2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構型 第3課時學案 魯科版選修3.doc
《2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構型 第3課時學案 魯科版選修3.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構型 第3課時學案 魯科版選修3.doc(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第3課時分子的空間構型與分子性質(zhì)學習目標定位1.知道手性分子的概念,會判斷手性碳原子。2.理解共價鍵的極性、分子的空間構型與分子極性的關系,學會判斷簡單分子極性的方法。一、分子的對稱性1對稱分子與對稱性概念依據(jù)對稱軸的旋轉(zhuǎn)或借助對稱面的反映能夠復原的分子性質(zhì)對稱性與分子性質(zhì)的關系分子的極性、旋轉(zhuǎn)性及化學性質(zhì)都與分子的對稱性有關2.手性分子手性一種分子和它在鏡中的像,就如同人的左手和右手,相似而不完全相同,即它們不能重疊手性分子具有手性的分子手性碳原子與4個不同的原子或基團連接的碳原子手性分子的理解(1)手性同分異構體(又稱對映異構體、光學異構體)的兩個分子互為鏡像關系,即分子形式的“左撇子和右撇子”。(2)構成生命體的有機物絕大多數(shù)為手性分子。兩個手性分子的性質(zhì)不同,且手性有機物中必定含手性碳原子。關鍵提醒手性分子都是不對稱分子,手性碳原子采取sp3雜化。例1下列化合物中含有手性碳原子的是()ACCl2F2 BCH3CH2OHC D答案D解析中心原子連有四個不同的原子或基團的化合物才具有手性。A項中C原子只連有Cl、F兩種原子,故A項不是手性分子;分子中兩個C原子分別連有2種和3種不同的原子或基團,故B項不是手性分子;分子中1、3號C原子結構對稱,故2號C原子連有3種原子或基團,1、3號C原子均連有2個氫原子,即連有3種不同原子或基團,故C項不是手性分子;分子中2號C原子連有CH3、H、COOH、OH四種不同的原子或基團,故D項是手性分子。方法規(guī)律判斷分子是否是手性分子就要判斷分子中是否含有手性原子(如碳原子)。例2下列物質(zhì)中不存在手性異構體的是()ABrCH2CHOHCH2OH BCCH3CHOHCOOH DCH3COCH2CH3答案D解析若同一個碳原子上連接四個不同的原子或基團,則該碳原子稱為手性碳原子,含有手性碳原子的物質(zhì)存在手性異構體,D項中不存在手性異構體。易錯警示連接雙鍵或叁鍵的碳原子不可能是手性碳原子。二、分子的極性1分析討論下列分子中的電荷分布情況,填寫下表。共價分子HFN2H2OCO2鍵的極性極性鍵非極性鍵極性鍵極性鍵整個分子電荷分布不對稱對稱不對稱對稱正電荷與負電荷重心不重合重合不重合重合結論分子有極性分子無極性分子有極性分子無極性2.由上述分析可知3分子極性的判斷方法分子的極性是由分子中所含共價鍵的極性與分子的空間構型兩方面共同決定的。判斷分子極性時,可根據(jù)以下原則進行:(1)只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多是非極性分子,如O2、H2、P4、C60。(2)含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子,如HCl、HF、HBr。(3)含有極性鍵的多原子分子,空間構型對稱的是非極性分子;空間構型不對稱的是極性分子。(1)判斷分子極性的一般思路(2)鍵的極性和分子極性的關系(3)判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù),則為非極性分子,若不等則為極性分子。若中心原子有孤對電子,則為極性分子;若無孤對電子,則為非極性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4為非極性分子;H2S、SO2、NH3為極性分子。例3下列分子中,屬于非極性分子的是()ASO2 BNH3 CBBr3 DCOCl2答案C解析根據(jù)價電子對互斥理論可得四種分子的結構如下:、。SO2、NH3分子中含有極性鍵,各鍵空間排列不對稱,為極性分子;C項,雖然分子中含有極性鍵,但各鍵的空間排列對稱,為非極性分子;D項,分子中正負電荷的重心不重合,為極性分子。