高中化学 专题4 第1单元 分子构型与物质的性质 第3课时 分子的极性 手性分子教案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学教案VIP免费

第3课时分子的极性手性分子[核心素养发展目标]1.了解极性分子、非极性分子、手性分子的概念，能从微观角度理解分子具有极性(或非极性)、手性的原因。2.会判断分子的极性，了解分子的极性对分子性质的影响。一、分子的极性1．分子的极性(1)极性分子和非极性分子(2)键的极性与分子极性之间的关系①只含非极性键的分子一定是非极性分子。②含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为非极性分子，否则为极性分子。2．分子的极性对物质溶解性的影响(1)相似相溶规则：极性分子(如HCl)易溶于水等极性溶剂，非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等非极性溶剂。(2)一般来说，同是非极性分子，相对分子质量越大，溶解度越大。(1)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。(2)极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子，只有极性键。(3)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。例1下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是()A．CH4和H2OB．CO2和HClC．NH3和H2SD．HCN和BF3答案C解析极性键是存在于不同元素原子之间的共价键；极性分子是分子的正电中心和负电中心不重合的分子。NH3是呈三角锥型的极性分子；CO2是呈直线形的非极性分子；H2O、H2S都是呈V形的极性分子；HCl、HCN都是呈直线形的极性分子；CH4是呈正四面体型的非极性分子，BF3是呈平面三角形的非极性分子。思维启迪——判断分子极性的一般思路例2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和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素B．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子C．CCl4与I2都是直线形分子，而H2O不是直线形分子D．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答案B解析CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”规则可知碘单质在水中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，与相对分子质量、是否是直线形分子、是否含有氢元素等没有直接的关系，B正确。二、手性分子1．观察比较下图所示两种分子的结构(1)相同点是分子组成相同，都是CHFClBr；从平面上看相似。(2)不同点是在空间上完全不同，它们构成实物和镜像关系。(3)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，这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子叫做手性分子。2．手性分子的判断判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或基团，即有机物分子中是否存在手性碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。(1)手性异构体(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。例3手性分子往往具有一定光学活性。乳酸分子是手性分子，如图。乳酸中的手性碳原子是()A．①B．②C．③D．②③答案B解析②号碳原子连接—CH3、—H、—COOH、—OH四种不同的基团。例4某链烃B的分子式为C7H10，在B的各种结构(不考虑结构)中，含有手性碳原子，且与足量H2发生加成反应后仍具有光学活性的有机物有五种，已知其中两种的结构简式为①②写出另外三种的结构简式并标出分子中的手性碳原子。答案解析链烃C7H10与足量H2发生加成反应生成烷烃C7H16，要使它具有光学活性，观察①②，必须要求有1个碳原子分别连接—H、—CH3、—C2H5、—CH2CH2CH3或—CH(CH3)2等4个不同基团。以①为依据，将双键移位可得③：；以②为依据，将叁键移位可得④：；若烷烃中有1个异丙基，则结构为⑤：。1．正误判断(1)非极性分子中一定含有非极性键(×)(2)只含极性键的分子不一定是极性分子(√)(3)SO2是含有极性键的非极性分子(×)(4)丁烷易溶于煤油，难溶于水(√)(5)手性分子之间，组成相同，官能团不同(×)(6)手性分子之间，因分子式相同，其性质也相同(×)2．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是()A．CH4和Br2B．NH3和H2OC．H2S和C...