高中化学 第2章 化学键与分子间作用力 第2节 第2课时 分子的空间构型与分子性质学案 鲁科版选修3-鲁科版高二选修3化学学案VIP专享VIP免费

第2课时分子的空间构型与分子性质1．知道手性分子的概念，会判断手性碳原子。2．了解等电子原理。3．了解分子的手性以及手性分子在生产、生活和医疗中的应用。4．了解分子的极性以及分子的极性与共价键的极性、分子的空间结构之间的关系。(重点)分子的对称性[基础·初探]教材整理1对称分子1．概念依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子。2．性质具有对称性。3．与分子性质的关系分子的极性、旋光性及化学性质都与分子的对称性有关。(1)CH4分子是面对称。(√)(2)NH3和H2O分子是面对称。(×)(3)CH3—CH3分子是轴对称。(√)(4)分子的对称性对物质的化学性质有一定影响。(√)教材整理2手性分子1．手性一种分子和它在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似而不完全相同，即它们不能重叠。2．手性分子具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对异构体，分别用D和L标记。3．手性碳原子四个不同的原子或原子团连接的碳原子。4．应用(1)手性分子缩合制蛋白质和核酸。(2)分析药物有效成分异构体的活性和毒副作用。(3)药物的不对称合成。分子中含几个手性碳原子。【提示】2个。[核心·突破]1．对称轴：以通过两个碳原子的连线为轴线旋转120°或240°时，分子完全恢复原状，我们称这条连线为对称轴。2．对称面：如甲烷分子，通过与碳原子相连的两个氢原子所构成的平面，分子被分割成相同的两部分，我们称这个平面为对称面。3．碳原子形成双键或叁键时不是手性碳原子，手性碳原子和非手性碳原子可以通过化学反应相互转化。4．含有手性碳原子的分子是手性分子。[题组·冲关]1．下列分子为手性分子的是()A．CH2Cl2B．C．D．CH3CH2COOCH2CH3【解析】B项乳酸分子的中间碳原子连—CH3、—H、—OH、—COOH四种不同的原子和原子团，为手性分子。【答案】B2．有机物具有手性，发生下列反应后，生成的分子仍有手性的是()①与H2发生加成反应②与乙酸发生酯化反应③发生水解反应④发生消去反应A．①②B．②③C．①④D．②④【解析】原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子，与H2加成后，该碳原子连有两个乙基，不再具有手性；与乙酸发生酯化反应后，该碳原子所连四个取代基不同，仍具有手性；发生水解反应后，该碳原子所连四个取代基也不同，仍具有手性；当发生消去反应时，原手性碳原子生成双键后不再具有手性。故选B项。【答案】B3．如下图中两分子的关系是()A．互为同分异构体B．是同一种物质C．是手性分子D．互为同系物【解析】本题很容易看成为镜面对称结构而选择手性分子，但根据手性分子的判断方法，根本找不到手性碳原子，所以不是手性分子；分子相同，构型相同，是同一种物质。【答案】B【规律方法】分子是否表现手性的判断分子表现手性，是因为其含有手性碳原子。如果一个碳原子所连接的四个原子或基团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，用*C来表示。例如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。所以，判断一种有机物分子是否具有手性，就看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或基团。分子的极性[基础·初探]教材整理1极性分子与非极性分子NH3、CH4、H2O、CO2四种分子正负电荷重心重合的是CH4、CO2，正负电荷重心不重合的是NH3、H2O。教材整理2分子极性的判断1.2.1．由极性键形成的分子，一定是极性分子吗？【提示】不一定。2．由非极性键形成的分子一定是非极性分子吗？【提示】一定。教材整理3等电子原理1．内容：化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间构型和化学键类型等结构特征。2．应用：(1)判断一些简单分子或离子的空间结构。①SO、PO等离子具有AX4通式，价电子总数为32，中心原子采取sp3杂化，呈四面体空间构型。②SO、PO等离子具有AX3通式，价电子总数为26，中心原子采取sp3杂化，由于存在一对孤对电子，分子空间构型呈三角锥形。(2)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。(3)利用等电子原理针对某物质找等电子体。[合作·探究][探究问题]对CH4和CH3Cl分子结构和性质，完成填空。1．两分子中化学键都为σ键(填σ或π)，属于极性共价键。2．CH4为非极性分子，CH3Cl为极性分子。3．通常情况下，更易发生取代反应的是CH3Cl。[核...