方法規(guī)律含極性鍵的多原子分子例4下列分子是極性分子的是 ()APCl3 BSO3 CBF3 DCS2答案A解析PCl3中P的最外層有5個電子,其化合價為3價,中心原子的化合價的絕對值不等于原子的最外層電子數(shù),屬于極性分子,A項符合題意;SO3中S的最外層有6個電子,其化合價為6價,中心原子的化合價的絕對值等于原子的最外層電子數(shù),屬于非極性分子,B項不符合題意;BF3中B的最外層有3個電子,其化合價為3價,中心原子的化合價的絕對值等于原子的最外層電子數(shù),屬于非極性分子,C項不符合題意;CS2中C的最外層有4個電子,其化合價為4價,中心原子的化合價的絕對值等于原子的最外層電子數(shù),屬于非極性分子,D項不符合題意。方法規(guī)律ABm型分子極性的判斷方法(1)(2)1下列關于分子的極性的說法中正確的是()A極性分子中可能含有非極性鍵B極性分子中只含有極性鍵C非極性分子中不可能含有極性鍵,一定含有非極性鍵D非極性分子中只含有非極性鍵答案A解析極性分子中可能只含有極性鍵,也可能既含有極性鍵,又含有非極性鍵。例如:HCl分子為極性分子,只含極性鍵;H2O2分子為極性分子,既含有極性鍵,又含有非極性鍵。故A正確,B不正確。非極性分子中可能只含非極性鍵,如O2,也可能只含極性鍵,如CO2,也可能既含極性鍵,又含非極性鍵,如C2H2,C、D不正確。2下列各組物質(zhì)中,都是由極性鍵構成的極性分子的一組是()ACH4和Br2 BNH3和H2OCH2S和CCl4 DCO2和HCl答案B解析A項中CH4、Br2為非極性分子;C項中CCl4為非極性分子;D項中CO2為非極性分子。3下列分子中,不含手性碳原子的是()A BC DCH3CHClCH2CHO答案B解析如果一個碳原子連接四個不同的原子或基團,這樣的碳原子叫手性碳原子,B選項中的物質(zhì)不含這樣的碳原子。4NF3分子中的中心原子采取sp3雜化,下列有關敘述正確的是()ANF3分子的空間構型為三角錐形BNF3分子的空間構型為平面三角形CNF3分子的NF鍵夾角與CH4分子中的CH鍵的夾角相等DNF3分子是非極性分子答案A解析N原子以sp3雜化形成四個雜化軌道,其中一個軌道填充孤對電子,另外三個則與F原子的p電子形成共價鍵,所以NF3分子的空間構型為三角錐形,由于孤對電子對成鍵電子的排斥作用,NF鍵的鍵角小于CH4分子中的鍵角。5下列敘述正確的是()ANH3是極性分子,分子中N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心BCCl4是非極性分子,分子中C原子處在4個Cl原子所組成的正方形的中心CH2O是極性分子,分子中O原子不處在2個H原子連線的中央DCO2是非極性分子,分子中C原子不處在2個O原子連線的中央答案C解析NH3中的N原子以sp3雜化,形成三角錐形結構,電荷分布不對稱,是極性分子;CCl4分子中CCl鍵為極性鍵,碳原子采取sp3雜化,且無孤對電子,分子構型為正四面體形,碳原子位于正四面體的中心;H2O分子中HO 鍵為極性鍵,氧采取sp3雜化,且有兩對孤對電子,分子構型為V形,整個分子電荷分布不對稱,為極性分子;CO2分子中碳采取sp1雜化,分子構型為直線形,分子為非極性分子,碳原子位于2個氧原子連線的中央。6回答下列問題:(1)雙氧水(H2O2)是一種醫(yī)用消毒殺菌劑,已知H2O2分子的結構如下圖所示:H2O2分子不是直線形的,兩個H原子猶如在半展開的書的兩面紙上,書面夾角為9352,而兩個OH鍵與OO鍵的夾角均為9652。試回答:下列關于H2O2的說法中正確的是_(填字母)。a分子中有極性鍵b分子中有非極性鍵c氧原子的軌道發(fā)生sp2雜化d分子是非極性分子H2O2分子的電子式為_。H2O2分子中氧元素的化合價為_,原因是_。 (2)已知白磷(P4)的結構如圖所示,可知每個磷原子以_個共價鍵與另外的_個磷原子結合成正四面體形結構,它應該是_(填“極性”或“非極性”)分子,磷原子的雜化方式為_。答案(1)ab1價 因為OO鍵為非極性鍵,OH鍵為極性鍵,共用電子對偏向于氧,故氧元素顯1價(2)33非極性sp3雜化解析(1)H2O2中HO鍵為極性鍵,OO鍵為非極性鍵,各鍵排列不對稱,H2O2為極性分子,O原子價電子對數(shù)為4,O原子采取sp3雜化。H2O2分子中H與O之間,O與O之間各形成一個共價鍵,故電子式為。只有共用電子對發(fā)生的偏移才能決定元素在化合物中的化合價。(2)P4分子中每個P原子與3個P原子以3個共價鍵結合成正四面體形結構,各鍵排列對稱,屬非極性分子, P原子形成3個鍵,且有一對孤對電子,所以P原子采取sp3雜化。對點訓練題組1手性分子的判斷1下列化合物中含有3個“手性碳原子”的是()ABCD答案C解析A、B、C三個選項中的有機物中含有的手性碳原子的數(shù)目分別為1、2、3,D項中的有機物中不含有手性碳原子。