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第3课时 分子的极性 手性分子
1．认识分子的极性和空间构型的关系。
2．能根据分子的组成与空间构型预测分子的极性。
3．了解手性分子的概念。
知识点01 分子的极性
1．极性分子和非极性分子
（1）极性分子：正电荷重心和负电荷重心________的分子。
（2）非极性分子：正电荷重心和负电荷重心________的分子。
2．分子极性的判断方法
（1）双原子分子：
相同元素原子构成的单质分子，分子的正、负电荷重心重合，为________分子。
不同元素原子构成的双原子分子，分子的正、负电荷重心不重合，为________分子。
（2）多原子分子：
分子是否有极性取决于分子的________，分子的空间结构为对称结构，为________分子；分子的空间构型为不对称结构，为________分子。
3．分子的极性对物质性质的影响
（1）分子的极性对物质的________、________、________等物理性质有显著的影响。一般情况下，极性分子的熔、沸点比非极性分子的熔、沸点______。
（2）相似相溶规则：
一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于________溶剂，如NH3易溶于水；由非极性分子构成的物质易溶于________溶剂，如I2易溶于CCl4。
【即学即练1】下列有关分子的叙述中正确的是(　　)
A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C．非极性分子只能是双原子单质分子
D．非极性分子中一定含有非极性共价键
【即学即练2】下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是　(　　)
A．CO2和SO2 B．CH4和SO2 C．BF3和NH3 D．HCl和HI
【即学即练3】已知硫磺不溶于水，易溶于CS2，由此判断硫磺属于________分子（填“极性”、“非极性”）
知识点02 手性分子
1．手性异构体和手性分子
________和________________________完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。含有手性异构体的分子称为________。
2．手性碳原子
当四个不同的原子或基团连接在_____________上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的________称为手性碳原子。
一对手性异构体的物理性质基本相同，但它们的________和___________往往不同。
【即学即练4】指出下列分子中哪些是手性分子，并用*标出手性碳原子。
（1）(CH3)2CHCOOH （2）CHBrCl2
（3）CH3CH2COOH （4）CH3CH(NH2)COOH
考法01 分子极性的判断方法
1．双原子分子
分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性。
(1)单质分子由同种元素组成，原子之间以非极性键结合，是非极性分子。
(2)化合物由不同种元素组成，原子之间以极性键结合，是极性分子。
2．多原子分子
(1)分子的极性取决于分子的空间构型，与键的极性无关。
①若分子的空间构型是对称的，则是非极性分子，例：CH4、CO2、BF3；
②若分子的空间构型是不对称的，则是极性分子，例：NH3、H2O、CCl3F、CH2Cl2。
③只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多数是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。
(2)ABm型分子的极性
①空间构型为直线形、平面三角形、正四面体型，为非极性分子；空间构型为V形、三角锥型，为极性分子。
②中心原子的价电子对有不参与成键，即存在孤电子对，分子的空间构型不对称的，为极性分子。
(3)不是ABm型分子，一般是极性分子。
3．根据中心原子的价电子参与成键情况判断
(1)常见的多原子分子，若中心原子的价电子全部参与成键，形成的分子空间构型往往是对称的，该分子是非极性分子，如三原子分子CO2、CS2(直线形)、四原子分子BF3(平面三角形)、五原子分子CH4、CCl4(正四面体)以及C2H2、C2H4、C6H6等都是非极性分子。
(2)若中心原子有不参与成键的电子，形成的分子空间构型往往是不对称的，其分子是极性分子。如H2O、H2S、SO2(V形)，NH3(三角锥型)。
(3)空间结构对称，但化学键不等性的分子也是极性分子。如CH3Cl、C6H5Br等。
4．具体关系和实例
分子类型 分子空间构型 键角 键的极性 分子极性 常见物质
A2 直线形(对称) — 非极性键 非极性分子 H2、O2、N2等
AB 直线形(非对称) — 极性键 极性分子 HX、CO、NO等
AB2 直线形(对称) 180° 极性键 非极性分子 CO2、CS2等
A2B 折线形(不对称) — 极性键 极性分子 H2O、H2S等
AB3 正三角形(对称) 120° 极性键 非极性分子 BF3、SO3等
三角锥型(不对称) — 极性键 极性分子 NH3、PCl3等
AB4 正四面体型(对称) 109.5° 极性键 非极性分子 CH4、CCl4等
【典例1】三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体，其分子呈三角锥型，以下关于NCl3的叙述正确的是(　　)
