2.3.1分子结构与物质的性质课件高二化学人教版选择性必修2

第三节分子结构与物质的性质第1课时

共价键的极性

第二章分子结构与性质核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析:通过认识分子间的相互作用及分子的相关性质,形成"结构决定性质"的观念。2.通过对键的极性与分子极性关系的判断,,建立能运用模型解释化学现象,培养证据推理与模型认知的核心素养。你家里有微波炉吗？微波炉经常用来加热饭菜，你知道这是为什么吗？微波炉的加热原理？HHHCl×δ+δ-共价键的极性：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。一、共价键的极性共价键极性共价键非极性共价键由不同原子形成的共价键，共用电子对会发生偏移（电荷分布不均匀）由相同原子形成的共价键，共用电子对不发生偏移（电荷分布均匀）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。

同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键

不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键1.共价键的极性影响因素键的极性强弱：共用电子对偏移程度越大键的极性越强电负性差值越大如：H-F>H-Cl>H-Br>H-I2.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，为非极性键成键原子电负性不同，为极性键【练习】1、指出下列物质中的共价键类型。N2CH4CO2CS2H2O2O22-SiH4OH-非极性键极性键极性键极性键和非极性键极性键极性键极性键非极性键分子极性的实验1.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，为什么橡胶棒不能使CCl4液流的方向改变却能使水流的方向改变？二、分子的极性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。

H2Oδ+δ+δ-δ++-正电中心和负电中心不重合，极性分子δ+δ-δ-CO2±正电中心和负电中心重合，非极性分子3.分子极性的判断方法①物理模型法:化学键的极性的向量和是否为零或分子的正电中心和负电中心是否重合180ºF1F2F合=0105ºF1F2F合≠0CO2H2Oδ-δ+±化学键的极性的向量和为零②空间结构对称法（多原子分子ABn,n≥2）化学键的极性的向量和不为零CO2、CS2BF3、AlCl3CH4、CCl4H2O、H2SNH3、PCl3CH3Clb.极性分子a.非极性分子HCN也是直线形，但并不对称，为极性分子。分子的空间结构中心对称直线形平面正三角形正四面体分子的空间结构不中心对称V形三角锥形四面体…………δ-δ+δ+键的极性向量和不为0极性分子：NH3

三角锥形δ+δ+δ+H2OHCNV形H2O、HCN、NH3等

H2O2化学式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2中心原子化合价的绝对值中心原子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ABn型分子=价电子数非极性分子③化合价法:练习3.按要求填写下列表格:根据上表格的数据，同学们能得出什么结论呢？结论：ABn型分子中，若中心原子A的化合价的绝对值等于其价电子数（即价电子全部成键），则为非极性分子，否则就有孤电子对，为极性分子。（稀有气体）——非极性分子，但不含共价键。

化合物——极性分子单质——非极性分子分子极性的判断方法归纳：（1）单原子分子（2）双原子分子(3)多原子分子(ABn型)①物理模型法：若分子中极性键的极性向量和不等于零是极性分子，等于零是非极性分子。②空间结构对称法:③根据中心原子的化合价判断:若分子空间结构是中心对称，则为非极性分子，否则是极性分子。若中心原子化合价的绝对值等于该元素的价电子数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。④根据中心原子有无孤电子对判断:H2O2中的化学键为

、

。分子结构呈

形，即空间结构不对称，为

分子。H2O2与O3的结构O3中的化学键为

。分子结构呈

形，为

分子。极性键

极性键

极性

非极性键

极性

“半开书页”V资料卡片：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注意：常见的极性分子和非极性分子非极性分子

极性分子

非极性分子

非极性分子

非极性分子

非极性分子

极性分子

极性分子

极性分子

【思考与交流】

(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)P4和C60是极性分子还是非极性分子?(3)以下化合物分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子?CO2HCNH2ONH3BF3CH4CH3ClHCl是极性分子，H2

