《共价键与分子的空间构型第三课时》课件4
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第 3 课时
分子的空间构型与分子性质
[学习目标定位] 1．知道手性分子的概念，会判断手性碳原子。 2．理清共价键的极性、分子的空间构型与分子极性的关 系，学会判断简单分子极性的方法。
1．共价键的极性 (1) 共价键按 ___________________( 共用电子对是否偏移 成键原子吸引电 子能力差异)可分为两类：
原子连有 3 种原子或基团，1、3 号 C 原子相同，连有 2 个氢原子，即连有 3 种不同原子或基团，故 C 项错误；
分子中 2 号 C 原子连有—CH3、 —H、—COOH、—OH 四种不同的原子或基团，故 D 项正确。
答案 D
2．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
2．观察比较下图所示两种分子的结构
分子组成相同，都是CHFClBr；从平 (1)它们的相同点是______________________________________
面上看相似 。不同点是________________________________ 在空间上完全不同，它们构成实 _____________
手性碳原子 。如
互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。
[归纳总结] (1)手性同分异构体(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 。
______
极性键、 ________ 极性键、 ________ 非极性键 _______ 非极性键 ________ σ键、 σ键、 ________ ________
σ 键 σ 键 _____ _____ π 键 π 键 π键 ______ _______ ________
分子 构型 杂化 类型 孤电子 对数
*
答案
探究点二
分子的极性 HF N2 H2 O CO2
1．分析讨论下列分子中的电荷分布情况，填写下表： 共价分子 键的极性 正电荷与负 电荷重心 有无正、 负极 结论
极性键 _______ 极性键 ______ ________ _______ 极性键 非极性键
_______ 不重合
重合 ______
物和镜像关系 __________________ 。
(2)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 ，互称为手 性异构体，可以分别用 D 和 L 来标记。有手性异构体的分子叫 做 手性分子 。
(3)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 物分子中是否存在 的原子或基团，即有机
无 ____
不重合 _______ 重合 _______
有 ____ 无 ____
有 ___
分子有 ________ 分子无 _______ 分子 _______ 分子 _______
极性 ______
极性 有极性 无极性 _______ _______ _______
2.由上述分析可知： (1)极性分子是分子内正电荷重心和负电荷重心 不重合 ， 存在 正、负两极 的分子；非极性分子是分子内正电荷重 心和负电荷重心 重合 ，不存在 正、负两极 的分子。 (2)分子的极性是分子中化学键的 极性的向量和 。当分 子中各个键的极性的向量和为 零 时，该分子是非极性分 子，否则是极性分子。 (3)只含非极性键的分子 一定 是非极性分子。只含极性 键的分子 不一定 是极性分子。
[活学活用] 1．下列化合物中含有手性碳原子的是 ( )
Hale Waihona Puke 解析中心原子连有四个不同的原子或基团，化合
物的分子才具有手性。A 中 C 原子只连有 Cl、F 两 种原子，故 A 项错误；
分子中两个 C 原子分别连有 2 种和 3
种不同的原子或基团，故 B 项错误；
分子中 1、3 号 C 原子结构对称，故 2 号 C
0 ___
1 ___
0 ____
0 ___
0 ___
探究点一
分子的对称性
1．CH3CH3(乙烷)、H2O、NH3 三种分子如图所示：
(1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与 原分子重合，C1、C2、C3 分别为相应分子的 对称轴 。
(2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为 甲烷分子的 对称面 。 (3)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。 (4)分子的许多性质如 极性 、 旋光性 及化学性质等都与 分子的对称性有关。
写出另外三种的结构简式并标出分子中的手性碳原子。
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： *
极性共价键 ； 为 非极性共价键 ； Δx<1.7 时为___________ Δx>1.7 时为 离子键 。 ________
2．根据所学共价键和分子结构的知识，填写下表： 共价 分子 键的 极性 σ 键、 π键 H2 O CO2 NH3 CCl4 C2H4 C2H2
极性键 极性键 ______ 极性键 ______ 极性键 ______ ______ σ键、 σ 键 ____
相同 ，共 ①非极性键是两个成键原子吸引电子能力_____ 不发生偏移 的共价键。 用电子对________________ 不同 ， ②极性键是两个成键原子吸引电子能力______ 共用 发生偏移 的共价键。 电子对____________
(2)极性键、非极性键的判断方法 ①同种元素的原子之间形成的共价键一定为 非极性 键。 不同种元素的原子之间形成的共价键一定为 极性 键。 ②形成化学键时， 一般两元素原子的电负性之差 Δx＝0 时
三角 正四面 ______ ______ 平面形 V形 直线形 ______ ______ ______ 直线形 ______ 锥形 ______ 体形 ______
3 sp ____ 1 sp ____ 3 sp ____ 3 sp _____ 2 sp _____ 1 sp _____
2 ___
分子的空间构型与分子性质
