4.1.3++分子的極性+手性分子高二下學(xué)期蘇教版（2019）選擇性必修2

專題4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)第一單元

分子的空間結(jié)構(gòu)4.1.3分子極性

手性分子能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鍵的極性來判斷分子的極性，并據(jù)此對分子的一些典型性質(zhì)及其應(yīng)用作出解釋。結(jié)合實(shí)例初步認(rèn)識分子的手性對其性質(zhì)的影響。學(xué)習(xí)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)探究

【實(shí)驗(yàn)1】

在培養(yǎng)皿中加入少量四氯化碳，用滴管滴一滴水（也可滴一滴加過紅墨水的水）于培養(yǎng)皿中，將摩擦帶電的玻璃棒或塑料棒接近水滴，觀察水滴的運(yùn)動(dòng)。

【實(shí)驗(yàn)2】

在盛有一小粒固體碘的試管中加2mL水，振蕩，觀察其溶解情況。再向上述試管中加入1mL四氯化碳，振蕩。比較碘在水中和在四氯化碳中的溶解情況。

從上述實(shí)驗(yàn)中，你能得到哪些信息？你能試著解釋產(chǎn)生不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因嗎？一、分子的極性分子是電中性的，但任何分子都有一個(gè)正電荷重心和一個(gè)負(fù)電荷重心。1、極性分子：正電荷重心和負(fù)電荷重心不相重合的分子2、非極性分子：正電荷重心和負(fù)電荷重心相重合的分子同性相斥，異性相吸！使分子的某個(gè)部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負(fù)電性(δ-)3、極性分子、非極性分子的判斷方法（1）、雙原子分子（共價(jià)鍵是否有極性）極性鍵（X—Y）→極性分子非極性鍵（X—Y）→非極性分子同種原子形成的雙原子分子都是非極性分子。（2）、多原子分子（ABm，A為中心原子，B為配位原子）以極性鍵結(jié)合分子是否有極性取決于分子的空間結(jié)構(gòu)對稱→非極性分子不對稱→極性分子交流討論

請指出表4-3中分子的空間結(jié)構(gòu)，判斷其中哪些屬于極性分子，哪些屬于非極性分子，并與同學(xué)交流討論你的判斷方法。分子空間結(jié)構(gòu)分子有無極性分子空間結(jié)構(gòu)分子有無極性O(shè)2HFCO2H2OBF3NH3CCl4直線形無直線形無平面三角形無正四面體無直線形有V形有三角錐型有共價(jià)鍵極性鍵非極性鍵空間不對稱極性分子雙原子分子：HCl、NO、COV型分子：H2O、H2S、SO2三角錐形分子：NH3、PH3、PCl3四面體形：CHCl3、CH2Cl2

特別地：H2O2、N2H4、O3非極性分子單質(zhì)分子：Cl2、N2、P4、O2直線形分子：CO2、CS2、C2H2平面三角形：SO3、BF3平面形：苯、乙烯正四面體：CH4、CCl4、SiF4空間對稱1、含極性鍵的分子不一定是極性分子。2、只含有非極性鍵的分子一定是非極性分子。3、含極性鍵并且空間對稱的分子是非極性分子。非極性分子：中心原子的化合價(jià)絕對值=其價(jià)電子數(shù)極性分子含有極性鍵的多原子分子，空間結(jié)構(gòu)對稱的是非極性分子；空間結(jié)構(gòu)不對稱的是極性分子。臭氧分子(O3)是通過極性鍵形成的極性分子，中心氧原子呈正電性，極性很弱。下列有關(guān)分子的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）A.非極性分子中只含有非極性鍵，因而分子本身也沒有極性B.非極性分子可以含有極性鍵，但分子的正負(fù)電荷中心必須重合C.非極性分子可以含有極性鍵，但各個(gè)鍵的極性的向量和必須等于零D.雙原子分子的化合物一定是極性分子D理解應(yīng)用4、分子的極性對物質(zhì)溶解性的影響——“相似相溶規(guī)則”

