【高中化学】分子的性质 2022-2023学年高二化学同步课件（人教版2019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和分子的极性●教学地位本节课在选修2中的地位非常突出，它起到了承上启下的作用，上连必修1化学键，下连原子晶体、分子晶体，特别是分子晶体中熔沸点比较。本节课在选修2中的难度不大，但其中的分子间作用力是高考的热点。【课程目标】1.能从共用电子对是否发生偏移的角度认识键的极性的实质是成键原子分别带正电和负电。2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子。3.知道分子极性和分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。知识回顾问题1、写出H2、O2、N2、CH4、HCl、CO2、H2O、NH3的电子式和结构式。问题2、共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同？即共用电子对是否偏移?电子式结构式电子式结构式不发生偏移发生偏移极性共价键一、共价键的极性（一）键的极性Cl—ClCl2非极性共价键希腊字母大小写δ+H—ClHClδ-1.03.03.03.0H-Cl键为极性键的动画演示一、共价键的极性（一）键的极性非极性键极性键→共用电子对发生偏移的共价键（不相同非金属原子间成键）→共用电子对不发生偏移的共价键（相同非金属原子间成键）存在共价化合物(如HCl、H2O等)和部分离子化合物(如NaOH等)中存在非金属单质(如P4、O2等)和部分共价化合物(如H2O2中O-O等)中一、共价键的极性（一）键的极性非极性键极性键→还可以从电负性角度理解非极性键极性键:不同种原子电负性不同，夺电子能力不同，共用电子对不在两原子正中间，发生偏移。:同种原子电负性相同，夺电子能力相同，共用电子对刚好在两原子正中间，不发生偏移。→一般地，电负性差值小于1.7为共价键，大于1.7为离子键，且电负性差值越大，键的极性越大。如：H-F>H-Cl>H-Br>H-I→极性键两侧的原子，电负性小的原子带正电性(δ+),电负性大的原子带负电性(δ-)→共用电子对发生偏移的共价键（不相同非金属原子间成键）→共用电子对不发生偏移的共价键（相同非金属原子间成键）练习：指出下列微粒中的共价键类型1、N22、SiH43、CS24、H2O25、O22-6、OH-非极性键极性键极性键(H-O-O-H)极性键非极性键非极性键极性键H2O极性分子非极性分子δ-δ+CO2δ-δ+δ-极性分子:分子中正电中心和负电中心不重合非极性分子:分子中正电中心和负电中心重合1、概念（二）分子的极性正电中心和负电中心不重合正电中心和负电中心重合δ+P52注意：离子化合物没有分子，分子内部不含离子键+—常见的极性分子和非极性分子如何判断分子的极性？P52非极性分子极性分子非极性分子极性分子极性分子2.分子极性的判断③含有极性键的多原子分子，立体构型对称的是非极性分子；立体构型不对称的是极性分子。（二）分子的极性①只含有非极性键的分子一定是非极性分子，如O2、H2、P4、C60。②含有极性键的双原子分子都是极性分子，如HCl、HF、HBr、CO。（1）化学键的极性的向量和是否等于零（2）正电中心和负电中心是否重合

判断方法：即，对于双原子分子，键有极性，分子有极性注意：键的极性具有方向性，由正电荷中心指向负电荷中心δ-δ+δ-CO2在ABn分子中，A-B键看作AB原子间的相互作用力，根据中心原子A所受合力是否为零来判断，F合=0，为非极性分子，F合≠0，为极性分子即当分子中各个键的极性的向量和=0为非极性分子，向量和≠0为极性分子C=O键是极性键，但从分子总体而言CO2是直线型分子，两个C=O键是对称排列的，两键的极性互相抵消(

F合=0)，∴整个分子电荷分布均匀，没有极性，是非极性分子F1F2F合=0105ºF1F2F合≠0O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是V形构型，两个O-H键的极性不能抵消（F合≠0），∴整个分子电荷分布不均匀，是极性分子H2ONH3

三角锥型,不对称，3个N-H的极性的向量和≠0，键的极性不能抵消，是极性分子BF3

平面正三角形，对称，键的极性互相抵消(

F合=0)

，是非极性分子109º28'