2下列有機物分子中屬于手性分子的是()乳酸CH3CH(OH)COOH2丁醇CH3CH(OH)CH2CH3丙三醇A只有 B和 C D答案C解析寫出各分子的結構簡式:、,可知中存在手性碳原子(用*標記的),而中中間的碳原子連有2個相同的CH2OH,不是手性碳原子。題組2分子極性的判斷3X、Y為兩種不同元素,由它們組成的下列物質(zhì)的分子中,肯定有極性的是()AXY4 BXY3CXY2 DXY答案D解析XY4一定為正四面體結構,結構對稱所以一定為非極性分子。XY3若為平面正三角形,則為非極性分子;若為三角錐形結構,則為極性分子。XY2若為直線形分子,則為非極性分子;若為V形分子,則為極性分子。XY分子中含有極性鍵,一定是極性分子。4用一帶靜電的玻璃棒靠近A、B兩種純液體流,現(xiàn)象如圖所示。試分析A、B兩種液體分子的極性正確的是()AA是極性分子,B是非極性分子BA是非極性分子,B是極性分子CA、B都是極性分子DA、B都是非極性分子答案B5PH3是一種無色劇毒氣體,下列判斷錯誤的是()APH3分子的空間構型與NH3相似,呈三角錐形BPH3分子是極性分子CPH3沸點低于NH3沸點,因為PH鍵鍵能小DPH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子,因為NH鍵鍵能大答案C解析PH3中的P的雜化軌道數(shù)為4,所以P采取sp3雜化,因中心原子上有一對孤對電子,為三角錐形結構,屬于極性分子,故A、B正確;PH3的沸點高低與鍵能大小無關,C不正確;PH3的穩(wěn)定性低于NH3,是因為NH鍵的鍵能大,D正確。6已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非極性分子,NH3、H2S、H2O、SO2都是極性分子,由此可推知ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗規(guī)律是()A分子中不能含有氫原子B在ABn分子中A原子沒有孤對電子(或A原子最外層電子均已成鍵)C在ABn分子中每個共價鍵的鍵長和鍵能都相等D分子中所有原子在同一平面內(nèi)答案B解析CO2、CH4、BF3、SO3中所有電子都參與形成了共價鍵,都不含孤對電子,分子都是對稱結構,為非極性分子。H2S、SO2、H2O、NH3都含有孤對電子,分子都是不對稱結構,為極性分子。ABn分子的極性取決于分子的空間構型是否對稱,而對稱性與分子是否含有孤對電子有關,與其他因素無關。7有一種AB2C2型分子,在該分子中A為中心原子。下列關于該分子的空間構型和極性的說法中,正確的是()A假設為平面四邊形,則該分子一定為非極性分子B假設為四面體,則該分子一定為非極性分子C假設為平面四邊形,則該分子可能為非極性分子D假設為四面體,則該分子可能為非極性分子答案C解析題組3鍵的極性與分子極性的關系8下列敘述正確的是()A含有非極性鍵的分子一定是非極性分子B非極性分子中一定含有非極性鍵C由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子D分子的極性只與鍵的極性有關答案C解析含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子,如H2O2;非極性分子中不一定含有非極性鍵,如CH4、CO2均是只含有極性鍵的非極性分子;分子的極性除與鍵的極性有關外,還與分子的空間構型有關。9實驗測得BeCl2為共價化合物,兩個BeCl鍵間的夾角為180。由此可見,BeCl2屬于()A由極性鍵構成的極性分子B由極性鍵構成的非極性分子C由非極性鍵構成的極性分子D由非極性鍵構成的非極性分子答案B解析BeCl鍵為極性鍵。鍵長相等,夾角為180,分子為直線形,因此分子內(nèi)正負電荷重心重合,為非極性分子。10下列各組物質(zhì)中均屬于含有極性鍵的非極性分子的是()ACO2、H2S BC2H4、CH4C、C2H2 DNH3、HCl答案B解析CO2為直線形,所以CO2為非極性分子;H2S中的S為sp3雜化,分子為V形,所以H2S為極性分子。C2H4結構式為,C=C鍵為非極性鍵,CH鍵為極性鍵,且分子完全對稱,為非極性分子;中C原子為sp3雜化,所以該分子為四面體結構,各鍵排列不對稱,為極性分子;C2H2的結構式為HCCH,各鍵排列對稱,為非極性分子;NH3為含極性鍵的極性分子;HCl為含極性鍵的極性分子。