化学人教版选修3学案2-3-1键的极性和分子的极性

第三节分子的性质第一课时键的极性和分子的极性[学习目标]了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因。一、键的极性按照共用电子对是否发生偏移，可将共价键分为极性共价键和非极性共价键。1．极性键由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，这样的共价键是极性共价键，简称极性键。极性键中的两个键合原子，一个呈正电性(δ＋)，另一个呈负电性(δ－)。2．非极性键电子对不发生偏移的共价键是非极性共价键，简称非极性键。相同的成键原子电负性相同，吸引电子对的能力相同，因而共用电子对不发生偏移。3．极性键与非极性键的比较4.极性键和非极性键的判断(1)同种元素的原子间形成的共价键为非极性键，如A—A型；不同种元素的原子间形成的共价键为极性键，如A—B型。(2)形成化学键时，一般两元素原子的电负性之差Δx＝0时为非极性共价键；0<Δx<1.7时为极性共价键；Δx>1.7时为离子键。二、分子的极性1．极性分子：如果分子中正电中心与负电中心不重合，使分子的某一部分呈正电性(δ＋)，另一部分呈负电性(δ－)，这样的分子是极性分子，如HCl、NH3等。2．非极性分子：如果分子中正电中心与负电中心重合，这种分子是非极性分子，如CO2等。3．键的极性与分子的极性的关系分子的极性是分子中化学键的极性向量和。只含有非极性键的分子一定是非极性分子；而含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的，则键的极性相互抵消，各个键的极性的向量和为零，整个分子就是非极性分子；反之，则是极性分子。其关系可总结如下：4．分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性的影响(1)分子的极性对物质的熔点、沸点有一定的影响，分子极性越大，分子间的电性作用越强，克服分子间的引力使物质熔化或汽化所需外界能量就越多，故熔点、沸点越高。(2)分子的极性对物质的溶解性的影响：相似相溶原理。由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，这个经验规律又叫相似相溶原理。例如：碘易溶于CCl4，难溶于水。知识点ABm型分子极性的判断方法1．化合价法：ABm型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，具体实例如下：2.根据分子所含键的类型及分子空间构型判断3.根据中心原子最外层电子是否全部成键判断中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键不存在孤电子对，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，存在孤电子对，此分子一般为极性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。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。例如CH4是非极性分子，只有极性键。2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。1.极性分子带电荷，非极性分子不带电荷。这种观点是否正确？【点拨】不正确。极性分子、非极性分子都显电中性，都不带电荷。由于形成共价键的两个原子的电负性不相同，共用电子对会偏向电负性大的原子一方，导致电负性大的原子一方显部分负电性，电负性小的原子一方显部分正电性，但整个分子仍显电中性。2．单质分子一定是非极性分子，单质分子中一定存在非极性键吗？【点拨】不一定。必须根据组成单质的原子数目与单质的空间构型进行判断。单原子分子，如稀有气体分子Ar，分子内部不存在共价键，Ar是非极性分子。双原子分子，如Cl2分子，分子内部存在非极性键，Cl2是非极性分子。多原子分子，如O3分子，分子的空间构型是V形，分子内部只存在非极性键，但O3是极性分子；白磷(P4)分子，分子的空间构型是内空的正四面体构型，分子内部只存在非极性键，白磷是非极性分子。【例】下列叙述正确的是()A．NH3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心B．CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心C．H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央D．CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央【提示】判断含极性键的分子有无极性，关键是看分子中极性键的极性的向量和是否等于零。若等于零，则为非极性分子；若不等于零，则为极性分子。另外，也可从结构是否对称来考虑。多原子分子是否有极性，取决于分子的立体结构是否对称。中学阶段涉及的对称构型主要有直线形(CO2、CS2)、正三角形(BCl3、BF3)、正四面体形(CH4、CCl4、P4)；不对称构型主要有三角锥形(NH3)、V形(H2O、H2S、SO2)。【解析】NH3是三角锥形的分子，A错；CCl4是以碳原子为中心的正四面体形结构，B错；CO2是碳原子在2个氧原子中间的直线形分子，D错；H2O是氧原子在两个氢原子中间的V形分子，C正确。【答案】C下列物质的分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(B)A．CO2、H2S B．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl解析：由两种不同元素形成的共价键才会有极性，C项错误；然后根据结构可以判断，H2S、NH3、HCl分子正、负电荷中心不重合，属极性分子，A、D项错误。1．下列叙述正确的是(A)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键解析：由非极性键结合起来的双原子分子一定为非极性分子，如氧气、氮气、氯气等，A项正确；以极性键结合起来的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等，B项错误；非极性分子可能为多原子化合物分子，如甲烷、二氧化碳等，C项错误；非极性分子中可能不含非极性键，如甲烷等，D项错误。2．下列各组化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是(D)A．CO2和SO2B．CH4和PH3C．BF3和NH3D．HCl和HI解析：题目所给各物质分子中均只含有极性键。CO2、CH4、BF3为非极性分子，SO2、PH3、NH3、HCl、HI为极性分子。3．常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形。以下关于三氯化氮的说法中正确的是(C)A．分子中N—Cl键是非极性键B．分子中不存在孤电子对C．NCl3分子是极性分子D．因N—Cl键的键能大，它的沸点高解析：NCl3电子式，N原子上还有一对孤电子对；NCl3分子为极性分子，结构不对称，为三角锥形。N—Cl键为极性键，其键能大说明分子稳定，而物质熔、沸点的高低应受分子间作用力影响，与共价键强弱无关。4．已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2结构的说法中正确的是(C)A．分子的正、负电中心重合B．分子中只有极性键C．它是极性分子D．它是非极性分子解析：由H2O2的结构式可以看出，该分子中存在H—O极性键和O—O非极性键；由分子空间结构可以看出，其分子正、负电中心不重合，故为极性分子。5．下列分子中共价键的极性强弱顺序正确的是(B)A．CH4>NH3>H2O>HFB．HF>H2O>NH3>CH4C．H2O>HF>CH4>NH3D．HF>H2O>CH4>NH3解析：比较共价键的极性，可比较成键的两个原子吸引电子能力的大小。如果两原子吸引电子的能力相差越大，共用电子对偏移的程度越大，则键的极性越强。题中共价键的极性按H—F、H—O、H—N、H—C的顺序依次减弱，答案为B。6．经验规律(相似相溶规律)：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实中不可以用相似相溶规律说明的是(B)A．HCl易溶于水B．NH4Cl可溶于水C．CO2可溶于水D．I2易溶于CCl4解析：HCl是极性分子，H2O是极性溶剂，所以HCl易溶于水；I2是非极性分子，CCl4是非极性溶剂，所以I2易溶于CCl4；CO2是非极性分子，H2O是极性溶剂，所以CO2在水中溶解度不大；NH4Cl不是分子晶体，所以它在水中的溶解度与相似相溶规律无关。7．在HF、H2O、NH3、CO2、N2、CH4分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是N2。(2)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是CH4。(3