A．NCl3晶体为共价晶体
B．分子中N—Cl键是非极性共价键
C．NCl3是一种含极性键的极性分子
D．N—Cl键能大，故NCl3沸点高
考法02 手性分子和手性碳原子的确定
1．手性分子的确定
(1)观察实物与其镜像能否重合，如果不能重合，说明是手性分子。如图：
(2)有机物分子中如果有一个手性碳原子，则该有机物分子就是手性分子，具有手性异构体。
2．手性碳原子的确定
(1)判断一种有机物是否具有手性碳原子，就看该有机物含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或基团。如：，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团，中心碳原子即为手性碳原子。
如其中*C即为手性碳原子。具有手性异构的分子都具有特殊的光学性质。
(2)不饱和碳原子(如碳碳双键、—C≡C—等中的碳原子)一定不是手性碳原子。
【典例2】在有机物分子中，连有4个不同原子或基团的碳原子称为“手性碳原子”，具有手性碳原子的化合物具有光学活性。结构简式如图所示的有机物分子A中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物无光学活性的是(　　)
A．分子A中的—CHO转化为—COOH
B．与甲酸发生酯化反应
C．与金属钠发生反应
D．分子A中的—CHO与H2发生加成反应生成—CH2OH
题组A 基础过关练
1．下列叙述正确的是 (　　)
A．含有非极性键的分子一定是非极性分子
B．非极性分子中一定含有非极性键
C．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D．键的极性与分子的极性有关
2．根据物质溶解性“相似相溶”的一般规律，能说明碘、溴单质在CCl4中比在水中溶解度大的是(　　)
A．溴、碘单质和CCl4中都含有卤素
B．溴、碘是单质，CCl4是化合物
C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水为极性分子
D．以上说法都不对
3．X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是(　　)
A．XY4 B．XY3 C．XY2 D．XY
4．下列叙述正确的是 (　　)
A．NH3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心
B．CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心
C．H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央
D．CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央
5．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是(　　)
A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低
D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
6．两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是(　　)
A．　　　B．B—A—B C． D．
7．图中两分子所表示的物质间的关系是(　　)
A．互为同分异构体　　　 B．是同一种物质
C．互为手性异构体 D．互为同系物
8．下列分子中，不含手性碳原子的是(　　)
9．1，2-二氯乙烯的同分异构体中，一种是非极性分子，一种是极性分子。属于非极性分子的结构式为___________，属于极性分子的结构式为____________。
10．已知N、P是同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第2周期，P在第3周期。NH3分子呈三角锥型，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H键间的夹角是107.3°。
（1）PH3分子与NH3分子的构型关系是____________(填“相似”或“不相似”)，P—H键_________(填“有”或“无”)极性，PH3分子_______(填“有”或“无”)极性。
（2）NH3与PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________。
A．键的极性N—H比P—H强
B．分子的极性NH3比PH3强
C．相对分子质量PH3比NH3大
D．NH3分子之间存在特殊的分子间作用力
题组B 能力提升练
1．六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　)
A．六氟化硫分子中各原子均为8电子稳定结构
B．六氟化硫易溶于水
C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D．六氟化硫分子中6个S—F键键长、键能都相等
2．下列说法正确的是(　　)
A．分子中只有极性键
B．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
C．CO2分子中的化学键为非极性键
D．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
