分子的空间构型与分子性质

4．含有手性碳原子的分子是手性分子。 【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。
(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。 [核心·突破]
[基础·初探] 教材整理1 极性分子与非极性分子
思考：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.
思考：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。
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。
1．分子的极性与分子空间构型
分子类型 单原子分子
双原子分
A2
子
AB
三原子分 AB2
子
A2B
AB3
四原子分 子
AB3
A4
AB4
五原子分 ABnC4－n
子 （0＜n＜
4且为整 数）
键的极性
非极性键 极性键 极性键 极性键 极性键 极性键 非极性键 极性键
极性键
分子构型
直线形(对称) 直线形(不对称)
直线形(对称) V形(不对称) 平面三角形(对称) 三角锥形(不对称) 正四面体形(对称) 正四面体形(对称)
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。
第2课时 分子的空间构型与分子性质 学习目标：
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) [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。
(1)根据分子的对称性判断
分子结构对称，正电荷重心和负电荷重心重合，则为非极性分子，正、负 电荷重心不重合，则为极性分子。
(2)根据键的极性判断
(3)经验规律 ①化合价法：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序 数，则为非极性分子，否则为极性分子。 ②孤对电子法：若中心原子有孤对电子则为极性分子，否则为非极性分 子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。
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。
练习： (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
109.5°)等
CHCl3、CH2Cl2等
2.分子或离子空间构型的确定——等电子原理 (1)互为等电子体应满足的条件 ①化学通式相同。 ②价电子总数相等。 (2)等电子原理的应用 ①利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如NH3和H3O ＋的空间构型相似(三角锥形)；SiCl4、SO4(2－)、PO4(3－)都呈正四面体构 型。 ②等电子体不仅有相似的空间构型，且有相似的性质。 【规律方法】 判断分子极性的方法
四面体形(不对称)
分子极性 非极性 非极性
极性 非极性
极性 非极性
极性 非极性 非极性
极性
代表物 He、Ne等稀有气
体 H2、O2、Cl2、N2
等单质 HF、HCl、CO、NO
等 CO2、CS2(键角
180°)等 H2O(键角 104.5°) 等 BF3、BCl3等 NH3(键角 107.3°)等
P4 CH4、CCl4(键角
教材整理3 பைடு நூலகம்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。 ①SO42－、PO43－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。 ②SO32－、PO33－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。