(1)如何理解“相似相溶规则”？
(2)“相似相溶规则”有哪些应用？
二．手性分子
1．手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的分子，如左手和右手一样互为 ，在三维空间里 的现象称为手性异构现象。
2．手性分子：具有 的分子称为手性分子。
3．手性碳原子：在有机物分子中，连有 的碳原子称为手性碳原子。
如：
练习
1．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中
（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，具有正四面体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 。
2．对于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是 （ ）
A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于非极性分子
B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
3．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原子处在2个H原子所连直线的中央
D．CO2是非极性分子，分子中C原子处在2个O原子所连直线的中央
4．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
5．膦又称磷化氢，化学式为PH3，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是 （ ）
A．PH3是非极性分子 B．PH3中有未成键电子对
C．PH3是一种强氧化剂 D．PH3分子中P—H键是非极性键
专题四第一单元分子构型与物质的性质
第二课时 分子的极性 手性分子
1．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性，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
2．下列含有非极性键的非极性分子是 （ ）
A．H2 B．H2O C．H2O2 D．CO2
3．下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是 （ ）
A．CH4、CCl4、CO2
B．C2H4、C2H2、C6H6
C．Cl2、H2、N2
D．NH3、H2O、SO2
4．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是 （ ）
A．分子中N—Cl键键长与CCl4分子中C—Cl键键长相等
B．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C．NCl3分子是非极性分子
D．NBr3比NCl3易挥发
5．用萃取法从碘水中分离碘，所用萃取剂应具有的性质是 （ ）
①不和碘或水起化学反应 ②能溶于水 ③不溶于水
④应是极性溶剂 ⑤应是非极性溶剂
A．①②⑤ B．②③④ C．①③⑤ D．①③④
6．能说明BF3分子中的四个原子在同一平面内的理由是 （ ）
A．任意两个B—F键之间的夹角为120°
B．B—F键是非极性键
C．B原子与每个F原子的相互作用相同
D．B原子与每个F原子的距离相等
7．下列叙述正确的是 （ ）
A．两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是性极键
B．两种元素原子间形成的化学键都是极性键
C．含有极性键的分子不一定是极性分子
D．极性分子一定含有极性键
8．膦又称磷化氢，化学式为PH3，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是 （ ）
A．PH3是非极性分子
B．PH3中有未成键电子对
C．PH3是一种强氧化剂
D．PH3分子中P—H键是非极性键
9．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是 （ ）
A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于非极性分子
B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
10．已知氟化硼（BF3）是共价化合物，分子中的四个原子在同一平面上，那么BF3分子是否具有极性 （“具有”或“不具有”），分子中键与键之间的夹角为 。又已知三氟化磷（PF3）也是共价化合物，与BF3不同的是PF3是极性分子，则PF3分子中的4个原子是否在同一平面上 （“在”或“不在”），PF3分子中的键与键之间的夹角比BF3分子中的键与键之间的夹角 （填“大”、“小”或“相等”）。