3．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CH4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是(　　)
A．分子中不能含有氢原子
B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键
C．在ABn分子中每个共价键的键长都相等
D.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
4．有X、Z、Q、T四种元素，X元素原子的M能层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道，Z元素原子的L能层的p轨道有一个空轨道；Q元素原子的L能层的p轨道上只有一对成对电子；T元素原子M能层上p轨道有3个未成对电子。下列说法中不正确的是(　　)
A．T元素有一种单质的立体构型为正四面体型
B．ZQ分子中含有1个σ键和2个π键
C．X和Q元素能形成两种只含极性键的极性分子
D．Z与X、Q元素均能形成直线形非极性分子
5．双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂。已知H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93．9°，而两个O—H 键与O—O键的夹角均为96．9°。试回答：
（1）H2O2分子的电子式为___________，结构式为__________。
（2）H2O2分子为______分子。(填“极性”或“非极性”)
（3）H2O2难溶于CS2，其原因是___________________________________________。
（4）H2O2分子中氧元素的化合价为____价，原因是__________________________________。
题组C 培优拔尖练
1．化合物Z是合成某种抗结核候选药物的重要中间体，可由下列反应制得。
下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是(　　)
A．物质X中含有1个手性碳原子
B．一个Z分子中，形成π键的电子数与形成σ键的电子数之比为4∶29
C．X分子中C和O的杂化方式相同
D．分子中所有N原子的杂化方式相同
2．有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的立体构型和极性的说法中，正确的是(　　)
A．假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子
B．假设为四面体型，则该分子一定为非极性分子
C．假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子
D．假设为四面体型，则该分子可能为非极性分子
3．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中四个氮原子共平面
C．该物质的分子是极性分子
D．该物质分子中氮原子之间的共价键为π键
4．在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称为偶极长，常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝ d·q。试回答下列问题：
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ＝0的是___________________________
(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，三种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是
_________________________________________________。
(3)实验测得：μ(PF3)＝1.03；μ(BCl3)＝0。由此可知，PF3分子是________构型；BCl3分子是________构型。
(4)GeCl4化合物的空间结构为________，中心原子采取________杂化，分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。第3课时 分子的极性 手性分子
1．认识分子的极性和空间构型的关系。
2．能根据分子的组成与空间构型预测分子的极性。
3．了解手性分子的概念。
知识点01 分子的极性
1．极性分子和非极性分子
（1）极性分子：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。
（2）非极性分子：正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。
2．分子极性的判断方法
（1）双原子分子：
相同元素原子构成的单质分子，分子的正、负电荷重心重合，为非极性分子。
不同元素原子构成的双原子分子，分子的正、负电荷重心不重合，为极性分子。
（2）多原子分子：
分子是否有极性取决于分子的空间结构，分子的空间结构为对称结构，为非极性分子；分子的空间构型为不对称结构，为极性分子。
3．分子的极性对物质性质的影响
（1）分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质有显著的影响。一般情况下，极性分子的熔、沸点比非极性分子的熔、沸点高。
