2-3-1共价键的极性学案高二化学人教版选择性必修2

分子结构与物质的性质第1课时共价键的极性学习目标：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、预习（阅读教材，完成学案）二、合作探究深度学习三、聚焦展示学习目标一、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共用电子对共用电子对偏向的原子共用电子对偏移成键原子电性成键元素一般是非金属元素非金属元素举例H—Cl、Cl—Cl、H—H说明：(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δ－表示)，电负性小的原子呈正电性(用δ＋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。2．分子的极性(1)极性分子与非极性分子(2)含键的双原子分子是极性分子，含键的双原子分子是非极性分子。(3)判断ABn型分子的极性①完成下表：分子CO2SO2NH3BF3CH4空间结构直线形V形三角锥形平面正三角形正四面体形正、负电中心是否重合重合不重合不重合重合重合分子的极性分子分子分子分子分子②认真研究①中各分子中心原子的化合价，寻找中心原子的化合价与分子极性的关系。提示：中心原子的化合价呈最高价的ABn型分子为非极性分子，否则为极性分子。(4)探究判断下列分子是极性分子还是非极性分子。①P4(白磷)②CH2=CH2③CH≡CH④C2H5OH⑤极性分子：________(填序号，下同)；非极性分子：____________。(5)．键的极性与分子极性有何关系？提示①只含有非极性键的分子一定是分子，如P4。②含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的，则为分子，否则为分子。③注意：含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)；极性分子中不一定只含有极性键(如CH3CH2OH)。(6)．臭氧是极性分子还是非极性分子？从结构上如何理解？针对训练1．下列叙述正确的是()NO、N2O、NO2、NH3都是非极性分子B．SO2、SO3、BCl3都是非极性分子C．H2O、NH3都是极性分子，分子中的O—H比N—H的极性强D．PCl5、NCl3、SO3、BF3、CCl4都是非极性分子2．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．①②③④⑥B．①④⑤⑥C．③④⑥ D．④⑥学习目标二、键的极性对化学性质的影响羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，羧酸的酸性可用pKa(pKa＝－lgKa)的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。根据课本下表，回答问题：羧酸pKa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)0.231.三氟乙酸和三氯乙酸哪个酸性强？原因是什么？2．甲酸和乙酸哪个酸性强？原因是什么？3．三氟乙酸(CF3COOH)的酸性远强于乙酸(CH3COOH)的原因是什么？针对训练3．下列物质中，酸性最强的是()A．HCOOHB．HOCOOHC．CH3COOH D．C6H13COOH4．下列几种有机羧酸中，按酸性由强到弱的顺序排列正确的是()①乙酸(CH3COOH)②氯乙酸(CH2ClCOOH)③三氯乙酸(CCl3COOH)④三氟乙酸(CF3COOH)A．②①④③B．①②③④C．④③②① D．③②④①四、教师归纳总结1.键的极性对物质的化学性质有重要影响由于不同的成键原子间电负性的差异，共用电子对会发生偏移，偏移的程度越大，即共价键的极性越强，在反应中越容易断裂。2．羧基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①含相同个数的不同卤素原子的羧酸，卤素原子的电负性数值越大，羧酸的酸性越强。②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)只含烷基的一元羧酸的酸性随着烷基加长，酸性的差异越来越小。(3)只含烷基的多元羧酸的酸性烷基所含碳原子数越少，羧基个数越多，酸性越强。五、课堂测评5．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法错误的是()A．SF6是由极性键构成的非极性分子B．32gS8分子中含有0.125molσ键C．C2H2是既有极性键又有非极性键的非极性分子D．S8中S原子的杂化方式为sp3杂化6．下列物质中，酸性最强的是()A．CH2ClCOOHB．CH2FCOOHC．CHF2COOH D．CHBr2COOH7．近年来，利用电化学催化方法进行CO2转化的研究引起了世界范围内的高度关注。如图是以Cu作为催化剂时CO2转化为甲酸的反应过程，下列有关说法不正确的是()A．过程①说明在催化剂作用下，O—C—O之间形成了一种特殊的化学键B．过程②和③吸收了能量并形成了O—H和C—HC．CO2和HCOOH中均只含有极性共价键D．1molCO2完全转化为甲酸需得到2mole－8．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：(1)以非极性键相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________。(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________。附加题（做在学案上，不上答题卡）9．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d．因N—Cl的键能大，故NCl3稳定第1课时共价键的极性答案学习目标一、键的极性和分子的极性1①完成下表：分子CO2SO2NH3BF3CH4分子的极性非极性分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子(4)提示：④①②③⑤(5)①非极性②非极性，极性。(6)．O3是极性分子；臭氧分子的空间结构与水分子的相似，由于中心氧原子有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大，故臭氧分子中的共价键是极性键，中心氧原子呈正电性，端位的两个氧原子呈负电性，故其分子具有微弱的极性。针对训练1．答案C2．答案D解析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，正负电中心不重合，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，正负电中心重合，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，正负电的中心不重合，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，正负电中心重合，为非极性分子，故正确。学习目标二、键的极性对化学性质的影响1.提示：酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸，原因是氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C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．提示：酸性：甲酸＞乙酸，原因是烷基(R—)是推电子基团，烷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。3．提示：由于F的电负性较大，—CF3是吸电子基团，使羧基中羟基的极性更大，更易电离出H＋。针对训练3．答案A解析推电子效应：—C6H13＞—CH3＞—H，HOCOOH是碳酸，故酸性：HCOOH＞CH3COOH＞HOCOOH＞C6H13COOH。4．答案C解析由于电负性：F＞Cl＞H，则键的极性：C—F＞C—Cl＞C—H，故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强；乙酸中羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱。酸性强弱顺序：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH，C正确。5．答案B解析SF6分子中含有硫氟极性键，分子的空间结构为对称的正八面体结构，属于非极性分子，故A正确；S8分子中每个硫原子与2个硫原子形成σ键，每个σ键为2个硫原子所共有，则每个硫原子形成σ键的数目为2×eq\f(1,2)＝1，则32gS8分子中含有σ键的物质的量为eq\f(32g,256g·mol－1)×8×1＝1mol，故B错误；C2H2分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键，分子的空间结构为对称的直线形，属于非极性分子，故C正确；S8分子中硫原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，故D正确。6．答案C解析电负性：F＞Cl＞Br，则酸性最强的是CHF2COOH。7．答案B解析过程①中碳氧双键断裂，O—C—O之间形成了一种特殊的化学键，故A正确；化学键的形成要放出能量，故过程②和③放出了能量并形成了O—H和C—H，故B错误；不同种原子之间形成的共价键为极性共价键，故CO2和HCOOH中均只含有极性共价键，故C正确；二氧化碳转化为甲酸时，碳元素化合价由＋4价变为＋2价，故1molCO2完全转化为甲酸需得到2mole－，故D正确。8．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、负电中心重合的为非极性分子，不重合的为极性分子。附加题（做在学案上，不上答题卡）9．答案(1)非极性(2