高中化学苏教版选修3 专题4第一单元 分子构型与物质的性质 课件(49张)

三、手性分子
1．手性异构现象：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_____镜__像______，在三维空间里 __不__能__重__叠_____的现象。 2．手性分子：具有___手__性__异__构__体__的分子。
3．手性碳原子：在有机物分子中，连接 ____四__个__不__同__的__原__子__或__基__团___________的碳原子。
2．价层电子对互斥模型 分子中的价电子对(包括__成__键___电__子__对__和___孤__电__子__对____) 由 于__相___互__排__斥____作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小 ____斥__力_______，分子尽可能采取___对__称______的空间构型。 电子对之间的夹角越大，排斥力____越__小_______。
杂化轨道及 2个sp杂化
数目
轨道
sp2 1个s轨道2 个p轨道
3个sp2杂化 轨道
sp3 1个s轨道3个p轨道 4个sp3杂化轨道
杂化轨道示 意图
杂化类型
sp
sp2
sp3
分子结构 示意图
杂化轨道 间夹角
180°
形成分子 空间构型
直线形
实例
BeCl2、C2H2
120° 平面三角形
BF3
109.5° 正四面体形 CH4、CCl4
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/182021/11/182021/11/182021/11/18
1．用杂化轨道理论分析NH3呈三角锥形的原因。 提示：氨分子中的氮原子价电子的轨道表示式为
探究导引2 孤电子对和成键电子对对分子空间结构有哪些 影响？
提示：价层电子对包含孤电子对和成键电子对。价层电子对之间
存在相互排斥作用，它们总是趋向于尽可能相互远离。其相互关
系可简单表示如下：(价层电子对＝成键电子对＋孤电子对)
价层电子对数
2
3
4
价层电子对构型 直线形 平面三角形 正四面体形
探究导引 3 CH4 中的 C 原子和 NH3 中的 N 原子同样是发 生 sp3 杂化，为什么两者的分子空间构型不同？
合而成的，每个 sp2 杂化轨道都含有13s 和23p 轨道的成分，杂化轨道 间的夹角为____1_2_0_°______，呈_平__面__三__角__形____。
③sp3 杂化 sp3 杂化轨道是由____一__个_______ns 轨道和___三__个_______np
轨道组合而成的，每个 sp3 杂化轨道都含有14s 和34p 轨道的成 分，杂化轨道间的夹角为__1_0_9_._5_°_____，空间构型为 _正___四__面__体__形___。
价层电 杂化轨 子对数 道类型
价电子 对空间 构型
2 sp 直线形
孤电子 成键电 分子空间 对数 子对数 构型
0
2
直线形
3
sp2
平面三 角形
0
1
0
正四面
4
sp3
体形
1
平面三
3
角形
2
V形
4
正四面
体形
3 三角锥形
2
2
V形
实例
BeCl2 BF3 SnCl2 CH4 NH3 H2O
特别提醒 (1)价电子对包括孤电子对和成键电子对，一般孤电 子对离核较近。 (2)价电子对之间存在相互排斥作用，为减小斥力，相互之间尽 可能远离，因此分子的空间构型受到影响。一般地，分子尽可 能采取对称的空间结构以减小斥力。 相邻电子对间斥力大小顺序：孤电子对、孤电子对>孤电子对、 成键电子对>成键电子对、成键电子对。
①sp 杂化 sp 杂化轨道是由____一__个______ ns 轨道和____一__个_______np 轨道组
合而成的，每个 sp 杂化轨道都含有12s 和12p 轨道的成分，杂化轨道 间的夹角为____1_8_0_°______，呈___直__线__形______。
②sp2 杂化 sp2 杂化轨道是由____一__个______ns 轨道和____两__个_______ np 轨道组
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/182021/11/182021/11/1811/18/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/182021/11/18November 18, 2021
解析：苯分子中的碳原子采取 sp2 杂化，六个碳碳键完全相 同，呈平面正六边形结构，键角皆为 120°；在苯分子中有一 个六电子的大 π 键，因此苯分子中的碳碳键并不是单、双键 交替结构，也就不能使溴水和酸性 KMnO4 溶液因发生化学 反应而褪色。
2．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
分子的极性Байду номын сангаас
探究导引 以极性键结合的分子一定是极性分子吗？
提示：不一定，分子的极性要以分子的空间结构来看，而键 的键性与两原子有关，如 CH4 分子，C 与 H 之间为极性键， 四个碳氢键在空间呈正四面体，正、负电荷重心重合，即 CH4 为非极性分子。
1．键的极性和分子的极性
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，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。
特别提醒 (1)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相 等，中心原子杂化类型相同时，孤电子对越多，键角越小； 无孤电子对时，键角相同。 (2)杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相同，但能量不同。 (3)杂化轨道应尽量占据整个空间使它们之间的排斥力最小。 (4)杂化轨道的类型与分子的空间构型有关。
2．价层电子对数与分子空间构型的关系