（2）相似相溶规则：
一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，如NH3易溶于水；由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂，如I2易溶于CCl4。
【即学即练1】下列有关分子的叙述中正确的是(　　)
A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C．非极性分子只能是双原子单质分子
D．非极性分子中一定含有非极性共价键
答案：A
解析：非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子，A正确；CH4、CO2是以极性键结合的非极性分子，B、C、D错误。
【即学即练2】下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是　(　　)
A．CO2和SO2 B．CH4和SO2 C．BF3和NH3 D．HCl和HI
答案：D
解析：题目所给各物质分子中均有极性键。CO2、CH4、BF3为非极性分子，SO2、PCl3、NH3、HCl、HI为极性分子。故选D。
【即学即练3】已知硫磺不溶于水，易溶于CS2，由此判断硫磺属于________分子（填“极性”、“非极性”）
答案：非极性
解析：CS2为非极性分子，根据相似相溶规则，硫磺为非极性分子。
知识点02 手性分子
1．手性异构体和手性分子
组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。含有手性异构体的分子称为手性分子。
2．手性碳原子
当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
一对手性异构体的物理性质基本相同，但它们的旋光性和生理作用往往不同。
【即学即练4】指出下列分子中哪些是手性分子，并用*标出手性碳原子。
（1）(CH3)2CHCOOH （2）CHBrCl2
（3）CH3CH2COOH （4）CH3CH(NH2)COOH
答案：（1）不是 （2）不是 （3）不是 （4）是 CH3*CH(NH2)COOH
考法01 分子极性的判断方法
1．双原子分子
分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性。
(1)单质分子由同种元素组成，原子之间以非极性键结合，是非极性分子。
(2)化合物由不同种元素组成，原子之间以极性键结合，是极性分子。
2．多原子分子
(1)分子的极性取决于分子的空间构型，与键的极性无关。
①若分子的空间构型是对称的，则是非极性分子，例：CH4、CO2、BF3；
②若分子的空间构型是不对称的，则是极性分子，例：NH3、H2O、CCl3F、CH2Cl2。
③只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多数是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。
(2)ABm型分子的极性
①空间构型为直线形、平面三角形、正四面体型，为非极性分子；空间构型为V形、三角锥型，为极性分子。
②中心原子的价电子对有不参与成键，即存在孤电子对，分子的空间构型不对称的，为极性分子。
(3)不是ABm型分子，一般是极性分子。
3．根据中心原子的价电子参与成键情况判断
(1)常见的多原子分子，若中心原子的价电子全部参与成键，形成的分子空间构型往往是对称的，该分子是非极性分子，如三原子分子CO2、CS2(直线形)、四原子分子BF3(平面三角形)、五原子分子CH4、CCl4(正四面体)以及C2H2、C2H4、C6H6等都是非极性分子。
(2)若中心原子有不参与成键的电子，形成的分子空间构型往往是不对称的，其分子是极性分子。如H2O、H2S、SO2(V形)，NH3(三角锥型)。
(3)空间结构对称，但化学键不等性的分子也是极性分子。如CH3Cl、C6H5Br等。
4．具体关系和实例
分子类型 分子空间构型 键角 键的极性 分子极性 常见物质
A2 直线形(对称) — 非极性键 非极性分子 H2、O2、N2等
AB 直线形(非对称) — 极性键 极性分子 HX、CO、NO等
AB2 直线形(对称) 180° 极性键 非极性分子 CO2、CS2等
A2B 折线形(不对称) — 极性键 极性分子 H2O、H2S等
AB3 正三角形(对称) 120° 极性键 非极性分子 BF3、SO3等
三角锥型(不对称) — 极性键 极性分子 NH3、PCl3等
AB4 正四面体型(对称) 109.5° 极性键 非极性分子 CH4、CCl4等
【典例1】三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体，其分子呈三角锥型，以下关于NCl3的叙述正确的是(　　)
A．NCl3晶体为共价晶体
B．分子中N—Cl键是非极性共价键
C．NCl3是一种含极性键的极性分子
D．N—Cl键能大，故NCl3沸点高
答案：C
解析：由信息可知，三氯化氮常温下为液体，则NCl3晶体为分子晶体，故A错误；不同非金属元素之间形成极性共价键，则分子中N—Cl键是极性共价键，故B错误；NCl3分子中存在N—Cl极性键，分子呈三角锥型，分子结构不对称，为极性分子，故C正确；分子晶体的相对分子质量决定其沸点，则N—Cl键能大，但NCl3沸点低，故D错误。
考法02 手性分子和手性碳原子的确定
1．手性分子的确定
