【课件】共价键的极性++课件2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章分子结构与性质第三节分子结构与物质的性质学习目标1.掌握共价键可分为极性共价键和非极性共价键。2.区分极性分子和非极性分子，了解分子极性与分子中键的极性及分子空间结构密切相关;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性质及其应用作出解释。2.3.1共价键的极性教材内容：P52-55

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，其分子有极性，但很微弱，仅是水分子的极性的28%。臭氧分子中的共价键是极性键，其中心氧原子是呈正电性的，而端位的两个氧原子是呈负电性的。由于臭氧的极性微弱，它在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度。教材：P53资料卡片为什么臭氧是极性分子？1.了解臭氧的作用2.了解臭氧的空间结构臭氧是极性分子【情境导入】

极性分子和非极性分子实验新课引入共价键的类型按照不同的分类方法,可将共价键分为不同的类型:（1）按共用电子对数目单键：如H-H键双键：如C=C键三键：如N≡N键（2）按共用电子对是否偏移非极性键：如Cl-Cl键极性键：如H-Cl键（3）按原子轨道的重叠方式σ键π键σ键可以独立存在,π键不能单独存在知识回顾

成键双方吸引电子能力相同，共用电子对不发生偏移,电荷分布均匀——非极性共价键成键双方吸引电子的能力不相同，共用电子对发生偏移，电荷分布不均匀——极性共价键HHHClXδ+δ-由于共用电子对发生偏移时，使化学键产生了呈正电性(δ+)和呈负电性(δ-)两极。1.共价键的分类（按共用电子对是否偏移）2.极性的表示方法——极性向量

极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处负电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里，正负电荷的中心是重合的。电负性：

2.13.0H—ClH2、O2、Cl2等一、键的极性

4.键的极性的判断方法（1）根据组成元素

（2）根据共用电子对是否偏移

（3）根据元素的电负性

同种元素：A—A型为非极性键（特例O3）不同种元素：A-B型为极性键共用电子对有偏移为极性键共用电子对无偏移为非极性健成键原子电负性相同，为非极性键（特例O3）成键原子电负性不同，为极性键3.极性的影响因素（1）电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强（2）共用电子对偏移程度越大，键的极性越强共价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。指出下列物质中的共价键类型1、O22、CH43、CO24、H2O25、Na2O26、NaOH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对点训练根据共用电子对是否偏移(或电荷分布是否均匀)，共价键有极性键、非极性键之分。以共价键结合的分子是否也有极性分子、非极性分子之分呢？H2Oδ-δ+1.极性分子：分子中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(δ+)，另一部分呈负电性(δ-)的分子是极性分子。2.非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合的分子是非极性分子。δ+δ++-正电中心和负电中心不重合;电荷分布不均匀、结构不对称δ+δ-δ-CO2±正电中心和负电中心重合;电荷分布均匀、结构对称分子极性可用极性向量进行判断:若矢量和为零，为非极性分子;极性向量的矢量和指向的一端，说明该处负电荷更为集中，为极性分子。二、分子的极性（1）单原子分子

稀有气体——非极性分子(不含共价键)

（2）双原子分子化合物——极性分子单

质——非极性分子（O3除外）取决于原子间的共价键是否有极性HClHClδ+δ-ClClClCl3.分子的极性判断方法共用电子对偏向Cl原子，极性向量矢量和指向Cl原子，故Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀以极性键结合的双子原分子为极性分子。以非极性键结合的双原子分子均为非极性分子。2个Cl原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，极性向量矢量和为零，整个分子的电荷分布均匀

含有极性键的分子一定是极性分子吗？一般情况下，只含非极性键分子均为非极性分子；三原子分子:CO2δ+δ-δ-δ-F1F2F合=0(3)多原子分子(ABn型)C=O键是极性键，CO2是直线形、对称分子，两个C=O键的极性互相抵消(F合=0)，∴整个分子没有极性，电荷分布均匀，是非极性分子①向量和法(合外力法)根据分子中各个键的极性向量和是否等于零来判断。极性向量和为零则为非极性分子，极性向量和不为零则为极性分子。在ABn分子中，A-B键看作相互作用力，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（极性抵消），F合≠0，为极性分子（极性不抵消）三原子分子:H2OO-H键是极性键，分子V形不对称，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δ-δ+δ+δ+F1F合≠0F2非极性分子极性分子δ+δ-δ+δ+δ+F合≠0三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，是极性分子四原子分子:BF3δ+δ-δ-δ-δ-F1F2F3F合=0平面三角形，对称，键的极性互相抵消(F合=0)，是非极性分子非极性分子四原子分子:NH3极性分子非极性分子δ+δ-δ+δ+δ+δ+五原子分子:CH4F合分子极性分子空间结构键的极性小结F合=0极性向量合成法判断正负电中心是否重合化学键的极性向量和为零的分子是非极性分子；F2F1F合≠0HC≡N:键长、键角化学键的极性向量和不为零，分子是极性分子；正四面体型，对称结构，C-H键的极性互相抵消(F合=0)，非极性分子化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2化合价绝对值价层电子数分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性33445566663425中心原子A的化合价的绝对值≠价电子数极性分子=价电子数(主族序数)非极性分子(3)多原子分子(ABn型)②中心原子化合价法③空间结构对称法:分子类型价电子对数空间结构分子极性代表物A2ABAB2AB3AB42+02+12+2直线形V形V形非极性分子极性分子极性分子CO2、CS2SO2、H2O、H2S3+03+1平面正三角形三角锥非极性分子极性分子BF3、AlCl3NH3、PCl34+0正四面体非极性分子CH4、CCl4直线形非极性分子极性分子O2、H2HF、COσ键电子对数价层电子对数

