2024-2025学年新教材高中化学第2章分子结构与性质第3节分子结构与物质的性质第1课时共价键的极性课件新人教版选择性必修2

第三节分子结构与物质的性质第一课时共价键的极性素养目标学习要点1.知道共价键可以分为极性键和非极性键,能利用电负性判断共价键的极性。2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,了解分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。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,形成“结构决定性质”的认知模型。两类共价键:极性键与非极性键。两种分子:极性分子和非极性分子。一种影响:键的极性对化学性质的影响。知识点一键的极性和分子的极性基础落实•必备知识全过关知识点一键的极性和分子的极性1.键的极性分类极性共价键非极性共价键成键原子一般为

元素的原子

一般为

元素的原子

共用电子对发生偏移,偏移程度越大,键的极性越强

偏移

成键原子的电性电负性较小的原子呈

,电负性较大的原子呈

电中性不同

同种

不发生

正电性(δ+)

负电性(δ-)

2.分子的极性

可理解为分子中有正电性和负电性这样的两性存在不重合

重合

3.分子极性的判断依据

判断依据分子特点分子极性化学键极性的向量和只含非极性键一般为

分子

含有极性键向量和等于零

分子

向量和不等于零

分子

正电中心和负电中心重合

分子

不重合

分子

非极性非极性极性非极性极性深度思考1.臭氧分子(O3)中的共价键是极性键还是非极性键?臭氧分子是极性分子还是非极性分子?提示

臭氧分子中的共价键是极性键,臭氧分子是极性分子。

2.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图所示:(1)分析H2O2分子中共价键的种类有哪些?(2)H2O2分子中正电、负电中心是否重合?H2O2属于极性分子还是非极性分子?提示

H2O2分子中H—O为极性共价键,O—O为非极性共价键。

提示

不重合。H2O2属于极性分子。

重难突破•能力素养全提升探究角度1

键的极性的判断例1下列关于共价键的叙述不正确的是(

)A.由不同元素原子形成的共价键一般是极性键B.由同种元素的两个原子形成的双原子分子中的共价键一定是非极性键C.化合物中不可能含有非极性键D.当O原子与F原子形成共价键时,共用电子对偏向F原子C解析

不同元素的原子吸引电子的能力不同,形成极性键;双原子分子中,同种元素的原子吸引电子的能力相同,形成非极性共价键,A、B项正确。某些化合物如Na2O2、H2O2中均含有非极性键,C项错误。F原子吸引电子的能力强于O原子,二者成键时共用电子对偏向F原子,D项正确。归纳总结极性键与非极性键的比较

项目极性键非极性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共用电子对偏向的原子显负价,偏离的显正价电中性成键元素一般是不同种非金属元素一般是同种非金属元素[对点训练1]下列共价键①H—H、②H—F、③H—O、④H—N中,键的极性由小到大的顺序正确的是(

)A.①②③④

B.④③②①C.①④③②

D.②③④①C解析

非金属元素的电负性越大,其原子与氢原子形成的共价键的极性越强。第二周期元素的电负性:N<O<F,则共价键的极性:H—N<H—O<H—F;共价键H—H是非极性键,因此键的极性由小到大的顺序是①④③②。探究角度2

分子极性的判断例2已知N、As都属于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,As在第四周期。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键间的夹角是107°。(1)N4分子的空间结构如图,它是一种

(填“极性”或“非极性”)分子。(2)AsH3分子与NH3分子的空间结构

(填“相同”“相似”或“不相似”),As—H键

(填“有”或“无”)极性,AsH3分子

(填“是”或“不是”)极性分子。

非极性相似有是(3)常温下,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解析

(1)N4分子是正四面体结构,是非极性分子。(2)NH3分子与AsH3分子空间结构相似,As—H键为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键;AsH3分子的空间结构为三角锥形,正电中心与负电中心不重合,为极性分子。(3)NCl3中N原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,该分子为三角锥形,a错误;N、Cl之间形成的键为极性键,b正确;NCl3分子中正电中心与负电中心不重合,故该分子为极性分子,c正确。【变式设问】(1)判断题目中N4分子中化学键的类型。(2)NH3与BF3均与题目中NCl3同为四原子分子,NH3与BF3是极性分子还是非极性分子?提示

N4分子中的N—N键为非极性共价键。

提示

NH3是极性分子,BF3是非极性分子。

思维建模分子的极性判断的方法(1)极性分子中一定有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键。(2)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异,与其他因素无关。[对点训练2](教材改编题)下列关于粒子结构描述不正确的是(

)A.C2H4是含有非极性键的非极性分子B.NH3是含有极性键的极性分子C.CH2Cl2和CCl4均是四面体结构的非极性分子D.BF3是含有极性键的非极性分子C解析

C2H4中既有C—H极性键,又有C═C非极性共价键,该分子是结构对称的平面形结构,是非极性分子,A正确;NH3中有N—H极性共价键,分子的空间结构为三角锥形,正负电中心不重合,为含极性键的极性分子,B正确;CCl4的空间结构为正四面体形,结构对称且正负电中心重合,为非极性分子,CH2Cl2呈四面体结构,但不是正四面体形,结构不对称,为极性分子,C错误;BF3分子的空间结构为平面正三角形,正负电中心重合,为含极性键的非极性分子,D正确。[对点训练3]中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法正确的是(