(1)观察实物与其镜像能否重合，如果不能重合，说明是手性分子。如图：
(2)有机物分子中如果有一个手性碳原子，则该有机物分子就是手性分子，具有手性异构体。
2．手性碳原子的确定
(1)判断一种有机物是否具有手性碳原子，就看该有机物含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或基团。如：，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团，中心碳原子即为手性碳原子。
如其中*C即为手性碳原子。具有手性异构的分子都具有特殊的光学性质。
(2)不饱和碳原子(如碳碳双键、—C≡C—等中的碳原子)一定不是手性碳原子。
【典例2】在有机物分子中，连有4个不同原子或基团的碳原子称为“手性碳原子”，具有手性碳原子的化合物具有光学活性。结构简式如图所示的有机物分子A中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物无光学活性的是(　　)
A．分子A中的—CHO转化为—COOH
B．与甲酸发生酯化反应
C．与金属钠发生反应
D．分子A中的—CHO与H2发生加成反应生成—CH2OH
答案：D
解析：若生成的新有机物为无光学活性的物质，则原有机物中的手性碳原子上至少有一个原子或基团发生转化使两个原子或基团具有相同的结构。A项反应后—CHO转化为—COOH，手性碳原子仍存在；B项反应后—CH2OH转化为，手性碳原子仍存在；C项反应后—CH2OH转化为—CH2ONa，手性碳原子仍存在；D项反应后—CHO转化为—CH2OH，与原有机物手性碳原子上的一个基团结构相同，不再存在手性碳原子。
题组A 基础过关练
1．下列叙述正确的是 (　　)
A．含有非极性键的分子一定是非极性分子
B．非极性分子中一定含有非极性键
C．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D．键的极性与分子的极性有关
答案：C
解析：分子的极性与分子的空间结构有关，分子结构对称，正负电荷重心重合的分子为非极性分子，否则为极性分子，与分子中含有极性键或非极性键（键的极性）无关，故A、B、D错误；C选项，由极性键形成双原子分子，正负电荷重心不重合，一定是极性分子，正确。故选C。
2．根据物质溶解性“相似相溶”的一般规律，能说明碘、溴单质在CCl4中比在水中溶解度大的是(　　)
A．溴、碘单质和CCl4中都含有卤素
B．溴、碘是单质，CCl4是化合物
C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水为极性分子
D．以上说法都不对
答案：C
解析：根据相似相溶规则，溶质和溶剂极性相同的分子，溶解度大，极性不同，溶解度小。
3．X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是(　　)
A．XY4 B．XY3 C．XY2 D．XY
答案：D
解析：当分子为对称结构时，正负电荷重心重合，分子为非极性，当XY4为正四面体，XY3为平面三角形，XY2为直线形时，分子没有极性；XY为不同原子构成的双原子分子，正负电荷重心不重合，肯定为极性分子。故选D。
4．下列叙述正确的是 (　　)
A．NH3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心
B．CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心
C．H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央
D．CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央
答案：C
5．关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是(　　)
A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低
D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
答案：B
解析：CS2与二氧化碳相似，都是直线形分子，为非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，则二硫化碳在水中的溶解度不大，A错误；二氧化硫为V形分子，氨气为三角锥型分子，都是极性分子，所以易溶于水，B正确；二硫化碳为非极性分子，常温下为液体，但二氧化硫、氨气在常温下均为气体，所以二硫化碳的熔沸点最高，C错误；氨气在水中的溶解度大不仅仅是因为氨气分子有极性，还因为氨气与水分子间能形成氢键，增大氨气的溶解度，D错误。
6．两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是(　　)
A．　　　B．B—A—B C． D．
答案：D
解析：A项为正四面体结构，结构对称是非极性分子，不符合题意；B项为直线形结构，结构对称是非极性分子，不符合题意；C项为平面正三角形结构，结构对称是非极性分子，不符合题意；D项为三角锥型结构，结构不对称，正负电荷的重心不能重合，是极性分子，符合题意。
7．图中两分子所表示的物质间的关系是(　　)
A．互为同分异构体　　　 B．是同一种物质
C．互为手性异构体 D．互为同系物
答案：B
解析：题图中的分子不含手性碳原子，所以两分子不是手性分子；两分子的分子式相同，结构相同，故两分子表示的物质是同一种物质。
8．下列分子中，不含手性碳原子的是(　　)
答案：B
