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第4课时　分子的极性　手性分子
［核心素养发展目标］　1.了解极性分子、非极性分子、手性分子的概念，能从微观角度理解分子具有极性（或非极性）、手性的原因。2.会判断分子的极性，了解分子的极性对分子性质的影响。
一、分子的极性
1.分子的极性
（1）极性分子和非极性分子
（2）键的极性与分子极性之间的关系
①以极性键相结合的双原子分子是　　　　分子，只含非极性键的双原子分子一定是　　　　　　分子。
②含有极性键的多原子分子，如果分子中正、负电荷重心相重合，则为　　　　　　分子，否则为　　　　分子。
2.分子的极性对物质性质的影响
（1）“相似相溶规则”：极性分子（如HCl）易溶于水等　　　　　　　，非极性分子（如I2）易溶于苯、四氯化碳等　　　　　　　。
（2）在相对分子质量相同的情况下，极性分子比非极性分子沸点高，如沸点：CO>N2。
1.已知N、P均属于元素周期表的第ⅤA族元素。N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H间的夹角是107°。
（1）N4分子的空间结构为，它是一种　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
（2）PH3分子中P—H　　　　（填“有”或“无”，下同）极性，PH3分子　　　　极性。
（3）NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是　　　　（填字母）。
a.该分子呈平面三角形
b.该分子中的化学键为极性键
c.该分子为极性分子
2.（1）已知：
物质 CH4 SiH4 NH3 PH3
沸点/K 101.7 161.2 239.7 185.4
分解温度/K 873 773 1 073 713.2
分析表中四种物质的相关数据，请回答：
CH4和SiH4比较，沸点高低的原因是　　　
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
（2）SO2与CO2分子的空间结构分别是　　　　和　　　　，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是　　　　（填化学式），理由是　　　　
　　　　。
常见多原子分子的空间结构及极性分析
项目 分子 键的极性 键角 空间结构 分子的极性
三原子分子 H2O 极性 104°30' V形 极性
CO2 极性 180° 直线形 非极性
四原子分子 BF3 极性 120° 平面三角形 非极性
NH3 极性 107°18' 三角锥形 极性
五原子分子 CH4 极性 109°28' 正四面体形 非极性
CH3Cl 极性 - 四面体形 极性
1.正误判断
（1）以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子（　　）
（2）以极性键结合的分子一定是极性分子（　　）
（3）非极性分子只能是双原子单质分子（　　）
（4）非极性分子中，一定含有非极性共价键（　　）
（5）极性分子中不可能含有非极性键（　　）
2.下列现象中，不能用“相似相溶规则”解释的是（　　）
A.乙醇与水以任意比例互溶
B.用纯碱洗涤油脂
C.氨易溶于水
D.用苯将溴水中的溴萃取出来
3.回答下列问题：
①H2　②O2　③HCl　④P4　⑤C60　⑥CO2
⑦CH2 CH2　⑧HCN　⑨H2O
⑩NH3　11BF3　12CH4　13SO3
14CH3Cl　15Ar　16H2O2
（1）只含非极性键的是　　　　（填序号，下同）；只含极性键的是　　　　　　　，既含极性键又含非极性键的是　　　　。
（2）属于非极性分子的是　　　　　　　，属于极性分子的是　　　　　　　　。
二、手性分子
1.观察比较如图所示两种分子的结构
（1）相同点是分子组成　　　　，都是　　　　　　；从平面上看相似。
（2）不同点是在空间上　　　　　　　，它们构成　　　　　　　　关系。
（3）具有完全相同的　　　　和　　　　　　　　的一对分子，如同左手与右手一样互为　　　　（对映异构），却在三维空间里不能　　　　，这对分子互称手性异构体。含有手性异构体的分子称为　　　　。
2.手性分子的判断
判断一种有机物分子是否具有手性，关键是看其含有的碳原子是否连有　　　　　　的原子或基团，即有机物分子中是否存在　　　　　　　　　。如，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。
3.手性异构体的性质
（1）相同点
一对手性异构体的　　　　性质（如熔点、沸点、密度等）基本相同。
（2）不同点
它们的　　　　　　和　　　　　　　　往往不同。例如，苧烯的一对手性异构体的气味就完全不同，其中一种异构体存在于云杉的球果中，具有松节油的气味；而另一种存在于橙子中，具有橙子的气味。
1.乳酸的结构为，其分子结构中有　　个手性碳原子，用*将手性碳原子标出来：　　　　　　　　。
2.有机物　　　　（填“具有”或“不具有”，下同）手性，若它与H2发生加成反应后，其产物　　　　　　手性。
1.下列说法不正确的是（　　）
A.互为手性异构体的分子互为镜像
B.利用手性催化剂可主要得到一种手性分子
C.手性异构体分子组成相同
D.手性异构体性质相同
2.下列关于丙氨酸的说法正确的是（　　）
A. Ⅰ 和 Ⅱ 的结构和性质完全不同
B. Ⅰ 和 Ⅱ 呈镜面对称，具有相同的分子极性