)A.H2O2中存在非极性共价键,是非极性分子B.反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成C.非极性分子中一定有非极性键,极性分子中一定有极性键D.H2O是非极性分子B解析

H2O2是极性分子,故A错误;反应Ⅰ是在催化剂作用下H2O生成H2和H2O2,涉及极性键H—O的断裂和非极性键H—H、O—O的形成,故B正确;分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关,分子中的正负电中心是否重合是判断分子极性的依据,中心重合是非极性分子,不重合是极性分子,如甲烷是极性键形成的非极性分子,故C错误;H2O是极性分子,故D错误。知识点二键的极性对化学性质的影响基础落实•必备知识全过关知识点二键的极性对化学性质的影响1.羧酸的酸性的衡量标准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2.键的极性对羧酸酸性的影响(1)三氟乙酸与三氯乙酸的酸性强弱酸性强弱三氟乙酸

三氯乙酸

原因电负性:F

Cl

↓极性:F—C

Cl—C

↓使得极性:F3C—

Cl3C—

↓导致羟基极性:三氟乙酸

三氯乙酸

>>>>>(2)甲酸、乙酸和丙酸的酸性强弱

酸性强弱甲酸

乙酸

丙酸

原因烷基(—R)是

基团,烷基越长

效应越大,使羧基中的羟基极性

,羧酸的酸性

。随着烷基加长,酸性差异越来越小

>>推电子推电子越小越弱深度思考已知金属钠与乙醇反应放出氢气的速率大于与1-丙醇(CH3CH2CH2OH)反应放出氢气的速率,请从键的极性的角度解释。提示

烷基是推电子基团,即将电子推向羟基,从而减小羟基的极性,一般地,烷基越长,推电子效应越大,1-丙醇中烷基比乙醇中长,其羟基的极性小,与氢气反应的速率小。

×××重难突破•能力素养全提升探究角度

键的极性对化学性质的影响例

根据键的极性对羧酸的酸性的影响,比较下列酸的酸性强弱(填“>”“<”或“=”):(1)乙酸

丁酸;

(2)三氯乙酸

三溴乙酸;

(3)三氯乙酸

二氯乙酸

氯乙酸。

>>>>解析

(1)烃基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基极性越小,其酸性越弱,乙酸>丁酸;(2)电负性越大使Cl3C—的极性大于Br3C—的极性,导致三氯乙酸中的羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+,其酸性越强,三氯乙酸>三溴乙酸;(3)电负性大的原子越多酸性越强,三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸。[对点训练1]下列羧酸的酸性最弱的是(

)A.CH3COOH B.CH2FCOOHC.HCOOH D.CHF2COOHA解析

根据与羧基(—COOH)相连的基团中共价键或基团的特点进行判断。—CH3是推电子基团,导致羧基中O—H的极性减小,酸性减弱,故酸性HCOOH>CH3COOH;F的电负性最大,C—F的共用电子对偏向F,通过传导作用,导致羧基中O—H的极性增大,酸性增强,F原子越多,酸性越强,故酸性CHF2COOH>CH2FCOOH>CH3COOH,故选A。[对点训练2]学以致用·随堂检测全达标12345题组1键的极性的判断1.无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”释放出氢原子,若点火氢原子就会在该种频率下持续燃烧,上述“结合力”实质是(

)A.π键

B.非极性共价键C.离子键 D.极性共价键D解析

一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,水分子是由H原子和O原子构成的,H原子和O原子之间存在极性共价键,“释放出氢原子”必须破坏水分子内的氢氧键,故“结合力”实质是极性共价键,故D正确。123452.下列物质的分子中既有σ键又有π键,并含有非极性键的是(

)①NH3

②N2

③H2O

④HCl

⑤C2H4

⑥C2H2A.②⑤⑥ B.①②⑤⑥C.①③④ D.②④⑥A解析

①NH3分子中只有N—H键;②N2分子中有氮氮三键,为非极性键,既有σ键又有π键;③H2O分子中只有O—H键;④HCl分子中只有H—Cl键;⑤C2H4分子中有碳碳双键,为非极性键,既有σ键又有π键;⑥C2H2分子中有碳碳三键,为非极性键,既有σ键又有π键;所以②⑤⑥分子中既有σ键又有π键,并含有非极性键。12345题组2键的极性对化学性质的影响3.苯酚()具有弱酸性,乙醇是非电解质,水是弱电解质,三种物质中都含有—OH,在这三种物质中,氢氧键的极性由强到弱的顺序是(

)A.苯酚>乙醇>水 B.乙醇>水>苯酚C.水>苯酚>乙醇 D.苯酚>水>乙醇D解析

苯酚具有弱酸性,说明苯酚分子结构中的—OH的极性较强,在水溶液中能够发生电离;水属于弱电解质,乙醇是非电解质,说明乙醇分子结构中的—OH的极性比水、苯酚弱,在有机反应中,氢氧键容易断裂的是苯酚,氢氧键的极性由强到弱的顺序是苯酚>水>乙醇。12345题组3分子极性的判断4.下列对分子极性及分子的空间结构的判断错误的是(

)选项ABCD化学式PCl3CS2SO2C