1、第二章分子结构与性质第三节分子结构与物质的性质第1课时共价键的极性1知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。2知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。3能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。学习目标学习目标宏观宏观辨识与微观探析辨识与微观探析：通过认识极性键与非极性键，极性分子与非极性分子的区别，形成“结构决定性质”的观念。证据推理与模型认知证据推理与模型认知：键的极性与分子极性关系的判断，建立能运用模型解释化学现象观点的意识。核心素养核心素养你知道吗 是一种重要物质。大气高空的臭氧层保护
2、了地球生物 的生存；空气质量预报中臭氧含量是空气质量的重要指标；它还是有机合成的氧化剂、替代氯气的净水剂新课导入新课导入臭氧分子的空间结构与水分子的相似，臭氧分子中的共价键是极性键，其分子有极性，但很微弱。仅是水分子的极性的28%。那么什么是分子的极性呢?素材1下列是九种物质的结构：情境探究情境探究思考交流1上述九种物质中含非极性共价键的物质有哪些？提示：P4中的PP为非极性共价键，C60中的CC为非极性共价键。2上述九种物质中，哪些是非极性分子？哪些是极性分子？提示：P4、C60、CO2、BF3、CH4为非极性分子， HCN、H2O、NH3、CH3Cl为极性分子。素材2双氧水是一种医用消毒杀
3、菌剂，能有效灭杀新冠病毒，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页纸上，书面夹角为9352，而两个OH与OO的夹角为9652。如图所示：3H2O2分子中共价键的类型有哪些？提示：H2O2分子中HO为极性共价键，OO为非极性共价键。4H2O2分子中正电中心和负电中心是否重合？H2O2属于极性分子还是非极性分子？提示：不重合；H2O2属于极性分子。1共价键的极性共价键的极性(1)共价键归纳总结归纳总结一、键一、键的极性和分子的极性的极性和分子的极性 (2)极性键与非极性键的存在极性共价键存在于共价化合物(如HCl、H2O、HCN等)和部分离子化合物
4、(如NaOH、Na2CO3等)中。非极性共价键存在于非金属单质(如O2、P4、金刚石等)，部分共价化合物(如H2O2中的OO、CH2=CH2中的C=C等)，部分离子化合物(如Na2O2等)中。(1)根据元素电负性的大小判断共价键中键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子呈负电性(用表示)，电负性小的原子呈正电性(用表示)。(2)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强。名师点拨2分子的极性分子的极性(1)极性分子与非极性分子分子有极性分子和非极性分子之分。分子的极性与分子的空间结构及分子中键的极性有关。极性分子：分子的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性()，另
5、一部分呈负电性()，这样的分子是极性分子。如HCl、H2O、CH3Cl等。非极性分子：分子的正电中心和负电中心重合，分子中没有带正电和带负电的两部分，这样的分子是非极性分子。如P4、CO2等。(2)键的极性与分子的极性关系(1)一般情况下，单质分子为非极性分子，但O3是V形分子，其空间结构不对称，故O3为极性分子。(2)AB型分子均为极性分子。(3)H2O2的结构式为HOOH，空间结构如图所示，是不对称的，为极性分子。(4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)；极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)；含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)。名师点拨1下列物质中，分子
6、中电荷空间分布对称的是()CO2CCl4NH3H2OHBrABC D【解析】在由三个或三个以上原子形成的化合物中，空间结构对称的分子，其电荷的空间分布对称，如直线形的CO2，正四面体形的CCl4。巩固练习巩固练习D2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【解析】对于抽象的选择题可用举反例法以具体的物质判断正误。A项正确，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子的空间结构对称，正电中心和负电中心重合，就是非极性分子
7、，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性分子不一定是双原子单质分子，如CH4等；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。A3下列属于既有极性键又有非极性键的极性分子的是()ACS2BCH4CH2O2 DCH2=CH2【解析】CS2是只含C=S极性键的非极性分子，不含非极性键，A项不符合题意；CH4是只含CH极性键的非极性分子，不含非极性键，B项不符合题意；H2O2是既含HO极性键又含OO非极性键的极性分子，C项符合题意；CH2=CH2是既含CH极性键又含C=C 非极性键的非极性分子，D项不符合题意。C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
8、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成和结构有关，如下表所示：不同羧酸的pKa羧酸pKa 羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)4.88氯乙酸(CH2ClCOOH)2.86乙酸(CH3COOH)4.76二氯乙酸(CHCl2COOH)1.29甲酸(HCOOH)3.75三氯乙酸(CCl3COOH)0.65 三氟乙酸(CF3COOH)0.23情境探究情境探究思考交流1试比较氯乙酸和氟乙酸的酸性强弱，并解释其原因。提示：氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性；原因是电负性：FCl，CF的极性大于CCl的极性，导致氟乙酸的