C. Ⅰ 和 Ⅱ 都属于非极性分子
D. Ⅰ 和 Ⅱ 中化学键的种类与数目不相同
3.莽草酸的结构简式为，其分子中手性碳原子的个数为（　　）
A.1 B.2
C.3 D.4
答案精析
一、
1.（1）不相重合　相重合　（2）①极性　非极性
②非极性　极性
2.（1）极性溶剂　非极性溶剂
思考交流
1.（1）非极性　（2）有　有　（3）a
解析　（1）N4分子是正四面体形结构，是非极性分子。（2）P—H键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，PH3为极性分子。（3）NCl3中N原子的价层电子对数为3+=4，孤电子对数为1，该分子的空间结构为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；NCl3分子中正、负电中心不重合，故该分子为极性分子，c正确。
2.（1）CH4和SiH4的组成结构相似，它们都只形成分子晶体，CH4的相对分子质量比SiH4小，分子间作用力比SiH4小，则CH4比SiH4的沸点低
（2）V形　直线形　SO2　一方面，SO2、CO2都能与水反应，但H2SO3比H2CO3稳定；另一方面，SO2是极性分子，CO2是非极性分子，依据“相似相溶规则”，SO2在水中的溶解度比CO2大
应用体验
1.（1）√　（2）×　（3）×　（4）×　（5）×
2.B　［乙醇与水分子均为极性分子，且二者可形成分子间氢键，A正确；Na2CO3水解使溶液显碱性，油脂在碱性条件下水解，B错误；NH3与H2O均是极性分子，且二者还能形成分子间氢键，增大了NH3的溶解度，C正确；苯与Br2均为非极性分子，D正确。］
3.（1）①②④⑤　③⑥⑧⑨⑩11121314　⑦16
（2）①②④⑤⑥⑦11121315　③⑧⑨⑩1416
二、
1.（1）相同　CHFClBr　（2）完全不同　实物和其镜像　（3）组成　原子的排列方式　镜像　重叠　手性分子
2.4个不同　手性碳原子
3.（1）物理　（2）旋光性　生理作用
思考交流
1.1　。
2.具有　不具有
应用体验
1.D　［在手性合成中，与催化剂手性匹配的分子在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态，从而只会诱导生成一种手性分子，故B正确。］
2.B　［Ⅰ和Ⅱ互为手性异构体，Ⅰ和Ⅱ的结构不同，但由于其所含官能团相同，化学性质相似，物理性质基本相同，A项错误；Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，且分子的极性相同，B项正确；Ⅰ和Ⅱ的空间结构均不对称，故均是极性分子，C项错误；Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类（极性键和非极性键、σ键和π键、单键和双键）和数目完全相同，D项错误。］
3.C　［由莽草酸的结构简式可知连有羟基的三个碳原子都是手性碳原子。］(共63张PPT)
专题4　第一单元　分子的空间结构
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第4课时
分子的极性　手性分子
1.了解极性分子、非极性分子、手性分子的概念，能从微观角度理解分子具有极性(或非极性)、手性的原因。
2.会判断分子的极性，了解分子的极性对分子性质的影响。
核心素养
发展目标
内容索引
一、分子的极性
二、手性分子
课时对点练
分子的极性
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一
1.分子的极性
(1)极性分子和非极性分子
一、分子的极性
不相重合
相重合
(2)键的极性与分子极性之间的关系
①以极性键相结合的双原子分子是 分子，只含非极性键的双原子分子一定是 分子。
②含有极性键的多原子分子，如果分子中正、负电荷重心相重合，则为
分子，否则为 分子。
极性
非极性
非极性
极性
2.分子的极性对物质性质的影响
(1)“相似相溶规则”：极性分子(如HCl)易溶于水等 ，非极性分子(如I2)易溶于苯、四氯化碳等 。
(2)在相对分子质量相同的情况下，极性分子比非极性分子沸点高，如沸点：CO>N2。
极性溶剂
非极性溶剂
1.已知N、P均属于元素周期表的第ⅤA族元素。N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H间的夹角是107°。
(1)N4分子的空间结构为 ，它是一种　 　　(填“极性”或“非极性”)分子。
非极性
N4分子是正四面体形结构，是非极性分子。
(2)PH3分子中P—H　　(填“有”或“无”，下同)极性，PH3分子____　极性。
有
P—H键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，PH3为极性分子。
有
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是___　(填字母)。
a.该分子呈平面三角形
b.该分子中的化学键为极性键
c.该分子为极性分子
a
NCl3中N原子的价层电子对数为3+=4，孤电子对数为1，该分子的空间结构为三角锥形，a错误；
N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；
NCl3分子中正、负电中心不重合，故该分子为极性分子，c正确。
2.(1)已知：
物质 CH4 SiH4 NH3 PH3
沸点/K 101.7 161.2 239.7 185.4
