新人教版選擇性必修2第2章第3節(jié)第2課時分子間作用力分子的手性學案

第2課時分子間作用力分子的手性［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］1.掌握范德華力、氫鍵的概念。2.通過范德華力、氫鍵對物質性質影響的探析，形成“結構決定性質”的認知模型。3.能從微觀角度理解分子的手性，形成判斷手性分子的思維模型。一、分子間作用力I.范德華力及其對物質性質的影響(I)概念：是分子間普遍存在的相互作用力,它使得許多物質能以一定的凝聚態(tài)(固態(tài)和液態(tài))存在。⑵特征：很弱，比化學鍵的鍵能小1?2個數(shù)量級。(3)影響因索：分子的極性越大，范德華力越大；組成和結構相似的物質，相對分子質量越大,范德華力越大。(4)對物質性質的影響：范德華力主要影響物質的物理性質，如熔、沸點，組成和結構相似的物質，范德華力越大，物質熔、沸點越高。.范德華力的正確理解范德華力很弱，比化學鍵的鍵能小1?2個數(shù)量級，分子間作用力的實質是電性引力，其主要特征有以下幾個方面：(I)廣泛存在于分子之間。(2)只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力(范德華力)，如固體和液體物質中。(3)范德華力無方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。.鍵能大小影響分子的熱穩(wěn)定性，范德華力的大小影響物質的熔、沸點。.相對分子質量接近時，分子的極性越大，范德華力越大。.相對分子質量、極性相似的分子，分子的對稱性越強，范德華力越弱，如正丁烷〉異丁烷,鄰二甲苯〉間二甲苯〉對二甲苯。.氫鍵及其對物質性質的影響(1)概念：由已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個電負性很大的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。(2)表示方法：氫鍵通常用A—H…B表示,其中A、B為N、O、F,“一”表示共價鍵,“…”表示形成的氫鍵。(3)氫鍵的本質和性質氫鍵的本質是靜電相互作用，它比化學鍵弱得多，通常把氫鍵看作是一種比較強的分子間作用力。氫鍵具有方向性和飽和性，但本質上與共價鍵的方向性和飽和性不同。①方向性：A-H…B三個原子一般在同一方向上。原因是在這樣的方向上成鍵兩原子電子云之間的排斥力最小，形成的氫鍵最強，體系最穩(wěn)定。②飽和性：每一個A—H只能與一個B原子形成氫鍵，原因是H原子半徑很小，再有一個原子接近時，會受到A、B原子電子云的排斥。(4)分類：氫鍵可分為分皿氫鍵和分壬內氫鍵兩類。。。田)存在分子內氫鍵,h(Y2^＜：h()存在分子間氫鍵。前者的沸點低王后者。(5)氫鍵對物質性質的影響：氫鍵主要影響物質的熔、沸點，分子間氫鍵使物質熔、沸點升高,分子內氫鍵使物質熔、沸點降低。.溶解性“相似相溶”規(guī)律非極性溶質一般能溶于非極性溶劑,極性溶質一般能溶于極性溶劑,如蔗糖和氨易溶于水，筵溶于四氯化碳；奈和碘易溶于四氯化碳，難溶于水。(2)影響物質溶解性的因素①外界因素?：主要有溫度、壓強等。②氫鍵：溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好(填“好”或“差”)。③分子結構的相似性：溶質和溶劑的分子結構相似程度越大，其溶解性越大，如乙醇與水互渣，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(I)范德華力的實質也是一種電性作用0(2)任何分子間在任何情況下都會產生范德華力0⑶HI分子間的范德華力大于HC1分子間的范德華力，故HI的沸點比HC1的高()(4)C0的沸點大于N2()(5)氫鍵的鍵長是指“X—H…Y”中“H…Y”的長度()(6)H2O的熱穩(wěn)定性大于H2S,是因為H：O分子間存在氫鍵()(7)冰融化成水，僅僅破壞氫鍵0⑻氫鍵均能使物質的熔、沸點升高0(9)形成氫鍵A—H…B的三個原子總在一條直線上()(lO)h在酒精中易溶，故可用酒精萃取碘水中的碘0(11)配制碘水時，為了增大碘的溶解性，常加入KI溶液。(12)SO2和HC1均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子()答案(1)42)X(3)J(4"(5)X(6)X(7)X(8)X(9)X(10)X(ll”(12)J.(I)試表示HF水溶液中的氫鍵提示F—H…FO—H…FF—H…00—H…0(2)甲酸可通過氫鍵形成二聚物，HN03可形成分子內氫鍵。試在下圖中畫出氫鍵。提示.為什么N%極易溶于水？提示N%與HzO之間形成分子間氫鍵；NH3和HzO均是極性分子，極性分子易溶于極性分子形成的溶劑中。.甲醛、甲醇和甲酸均易溶于水的主要原因是什么？提示①它們都能和HzO之間形成分子間氫鍵。②三者均為極性分子，易溶于極性溶劑。