[学习目标定位] 1．知道手性分子的概念，会判断手性碳原子。 2．理清共价键的极性、分子的空间构型与分子极性的关 系，学会判断简单分子极性的方法。
1．共价键的极性 (1) 共价键按 ___________________( 共用电子对是否偏移 成键原子吸引电 子能力差异)可分为两类：
原子连有 3 种原子或基团，1、3 号 C 原子相同，连有 2 个氢原子，即连有 3 种不同原子或基团，故 C 项错误；
分子中 2 号 C 原子连有—CH3、 —H、—COOH、—OH 四种不同的原子或基团，故 D 项正确。
答案 D
2．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
2．观察比较下图所示两种分子的结构
分子组成相同，都是CHFClBr；从平 (1)它们的相同点是______________________________________
面上看相似 。不同点是________________________________ 在空间上完全不同，它们构成实 _____________
手性碳原子 。如
互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。
[归纳总结] (1)手性同分异构体(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 。
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极性键、 ________ 极性键、 ________ 非极性键 _______ 非极性键 ________ σ键、 σ键、 ________ ________
σ 键 σ 键 _____ _____ π 键 π 键 π键 ______ _______ ________
分子 构型 杂化 类型 孤电子 对数
*
答案
探究点二
分子的极性 HF N2 H2 O CO2
1．分析讨论下列分子中的电荷分布情况，填写下表： 共价分子 键的极性 正电荷与负 电荷重心 有无正、 负极 结论
极性键 _______ 极性键 ______ ________ _______ 极性键 非极性键
_______ 不重合
重合 ______
物和镜像关系 __________________ 。
(2)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 ，互称为手 性异构体，可以分别用 D 和 L 来标记。有手性异构体的分子叫 做 手性分子 。
(3)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 物分子中是否存在 的原子或基团，即有机
无 ____
不重合 _______ 重合 _______
有 ____ 无 ____
有 ___
分子有 ________ 分子无 _______ 分子 _______ 分子 _______
极性 ______
极性 有极性 无极性 _______ _______ _______
2.由上述分析可知： (1)极性分子是分子内正电荷重心和负电荷重心 不重合 ， 存在 正、负两极 的分子；非极性分子是分子内正电荷重 心和负电荷重心 重合 ，不存在 正、负两极 的分子。 (2)分子的极性是分子中化学键的 极性的向量和 。当分 子中各个键的极性的向量和为 零 时，该分子是非极性分 子，否则是极性分子。 (3)只含非极性键的分子 一定 是非极性分子。只含极性 键的分子 不一定 是极性分子。
[活学活用] 1．下列化合物中含有手性碳原子的是 ( )
Hale Waihona Puke 解析中心原子连有四个不同的原子或基团，化合
物的分子才具有手性。A 中 C 原子只连有 Cl、F 两 种原子，故 A 项错误；
分子中两个 C 原子分别连有 2 种和 3
种不同的原子或基团，故 B 项错误；
分子中 1、3 号 C 原子结构对称，故 2 号 C
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探究点一
分子的对称性
1．CH3CH3(乙烷)、H2O、NH3 三种分子如图所示：
(1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与 原分子重合，C1、C2、C3 分别为相应分子的 对称轴 。
(2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为 甲烷分子的 对称面 。 (3)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。 (4)分子的许多性质如 极性 、 旋光性 及化学性质等都与 分子的对称性有关。
写出另外三种的结构简式并标出分子中的手性碳原子。
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： *
极性共价键 ； 为 非极性共价键 ； Δx<1.7 时为___________ Δx>1.7 时为 离子键 。 ________
2．根据所学共价键和分子结构的知识，填写下表： 共价 分子 键的 极性 σ 键、 π键 H2 O CO2 NH3 CCl4 C2H4 C2H2
极性键 极性键 ______ 极性键 ______ 极性键 ______ ______ σ键、 σ 键 ____
相同 ，共 ①非极性键是两个成键原子吸引电子能力_____ 不发生偏移 的共价键。 用电子对________________ 不同 ， ②极性键是两个成键原子吸引电子能力______ 共用 发生偏移 的共价键。 电子对____________
(2)极性键、非极性键的判断方法 ①同种元素的原子之间形成的共价键一定为 非极性 键。 不同种元素的原子之间形成的共价键一定为 极性 键。 ②形成化学键时， 一般两元素原子的电负性之差 Δx＝0 时
三角 正四面 ______ ______ 平面形 V形 直线形 ______ ______ ______ 直线形 ______ 锥形 ______ 体形 ______
3 sp ____ 1 sp ____ 3 sp ____ 3 sp _____ 2 sp _____ 1 sp _____
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