共价键的极性高二化学讲义（人教版2019选择性必修2）（原卷版）

第二章分子结构与性质第三节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.知道共价键可分为极性和非极性共价键。2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子。能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，发展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。3.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。课前课前预习共价键的极性（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键，电子对发生偏移电子对不发生偏移的键原子吸引电子能力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Cl—Cl、H—H2、分子的极性(1)极性分子与非极性分子(2)共价键的极性与分子极性的关系（二）键的极性对化学性质的影响例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越，酸性越。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。知识点总结知识点总结一．共价键的极性极性键非极性键定义由不同原子形成的共价键，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显电性电中性成键元素一般是不同种非金属元素同种非金属元素举例Cl—Cl、H—H一般：电负性差值＜1.7为共价键，且电负性差值越大，键的极性越大。二．分子的极性1．极性分子与非极性分子2．共价键的极性与分子极性的关系类型实例键的极性空间结构分子极性X2H2、N2非极性键直线形非极性分子XYHCI、NO极性键直线形极性分子XY2

（X2Y)CO2、CS2极性键直线形非极性分子SO2极性键V形极性分子H2O、H2S极性键V形极性分子XY3BF3极性键平面正三角形非极性分子NH3极性键三角锥形极性分子XY4CH4、CCl4极性键正四面体形非极性分子【注意】臭氧分子中的共价键是极性键，臭氧分子是极性分子。3．利用化合价法判断ABn型分子中，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素的价电子数，则为非极性分子，否则为极性分子。如下表所示：分子式中心原子分子极性化合价绝对值价电子数CO244非极性分子BF333非极性分子CH444非极性分子H2O26极性分子NH335极性分子SO246极性分子SO366非极性分子PCl335极性分子PCI555非极性分子【归纳】判断分子是否为非极性分子的方法（1）中心原子的价电子全部成键即化合价的绝对值与价电子数相等的分子为非极性分子。（2）中心原子的孤电子对数为0的分子为非极分子。（3）AB2型、AB3型、AB4型的空间结构分别为直线形、平面三角形、正四面体形的分子是非极性分子。三．键的极性对化学性质的影响1．键的极性(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．键的极性对化学性质的影响键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示：不同羧酸的pKa羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)乙酸(CH3COOH)甲酸(HCOOH)氯乙酸(CH2ClCOOH)二氯乙酸(CHCl2COOH)三氯乙酸(CCl3COOH)三氟乙酸(CF3COOH)【大招总结】一、共价键的极性 极性键非极性键定义由不同原子形成的共价键，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显电性电中性成键元素一般是不同种非金属元素同种非金属元素举例Cl—Cl、H—H二、键的极性判断(1)从组成元素判断同种元素：A—A型为非极性共价键；不同种元素：A—B型为极性共价键。(2)从电子对偏移判断有电子对偏移为极性共价键；无电子对偏移为非极性共价键。(3)从电负性判断电负性相同为非极性共价键；电负性不同为极性共价键。典型例题典型例题例1、在下列物质中：①CO2②CCl4③NH3④BH3⑤H2O⑥HBr中，分子中电荷的空间分布均匀的是（）A．①②④ B．②④⑤ C．③⑤⑥ D．①②⑤【答案】A【规范答题】①CO2呈直线形，键角为180°，分子高度对称，分子中正电中心和负电中心重合，分子中电荷的空间分布均匀；②CCl4呈正四面体形，键角为109°28′，分子高度对称，分子中正电中心和负电中心重合，分子中电荷的空间分布均匀；③NH3呈三角锥形，键角为107°，分子中正电中心和负电中心不重合，分子中电荷的空间分布不均匀；④BH3呈平面正三角形，键角为120°，分子高度对称，分子中正电中心和负电中心重合，分子中电荷的空间分布均匀；⑤H2O呈V形，键角为105°，分子中正电中心和负电中心不重合，分子中电荷的空间分布不均匀；⑥HBr是双原子分子，分子中正电中心和负电中心不重合，分子中电荷的空间分布不均匀；分子中电荷的空间分布均匀的是①②④，答案选A。例2、下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是（）A．沸点：A2D＜A2X B．B、C、D形成的最简单气态氢化物互为等电子体C．CA3分子是非极性分子 D．C形成的单质中σ键与π键个数之比为1：2【答案】D【规范答题】A．A2D为H2O，A2X为H2S，H2O分子间形成氢键，沸点：H2O＞H2S，A项错误；B．B、C、D形成的最简单气态氢化物依次为CH4、NH3、H2O，分子中所含原子总数不相等，不互为等电子体，B项错误；C．CA3为NH3，NH3呈三角锥形，分子中正电中心和负电中心不重合，为极性分子，C项错误；D．C形成的单质为N2，N2的结构式为N≡N，三键中含1个σ键和2个π键，即σ键和π键的个数之比为1：2，D项正确；答案选D。例3、下列叙述正确的是()A．构成单质分子的微粒一定含有共价键B．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物C．非极性键只存在于双原子单质分子里D．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键【答案】B【规范答题】A项，稀有气体单质分子均为单原子分子，没有共价键；B项，NH4Cl为离子化合物；C、D两项，如Na2O2、H2O2等分子中含有非极性键。例4、已知结构如图所示，下列关于的说法正确的是A．是非极性分子 B．分子只含非极性键C．沸点： D．S与间的共用电子对偏向于S【答案】C【规范答题】A．S2Cl2是展开书页型结构，ClS位于两个书页面内，该物质结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，故A错误；B．S2Cl2分子中SS为非极性键，SCl键为极性键，故B错误；C．S2Br2与S2Cl2结构相似，相对分子质量S2Br2>S2Cl2，则分子间作用力S2Br2>S2Cl2，故沸点：，故C正确；D．Cl的电负性强于S，故S与间的共用电子对偏向于Cl，故D错误；故选C。强化训练强化训练一、单选题1．三氯化硼(BCl3)的熔点为107℃，沸点为12.5℃，能水解，其分子中键与键之间的夹角为120°，下列有关叙述正确的是A．三氯化硼在液态时能导电而在固态时不能导电B．三氯化硼中心原子采用sp杂化C．三氯化硼分子呈正三角形，属于非极性分子D．三氯化硼分子空间结构类似三氯化磷2．下列有关含高能量的正离子N的化合物N5AsF6的叙述正确的是A．化合物N5AsF6中F化合价为+3B．N中氮氮原子间以共用电子对结合C．N5AsF6化合物是共价分子D．N5AsF6化合物是极性分子3．已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知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原子没有孤电子对(或A原子最外层电子均已成键)C．在ABn分子中每个共价键的键长和键能都相等D．分子中所有原子在同一平面内4．胍(