分解温度/K 873 773 1 073 713.2
分析表中四种物质的相关数据，请回答：
CH4和SiH4比较，沸点高低的原因是_____________________________
____________________________________________________________
　　　 　　　 　　　　 。
CH4和SiH4的组成结构相似，它们都只形成分子晶体，CH4的相对分子质量比SiH4小，分子间作用力比SiH4小，则CH4比SiH4的沸点低
(2)SO2与CO2分子的空间结构分别是　　 和　　　　，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是　 　(填化学式)，理由是______________
________________________________________________________________________________________________________________________
　　　　 　。
V形
直线形
SO2
CO2都能与水反应，但H2SO3比H2CO3稳定；另一方面，SO2是极性分子，CO2是非极性分子，依据“相似相溶规则”，SO2在水中的溶解度比CO2大
一方面，SO2、
归纳总结
常见多原子分子的空间结构及极性分析
项目 分子 键的极性 键角 空间结构 分子的极性
三原子分子 H2O 极性 104°30' V形 极性
CO2 极性 180° 直线形 非极性
四原子分子 BF3 极性 120° 平面三角形 非极性
NH3 极性 107°18' 三角锥形 极性
五原子分子 CH4 极性 109°28' 正四面体形 非极性
CH3Cl 极性 - 四面体形 极性
1.正误判断
(1)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子
(2)以极性键结合的分子一定是极性分子
(3)非极性分子只能是双原子单质分子
(4)非极性分子中，一定含有非极性共价键
(5)极性分子中不可能含有非极性键
√
×
×
×
×
2.下列现象中，不能用“相似相溶规则”解释的是
A.乙醇与水以任意比例互溶
B.用纯碱洗涤油脂
C.氨易溶于水
D.用苯将溴水中的溴萃取出来
√
乙醇与水分子均为极性分子，且二者可形成分子间氢键，A正确；
Na2CO3水解使溶液显碱性，油脂在碱性条件下水解，B错误；
NH3与H2O均是极性分子，且二者还能形成分子间氢键，增大了NH3的溶解度，C正确；
苯与Br2均为非极性分子，D正确。
3.回答下列问题：
①H2　②O2　③HCl　④P4　⑤C60　⑥CO2　⑦CH2==CH2　⑧HCN　⑨H2O　⑩NH3　 BF3　 CH4　 SO3　 CH3Cl　 Ar　 H2O2
(1)只含非极性键的是　　 　　(填序号，下同)；只含极性键的是
　　 　　　　　　　，既含极性键又含非极性键的是　　　。
(2)属于非极性分子的是　　　 　　　　　　，属于极性分子的是
　　　　　　 。
①②④⑤
③⑥⑧⑨⑩
⑦
①②④⑤⑥⑦
③⑧⑨⑩
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二
手性分子
二、手性分子
1.观察比较如图所示两种分子的结构
(1)相同点是分子组成 ，都是 ；从平
面上看相似。
(2)不同点是在空间上 ，它们构成 关系。
(3)具有完全相同的 和 的一对分子，如同左手与右手一样互为 (对映异构)，却在三维空间里不能 ，这对分子互称手性异构体。含有手性异构体的分子称为 。
相同
CHFClBr
完全不同
实物和其镜像
组成
原子的排列方式
镜像
重叠
手性分子
2.手性分子的判断
判断一种有机物分子是否具有手性，关键是看其含有的碳原子是否连有 的原子或基团，即有机物分子中是否存在 。如
，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分
子具有手性。
4个不同
手性碳原子
3.手性异构体的性质
(1)相同点
一对手性异构体的 性质(如熔点、沸点、密度等)基本相同。
(2)不同点
它们的 和 往往不同。例如，苧烯的一对手性异构体的气味就完全不同，其中一种异构体存在于云杉的球果中，具有松节油的气味；而另一种存在于橙子中，具有橙子的气味。
物理
旋光性
生理作用
1.乳酸的结构为 ，其分子结构中有 个手性碳原子，
用*将手性碳原子标出来： 。
1
2.有机物 (填“具有”或“不具有”，下同)
手性，若它与H2发生加成反应后，其产物 手性。
具有
不具有
1.下列说法不正确的是
A.互为手性异构体的分子互为镜像
B.利用手性催化剂可主要得到一种手性分子
C.手性异构体分子组成相同
D.手性异构体性质相同
√
在手性合成中，与催化剂手性匹配的分子在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态，从而只会诱导生成一种手性分子，故B正确。
2.下列关于丙氨酸的说法正确的是
A.Ⅰ和Ⅱ的结构和性质完全不同
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有相同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子
D.Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目不相同
√
Ⅰ和Ⅱ互为手性异构体，Ⅰ和Ⅱ的结构不同，但