、O2、

Cl2是非极性分子

HCN、H2O、NH3、CH3Cl是极性分子CO2、

BF3、CH4是非极性分子

P4和C60是非极性分子

1.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，为什么橡胶棒不能使CCl4液流的方向改变却能使水流的方向改变？

CCl4尽管是由极性键构成，但CCl4是正四面体结构，正、负电荷的中心重合，极性的向量和为零，是非极性分子，整个分子不显电性故CCl4的液流方向不变；

H2O分子为V形结构，正、负电荷的中心不重合，极性的向量和不为零，水分子存在极性，故当带负电的橡胶棒靠近水流时，水流的方向发生偏移。静电能吸引极性分子①表面活性剂：课本53页去污原理：

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。疏水基团：没有或几乎没有极性，如烃基亲水基团：有极性4.分子的极性在生活中的应用②细胞膜：课本54页顶头钠和水的反应钠和乙醇的反应钠和盐酸的反应为什么反应的剧烈程度不同呢？钠与盐酸、水、乙醇的反应CH3COOHCH3COO-+H+Ka＝

c(CH3COO-)∙

c(H+)c(CH3COOH)pKa＝-lgKapKa越小，酸性越强三、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的有机酸。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。根据P54表2-6分析不同羧酸的pKa发生变化的原因。羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)4.88乙酸(CH3COOH)4.76甲酸(HCOOH)3.75酸性增强请同学们分析表格中pKa数据的变化规律并回答相关问题：问题1甲酸的酸性大于乙酸的酸性大于丙酸的酸性的原因?CH3OHδ+δ-OCC2H5OHδ+δ-OCHOHδ+δ-OC烃基是推电子基团，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。pKa越小酸性越强所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸思考与讨论乙醇和水分别与金属钠反应，哪个反应更剧烈，为什么？C2H5—O—HH—O—H

乙醇分子中的C2H5—是推电子基团，即将电子推向羟基，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。羧酸pKa氯乙酸(CH2ClCOOH)2.86二氯乙酸(CHCl2COOH)1.29三氯乙酸(CCl3COOH)0.65请同学们分析表格中pKa数据的变化规律并回答相关问题：问题2三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸酸性大于氯乙酸酸性的原因?酸性增强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，更易电离出氢离子

总结：卤素原子数目越多，羧酸的酸性越强pKa越小酸性越强羧酸pKa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)请同学们分析表格中pKa数据的变化规律并回答相关问题：酸性增强问题3预测三氟乙酸和三氯乙酸的酸性相对强弱?由于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0.23总结：卤素的电负性越大，羧酸的酸性越强水分子有两极，一个氧原子和两个氢原子构成了水分子，由于氧原子核带有8个正电荷，而氢原子核只带有一个正电荷，数量悬殊，导致水分子中的电子会偏向氧原子那一端，于是，水分子中，氧原子那一头带负电，氢原子那一端带正电，这就是水分子的两极，故能够被吸引。生活中常见现象之被静电气球吸引的水分子结构修饰与分子的性质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

三氯蔗糖又名蔗糖素，其甜度高、热量值极低，安全性好，可供糖尿病患者食用，被认为是近乎完美的甜味剂。教你一招极性分子、非极性分子的判断【真题引领】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)√×√3.下列羧酸的酸性最弱的是(

)1.下列分子中，既具有极性键又具有非极性键的是(

)A.CH2Cl2 B.HCHOC.H2O D.CH2===CH—CH3D2.下列中心原子采取sp2杂化且为非极性分子的是(

)A.CS2 B.H2SC.SO2 D.SO3DA.CH3CH2COOH B.CH2BrCOOHC.HCOOH D.CH3COOHA4.使用微波炉加热，具有使物质受热均匀，表里一致、速度快、热效率高等优点，其工作原理是微波炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应，这是因为(

)A.水分子具有极性共价键B.水分子中有共用电子对C.水由氢、氧两元素组成D.水分子是极性分子D解析

只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。