正四面体型，对称结构，4个C-H键的极性的向量和等于零(

F合=0)，键的极性互相抵消，是非极性分子CH4分子的空间结构完全对称直线形平面{正三角}形正四面体……总结：分子的空间结构不完全对称V形三角锥形四面体……H2O、H2S、SO2CO2、CS2、BeCl2、C2H2BF3、SO3、C2H4、苯CCl4CH4CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3NH3、PCl3、NF3极性分子SiCl4非极性分子注意:HCN分子虽然直线形，但由于电荷分布不对称，是极性分子。PCl5三角双锥形、SF6正八面体形等电荷分布完全对称，均为非极性分子③含有极性键的多原子分子，立体构型对称的是非极性分子；立体构型不对称的是极性分子。直线形平面{正三角}形正四面体……V形三角锥形四面体……H2O、H2S、SO2CO2、CS2、BeCl2、C2H2CCl4CH4CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3NH3、PCl3、NF3极性分子SiCl4中心原子无孤电子对且键长相等中心原子有孤电子对或无孤电子对但键长不同总结：③含有极性键的多原子分子，立体构型对称的是非极性分子；立体构型不对称的是极性分子。BF3、SO3、C2H4、苯非极性分子2.分子极性的判断（二）分子的极性④多原子分子(原子数≥3)的中心原子无孤电子对且键长相等的是非极性分子，如CS2、BF3、SO3、CH4；中心原子有孤电子对或无孤电子对但键长不同的是极性分子，

如H2S、SO2、NH3、PCl3。⑤根据化合价判断：判断ABn型分子极性的经验规律：当|中心原子化合价|=价电子数(最外层电子数)时，中心原子无孤对电子。|中心原子化合价|=价电子数(最外层电子数)，则为非极性分子；|中心原子化合价|≠价电子数(最外层电子数)，则为非极性分子。2.分子极性的判断（二）分子的极性⑤根据化合价判断：判断ABn型分子极性的经验规律：分子|中心原子化合价|中心原子价电子数分子极性|中心原子化合价|≠价电子数(最外层电子数)，则为非极性分子。|中心原子化合价|=价电子数(最外层电子数)，则为非极性分子；BF3CO2PCl5SO3SF6NH3SO233445566663546非极性非极性非极性非极性非极性极性极性H2Cl2HFHCl判断分子的极性CCl4NH3CH4BF3非极性分子非极性分子极性分子极性分子非极性分子H2Cl2HFHCl判断分子的极性CCl4NH3CH4BF3同种原子构成的双原子分子是非极性分子不同原子构成的双原子分子是极性分子H2Cl2HFHCl判断分子的极性CCl4NH3CH4BF3相同原子构成的多原子分子大多是非极性分子(O3例外)含有极性键的多原子分子，立体构型对称的是非极性分子；立体构型不对称的是极性分子。【资料卡片】P53臭氧是一种重要物质。大气高空的臭氧层；保护了地球生物的生存；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……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，臭氧分子有极性，但很微弱。仅是水分子的极性的28%。其中心氧原子是呈正电性的，而端位的两个氧原子是呈电负性的。臭氧是极性分子δ-δ+δ-键的极性和分子的极性的关系分子的极性分子的空间结构共价键的极性正负电荷中心是否重合决定决定→极性分子与非极性分子并不取决于分子内部是极性键还是非极性键，而是取决于分子的对称性(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)。①稀有气体分子是非极性分子，但不含共价键②臭氧是极性分子，共价键为极性键③H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子1.下列说法正确的是A.含有非极性键的分子一定是非极性分子B.非极性分子中一定含有非极性键C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D.两个原子之间共用两对电子对，形成的化学键一定有极性C理解应用2.下列叙述正确的是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A理解应用理解应用3.下列能跟氢原子形成最强极性键的原子是A.F

B.Cl

C.Br

D.PA解析成键的两原子的电负性差别越大，极性越大，F的电负性最大，则跟氢原子形成的是最强极性键。4.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是A.CH4和Br2

B.NH3和H2OC.H2S和CCl4

D.CO2和HCl5.X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定是极性分子的是A.XY4

B.XY3C.XY2

D.XYA理解应用B表面活性剂和细胞膜科学•技术•社会P53一类有机分子，一端有极性（亲水基团），另一端非极性（疏水基团）1、什么是表面活性剂？2.简要回答表面活性剂的去污原理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。亲水基疏水基胶束烷基磺酸根离子3、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。表面活性剂分散在水表面形成一层疏水基团朝空气的单分子层。细胞和细胞膜是双分子膜，由大量两性分子组装而成。由于细胞膜的两侧是水溶液，而两性分子膜的头基是极性基团、尾基是非极性基团4、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列？表面活性剂和细胞膜科学•技术•社会表面活性剂和细胞膜科学•技术•社会P532.键的极性对化学性质的影响P542Na＋2H2O

