高二化学（人教版）学案选择性必修二第二章第三节第1课时共价键的极性

第三节分子结构与物质的性质学习目标重点难点1.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键;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,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;能根据分子结构的特点和键的极性判断分子的极性,并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。3.认识分子间存在相互作用,知道范德华力是常见的分子间作用力;能说明范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响,形成“结构决定性质”的基本观念。4.知道氢键是常见的分子间作用力;能说明氢键对物质熔点、沸点等性质的影响,能举例说明氢键对于生命的重大意义。5.初步认识分子的手性,了解手性分子在药物研究中的应用。重点极性分子和非极性分子的判断;分子间作用力及其对物质性质的影响。难点极性分子和非极性分子的判断;手性分子的概念。第1课时共价键的极性新知探究(一)——键的极性和分子的极性1.共价键的极性(1)极性键和非极性键的比较类型极性键非极性键成键原子由不同原子形成由相同原子形成共用电子对是否偏移共用电子对偏移共用电子对偏移成键原子电性电负性小的呈正电性(δ+);电负性大的呈负电性(δ)两原子都呈性

举例H—Cl、Cl—Cl、H—H[微点拨]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。两种成键元素电负性差值越大,键的极性越强。(2)极性键和非极性键的存在项目极性键非极性键物质类别共价化合物;部分离子化合物非金属单质;部分共价化合物;部分离子化合物实例H2SO4、KOH、NH4Cl等H2、C2H2、Na2O2等2.分子的极性(1)极性分子与非极性分子(2)分子极性的判断①填写下表:类型实例键的极性空间结构正负电荷中心是否重合分子极性X2H2、N2非极性键直线形重合分子

XYHCl、HBr键

直线形不重合分子

XY2(X2Y)CO2、CS2键

直线形重合分子

SO2键

V形不重合分子

H2O、H2S键

V形不重合分子

XY3BF3键

平面三角形重合分子

NH3键

三角锥形不重合分子

XY4CH4、CCl4键

正四面体形重合分子

②归纳总结a.只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多数是非极性分子。b.含有极性键的双原子分子都是极性分子。c.分子空间结构对称的是非极性分子,不对称的是极性分子。(3)判断ABn型分子极性的经验规律ABn型分子中,若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素原子的价电子数,则为非极性分子,否则为极性分子。如下表所示:分子式CO2CH4H2OSO2SO3PCl3PCl5中心原子化合价绝对值4424635价层电子数4466655分子极性非极性分子非极性分子极性分子极性分子非极性分子极性分子非极性分子应用化学已知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?[题点多维训练]1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)离子化合物中不可能存在非极性共价键()(2)共价化合物中一定存在极性共价键()(3)非极性分子只能是双原子单质分子()(4)以极性键结合的分子一定是极性分子()(5)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子()(6)非极性分子中,一定含有非极性共价键()(7)极性分子中不可能含有非极性键()2.下列跟氢原子形成的极性键最强的原子是()A.F B.ClC.Br D.P3.三氯化氮NCl3是一种黄色油状液体。下列关于三氯化氮的说法正确的是()A.NCl3分子是极性分子B.分子中不存在孤电子对C.分子中N—Cl是非极性键D.NCl3分子结构呈平面三角形4.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。

