人教版 (2019)选择性必修2分子结构与物质的性质导学案

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1．知道共价键可分为极性键和非极性键
2．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，了解分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关
一、键的极性和分子的极性
1．共价键的极性：共价键按共用电子对是否发生偏移可分为两大类，极性键和非极性键
(1) 极性键、非极性键的判断方法
①从组成元素判断:同种元素的原子之间形成的共价键为非极性共价键；不同种元素的原子间形成的共价键为极性共价键
②从电子对偏移判断：有电子对偏移为极性共价键；无电子对偏移为非极性共价键
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③从电负性判断：电负性相同为非极性共价键；电负性不同为极性共价键
(2) 键的极性强弱判断方法：电负性差值越大，则键的极性越大。键的极性方向是由正极到负极的方向表示
NH3BH3
2．分子的极性
(1)极性分子和非极性分子
①极性分子：正电中心和负电中心不重合，使分子的某一部分呈正电性(δ＋)，另一部分呈负电性(δ－)，如：NH3
②非极性分子：正电中心和负电中心重合，如：Cl2、CO2、BF3、CH4
(2)从向量的角度理解分子的极性——分子的极性是分子中化学键的极性的总向量和
①极性分子：若分子中共价键极性的向量和不等于0，则为极性分子，如：H2O、NH3等
②非极性分子：若分子中共价键极性的向量和等于0，则为非极性分子，如：CH4、BF3等
3．分子极性的判断方法
[思考与讨论]
(1) = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子，如：O2、H2、P4、C60
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②以极性键结合而成的双原子分子，都是极性分子，如：HCl、HF、HBr
(2)以极性键结合而成的多原子分子ABx
a．空间结构对称的分子(直线型、平面正三角型、正四面体型、三角双锥型、正八面体型)，是非极性分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6
b．空间结构不对称的分子(V形、三角锥形)，是极性分子，如：H2O、NH3、CHCl3
(3)判断ABx型分子极性的经验规律：
①若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子.
②化合价，中心原子化合价的绝对值=最外层电子数。
【微点拨】
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①只含有非极性键的分子中一定是非极性分子。如：H2O2
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②含有非极性键的分子不一定是非极性分子。如：H2O2
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③稀有气体分子是非极性分子，不含共价键
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④一般情况下，单质分子为非极性分子，但O3是V形分子，其空间结构不对称，故O3为极性分子
【对比】：分子中所有原子均满足8电子稳定结构的判断：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①含H的除外
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②单质分子均满足（除O3）
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③ABx型：中心原子化合价的绝对值=8-最外层电子数
练习：学习指导：P43:1、2 P44:3
二、键的极性对化学性质的影响
三点结论
(1)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性：氟的电负性大于氯的电负性，F－C的极性大于Cl－C的极性，使CF3－的极性大于CCl3－极性，导致三氟乙酸的羧基中羟基的极性更大，更易电离出H＋
(2)三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸酸性：由于Cl3C－比Cl2CH－多一个氯原子，使Cl3C－的极性大于Cl2CH－的极性，导致三氯乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋
(3)甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱：烃基(符号R－)是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的烃基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长，酸性的差异越来越小
练习：学习指导：P43:3 P45:3
第三节 分子结构与物质的性质（第2课时）
1．了解氢键形成的条件及氢键的存在，学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响。
2．知道物质的溶解性与分子结构的关系，了解“相似相溶”规律。
3．结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
一、范德华力
1．分子间的作用力——范德华力
(1)概念 (2)影响因素：一般来说，相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力也越大。
2．范德华力对物质性质的影响
(1)范德华力广泛存在于分子之间，只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中。
(2)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。
(3)范德华力无方向性和饱和性。只要分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。
下列关于范德华力的叙述正确的是( )B
A．范德华力的实质是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D．范德华力非常微弱，故破坏分子间的范德华力不需要消耗能量
二、氢键及其对物质性质的影响
1．氢键的概念及表示方法
(1)概念(2)表示方法：用X—H…Y—表示。式中X和Y为F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，作用越强
2．氢键的特征
(1) 氢键不是化学键，而是特殊的分子间作用力，其键能比化学键弱，比范德华力强。
(2)氢键具有一定的方向性和饱和性
3．氢键的类型
(1)分子间氢键，如水中O—H…O—。(2)分子内氢键，如。
4．氢键对物质性质的影响
(1)当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。
(2)当形成分子内氢键时，物质的熔、沸点将下降。
(3)氢键也影响物质的电离、溶解等过程。
甲酸可通过氢键形成二聚物，HNO3可形成分子内氢键。试在下图中画出氢键。
[答案]
三、溶解性
1．相似相溶规律
2．影响物质溶解性的因素
(1)外界因素：主要有温度、压强等。
(2)氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
(3)分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大。如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(4)溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会增大。如SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度增大。
碘单质在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，这是因为CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子
四、分子的手性
1．手性异构体2．手性分子 如乳酸()分子。
[问题1] 常温下CCl4是液体，CF4是气体，CI4是固体，为什么？
提示：CF4、CCl4、CI4分子均是正四面体结构，分子间不存在氢键，它们的分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。
[问题2] 互为手性分子的物质是同一种物质吗？ 二者具有什么关系？
提示：不是同一种物质，二者互为同分异构体。
[问题3] 互为手性分子的物质化学性质几乎完全相同，分析其原因。
提示：物质结构决定性质。互为手性分子的物质组成、结构几乎完全相同，所以其化学性质几乎完全相同。
3.手性分子的判断
如果1个碳原子所连接的4个原子或基团各不相同，那么该碳原子为手性碳原子，用*C来表示。如，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团。
1．下列有机物分子具有手性碳原子的是( )C
A．CH4 B．CH3CH2OH C． D．CH3COOH
2．有机物有手性，发生下列反应后，还有手性碳原子的是( )B
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
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
实例
解释
2个H所带正电的向量和位于2个H连线的中间，即正电中心与负电中心不重合，为极性分子
3个H所带正电的向量和位于3个H连线的正三角形的中心，即正电中心与负电中心不重合，为极性分子
实例
解释
对称的3个F所带负电的向量和位于分子中心，即与B重合，且负电量与B所带正电量相等，分子不带电，为非极性分子
对称的4个H所带正电的向量和位于分子中心，即与C重合，且正电量与C所带负电量相等，分子不带电，为非极性分子