11下列化合物中,化學鍵的類型和分子的極性(極性或非極性)皆相同的是()ACO2和SO2 BCH4和PH3CBF3和NH3 DHCl和HI答案D解析題目所給各物質(zhì)分子中均含極性鍵。CO2、CH4、BF3為非極性分子,SO2、PH3、NH3、HCl、HI為極性分子。12下列有關鍺(Ge)及其化合物的敘述中不正確的是()AGe的第一電離能高于碳而電負性低于碳BGeCl4和CCl4分子都是正四面體構型CGeO2和CO2都是非極性分子DGeCl4和CCl4分子都是含有極性鍵的非極性分子答案A解析A項,Ge和C同處于周期表中第A族,Ge原子比C原子的電子層多,則Ge的第一電離能和電負性均小于C;B項,GeCl4中Ge原子和CCl4分子中C原子均采取sp3雜化,均為正四面體形分子;C項,GeO2和CO2均為直線形分子,分子存在對稱性,故二者均為非極性分子;D項,GeCl4和CCl4中含有極性鍵(GeCl鍵、CCl鍵),分子均為正四面體結構,存在對稱性,則二者均為非極性分子。綜合強化13將下列粒子的符號填入相應的空格內(nèi):CO2、(NH4)2SO4、SiCl4、H2S、C2H4、Cl2、NH3、H2O2、NaOH。(1)只含非極性鍵的非極性分子:_;(2)含極性鍵的非極性分子:_;(3)既含極性鍵,又含非極性鍵的非極性分子:_;(4)含非極性鍵的極性分子:_;(5)含極性鍵的極性分子:_;(6)既含極性鍵,又含非極性鍵的極性分子:_;答案(1)Cl2(2)CO2、SiCl4、C2H4(3)C2H4(4)H2O2(5)H2S、NH3、H2O2(6)H2O214(1)3氯2丁氨酸的結構簡式為,該有機物分子中含有_個手性碳原子,其中NH2中N原子的雜化軌道類型是_。(2)青蒿素是從黃花蒿中提取得到的一種無色針狀晶體,分子結構如圖所示,則青蒿素分子中含有_個手性碳原子。(3)下列分子中若有手性分子,請用“*”標出其手性碳原子;若無手性分子,此小題不必作答。a bc dCH3CHClCH2CHO答案(1)2sp3(2)7(3)a. dCHCHClCH2CHO解析(1)連接4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳原子,3氯2丁氨酸的結構簡式為HOOC*CHNH2*CHClCH3,標“*”的碳原子為手性碳原子,所以一個該有機物分子中含有2個手性碳原子,其中NH2中N含有1個孤電子對和3個共價鍵,則N的價層電子對數(shù)為4,采取sp3雜化。(2)手性碳原子連接4個不同的原子或原子團,故青蒿素分子中手性碳原子標識如圖,共7個。15元素X和Y屬于同一主族。負二價的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體,其中X的質(zhì)量分數(shù)為88.9%;元素X和Y可以形成兩種化合物,在這兩種化合物中,X的質(zhì)量分數(shù)分別為50%和60%。(1)確定X、Y兩種元素在周期表中的位置:_。(2)在X和Y兩種元素形成的化合物中,寫出X質(zhì)量分數(shù)為50%的化合物的化學式_;該分子的中心原子以sp2雜化,是_(填“極性”或“非極性”)分子,分子構型為_。(3)寫出X的質(zhì)量分數(shù)為60%的化合物的化學式_;該分子的中心原子以sp2雜化,是_(填“極性”或“非極性”)分子,分子構型為_。(4)氫、X、Y三種元素能形成兩種常見的化合物,其水溶液均呈酸性,試分別寫出其分子式_,并比較酸性強弱:_。(5)由氫元素與X元素形成的化合物中,含有非極性鍵的是_(寫分子式),分子構型為V形的是_(寫分子式)。答案(1)X:第2周期A族,Y:第3周期A族(2)SO2極性V形(3)SO3非極性平面三角形(4)H2SO3,H2SO4H2SO4H2SO3(5)H2O2H2O解析根據(jù)氫化物化學式H2X知,100%88.9%,Mr(X)16。則X為O,Y為S,X和Y形成的兩種化合物分別為SO2、SO3,根據(jù)雜化軌道理論易確定其分子的空間構型、極性。氫、X、Y三種元素組成的兩種常見的化合物為H2SO3、H2SO4,酸性:H2SO4H2SO3。X與H元素形成的兩種化合物為H2O和H2O2,其中H2O的分子構型為V形,H2O2分子中含有非極性鍵“OO”。- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構型 第3課時學案 魯科版選修3 2018 2019 高中化學 化學鍵 分子 間作 用力 共價鍵 空間 構型 課時
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://ioszen.com/p-6168882.html