VSEPR模型孤电子对数空间结构非中心对称中心对称非极性分子极性分子经验规律：若中心原子有孤对电子，则为极性分子；若无孤对电子，则为非极性分子。HCN，CHnX4-n等中心原子孤电子对数为0但属于极性分子(类别与上表不同，上述方法不适用)。图2-18常见的极性分子和非极性分子

(1)以下双原子分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子?H2O2Cl2HCl(2)上述九种物质中含非极性共价键的物质有哪些?(3)图2-18九种物质中，哪些是非极性分子？哪些是极性分子？HCl是极性分子，H2

、O2、

Cl2是非极性分子

教材：P52P4中的P—P为非极性共价键，C60中的C—C为非极性共价键P4、C60、CO2、BF3、CH4为非极性分子HCN、H2O、NH3、CH3Cl为极性分子思考与讨论H2O2分子结构呈

形，分子中正电中心和负电中心

重合，是由

键和

键构成的为性分子。O3中的化学键为

。O均采用

杂化，分子结构呈

形，分子中正电中心和负电中心

重合，为

分子。极性键

极性

极性

“半开书页”V不δ+δ-δ-sp2不注意：由同种元素组成的非金属单质分子不一定是非性分子。非极性

极性

思考与讨论电子云密度大电子云密度小水分子的表面静电势图颜色表示静电势的数值：越接近红色，代表电子云密度越大越接近蓝色，代表电子云密度越小结论：水分子存在带正电荷的正极和带负电荷的负极。四氯化碳分子中无正极和负极之分。情景再现现象：水流发生偏转，四氯化碳液流无变化1.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。下列说法正确的是(

)A.可能A是CH3COOH,B是H2OB.可能A是苯,B是H2OC.可能A、B分别为苯、CCl4D.可能A、B分别为CCl4、CHCl3BD对点训练(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。()(6)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。()(7)以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子。()(8)非极性分子只能是双原子单质分子。()(9)非极性分子中一定含有非极性共价键。()(10)同种元素之间的共价键一定是非极性键。（）(11)H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子。()××√

×

×

×√对点训练2.正误判断:×××

√3.在HF、H2O、NH3、CS2、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____。N2CS2NH3CH4H2OHF对点训练1.只含非极性键的双原子分子或多原子分子一定是非极性分子（O3是极性键的极性分子）

如：O2、H2、P4、C60、S82.由极性键形成的双原子分子都是极性分子。如：HCl、HF、HBr3.含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为非极性分子，

否则为极性分子。4.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。例如CH4是非极性分子，只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。5.判断ABn型分子极性的经验规律：①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素的价电子数(主族序数/原子最外层电子数)，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。②中心原子A没有孤对电子（直线形，平面正三角形，正四面体形），则为非极性分子，若无孤电子对，则为非极性分子。

如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。分子不带电（不管是极性分子还是非极性分子）分子的极性的判断以极性键结合的多原子分子，判断分子的极性，一定要结合分子的立体构型来看。方法：对于ABn型分子，当其空间构型是高度对称的结构时，分子的正负电荷中心能够重合，故为非极性分子（如CO2、BF3、CH4等等）；当分子的空间构型不是高度对称结构，例如只有对称轴而无对称中心时，为极性分子（如H2O、SO2、NH3等等）。小结共价键极性键非极性键空间不对称极性分子双原子分子：HCl、NO、COV型分子：H2O、H2S、SO2三角锥形分子：NH3、PH3非正四面体：CHCl3

特别地：H2O2、O3非极性分子单质分子：Cl2、N2、P4、O2直线形分子：CO2、CS2、C2H2正三角形：SO3、BF3正四面体：CH4、CCl4、SiF4空间对称小结补充：乙烯、苯（均为平面形）、异戊烷