解析：如果一个碳原子连接四个不同的原子或原子团，这样的碳原子叫手性碳原子，B选项中的物质不含这样的碳原子。
9．1，2-二氯乙烯的同分异构体中，一种是非极性分子，一种是极性分子。属于非极性分子的结构式为___________，属于极性分子的结构式为____________。
答案：
解析：1，2-二氯乙烯的同分异构体有2中，一种是顺式，一种是反式，Cl原子位于碳碳双键同侧时，为顺式结构，正负电荷重心不重合，为极性分子，Cl原子位于碳碳双键异侧时，正负电荷相互抵消，为非极性分子。
10．已知N、P是同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第2周期，P在第3周期。NH3分子呈三角锥型，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H键间的夹角是107.3°。
（1）PH3分子与NH3分子的构型关系是____________(填“相似”或“不相似”)，P—H键_________(填“有”或“无”)极性，PH3分子_______(填“有”或“无”)极性。
（2）NH3与PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________。
A．键的极性N—H比P—H强
B．分子的极性NH3比PH3强
C．相对分子质量PH3比NH3大
D．NH3分子之间存在特殊的分子间作用力
答案：（1）相似 有 有 （2）D
题组B 能力提升练
1．六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　)
A．六氟化硫分子中各原子均为8电子稳定结构
B．六氟化硫易溶于水
C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D．六氟化硫分子中6个S—F键键长、键能都相等
答案：D
解析：S原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子，S与6个F原子形成6个共价键，使SF6分子中F原子为8电子稳定结构，而S原子最外层为12个电子，不是8电子稳定结构，A错误；SF6分子高度对称，属于非极性分子，而H2O分子是极性分子，根据相似相溶原理可知：由非极性分子构成的物质易溶于由非极性分子构成的物质中，由极性分子构成的物质易溶于由极性分子构成的物质中，因此六氟化硫难溶于水，B错误；同种元素的原子形成的共价键是非极性键，不同种元素的原子形成的共价键是极性键。在六氟化硫分子中含有的化学键是S—F键都是极性键，不存在非极性键，C错误；六氟化硫分子中含有的6个S—F键都是σ键，物质为正八面体结构，因此S—F键的键长、键能都相等，D正确。
2．下列说法正确的是(　　)
A．分子中只有极性键
B．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
C．CO2分子中的化学键为非极性键
D．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
答案：D
解析：同种原子形成的共价键是非极性键，即C===C键是非极性键，A错误；CH4是非极性分子，B错误；二氧化碳结构为O===C===O，为极性键，C错误；CH4分子中碳原子的杂化类型是sp3杂化，而CO2分子中碳原子是sp杂化，D正确。
3．NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CH4等是极性键形成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是(　　)
A．分子中不能含有氢原子
B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键
C．在ABn分子中每个共价键的键长都相等
D.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
答案：B
解析：CH4为非极性分子却含有氢原子，A错误；NH3、H2S中中心原子分别有1对、2对孤电子对，而CO2、BF3、CH4分子中中心原子均无孤电子对，B正确；NH3、H2S分子中共价键的键长都相等，但NH3、H2S均是极性分子，C错误；CH4中C的相对原子质量大于H的相对原子质量却为非极性分子，D错误。
4．有X、Z、Q、T四种元素，X元素原子的M能层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道，Z元素原子的L能层的p轨道有一个空轨道；Q元素原子的L能层的p轨道上只有一对成对电子；T元素原子M能层上p轨道有3个未成对电子。下列说法中不正确的是(　　)
A．T元素有一种单质的立体构型为正四面体型
B．ZQ分子中含有1个σ键和2个π键
C．X和Q元素能形成两种只含极性键的极性分子
D．Z与X、Q元素均能形成直线形非极性分子
答案：C
解析：X元素原子的M能层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道，X为S；Z元素原子的L能层的p轨道有一个空轨道，Z为碳元素；Q元素原子的L能层的p轨道上只有一对成对电子，Q为氧元素；T元素原子M能层上p轨道有3个未成对电子，T为P。白磷的立体构型为正四面体型，A正确；CO分子的结构式为C≡O，其中含有1个σ键和2个π键，B正确；SO2为V形分子，属于极性分子，SO3为平面三角形结构，属于非极性分子，C错误；CS2与CO2的结构相似，为直线形分子，属于非极性分子，D正确。
