1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第三节第三节分子结构与物质的性质分子结构与物质的性质 第第 1 课时课时共价键的极性共价键的极性 核心素养发展目标1.能从微观角度理解共价键的极性和分子极性的关系。 2.通过键的极性对物质性 质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型。 一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性 1共价键的极性 极性键非极性键 定义 由不同原子形成的共价键，电子对 发生偏移 电子对不发生偏移 的共价键 原子吸引电子 能力 不同相同 共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的 原子 共用电子对不发生 偏移 成键原子电性显电性电中性 成键元素一般是不同种非金属元素同
2、种非金属元素 举例ClCl、HH 2.分子的极性 (1)极性分子与非极性分子 (2)共价键的极性与分子极性的关系 2022 高中化学新教材同步讲义资料 1回答下列问题 H2O2HClP4C60CO2CH2=CH2HCNH2ONH3 BF3CH4SO3CH3ClArH2O2 (1)只含非极性键的是_；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_。 答案(1) (2) 2(2019河北唐山一中高二月考)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 的空间结构和极性的说法中，正确的是() A假设为平面四边形，则该分子一定为非
3、极性分子 B假设为四面体形，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假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子 答案C 解析 3简要回答表面活性剂的去污原理。 答案表面活性剂在水中会形成亲水基团向外，疏水基团向内的胶束，由于油渍等污垢是疏水的，会 被包裹在胶束内腔，在摩擦力的作用下油渍脱离，达到去污目的。 1.键的极性判断 (1)从组成元素判断 同种元素：AA 型为非极性共价键； 不同种元素：AB 型为极性共价键。 (2)从电子对偏移判断 有电子对偏移为极性共价键； 无电子对偏移为非极性共价键。 (3)从电负性判断 2022 高中化学新教材同步讲义资料 电负性相
4、同为非极性共价键； 电负性不同为极性共价键。 2键的极性和分子极性的关系 (1)极性分子中一定含有极性键，可能含有非极性键(如 H2O2)。 (2)非极性分子中有的只含非极性键(如 O2)，有的只含极性键(如 BF3等)，有的既含极性键又含非极性 键(如 CH2=CH2等)。 特别提醒：稀有气体分子是非极性分子，不含共价键；臭氧是极性分子。 二、键的极性对化学性质的影响二、键的极性对化学性质的影响 键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(COOH)的有机酸，羧基可电 离出 H 而呈酸性。羧酸的酸性可用 pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的 组
5、成和结构有关，如下表所示： 不同羧酸的 pKa 羧酸 p Ka 丙酸(C2H5COOH) 4 .88 乙酸(CH3COOH) 4 .76 甲酸(HCOOH) 3 .75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2 .86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1 .29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0 .65 三氟乙酸(CF3COOH) 0 .23 1三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸酸性的原因。 提示由于氟的电负性大于氯的电负性， FC 的极性大于 ClC 的极性， 使 F3C的极性大于 Cl3C 的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。 2三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸酸性的原因。 提示由于
6、 Cl3C比 Cl2CH多一个氯原子，使 Cl3C的极性大于 Cl2CH的极性，导致三氯乙酸的 2022 高中化学新教材同步讲义资料 羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。 3甲酸的酸性大于乙酸酸性的原因。 提示烃基(R)是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性 越弱。 4试比较下列有机酸的酸性强弱。 CF3COOHCCl3COOHCHCl2COOHCH2ClCOOHCH3COOHCH3CH2COOH 答案 1下列叙述正确的是() A构成单质分子的微粒一定含有共价键 B由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物 C非极性键只存在于双原子单质分子里 D不同元
7、素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键 答案B 解析A 项，稀有气体单质分子均为单原子分子，没有共价键；B 项，NH4Cl 为离子化合物；C、D 两项，如 Na2O2、H2O2等分子中含有非极性键。 2下列叙述中正确的是() A卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越大，热稳定性也越强 B以极性键结合的分子，一定是极性分子 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 答案A 解析卤素中非金属性越强，键的极性越大，A 项正确；以极性键结合的双原子分子一定是极性分子， 但以极性键结合形成的多原子分子，也可能是
8、非极性分子，如 CO2，B 项错误；A2B 型如 H2O、H2S 等， AB2型如 CO2、CS2等，判断其是否是极性分子的依据是看分子中是否含有极性键及分子的空间结构是否 对称。如 CO2、CS2为直线形，分子的空间结构对称，为非极性分子；如 H2O，有极性键，分子的空间结 构不对称，为极性分子，C 项错误；多原子分子，其分子的空间结构对称，这样的非极性分子中可能含有 极性键，D 项错误。 3下列中心原子采取 sp2杂化且为非极性分子的是() ACS2BH2SCSO2DSO3 答案D 4下列叙述正确的是() ANO、N2O、NO2、NH3都是非极性分子 BCO2、SO3、BCl3、NF5都是