由于其所含官能团相同，化学性质相似，物理性
质基本相同，A项错误；
Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，且分子的极性相同，B项正确；
Ⅰ和Ⅱ的空间结构均不对称，故均是极性分子，C项错误；
Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类(极性键和非极性键、σ键和π键、单键和双键)和数目完全相同，D项错误。
3.莽草酸的结构简式为 ，其分子中手性碳原子的个数为
A.1 B.2 C.3 D.4
√
由莽草酸的结构简式可知连有羟基的三个碳原子都是手性碳原子。
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课时对点练
题组一　键的极性与分子的极性
1.下列叙述正确的是
A.卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，热稳定性
也越强
B.只含非极性键的分子不一定是非极性分子
C.判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是看分子中是否含有极性键
D.非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合
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CO2、CS2为直线形，分子的空间结构对称，含有极性键，为非极性分子，C、D项错误。
2.膦(PH3)又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子空间结构是三角锥形。下列关于PH3的叙述正确的是
A.PH3分子中有未成键的孤电子对
B.PH3是非极性分子
C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子的P—H键是非极性键
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A项正确，P原子最外层有5个电子，只有3个电子参与成键，另有2个电子形成1对孤电子对；
B项错误，与NH3类似，PH3是极性分子；
C项错误，PH3中P处于最低价态，不可能具有强氧化性(+1价氢的氧化性极弱)；
D项错误，由于P和H的电负性明显不同，故P—H键是极性键。
3.下列各组化合物中，化学键的极性和分子的极性皆相同的是
A.CO2和SO2 B.CH4和PH3
C.BF3和NH3 D.HCl和HI
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题目所给各物质分子中均只含有极性键。CO2、CH4、BF3为非极性分子，SO2、PH3、NH3、HCl、HI为极性分子。
4.下列物质：①MgCl2、②H2S、③白磷、④BF3、⑤NH3、⑥四氯化碳，其中含极性键的非极性分子是
A.①②③④⑥ B.①④⑤⑥
C.③④⑥ D.④⑥
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①MgCl2只有离子键，不存在共价键，故错误；
②H2S中含有极性键，空间结构为V形，正、负电荷重心不相重合，为极性分子，故错误；
③白磷为单质，分子中只含有非极性键，属于非极性分子，故错误；
④BF3中含有极性键，为平面三角形分子，正、负电荷重心相重合，为非极性分子，故正确；
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⑤NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正、负电荷重心不相重合，为极性分子，故错误；
⑥四氯化碳中含有极性键，空间结构为正四面体形，正、负电荷重心相重合，为非极性分子，故正确。
5.(2024·山东德州高二期末)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。下列有关SF6的说法错误的是
A.是非极性分子
B.键角∠FSF并不都等于90°
C.S和F之间共用电子对偏向F
D.中心原子S采取sp3杂化
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该分子结构对称，正、负电荷重心相重合，所以为
非极性分子，A正确；
SF6结构对称，∠FSF可以是90°，但也有处于对角
位置的∠FSF为180°，故键角∠FSF不都等于90°，B正确；
由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C正确；
中心原子S的价电子对数为6，不采取sp3杂化，D错误。
6.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，下列有关H2O2结构的说法不正确的是
A.分子的正、负电荷重心不重合
B.H2O2分子内既含极性键又含非极性键
C.H2O2是极性分子
D.H2O2是非极性分子
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由题图知，H2O2分子的空间结构是二面角形，正、负电
荷重心不相重合，为极性分子，A、C正确，D错误；
H2O2是共价化合物，氢原子与氧原子之间形成极性共价
键，氧原子和氧原子之间形成非极性共价键，B正确。