1．下列关于苯分子结构或性质的描述错误的是( D ) A．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角皆 为 120° B．苯分子中的碳原子采取 sp2 杂化，6 个碳原子中未参与杂 化的 2p 轨道以“肩并肩”形式形成一个大 π 键 C．苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊类 型的键 D．苯能使溴水和酸性 KMnO4 溶液褪色
1．常见分子的空间构型通常有两种表示方法，一是比例模型， 二是球棍模型。请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模 型连接起来。
解析：本题主要考查常见分子的空间构型。H2O 分子为三原 子分子呈 V 形，应选 E—c；NH3 分子为四原子分子呈三角 锥形，应选 B—d；CH2O 分子为四原子分子呈平面三角形， 应选 D—e；CCl4 分子为五原子分子呈正四面体形，应选 C—a；CO2 分子为三原子分子呈直线形，应选 A—b。 答案：①—E—C ②—B—d ③—D—e ④—C—a ⑤—A—b
(B)
A．CH4 和 Br2
B．NH3 和 H2O
C．H2S 和 CCl4
D．CO2 和 HCl
解析： A 选项中的 Br2 和 CH4、C 选项中的 CCl4、D 选项
中的 CO2 都是非极性分子。
3．下列不是等电子体的是( D )
A．N2O 和 CO2
B．O3 和 NO2－
C．CH4 和 NH＋ 4
提示：CH4 分子中 C 原子无孤电子对，C 原子发生 sp3 杂化， 根据价层电子对互斥理论知，CH4 为正四面体结构。NH3 分 子中 N 原子有一孤电子对，N 原子发生 sp3 杂化，孤电子对 占据一个轨道，所以 NH3 为三角锥形。
1．三种杂化类型的比较
杂化类型
sp
参与杂化的 1个s轨道1 原子轨道 个p轨道
,1 个 2s 轨道与 3 个 2p 轨道杂化后，形成 4 个 sp3 杂化轨道，其中 3 个杂化轨道中是成单电子，分别与 3 个氢原子 形成 σ 键，1 个杂化轨道中是成对电子，不形成共价键。sp3 杂 化轨道应为正四面体构型，但由于孤电子对不形成化学键，故 NH3 分子为三角锥形。
二、分子的极性
体。若存在，请用“*”标出分子中的手性碳原子：
________________________(若不存在，则此空不用填写)。
分子的空间构型
探究导引 1 碳原子的价电子构型为 2s22p2，是由一个 2s 轨 道和三个 2p 轨道组成的，用它们和 4 个氢原子的 1s 原子轨 道重叠，可得到正四面体构型的甲烷分子。请用杂化轨道理 论解释。
3．“等电子原理”是指具有相同____价__电__子_____数和相同 ___原__子______数的___分__子__或__离__子____具有相同的结构特征。
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
3．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。如右图中碳原子称为 手性碳原子，用*C 表示，R1、R2、R3、R4 是互 不相同的原子或基团。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 同的原子或基团。
提示：CH4 分子的形成过程：碳原子 2s 轨道中 1 个电子吸收能量 跃迁到 2p 空轨道上，这个过程称为激发，但此时各个轨道的能量 并不完全相同，于是 1 个 2s 轨道和 3 个 2p 轨道“混合”起来， 形成能量相等、成分相同的 4 个 sp3 杂化轨道，然后 4 个 sp3 杂化 轨道上的电子间相互排斥，使四个杂化轨道指向空间距离最远的 正四面体的四个顶点，碳原子的 4 个 sp3 杂化轨道分别与 4 个 H 原子的 1s 轨道形成 4 个相同的 σ 键，从而形成 CH4 分子。由于 4 个 C—H 键完全相同，所以形成的 CH4 分子为正四面体形，键角 是 109.5°。
专题4 分子空间结构与物质性质
专题4 分子空间结构与物质性质
第一单元 分子构型与物质的性质
专题4 分子空间结构与物质性质
[课程标准] 1．初步认识分子空间构型、键角、极性分子、非极性分子、 手性分子等概念。 2．了解杂化轨道的类型(sp3、sp2、sp)，并能运用杂化轨道 理论判断分子的空间构型。 3．能根据价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间 构型。 4．结合实例说明“等电子原理”的应用。 5．认识分子的空间构型与极性的关系，能运用有关理论预 测分子的极性。
分子称为非极性分子。
3．“相似相溶规则”： 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。
2. NH3极易溶于水的原因是什么？ 提示：NH3 和 H2O 均是极性分子，根据“相似相溶规则” 知，两者可以相互溶解。
1．键的极性与非极性：两种非金属元素之间形成化学键， 如果两种元素相同，则两者之间为__非__极__性___键____，若两者 不同，则形成____极__性__键_____。 2．(1)极性分子：正电荷重心和负电荷重心__不__相__重__合_____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___相__重__合______的
一、分子的空间构型
1．杂化轨道理论
(1)轨道的杂化 原子内部___能__量__相__近____的原子轨道重新组合生成与原轨道 数___相__等________的一组新轨道的过程。
(2)杂化轨道 杂化后形成的新的__能__量__相__同__、__成__分__相__同__的一组原子轨道。
(3)杂化类型
D．OH－和 NH2－
解析：原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子称作等
电子体。等电子体具有相似的化学键特征且结构相似。A、
B、C 项的原子总数相同，价电子总数也相同；D 项的原子
总数不相同。
4．乳酸(
)是人体生理活动中无氧呼吸时的
一种代谢产物，它__存__在____(填“存在”或“不存在”)手性异构