9、非极性分子 2022 高中化学新教材同步讲义资料 CH2O、NH3是极性分子，分子中的 HO 比 NH 的极性弱 DPCl5、NCl3、SO3、BF3、CCl4都是非极性分子 答案B 解析根据 ABn型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分 子，若不相等则为极性分子，可判断：A 项中中心原子 N 原子价电子数为 5，四种化合物中没有一种氮元 素的化合价为5，故 A 项错误；B 项中心原子 C、S、B、N 的化合价等于其价电子数，CO2、SO3、BCl3、 NF5均为非极性分子， 故 B 项正确； O 的电负性比 N 的电负性强， 对成键电子对的吸引力也强， 形
10、成 OH 比 NH 的极性强，C 项错误；NCl3分子中 N 原子化合价与其价电子数不等，故 D 项错误。 5PH3分子的空间结构为三角锥形，BeCl2分子的空间结构为直线形，CH4分子的空间结构为 正四面体形，CO2为直线形分子，BF3分子的空间结构为平面三角形，NF3分子结构为三角锥形。下 面对分子极性的判断正确的是() A为极性分子，为非极性分子 B只有为非极性分子，其余为极性分子 C只有是极性分子，其余为非极性分子 D只有是非极性分子，其余是极性分子 答案A 解析非极性键只能由相同种类的原子之间形成，极性分子只能由不同种类的原子之间形成。但在形 成分子的时候，主要取决于分子的结构，当分
11、子中的电子云能均匀分布的时候，分子则无极性，否则分子 有极性。CO2分子为直线形，极性抵消，为非极性分子；CH4为正四面体，故极性也可抵消，为非极 性分子；BeCl2分子为直线形分子，故极性可抵消，为非极性分子；BF3分子为平面三角形，极性抵消， 故为非极性分子；NF3中由于 N 原子的孤电子对对 F 原子的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性 分子；PH3中 P 原子的孤电子对对 H 原子的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子。 6在 HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是_。 (2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是_。 (
12、3)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是_。 (4)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是_。 (5)以极性键相结合，具有 V 形结构的极性分子是_。 (6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是_。 答案(1)N2(2)CS2(3)NH3(4)CH4(5)H2O(6)HF 解析不同元素间形成的共价键均为极性键，以极性键形成的分子，正负电荷中心重合的为非极性分 子，不重合的为极性分子。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 题组一化学键的类型 1下列各组物质中，化学键类型都相同的是() ACaCl2和 NaOHBNa2O 和 Na2O2 CCO2和 CS2DHCl 和 NaOH
13、答案C 解析CaCl2只有离子键，NaOH 含离子键和极性共价键，化学键类型不相同，选项 A 不选；Na2O 只 有离子键，Na2O2有离子键和非极性共价键，化学键类型不相同，选项 B 不选；CO2和 CS2都含极性共价 键，化学键类型相同，选项 C 选；HCl 含极性键，NaOH 含离子键和极性共价键，化学键类型不相同，选 项 D 不选。 2下列物质中，既有离子键又有共价键的是() ACaCl2BKBr CH2ODNH4F 答案D 解析一般活泼的金属元素和活泼的非金属元素容易形成离子键，非金属元素的原子间容易形成共价 键，据此可知选项 A 中只有离子键，B 中只有离子键，C 中含有共价键，D
14、 中含有离子键和极性键。 3下列物质中含有非极性键且为盐的是() ACH3COONaBNH4Cl CCaCl2DH2O2 答案A 解析CH3COONa 属于醋酸盐，含有离子键、极性键和非极性键，A 正确；NH4Cl 属于铵盐，含有离 子键和极性键，B 错误；CaCl2属于钙盐，只含有离子键，C 错误；H2O2属于过氧化物，含有极性键和非 极性键，D 错误。 4下列各组分子中，按共价键极性由强到弱排序正确的是() AHFH2ONH3CH4 BCH4NH3H2OHF CH2OHFCH4NH3 DHFH2OCH4NH3 答案A 解析共价键极性的强弱取决于形成共价键的两原子的电负性，其电负性相差越大，
15、形成的共价键极 性越强。 题组二键的极性与分子极性 5X、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() AXY4BXY3 CXY2DXY 答案D 2022 高中化学新教材同步讲义资料 解析XY 为直线形分子，不同种元素对电子对吸引能力不同，分子必有极性。 6下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是() ACH4和 Br2BNH3和 H2O CH2S 和 CCl4DCO2和 HCl 答案B 解析CH4、CCl4、CO2都是由极性键形成的非极性分子，NH3、H2O、H2S、HCl 都是由极性键形成 的极性分子。 7以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分子
16、的空间结构。下列分子都属于含极性键 的非极性分子的是() ACO2H2OBNH3BCl3 CPCl3CH4DCS2BF3 答案D 解析二氧化碳结构为 O=C=O，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，H2O 为 V 形 分子，结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，A 不符合题意；NH3为三角锥形，结构不对 称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，BCl3分子为平面三角形，结构对称，正负电荷的中心重合， 属于非极性分子，B 不符合题意；PCl3为三角锥形，结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子， CH4为正四面体结构，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，C 不