5．双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂。已知H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93．9°，而两个O—H 键与O—O键的夹角均为96．9°。试回答：
（1）H2O2分子的电子式为___________，结构式为__________。
（2）H2O2分子为______分子。(填“极性”或“非极性”)
（3）H2O2难溶于CS2，其原因是___________________________________________。
（4）H2O2分子中氧元素的化合价为____价，原因是__________________________________。
答案：（1） （2）极性
（3）H2O2为极性分子，CS2为非极性分子
（4）-1 O原子分别与1个H原子和1个O原子成键，O-O键为非极性键，O-H为极性键，因此显-1价
题组C 培优拔尖练
1．化合物Z是合成某种抗结核候选药物的重要中间体，可由下列反应制得。
下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是(　　)
A．物质X中含有1个手性碳原子
B．一个Z分子中，形成π键的电子数与形成σ键的电子数之比为4∶29
C．X分子中C和O的杂化方式相同
D．分子中所有N原子的杂化方式相同
答案：D
解析：根据手性碳原子的含义可以判断物质X()中标记*的碳原子为手性碳原子，故A正确；根据结构简式，一个Z分子中，苯环中6个碳原子形成一个大π键，具有6个电子，苯环中6个碳原子还形成6个σ键，双键中含有一个σ键和一个π键(2个电子)，其他键均为σ键，根据Z的结构简式，分析可知共有29个σ键，每个σ键为一个电子对，即σ键的电子数为29×2＝58，π键电子数为6＋1×2＝8，则形成π键的电子数与形成σ键的电子数之比为8∶58＝4∶29，故B正确；X分子中C原子形成四条单键，类似于甲烷的四面体结构，为sp3杂化，O原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，为sp3杂化，因此二者的杂化方式相同，故C正确；物质中含有2个N原子，其中①号N原子采用sp3杂化，②号N原子采用sp2杂化，故D错误。
2．有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的立体构型和极性的说法中，正确的是(　　)
A．假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子
B．假设为四面体型，则该分子一定为非极性分子
C．假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子
D．假设为四面体型，则该分子可能为非极性分子
答案：C
解析：
3．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中四个氮原子共平面
C．该物质的分子是极性分子
D．该物质分子中氮原子之间的共价键为π键
答案：C
解析：N和O两种原子之间形成的共价键是极性键，A错误；该分子中四个氮原子不可能共平面，B错误；由该分子的空间结构可知，分子空间结构不对称，是极性分子，C正确；该物质分子中氮原子之间的共价键为σ键，D错误。
4．在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称为偶极长，常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝ d·q。试回答下列问题：
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ＝0的是___________________________
(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯，三种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是
_________________________________________________。
(3)实验测得：μ(PF3)＝1.03；μ(BCl3)＝0。由此可知，PF3分子是________构型；BCl3分子是________构型。
(4)GeCl4化合物的空间结构为________，中心原子采取________杂化，分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
答案：(1)CS2　(2)邻硝基氯苯>间硝基氯苯>对硝基氯苯　(3)三角锥型
平面三角形　(4)正四面体型　 sp3　非极性分子
解析：这是一道典型的信息给予题；μ＝0，表示分子构型对称，正、负电荷重心全重合，是非极性分子μ≠0，表示分子构型不对称，正、负电荷重心不重合，是极性分子。故：
(1)中只能选CS2，它是一个对称的直线形分子。
(2)分子的对称性越强，偶极长越小，偶极矩越小，邻硝基氯苯、间硝基氯苯、对硝基氯苯的对称性逐渐增强，故偶极矩由大到小的顺序为邻硝基氯苯>间硝基氯苯>对硝基氯苯。
(3)中AB3型分子的构型只有两种可能，故前者为不对称的三角锥型(极性分子)，后者为高度对称的平面正三角形(非极性分子)。
(4)GeCl4化合物的空间结构和CCl4相似。

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