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题组二　物质溶解性的判断与比较
7.(2023·天津南开中学高二期末)下列现象不能用“相似相溶规则”解释的是
A.蔗糖易溶于水 B.萘易溶于四氯化碳
C.氯气易溶于氢氧化钠溶液 D.酒精易溶于水
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氯气易溶于氢氧化钠溶液是因为氯气能和氢氧化钠反应生成溶于水的盐(氯化钠和次氯酸钠)，不能用“相似相溶规则”解释。
8.下列化合物在水中的溶解度，排列顺序正确的是
a.HOCH2CH2CH2OH b.CH3CH2CH2OH
c.CH3CH2COOCH3 d.HOCH2CH(OH)CH2OH
A.d>a>b>c B.c>d>a>b
C.d>b>c>a D.c>d>b>a
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这些物质中CH3CH2COOCH3 不能与水形成氢键，则溶解度最小，分子中含有羟基数目越多，与水形成的氢键越多，则溶解度越大，所以溶解度：HOCH2CH(OH)CH2OH>HOCH2CH2CH2OH> CH3CH2CH2OH>
CH3CH2COOCH3，即d>a>b>c。
题组三　手性分子及其判断方法
9.下列分子中，不含手性碳原子的是
A. B.
C. D.CH3CHClCH2CHO
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10.下列有机物分子中属于手性分子的是
①乳酸[CH3CH(OH)COOH] ②2 丁醇[CH3CH(OH)CH2CH3]
③ ④丙三醇( )
A.只有① B.①和②
C.①②③ D.①②③④
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11.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.该物质的分子是非极性分子
D.该物质分子中氮原子之间的共价键均为σ键
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N和O两种原子属于不同非金属元素的原子，它们之间形
成的共价键是极性键，A项错误；
因为该分子中N—N—N键角都是108.1°，所以该分子中四个氮原子不可能共平面，B项错误；
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项错误；
该物质分子中氮原子之间的共价键都是单键，故均为σ键，D项正确。
12.NH3、H2S等分子是极性分子，CO2、BF3、CCl4等分子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H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分子中所有的共价键都相同
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
√
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由给定的信息可知，由极性键构成的非极性分子中的中心原子无孤电子对，即中心原子的所有价电子都参与成键。
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13.含手性碳原子的分子称为手性分子，手性分子具有光学活性。如图有机物具有光学活性(式中标有*的为手性碳原子)，也能发生下列反应，请问发生哪种反应后，该有机物仍然一定具有光学活性(已知消去反应：
+H2O)

A.消去反应 B.水解反应
C.银镜反应 D.酯化反应
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银镜反应使该物质中的—CHO转化成—COONH4，带*号的碳原子所连四个原子或基团仍不相同。该物质仍然是手性分子，仍具有光学活性。
14.Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，五种元素中只有R与Q同族，Y和Z的阴离子与Ar原子的电子结构相同且Y原子序数小于Z。
(1)R的氢化物分子的空间结构是　　　　　　，属于　　　　(填“极性”或“非极性”)分子；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为　　　 。
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正四面体形
非极性
Si3N4
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Q、R、X、Y、Z 为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，Q可能为C(碳)，X为N，只有R与Q同族，由于这五种元素均是前20号元素，所以R为Si，Y和Z的阴离子与Ar原子的电子结构相同，核外电子数为18，且Y的原子序数小于Z，故Y为S元素，Z为Cl元素，符合题意，据此进行解答。
R为Si元素，氢化物为SiH4，空间结构与甲烷相同，为正四面体形结构，SiH4为对称结构，属于非极性分子；Si与N元素形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为Si3N4。