二、分子的手性.概念(1)手性異構體：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如同左手與右手一樣互為鏡像,卻在三維空間里不能疊合，互稱手性異構體(或對映異構體)。(2)手性分子：具有手性異構體的分子。.手性分子的判斷(1)判斷方法：有機物分子中是否存在手性碳原子。E—C—R、(2)手性碳原子：有機物分子中連有四個各不相同的原子或基團的碳原子。如氏,氏、R2、R3、R4互不相同,即K是手性碳原子。.卜.列說法不正確的是0A.互為手性異構體的分子互為鏡像B.利用手性催化劑可主要得到一種手性分子C.手性異構體分子組成相同D.手性異構體性質相同答案D解析互為手性異構體的分子互為鏡像，故A正確；在手性合成中，與催化劑手性匹配的分子在反應過程中會與手性催化劑形成一種最穩(wěn)定的過渡態(tài)，從而只會誘導生成一種手性分子，故B正確；手性異構體分子組成相同，故C正確；手性異構體旋光性不同，化學性質可能有差異，D錯誤。①②③CH3CHC()()HI.手性分子往往具有一定光學活性。乳酸分子是手性分子，如圖OHo乳酸中的手性碳原子是()A.①B.②C.③D.②③答案B解析②號碳原子連接一CH3、一H、—COOH.—0H四種不同的基團。隨堂演練知識落實（2019.泰安期中）下列說法中正確的是0A.分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B.分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高C.相對分子質量越大，其分子間作用力越大D.分子間只存在范德華力答案B解析分子間作用力主要影響物質的物理性質，化學鍵主要影響物質的化學性質，分子間作用力越大，物質的熔、沸點越高，B正確、A不正確；分子的組成和結構相似時，相對分子質量越大，其分子間作用力越大，C不正確；分子間不只有范德華力，D不正確。（2019?保定高二檢測）下列物質性質的變化規(guī)律與分子間作用力無關的是。CL、CBr4.CCL、CF4的熔、沸點逐漸降低HF、HCKHBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱F?、。2、Bn、L的熔、沸點逐漸升高CH3—CH3sCH3—CH2YH3、（CH3）2CHCH3.CH3cH2cH2cH3的沸點逐漸升高答案B解析B項，HF、HQ、HBr、HI的熱穩(wěn)定性與其分子的極性鍵的強弱有關，而與分子間作用力無關；C項，F(xiàn)?、CL、Bn、L的組成和結構相似，分子間作用力隨相對分子質量的增大而增大，故其熔、沸點逐漸升高；D項，燒燒分子之間的作用力隨相對分子質量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸點逐漸升高，在烷涇的同分異構體中，支鏈越多，分子間作用力越小，熔、沸點越低，故異丁烷的沸點低于正丁烷。3.卜列與氫鍵有關的說法中錯誤的是0A.鹵化氫中HF沸點較高，是由于HF分子間存在氫鍵B.鄰羥基苯甲醛（。二°”）的熔、沸點比對羥基裝甲醛的熔、沸點低C.氨水中存在分子間氫鍵D.形成氫鍵A—H…B—的三個原子總在一條直線上答案D解析HF分子間存在氫鍵JH…F—,使氟化氫分子間作用力增大，所以鹵化氫中氟化氫的

沸點較高，A正確；鄰羥基苯甲醛可形成分子內氫鍵，而對羥基苯甲醛可形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲酷的熔、沸點比對羥基苯甲醛的?熔、沸點低，B正確：氮水中氮分子之間、水分子之間以及氮分子與水分子之間都存在氫鍵，C正確；氫鍵具有一定的方向性，但形成)011氫健的原子不一定在一條直線上，如,故D錯誤。(2019?江門高二檢測)氨氣溶于水中，大部分NH3與H2O以氫鍵(用“…”表示)結合形成NH3H2O分子。根據(jù)氨水的性質可推知NHvH2O的結構式為0HHIIN—H—()—HH——N???H—()——HIHIIB.—HHIHA.——HIHIIB.—HHIHA.()—H()—HH—N-()—HIIC.HHD.答案B解析從氫鍵的成鍵原理上講，A、B都成立；但從空間結構上講，由于氨分子是三角錐形，易于提供孤電子對，所以以B方式結合空間阻力最小，結構最穩(wěn)定；從事實上講，依據(jù)NH3H2。NH4+0H一可知答案是Bo(2019?連云港高二月考)下列分子中，不含手性碳原子的是0Br()IIIA.CH3CHOHB.CH3C—()—RCH3IH—C—OHIC.CHOD.CH3CHCICH2CHO答案B解析在有機物分子中，連接著四個不同的原子或基團的碳原子就是手性碳原子。A、C、D中均有碳原子連有四個不同的原子或基團，B中不含有手性碳原子。6.試用有關知識解釋下列現(xiàn)象：⑴乙醛(C2H50GH5)的相對分子質量遠大于乙醇，但乙醇的沸點卻比乙醛高很多，原因：(2)從氨合成塔里出來的H2、N2>NH?的混合物中分離出N