=2NaOH＋H2↑钠和水的反应钠和乙醇的反应为什么钠和水的反应比钠和乙醇的反应剧烈？2Na＋2CH3CH2OH2CH3CH2ONa＋H2↑HOHC2H5OHδ+δ-δ+δ-乙醇分子中的C2H5—是推电子基团，使得乙醇分子中的电子云向着远离乙基的方向偏移，羟基的极性比水分子中的小，因而钠和乙醇的反应不如钠和水的剧烈2.键的极性对化学性质的影响P54分子结构化学键的极性物质的化学性质2.键的极性对化学性质的影响CH3COOHCH3COO-+H+Ka＝

c(CH3COO-)∙

c(H+)c(CH3COOH)pKa＝-lgKapKa越小，酸性越强2.键的极性对化学性质的影响分析表2-6中pKa数据的变化规律及原因【思考与交流】酸性增强【思考1】甲酸、乙酸、丙酸酸性为何依次减弱？CH3OHδ+δ-OCC2H5OHδ+δ-OCHOHδ+δ-OC→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。【思考1】→烃基是推电子基团甲酸的酸性大于乙酸,烃基（符号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

羧酸的酸性越弱随着烃基加长，酸性的差异越来越小烃基(符号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。所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸分析表2-6中pKa数据的变化规律及原因【思考与交流】酸性增强【思考2】氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸酸性为何依次增强？CH2OHδ+δ-OCClCH3OHδ+δ-OC【释疑解惑】CHOHδ+δ-OCClClCOHδ+δ-OCClClCl由于氯的电负性较大，极性：Cl3C-＞Cl2CH-＞

ClCH2-导致三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出H+，酸性最强。分析表2-6中pKa数据的变化规律及原因【思考与交流】酸性增强【思考3】为何三氟乙酸酸性强于三氯乙酸？三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸F的电负性Cl的电负性>

F-C的极性Cl-C的极性>

F3-C的极性Cl3-C的极性>

三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大

三氟乙酸更容易电离出氢离子

三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸,这是由于氟的电负性大于氯的电负性,C—F键的极性大于C—Cl键,导致羧基中的O—H键的极性更大,更易电离出氢离子。据此,酸性关系:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH羧酸的酸性与分子的组成和结构的关系与羧酸(—COOH)相连的C—X(X为卤素原子)的极性越大，羧酸的酸性越大；C—X的数量越多，羧酸的酸性越大，如酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH；CCl3COOH＞CHCl2COOH＞CH2ClCOOH。烃基越长，羧酸的酸性越小，如酸性：C2H5COOH＜CH3COOH＜HCOOH。【归纳小结】课堂检测1.下列物质中，酸性最强的是A.HCOOH B.HOCOOHC.CH3COOH D.C6H13COOHA解析推电子效应：—C6H13＞—CH3＞—H，HOCOOH是碳酸，

故酸性：HCOOH＞CH3COOH＞HOCOOH＞C6H13COOH。2．下列关于羧酸酸性说法错误的是(

)A．羧酸羧基可电离出H＋而呈酸性B．羧酸的酸性可用pKa＝－lgKa的大小来衡量C．羧酸pKa越大，酸性越强D．三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸课堂检测C课堂检测3.试比较下列有机酸的酸性强弱。①CF3COOH

②CCl3COOH

③CHCl2COOH

④CH2ClCOOH

⑤CH3COOH

⑥CH3CH2COOH答案①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥分子结构修饰三氯蔗糖

不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到新的分子，分子被修饰后，其性质也可以发生显著的变化

科学•技术•社会P55【课堂小结】判断正误：正确的画“√”，错误的画“×”。(1)极性分子中不可能含有非极性键(

)(2)离子化合物中不可能含有非极性键(

)(3)非极性分子中不可能含有极性键(

)(4)极性分子中一定含有极性键(

)(5)H2O、CO2、CH4都是非极性分子(

)××××√1．下列说法正确的是(

)A．键的极性对物质的化学性质无影响B．pKa越小酸性越弱C．pKa越小酸性越强D．烃基越长推电子效应越小C2.用一带静电的玻璃棒靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示。试分析A、B两种液体分子的极性，下列说法正确的是(

)BA．A是极性分子，B是非极性分子B．A是非极性分子，B是极性分子C．A、B都是极性分子D．A、B都是非极性分子3.人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中，正确的是(

)A．分子中只含有极性键B．分子中只含有非极性键C．分子中含有π键D．分子中既含有极性键又含有非极性键D4.下列叙述正确的是(

)A．离子化合物中不可能存在非极性键B．非极性分子中不可能既含有极性键又含有非极性键C．非极性分子中一定含有非极性键D．不同非金属元素的原子之间形成的化学键都是极性键D5.下列关于粒子结构的描述不正确的是(

)A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是正四面体结构的非极性分子D．1molD216O中含中子、质子、电子各10NA(设NA代表阿伏加德罗常数的值)C6.NH3、H2S等是极性分子，CO2、BF3、CCl4等是含极性键的非极性分子。根据上述实例可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是(

)A．分子中不能含有氢原子B．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量C．在ABn分子中A原子没有孤电子对D．分子中每个共价键的键长应相等C7.①PH3分子的空间