(2)X的常见氢化物的空间结构是　　　　　，它的另一氢化物X2H4是火
箭燃料的成分，其电子式是　　　　 ，X的杂化轨道类型为　　 　。
三角锥形
H
sp3杂化
X为N元素，N元素常见氢化物为NH3，其空间结构为三角锥形，它的
另一氢化物X2H4即N2H4是火箭燃料的成分，其电子式为H，由
该化合物的电子式可知，X原子形成了3个σ键和1对孤电子对，故X的杂化轨道类型为sp3杂化。
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(3)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是　 　和　　　；Q与Y形成的化合物的电子式为　 　　　　　，属于　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
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CS2
CCl4
非极性
C与S、Cl形成的化合物的化学式分别是CS2、CCl4；CS2分子结构与二氧化碳类似，电子式为 ，为直线形对称结构，属于非极性分子。
15.(1)3 氯 2 丁氨酸的结构简式为 ，该有机物分子中
含有　 个手性碳原子，其中—NH2中N原子的杂化轨道类型是　　 。
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sp3
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连接4个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子，3 氯 2 丁氨酸的
结构简式为 ，标“*”的碳原子为手性碳原子，
所以一个该有机物分子中含有2个手性碳原子，其中—NH2中N含有1对孤电子对和3个共价键，则N的价电子对数为4，采取sp3杂化。
(2)青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子结构如图所示，则青蒿素分子中含有　　个手性碳原子。
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青蒿素分子中手性碳原子标识如图 ，共7个。
(3)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：

三聚氰酸的分子式为　　　　 　，三聚氰酸分子中C原子采取　　杂化，分子中碳原子形成的是　　　(填“极性”或“非极性”，下同)键，三聚氰酸属于　　　　分子。
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C3H3N3O3
sp2
极性
非极性
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三聚氰酸的分子式为C3H3N3O3，该分子中C原子采取sp2杂化，C原子与O、N原子间均形成极性键。
(4)氰[(CN)2]为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的结构相似，已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性，(CN)2的结构式为
　 　，(CN)2分子为　　 (填“极性”或“非极性”)分子。
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N≡C—C≡N
非极性
(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，是非极性分子。
返回作业21　分子的极性　手性分子
(分值：100分）
（选择题1~8题，每小题4分，9~13题，每小题6分，共62分）
题组一　键的极性与分子的极性
1.下列叙述正确的是（　　）
A.卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，热稳定性也越强
B.只含非极性键的分子不一定是非极性分子
C.判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是看分子中是否含有极性键
D.非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合
2.膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子空间结构是三角锥形。下列关于PH3的叙述正确的是（　　）
A.PH3分子中有未成键的孤电子对
B.PH3是非极性分子
C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子的P—H键是非极性键
3.下列各组化合物中，化学键的极性和分子的极性皆相同的是（　　）
A.CO2和SO2 B.CH4和PH3
C.BF3和NH3 D.HCl和HI
4.下列物质：①MgCl2、②H2S、③白磷、④BF3、⑤NH3、⑥四氯化碳，其中含极性键的非极性分子是（　　）
A.①②③④⑥ B.①④⑤⑥
C.③④⑥ D.④⑥
5.（2024·山东德州高二期末）SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。下列有关SF6的说法错误的是（　　）
