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分子的空間結構與分子性質
第2章 微粒間相互作用與物質性質
1.知道分子的某些性質與分子的對稱性有關，認識手性分子的定義,會判斷不對稱碳原子；
2.理解共價鍵的極性、分子的空間結構與分子極性的關系,學會判斷簡單分子極性的方法，據此對分子的一些典型性質及其應用做出解釋。
在日常生活中，自然景觀等顯示其對稱性。
宏觀物體具有對稱性，構成它們的微觀粒子如分子也具有對稱性嗎
觀察甲烷的球棍模型，找出它的對稱軸或對稱面
對稱軸
對稱面
一、分子中的原子排布與對稱性
分子的對稱性
依據對稱軸的旋轉或借助對稱面的反映能夠復原的分子稱為對稱分子，分子所具有的這種性質稱為對稱性。
分子對稱性與分子的許多性質如極性、旋光性及化學性質都有關。
思考：CH2ClBr、CHBrClF是否有對稱軸或對稱面，下面兩個分子能否完全重合？
一、分子中的原子排布與對稱性
分子的手性
一種分子本身和它在鏡中的像，就如同人的左右手，相似但不能重疊。
手性分子和它的鏡像分子構成一對對映異構體。
互為對映異構體的兩種分子具有相反的旋光性。
旋光性
在光通過某些化合物時，光波振動的方向會旋轉一定的角度。
人們在研究手性藥物時發(fā)現(xiàn)，手性藥物的兩個對映異構體表現(xiàn)出來的生物活性往往是不同的，甚至是截然相反的。例如，由于左旋糖較難被人體吸收，攝入后不會被代謝產生能量，對那些希望攝入低能量甜味劑的人群(如肥胖、糖尿病人等)來說，是一種理想的甜味劑。右丙氧芬和左丙氧芬是一對對映異構體，右丙氧芬具有鎮(zhèn)痛作用，其對映異構體左丙氧芬無鎮(zhèn)痛作用卻是有效的鎮(zhèn)咳藥。再如，早期用于減輕婦女妊娠反應的藥物沙利度胺，因未能將其中左旋異構體分離出去而導致許多胎兒畸形。
“鎮(zhèn)痛”
“鎮(zhèn)咳”
不對稱碳原子
手性分子的判斷：大多數的手性分子都含有不對稱碳原子（手性碳原子）。
連接四個不同的原子或基團的碳原子。
手性碳原子
不對稱碳原子采取sp3雜化,采取sp或sp2雜化的一定不是不對稱碳原子！
不對稱碳原子
有機物分子中連有四個各不相同的原子或基團的碳原子。
Br
A.OHC—CH—CH2OH B. OHC—CH—C—Cl
C.HOOC—CH — C—C—Cl
D. CH3—CH—C—CH3
H
Cl
OH
OH
Cl
H
Br
Br
CH3
CH3
下列化合物中含有2個“手性”碳原子的是( )
B
1. 使用四氯化碳、水做實驗時，觀察到的現(xiàn)象是否相同？
2. 請畫圖分析四氯化碳分子和水分子中的化學鍵是極性鍵還是非極性鍵，電荷在化學鍵乃至整個分子中是如何分布的。這對你解釋上述實驗現(xiàn)象有什么啟示？
極性鍵
δ+
δ-
δ+
正電重心和負電重心不重合;
H2O中存在著帶正電荷的正極和帶負電荷的負極。
極性鍵
δ-
δ-
δ-
δ-
δ+
正電重心和負電重心重合；
CCl4分子中無正極和負極之分
二、分子中的電荷分布與極性
極性分子
正、負電荷重心不重合的分子
非極性分子
正、負電荷重心重合的分子
分子極性的判斷
雙原子分子的極性
非極性鍵→非極性分子
極性鍵→極性分子
雙原子分子的極性與化學鍵的極性一致
多原子分子的極性
分子極性也可根據化學鍵的極性的向量和判斷
大小相等，方向相反，
向量和為0
非極性分子：
B
F
F
F
平面三角形
直線形
正四面體形
多原子分子的極性
分子極性也可根據化學鍵的極性的向量和判斷
δ+
δ+
δ+
δ-
NH3 三角錐形
δ-
δ+
HCN
δ+
H2O
鍵的極性向量和不為0
極性分子：
回答下列問題
①H2　②O2　③HCl　④P4　⑤C60　⑥CO2　⑦CH2==CH2　⑧HCN　
⑨H2O　⑩NH3　 BF3　 CH4　 SO3　 CH3Cl　 Ar　 H2O2
(1)只含非極性鍵的是_________；
只含極性鍵的是___________________，既含極性鍵又含非極性鍵的是_____。
(2)屬于非極性分子的是_______________________，
屬于極性分子的是_____________。
①②④⑤
③⑥⑧⑨⑩
⑦
①②④⑤⑥⑦
③⑧⑨⑩
三、分子極性對物質性質的影響
1.分子的極性對物質的熔、沸點有一定影響
相對分子質量相等的分子，分子極性大，分子間的電性作用強，分子間作用力大，熔、沸點較高。
CO分子 ＞N2 分子
2.相似相溶原則
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。
解釋：鹵素單質易溶于有機溶劑，微溶于水。
I2在不同溶劑中的溶解度(g/100g溶劑) H2O CCl4
0.030(25℃) 2.91(25℃)
分子的親水性與疏水性
分子中極性較大的基團具有親水性，極性較小的基團具有親脂性（或稱為疏水性）。有些分子中既含有親水性的基團，又含有疏水性的基團，由這類分子構成的物質稱為表面活性劑。
1.下列中心原子采取sp2雜化且為非極性分子的是( )
A.CS2 B.H2S
C.SO2 D.SO3
D
2.下列敘述正確的是( )
A.NO、N2O、NO2、NH3都是非極性分子
B.CO2、SO3、BCl3、NF5都是非極性分子
C.H2O、NH3是極性分子，分子中的H—O比N—H的極性弱
D.PCl5、NCl3、SO3、BF3、CCl4都是非極性分子
B
3.①PH3分子的空間結構為三角錐形，②BeCl2分子的空間結構為直線形，③CH4分子的空間結構為正四面體形，④CO2為直線形分子，⑤BF3分子的空間結構為平面三角形，⑥NF3分子結構為三角錐形。下面對分子極性的判斷正確的是( )
A.①⑥為極性分子，②③④⑤為非極性分子
B.只有④為非極性分子，其余為極性分子
C.只有②⑤是極性分子，其余為非極性分子
D.只有①③是非極性分子，其余是極性分子
A

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