4.1.3++分子的極性+手性分子高二下學期蘇教版（2019）選擇性必修2

專題4分子空間結構與物質性質第一單元

分子的空間結構4.1.3分子極性

手性分子能根據(jù)分子結構特點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及其應用作出解釋。結合實例初步認識分子的手性對其性質的影響。學習目標實驗探究

【實驗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，觀察水滴的運動。

【實驗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。

從上述實驗中，你能得到哪些信息？你能試著解釋產生不同實驗現(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正電荷重心和一個負電荷重心。1、極性分子：正電荷重心和負電荷重心不相重合的分子2、非極性分子：正電荷重心和負電荷重心相重合的分子同性相斥，異性相吸！使分子的某個部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負電性(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）以極性鍵結合分子是否有極性取決于分子的空間結構對稱→非極性分子不對稱→極性分子交流討論

請指出表4-3中分子的空間結構，判斷其中哪些屬于極性分子，哪些屬于非極性分子，并與同學交流討論你的判斷方法。分子空間結構分子有無極性分子空間結構分子有無極性O2HFCO2H2OBF3NH3CCl4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：中心原子的化合價絕對值=其價電子數(shù)極性分子含有極性鍵的多原子分子，空間結構對稱的是非極性分子；空間結構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。下列有關分子的敘述中，錯誤的是（

）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，但分子的正負電荷中心必須重合C.非極性分子可以含有極性鍵，但各個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理解應用4、分子的極性對物質溶解性的影響——“相似相溶規(guī)則”

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

如：CCl4和苯等有機溶劑是非極性溶劑，I2、Br2和CH4等由非極性分子構成的物質都易溶于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

的空間結構為V形，分子中正電中心和負電中心不重合，則下列關于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.無法比較理解應用BC批判性思維

碘單質（I2）難溶于水，可以將I2溶于KI溶液，I2分子和I－結合形成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)價層電子對互斥理論，分析I3－的空間結構。I3-的價電子對為5對，其中σ鍵為2個，孤電子對3對I3-的空間結構為直線形觀察思考

如果你細心觀察，就會發(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，以順時針方向分布，而逆時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？圖中的兩個乳酸分子能否重疊？觀察思考1、手性異構體：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），在三維空間里不能重疊的一對分子。2、手性分子：含有手性異構體的分子同種分子不是同種分子繞軸旋轉不能疊合繞軸旋轉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。理解應用下列有機物分子具有手性異構體的是(

)A．CH4 B．CH3CH2OHC． D．CH3COOHC3、手性碳原子

當四個不同的原子或基團連接在碳原子上時，形成的化合物存在手性異構體。其中，連接四個不同的原子或基團的碳原子，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*號標出手性碳原子*理解應用4、手性異構體的性質

一對手性異構體的物理性質（如熔點、沸點、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體的氣味就完全不同，其中一種異構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60年代，歐洲發(fā)生的“反應?！彼幬锸录鹆丝茖W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，這些官能團還必須以具有生物活性的構型排列。在藥物的合成過程中，“左”旋和“右”旋的手性異構體藥物往往會被同時制造出來。

目前所用的很多藥物都具有手性，它們主要通過與體內的酶、核苷酸等作用，抑制（或激發(fā)）其生理活性，達到治療疾病的目的。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