如：水是一種常用的極性溶劑，因此，NH3和HF等由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)都易溶于水。一般情況下，由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于極性溶劑。由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于非極性溶劑。

如：CCl4和苯等有機(jī)溶劑是非極性溶劑，I2、Br2和CH4等由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)都易溶于CCl4和苯等非極性溶劑中。1、下列現(xiàn)象不能用“相似相溶”規(guī)律解釋的是（

）A.氯化氫易溶于水B.氯氣易溶于NaOH溶液C.碘易溶于CCl4D.酒精易溶于水2、已知O3

的空間結(jié)構(gòu)為V形，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，則下列關(guān)于O3

和O2在水中的溶解度的敘述中，正確的是（

）A.O3

在水中的溶解度和O2

的一樣B.O3

在水中的溶解度比O2

的小C.O3

在水中的溶解度比O2

的大D.無法比較理解應(yīng)用BC批判性思維

碘單質(zhì)（I2）難溶于水，可以將I2溶于KI溶液，I2分子和I－結(jié)合形成I3－，以增大其在水中的溶解程度。研究表明，I3－是非極性的。請根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，分析I3－的空間結(jié)構(gòu)。I3-的價(jià)電子對為5對，其中σ鍵為2個(gè)，孤電子對3對I3-的空間結(jié)構(gòu)為直線形觀察思考

如果你細(xì)心觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)自然界存在許多神奇的現(xiàn)象。如海灘上的貝殼，其螺紋絕大多數(shù)都從頂端起始，以順時(shí)針方向分布，而逆時(shí)針分布花紋的貝殼十分罕見；藤本植物莖蔓的螺旋也都具有一定的方向性。二、手性分子觀察圖4-12，圖中兩只相對的手能否重疊？圖中的兩個(gè)乳酸分子能否重疊？觀察思考1、手性異構(gòu)體：組成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一樣互為鏡像（對映異構(gòu)），在三維空間里不能重疊的一對分子。2、手性分子：含有手性異構(gòu)體的分子同種分子不是同種分子繞軸旋轉(zhuǎn)不能疊合繞軸旋轉(zhuǎn)能疊合凡是分子中不存在對稱面、對稱中心、對稱軸的分子，鏡像不能重合，是手性分子。理解應(yīng)用下列有機(jī)物分子具有手性異構(gòu)體的是(

)A．CH4 B．CH3CH2OHC． D．CH3COOHC3、手性碳原子

當(dāng)四個(gè)不同的原子或基團(tuán)連接在碳原子上時(shí)，形成的化合物存在手性異構(gòu)體。其中，連接四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳原子，記作?C。手性碳一定是飽和碳。不飽和碳原子（如碳碳雙鍵和碳碳三鍵中的碳原子）一定不是手性碳原子

指出下列分子中哪些分子含有手性碳原子，并用*號標(biāo)出手性碳原子*理解應(yīng)用4、手性異構(gòu)體的性質(zhì)

一對手性異構(gòu)體的物理性質(zhì)（如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度等）基本相同，但它們的旋光性和生理作用往往不同。例如，苧烯的一對手性異構(gòu)體的氣味就完全不同，其中一種異構(gòu)體存在于云杉的球果中，具有松節(jié)油的氣味；而另一種存在于橙子中，具有橙子的氣味。**

手性藥物的研究20世紀(jì)60年代，歐洲發(fā)生的“反應(yīng)?！彼幬锸录鹆丝茖W(xué)家的高度重視，這也引發(fā)了手性藥物研究和開發(fā)的課題。

人們把含有手性分子的藥物稱為手性藥物。一種藥物分子必須包含適宜的官能團(tuán)，這些官能團(tuán)還必須以具有生物活性的構(gòu)型排列。在藥物的合成過程中，“左”旋和“右”旋的手性異構(gòu)體藥物往往會(huì)被同時(shí)制造出來。

目前所用的很多藥物都具有手性，它們主要通過與體內(nèi)的酶、核苷酸等作用，抑制（或激發(fā)）其生理活性，達(dá)到治療疾病的目的。常用的手性藥物有維生素E制劑、止痛藥布洛芬等。藥品布洛芬是