A.是非极性分子
B.键角∠FSF并不都等于90°
C.S和F之间共用电子对偏向F
D.中心原子S采取sp3杂化
6.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，下列有关H2O2结构的说法不正确的是（　　）
A.分子的正、负电荷重心不重合
B.H2O2分子内既含极性键又含非极性键
C.H2O2是极性分子
D.H2O2是非极性分子
题组二　物质溶解性的判断与比较
7.（2023·天津南开中学高二期末）下列现象不能用“相似相溶规则”解释的是（　　）
A.蔗糖易溶于水
B.萘易溶于四氯化碳
C.氯气易溶于氢氧化钠溶液
D.酒精易溶于水
8.下列化合物在水中的溶解度，排列顺序正确的是（　　）
a.HOCH2CH2CH2OH
b.CH3CH2CH2OH
c.CH3CH2COOCH3
d.HOCH2CH（OH）CH2OH
A.d>a>b>c B.c>d>a>b
C.d>b>c>a D.c>d>b>a
题组三　手性分子及其判断方法
9.下列分子中，不含手性碳原子的是（　　）
A. B.
C. D.CH3CHClCH2CHO
10.下列有机物分子中属于手性分子的是（　　）
①乳酸［CH3CH（OH）COOH］
②2 丁醇［CH3CH（OH）CH2CH3］
③
④丙三醇（）
A.只有① B.①和②
C.①②③ D.①②③④
11.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.该物质的分子是非极性分子
D.该物质分子中氮原子之间的共价键均为σ键
12.NH3、H2S等分子是极性分子，CO2、BF3、CCl4等分子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H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分子中所有的共价键都相同
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
13.含手性碳原子的分子称为手性分子，手性分子具有光学活性。如图有机物具有光学活性（式中标有*的为手性碳原子），也能发生下列反应，请问发生哪种反应后，该有机物仍然一定具有光学活性（已知消去反应：+H2O）（　　）
A.消去反应 B.水解反应
C.银镜反应 D.酯化反应
14.（20分）Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，五种元素中只有R与Q同族，Y和Z的阴离子与Ar原子的电子结构相同且Y原子序数小于Z。
（1）R的氢化物分子的空间结构是　　　　　　，属于　　　　（填“极性”或“非极性”）分子；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为　　　　　　。
（2）X的常见氢化物的空间结构是　　　　　　，它的另一氢化物X2H4是火箭燃料的成分，其电子式是　　　　　　，X的杂化轨道类型为　　　　　。
（3）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是　　　　和　　　　；Q与Y形成的化合物的电子式为　　　　　　，属于　　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
15.（18分）（1）3 氯 2 丁氨酸的结构简式为
，该有机物分子中含有　　　　　　个手性碳原子，其中—NH2中N原子的杂化轨道类型是　　　　。
（2）青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子结构如图所示，则青蒿素分子中含有　　　　个手性碳原子。
（3）CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：
三聚氰酸的分子式为　　　　　　　，三聚氰酸分子中C原子采取　　　　　　　杂化，分子中碳原子形成的是　　　　　　　（填“极性”或“非极性”，下同）键，三聚氰酸属于　　　　　　　分子。
（4）氰［（CN）2］为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的结构相似，已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性，（CN）2的结构式为　　　　　，（CN）2分子为　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
答案精析
1.A　［CO2、CS2为直线形，分子的空间结构对称，含有极性键，为非极性分子，C、D项错误。］
2.A　［A项正确，P原子最外层有5个电子，只有3个电子参与成键，另有2个电子形成1对孤电子对；B项错误，与NH3类似，PH3是极性分子；C项错误，PH3中P处于最低价态，不可能具有强氧化性（+1价氢的氧化性极弱）；D项错误，由于P和H的电负性明显不同，故P—H键是极性键。］