17、符合题意；CS2是直线形 分子，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，BF3分子为平面三角形，结构对称，正负电荷的中心重合， 属于非极性分子，D 符合题意。 8下列物质：MgCl2SiO2白磷BF3NH3四氯化碳，其中含极性键的非极性分子 是() AB CD 答案D 解析MgCl2只有离子键，不存在共价键，故错误；SiO2中不存在分子，故错误；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；BF3中含有极性键，为平面三角形分子，正负电荷 中心重合，为非极性分子，故正确；NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合， 为极性分子，故错误；四氯化碳中含有极性键，空间结构为
18、正四面体形，正负电荷中心重合，为非极性 分子，故正确。 题组三极性分子、非极性分子的判断 9下列叙述正确的是() ANH3是极性分子，分子中氮原子是在 3 个氢原子所组成的三角形的中心 BCCl4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 CH2O 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 DCO2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 2022 高中化学新教材同步讲义资料 答案C 10下列叙述中正确的是() ANH3、CO、CO2都是极性分子 BCH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 CHF、HCl、HBr、HI 的热
19、稳定性依次增强 DCS2、H2O、C2H2都是直线形分子 答案B 解析选项 A，CO2是非极性分子；选项 B，CH4、CCl4都是正四面体结构，分子中的正负电荷中心 重合，且 CH、CCl 为极性键，故它们都是含有极性键的非极性分子；选项 C，根据同主族元素性质 递变规律可知热稳定性：HFHClHBrHI；选项 D，H2O 不是直线形分子而是 V 形分子。 11 膦(PH3)又称磷化氢， 在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体， 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。以下关于 PH3的叙述正确的是() APH3分子中有未成键的孤电子对 BPH3是非极性分子 CPH3是一种强
20、氧化剂 DPH3分子的 PH 是非极性键 答案A 解析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 个电子形成一对孤电子 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 PH 是极性键。 12微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。 在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是() A水分子具有极性共价键 B水分子中有共用电子对 C水由氢、氧两种元素组成 D水分子是极性分子 答
21、案D 解析水分子空间结构为 V 形，正负电荷中心不重合，是极性分子，极性分子在电场中会发生偏转， 当电场方向改变时，分子运动方向改变，因此在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动。 13二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点 80 ，沸点 135.6 ，对于二氯化二硫叙述正确的是() A二氯化二硫的电子式为 B分子中既有极性键又有非极性键 2022 高中化学新教材同步讲义资料 C二氯化二硫属于非极性分子 D分子中 SCl 键能小于 SS 键能 答案B 解析S2Cl2分子中 S 原子之间形成 1 对共用电子对，Cl 原子与 S 原子之间形成 1 对共用电子
22、对，结 合分子结构可知 S2Cl2的结构式为 ClSSCl，电子式为，故 A 错误；S2Cl2中 ClS 属于极性键，SS 键属于非极性键，不对称的结构，为极性分子，故 B 正确；分子的结构不对称， 为极性分子，而不是非极性分子，故 C 错误；同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小 于硫原子半径，键长越短，键能越大，所以分子中 SCl 键能大于 SS 键能，故 D 错误。 14地球上的物质不断变化，数 10 亿年来大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前 空气的主要成分： 目前空气的成分 N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如 He、Ne 等) 原始大气的主要 成分
23、CH4、NH3、CO、CO2等 用上表所涉及的分子填写下列空白。 (1)含有 10 个电子的分子有_(填化学式，下同)。 (2)由极性键构成的非极性分子有_。 (3)分子中不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有_，它的空间结构为_。 (4)CO 的结构可表示为 OC，与 CO 结构最相似的分子是_，这两种结构相似的分子中，分子 的极性_(填“相同”或“不相同”)。 答案(1)H2O、Ne、CH4、NH3(2)CH4、CO2(3)CH4正四面体形(4)N2不相同 15已知，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。PtCl2(NH3)2可以形成两种固体， 一种为淡黄色，在水中的溶解度较小
24、，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。请回答下列问题： (1)PtCl2(NH3)2是平面正方形结构，还是四面体结构_。 (2)请在以下横线上画出这两种固体分子的几何构型图：淡黄色固体_，黄绿色固体_。 (3)淡黄色固体物质由_组成，黄绿色固体物质由_组成(填“极性分子”或“非极性分 子”)。 答案(1)平面正方形(2)(3)非极性分子极性分子 解析(1)由于 PtCl2(NH3)2存在两种同分异构体，所以是平面正方形结构。 (2)因为水是极性分子，所以根据相似相溶原理可知淡黄色固体是非极性分子，黄绿色是极性分子，因 2022 高中化学新教材同步讲义资料 此几何构型图分别是、。 (3)由两者的构型可知，前者分子空间对称，为非极性分子，后者分子空间不对称，为极性分子。