都是含有极性键的非极性分子；

甲醛是极性分子。键的极性对化学性质的影响

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。有机羧基的酸性大小与分子组成和结构的关系：1.只含烃基的一元羧酸的酸性2.含卤素原子的一元羧酸的酸性①含不同数目的同种卤素原子的羧酸的酸性②含相同个数的不同卤素原子的羧酸的酸性共价键的极性还与相邻基团有关硝基使O—H共用电子对靠近硝基，我们把像硝基这样的基团称为吸电子基团。甲基使O—H共用电子对远离甲基，我们把像甲基这样的基团称为推(给)电子基团。对于有机羧酸，R的吸电子能力越强，O—H极性增强，更容易电离，酸性增强！R的推电子能力越强，O—H极性减弱，更不容易电离，酸性减弱！三、分子键的极性对化学性质的影响NO2>CN>F>Cl>Br>I>CC>OCH3>OH>C6H5>C=C>H常见的吸电子基团：常见的推电子基团(CH3)3C>(CH3)2C>CH3CH2>CH3>H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为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？

烃基(符号R—)是推电子基团，使O—H键极性变小，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，O—H越难断开，羧酸的酸性越弱。所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸随着烃基加长，酸性的差异越来越小1.只含烃基的一元羧酸的酸性说明：pKa=-lgKa，可用pKa的大小来衡量酸性强弱，pKa越小，酸性越强。HOHδ+δ-OCCH3OHδ+δ-OCC2H5OHδ+δ-OC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比较氯乙酸和三氯乙酸的酸性强弱，并解释其原因。由于电负性：Cl(3.0)>H(2.1)

,极性：Cl—C>H—C，通过传导作用使Cl3C—极性

＞Cl2CH—＞ClCH2—，三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出氢离子2.含卤素原子的一元羧酸的酸性①含不同数目的同种卤素原子的羧酸的酸性CH2OHδ+δ-OCClCHOHδ+δ-OCClClCOHδ+δ-OCClClCl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比较三氟乙酸和三氯乙酸的酸性强弱，并解释其原因。2.含卤素原子的一元羧酸的酸性②含相同个数的不同卤素原子的羧酸的酸性电负性：F(4.0)>Cl(3.0)，极性：F—C>Cl—C，使F3C—的极性>Cl3C—的极性，通过传导作用导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H+。所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸F—C—C—O—HFFOδ－δ－δ－Cl—C—C—O—HClClO＞δ－δ－δ－有机羧基的酸性大小与分子组成和结构的关系1.只含烃基的一元羧酸的酸性：烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减弱。随着烃基加长，推电子效应越大，羧酸的酸性越弱。补充：只含烃基的多元羧酸的酸性烃基所含碳原子数越少，羧基个数越多，酸性越强。2.含卤素原子的一元羧酸的酸性：与羧基相邻的共价键的极性越大，通过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越强。①含不同数目的同种卤素原子，卤素原子的数目越多，羧酸的酸性越强。②含相同个数的不同卤素原子，卤素原子的电负性数值越大，酸性越强。归纳小结(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，

R的正电性越高，导致R-O-H中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，即酸性越强。两种常见含氧酸的结构式：如：酸性H2SO3<H2SO4；HNO2<HNO3；HClO<HClO2<HClO3<HClO4。②当中心原子的电负性大、原子半径小、氧化数高时，使O－H键减弱，酸性增强。①无机含氧酸的强度取决于中心原子的电负性、原子半径、氧化数。拓展延伸无机含氧酸酸性强弱的经验规律(O-H极性角度分析)(2)(HO)mROn，如果成酸元素R不同时，则非羟基氧原子数n值越大，酸性越强。n＝0，弱酸，如硼酸(H3BO3)n＝1，中强酸，如亚硫酸(H2SO3)n＝2，强酸，如硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)n＝3，极强酸，如高氯酸(HClO4)特例：碳酸n＝1，酸性应该和亚硝酸、亚硫酸、磷酸相近是中强酸，实际是弱酸，主要是因为溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸。与按全部转化估算的酸的强度相比小了近百倍SOOOHHOH2SO4SOOHHOH2SO3HClO4ClOOOHOHClO3ClOOHOHClO2ClOHOHClOClHOH3PO4POHOOHHOHNO2HNO3NOHONOHOO

无机含氧酸的结构(HO)Cl(HO)ClO(HO)ClO2(HO)ClO3(HO)NO(HO)NO2(HO)2SO2(HO)2SO(HO)3PO通式：(HO)mROn拓展延伸已知：硼酸(H3BO3)是弱酸，而亚磷酸(H3PO3)是中强酸(1)写出这两种酸的结构式：________、________。(2)写出亚磷