新知探究(二)——键的极性对化学性质的影响1.键的极性对化学键的稳定性的影响(1)共价键的极性越强,键的活泼性也越强,容易发生断裂,易发生相关的化学反应。(2)成键元素的原子吸引电子能力越强,电负性越大,共价键的极性就越强,在化学反应中该分子的反应活性越强,在化学反应中越容易断裂。2.羧酸的酸性大小与分子的组成和结构的关系羧酸的酸性可用pKa(pKa=lgKa)的大小来衡量,pKa越小,酸的电离常数越大,酸性越强。不同羧酸的pKa如表所示。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)0.23(1)上表中,不同羧酸的酸性从上到下如何变化?(2)三氟乙酸和三氯乙酸哪个酸性强?原因是什么?(3)甲酸和乙酸哪个酸性强?原因是什么?[题点多维训练]1.下列羧酸的酸性最弱的是()A.CF3COOH B.CHCl2COOHC.CH3CH2COOH D.CH2BrCOOH2.下列各物质的酸性强弱关系正确的是()A.CH2Cl—COOH>CHCl2—COOHB.CCl3—COOH<CFCl2—COOHC.CH3—CF2—COOH>CHF2—COOHD.C17H35—COOH>C4H9—COOH3.下列说法中正确的是()A.羧酸的pKa(pKa=lgKa)越大,其酸性越强B.CF3COOH的酸性大于CCl3COOH,这与F、Cl元素的电负性大小有关C.CHCl2COOH的酸性大于CCl3COOH,这与Cl原子的数目有关D.烷基(R—)是推电子基团,随着烷基加长,羧酸的酸性差异越来越大4.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸(CH2ClCOOH)的酸性强于CH3COOH,这是因为—Cl是一种强吸电子基团,能使羧基中的羟基上的H原子具有更大的活泼性,有的基团属于推电子基团,能减弱羧基中的羟基上H原子的活泼性;这些作用统称为“诱导效应”。试依据上述规律填空:(1)HCOOH显酸性,而H2O显中性,这是由于HCOOH分子中存在(填“吸”或“推”)电子基团,这种基团是。

(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH分子中存在(填“吸”或“推”)电子基团,这种基团是。

(3)—C6H5也属于吸电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性(填“强”或“弱”)。

(4)下列酸中:CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH,酸性最强的是。

|归纳拓展|羧酸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卤素原子个数相同时,卤素原子的电负性数值越大,酸性越强。②同种卤素原子数目不同时,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的加长,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数越少,羧基个数越多,酸性越强。课下请完成课时跟踪检测(十二)第三节分子结构与物质的性质第1课时共价键的极性新知探究(一)1.(1)发生不发生电中2.(2)①非极性极性极性极性非极性极性极性极性极性10极性11非极性12极性13极性14极性15非极性[应用化学]1.提示:H2O2分子中H—O为极性共价键,O—O为非极性共价键。2.提示:不重合。H2O2属于极性分子。[题点多维训练]1.(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×2.选A成键的两原子的电负性差值越大,极性越强,F的电负性最大,则跟氢原子形成的极性键最强。3.选A三氯化氮为三角锥形,结构不对称,正负电荷中心不能重合,是极性分子,故A正确,D错误;NCl3的电子式为︰Cl‥‥︰N︰Cl‥‥︰‥︰Cl‥‥︰,N上还有一个孤电子对,故B错误;N和Cl是两种不同的原子4.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。答案:(1)N2(2)CO2(3)NH3(4)CH4(5)H2O(6)HF新知探究(二)2.(1)提示:从上到下酸性依次增强。(2)提示:三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的,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。(3)提示:甲酸的酸性大于乙酸的,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。[题点多维训练]1.选CCH3CH2—是推电子基团,导致羧酸的酸性减弱。2.选B氯原子的电负性大,C—Cl的极性大,C—Cl越多,使O—H的极性越强,酸性越强,A错误;电负性:F大于Cl,极性:F—C大于C—Cl,使O—H的极性越强,酸性越强,F—C越多,酸性越强,B正确,C错误;烷基属于推电子基团,含碳原子越多,推电子能力越强,O—H的极性越弱,羧酸的酸性越弱,D错误。3.选B由pKa=lgKa,Ka=10−pKa,pKa越大,Ka越小,羧酸的酸性越弱,A错误;羧酸R—COOH中,R—结构极性越强,羧基在水溶液中电离能力越强,电负性:F>Cl,则F—C的极性大于Cl—C的极性,则F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致羧基电离出氢离子程度:前者大于后者,则CF3COOH的酸性大于CCl3COOH的酸性,B正确;因为Cl的非金属性较强,吸引电子对的能力强,使得羟基O—H的极性增强,易电离出H+,则酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH,C错误;烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性变小,羧酸的酸性越弱,4.解析:(1)HCOOH显酸性,H2O呈中性,说明HCOOH分子中存在强吸电子基团,能使羧基中的羟基上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性强于水,HCOOH中含有—CHO,属于