3.D　［题目所给各物质分子中均只含有极性键。CO2、CH4、BF3为非极性分子，SO2、PH3、NH3、HCl、HI为极性分子。］
4.D　［①MgCl2只有离子键，不存在共价键，故错误；②H2S中含有极性键，空间结构为V形，正、负电荷重心不相重合，为极性分子，故错误；③白磷为单质，分子中只含有非极性键，属于非极性分子，故错误；④BF3中含有极性键，为平面三角形分子，正、负电荷重心相重合，为非极性分子，故正确；⑤NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正、负电荷重心不相重合，为极性分子，故错误；⑥四氯化碳中含有极性键，空间结构为正四面体形，正、负电荷重心相重合，为非极性分子，故正确。］
5.D　［该分子结构对称，正、负电荷重心相重合，所以为非极性分子，A正确；SF6结构对称，∠FSF可以是90°，但也有处于对角位置的∠FSF为180°，故键角∠FSF不都等于90°，B正确；由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C正确；中心原子S的价电子对数为6，不采取sp3杂化，D错误。］
6.D　［由题图知，H2O2分子的空间结构是二面角形，正、负电荷重心不相重合，为极性分子，A、C正确，D错误；H2O2是共价化合物，氢原子与氧原子之间形成极性共价键，氧原子和氧原子之间形成非极性共价键，B正确。］
7.C　［氯气易溶于氢氧化钠溶液是因为氯气能和氢氧化钠反应生成溶于水的盐（氯化钠和次氯酸钠），不能用“相似相溶规则”解释。］
8.A　［这些物质中CH3CH2COOCH3 不能与水形成氢键，则溶解度最小，分子中含有羟基数目越多，与水形成的氢键越多，则溶解度越大，所以溶解度：HOCH2CH（OH）CH2OH>HOCH2CH2CH2OH>CH3CH2CH2OH>CH3CH2COOCH3，即d>a>b>c。］
9.B　10.C
11.D　［N和O两种原子属于不同非金属元素的原子，它们之间形成的共价键是极性键，A项错误；因为该分子中N—N—N键角都是108.1°，所以该分子中四个氮原子不可能共平面，B项错误；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项错误；该物质分子中氮原子之间的共价键都是单键，故均为σ键，D项正确。］
12.B　［由给定的信息可知，由极性键构成的非极性分子中的中心原子无孤电子对，即中心原子的所有价电子都参与成键。］
13.C　［银镜反应使该物质中的—CHO转化成—COONH4，带*号的碳原子所连四个原子或基团仍不相同。该物质仍然是手性分子，仍具有光学活性。］
14. （1）正四面体形　非极性　Si3N4
（2）三角锥形　H　sp3杂化
（3）CS2　CCl4　　非极性
解析　Q、R、X、Y、Z 为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，Q可能为C（碳），X为N，只有R与Q同族，由于这五种元素均是前20号元素，所以R为Si，Y和Z的阴离子与Ar原子的电子结构相同，核外电子数为18，且Y的原子序数小于Z，故Y为S元素，Z为Cl元素，符合题意，据此进行解答。
（1）R为Si元素，氢化物为SiH4，空间结构与甲烷相同，为正四面体形结构，SiH4为对称结构，属于非极性分子；Si与N元素形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为Si3N4。
（2）X为N元素，N元素常见氢化物为NH3，其空间结构为三角锥形，它的另一氢化物X2H4即N2H4是火箭燃料的成分，其电子式为H，由该化合物的电子式可知，X原子形成了3个σ键和1对孤电子对，故X的杂化轨道类型为sp3杂化。
（3）C与S、Cl形成的化合物的化学式分别是CS2、CCl4；CS2分子结构与二氧化碳类似，电子式为，为直线形对称结构，属于非极性分子。
15.（1）2　sp3　（2）7　（3）C3H3N3O3　sp2　极性　非极性　（4）N≡C—C≡N　非极性
解析　（1）连接4个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子，3 氯 2 丁氨酸的结构简式为，标“*”的碳原子为手性碳原子，所以一个该有机物分子中含有2个手性碳原子，其中—NH2中N含有1对孤电子对和3个共价键，则N的价电子对数为4，采取sp3杂化。（2）青蒿素分子中手性碳原子标识如图，共7个。（3）三聚氰酸的分子式为C3H3N3O3，该分子中C原子采取sp2杂化，C原子与O、N原子间均形成极性键。（4）（CN）2的结构式为N≡C—C≡N，是非极性分子。

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