9、羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H，故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。2试比较三氟乙酸和三氯乙酸的酸性强弱，并解释其原因。提示：三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性；其原因是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H。3试比较甲酸和乙酸酸性的强弱，并解释其原因。提示：甲酸的酸性大于乙酸的酸性；其原因是烃基(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。1羧酸的酸性大小与分子组成和结构的关系羧酸的酸性大小与分子组成和结构的关系(1)含卤素原子的一元羧酸的酸性含相同个数
10、的不同卤素原子的羧酸，卤素原子的电负性数值越大，酸性越强。含不同数目的同种卤素原子的羧酸，卤素原子的数目越多，羧酸的酸性越强。(2)只含烃基的一元羧酸的酸性随着烃基的加长，酸性的差异越来越小。(3)只含烃基的多元羧酸的酸性烃基所含碳数越少，羧基个数越多，酸性越强。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归纳总结归纳总结2原因解释原因解释(1)以三氯乙酸酸性大于二氯乙酸为例由于Cl3C比Cl2HC多一个氯原子，使Cl3C的极性大于Cl2HC的极性，导致三氯乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。(2)烃基(R)对羧酸酸性的影响烃基(R)是推电子基团，烃基越长推电子效应越大
11、，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，故酸性：甲酸乙酸丙酸。1下列羧酸的酸性比较错误的是()A甲酸乙酸丙酸B氟乙酸氯乙酸溴乙酸C氯乙酸二氯乙酸三氯乙酸D二氟乙酸二氯乙酸二溴乙酸【解析】键的极性越大，对羧酸中羟基的影响越大，越易电离出H而使酸性越强。极性：CCl3CHCl2CH2Cl，故酸性：三氯乙酸二氯乙酸氯乙酸，C项错误。巩固练习巩固练习C2下列属于推电子基团的是()ACHO BBrCCH3 DOHC【解析】烃基如甲基(CH3)是推电子基团。3试比较下列有机酸的酸性强弱。CF3COOHCCl3COOHCHCl2COOHCH2ClCOOHCH3COOHCH3CH2COOH_。1下列物质中
12、含有非极性键的分子是()ACaF2 BH2O2CCO2 DNaOH【解析】氟化钙中钙离子和氟离子之间以离子键结合，故A错误；过氧化氢中氢原子和氧原子之间以极性共价键结合，氧原子与氧原子之间以非极性共价键结合，故B正确；二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间以极性共价键结合，故C错误；氢氧化钠中含有氧氢极性共价键，且NaOH也不是分子，故D错误。当堂检测当堂检测B2带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流时，细流会发生偏转的是()ACS2 B液溴CCCl4 DH2O【解析】二硫化碳分子是直线形结构，是非极性分子，电荷分布均匀，用带静电的有机玻璃棒靠近，不发生偏转，故A错误；溴分子是非极性分子，电荷分布均匀
13、，用带静电的有机玻璃棒靠近，不发生偏转，故B错误；四氯化碳分子是正四面体结构，是非极性分子，电荷分布均匀，用带静电的有机玻璃棒靠近，不发生偏转，故C错误；H2O为V形结构，水分子是极性分子，电荷分布不均匀，用带静电的有机玻璃棒靠近，发生偏转，故D正确。D3下列叙述正确的是()ANH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心BCCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心CH2O是极性分子，分子中O原子处在2个H原子所连成的直线的中点DCO2是非极性分子，分子中C原子处在2个O原子所连成的直线的中点D4下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子是()A
14、CO2和CH4 BNH3和H2OCBF3和H2 DCS2和H2O2【解析】CO2和CH4中含有极性键，但结构对称，属于非极性分子，A正确；NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，H2O中含有极性键，空间结构为V形，都属于极性分子，B错误；BF3中含有极性键，但结构对称，属于非极性分子；H2中含有非极性键，结构对称，属于非极性分子，C错误；CS2中含有极性键，但结构对称，属于非极性分子；H2O2中含有极性键和非极性键，结构不对称，属于极性分子，D错误。AN25在HF、H2O、NH3、CO2、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
15、是_。(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_。CO2NH3CH4H2OHF【解析】(1)N2分子是由非极性键结合的非极性分子。(2)CO2是由极性键结合的直线形结构的非极性分子。(3)NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，属于极性分子。(4)CH4中含有极性键，空间结构为正四面体，正、负电荷中心重合，属于非极性分子。(5)H2O中含极性键，空间结构为V形，正、负电荷中心不重合，属于极性分子。(6)HF中含有极性键，氟的电负性最大，极性最大。