)的盐是病毒核酸保存液的重要成分。下列说法正确的是A．胍分子间能够形成氢键B．胍中σ键与π键的数目之比为3∶1C．氨基(NH2)的电子式为

D．中子数为8的N原子可表示为N5．下列对分子及其性质的解释不正确的是A．碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释B．乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子C．H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键D．实验测定，接近100℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔合有关6．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是A．和 B．和C．和 D．和7．关于氢键，下列说法正确的是A．每一个水分子内含有两个氢键B．冰和干冰中都存在氢键C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D．H2O是一种非常稳定的化合物，是因为水分子间可以形成氢键8．下列实验事实中，与氢键有关的是A．水结冰体积变大B．H2O的热稳定性比H2S强C．HF能与SiO2反应生成SiF4，故氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中D．NH3能与HCl反应9．下列说法中，正确的是A．由极性键构成的分子都是极性分子B．含非极性键的分子一定是非极性分子C．非极性分子一定含有非极性键D．以极性键结合的双原子分子一定是极性分子10．下列现象与氢键有关的是①H2O的熔、沸点比VIA族其它元素氢化物的高②水分子高温下也很稳定③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低A．①②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④11．下列叙述中正确的是A．NH3、CO、CO2都是极性分子B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子12．某化合物的分子式为​属​族元素，B属​族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知​分子的键角为​。下列推断不正确的是A．​分子的空间构型为"V"形B．AB键为极性共价键，​分子为非极性分子C．​与​相比，​的熔点、沸点比​的低D．​分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而​分子间能形成氢键13．若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是A．氢键；分子间作用力；非极性键 B．氢键；氢键；极性键C．氢键；极性键；分子间作用力 D．分子间作用力；氢键；非极性键14．中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HID．氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构15．化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲剂。对于该物质的下列说法错误的是A．该物质属于极性分子B．该物质可与水形成分子间氢键C．该物质属于有机物，在水中的溶解度较小D．从结构分析，该物质在水中溶解度较大二、填空题16．分子间作用力(1)范德华力概念：物质的分子间普遍存在着作用力，这种分子间作用力也叫做范德华力。(2)实质：分子间作用力的实质是。(3)分子间作用力的主要特征①广泛存在于分子之间；②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中；③分子间作用力远远化学键；④由分子构成的物质，其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。(4)影响分子间作用力大小的因素①组成与结构相似的物质。相对分子质量，分子间作用力。如：I2>Br2>Cl2>F2；HI>HBr>HCl；Ar>Ne>He。②分子的空间构型。一般来说，分子的，分子间的作用力。17．水分子间存在氢键，彼此结合形成(H2O)n。在冰中，每个水分子被四个水分子包围形成变形的正四面体，继而通过氢键相互连接成固态冰。其结构示意图如图所示，请回答下列问题。(1)假设冰是所有水分子都被包围在四面体中的理想结构，请分析1mol冰中有多少氢键。(2)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11kJ•mol1)。已知冰的升华热是51kJ•mol1，请估算冰中氢键的作用能为多少。18．在计算机上使用相关化学软件画出、、、、、、等分