第五节 极性分子和非性极分子完美版

第五节非性极分子和极性分子[教学目标]1、知识目标：.使学生了解极性键和非性极键、极性分子和非性极分子的概念。通过对简单的极性分子与非性极分子构造的分析，了解化学键的极性与分子极性的关系。使学生初步了解分子间作用力的概念2、能力目标：培养学生分析问题和解决问题的能力。

3、情感目标：结合教学培养学生认真仔细、一丝不苟的学习精神。[重点难点]非极性键、极性键、非极性分子、极性分子的概念键的极性、分子构造与分子极性的关系[预习思考]非金属元素的原子在通过共用电子对形成共价键时，原子是吸引共用电子对的能力是否一样？由此可把共价键分成哪两类？HCl、NH3气体易溶于水，而I2、CCl4却难溶于水的原因是什么？干冰气化时，二氧化碳分子内的共价键有没有被破坏？干冰气化时，克制的作用力是什么？分子间作用力是化学键吗？它与化学键有哪些重要区别？稀有气体在常温常压为什么都呈气态呢？[教学过程]非极性键和极性键1、非极性键和极性键的比拟类型非极性键极性键概念原子形成的共价键。两个原子吸引电子的能力，共用电子对向任何一个原子，成键原子电性。原子形成的共价键。由于不同元素原子吸引电子的能力，共用电子对偏向一方，因而一方相对显负电性。成键原子吸引电子的能力特点成键原子电性的判断依据存在2、规律〔1〕由形成共价键的两原子是否是同种元素的原子来判断键的极性。由同种元素的原子间形成的共价键是；由不同种元素的原子间形成的共价键是键。〔2〕判断极性共价键的强弱，即判断成键的两原子间共用电子对的程度大小，如：H—Cl键，H—Br键，由于原子半径ClBr，吸引共用电子对能力ClBr，所以键的极性由强到弱的顺序为H—Cl键H—Br键。思考：〔1〕将共价键划分为非极性键、极性键的标准是什么？〔2〕非极性键是否只存在于双原子单质分子，为什么？〔3〕只存在于化合物中的化学键有哪些？〔4〕请说说非极性键、极性键、离子键间的相互关系。非极性分子和极性分子极性分子和极性分子的比拟类型非极性分子极性分子概念键的类别判断依据实例2、规律⑴、一般说来，分子的极性是由的极性产生的。⑵、全部以非极性键组成的分子是分子。以极性键组成的分子，如果分子的构造能造成键的极性互相抵消的，就形成分子；如果整个分子的构造不能造成键的极性互相抵消，就形成分子。⑶、双原子分子，键无极性，那么分子为性分子，如等。双原子分子，键有极性，那么分子为性分子。如等。⑷、单原子分子：因不存在共价键，都为，如。⑸、多原子分子，分子的极性不仅决定于键的极性，还与分子的空间构型。空间构型对称、电荷分布的那么是非极性分子，如等。空间构型对称、电荷分布的那么是极性分子，如等。。3、研究分子极性的实际意义［演示实验］课本习题P119二、2(2)〔1〕对熔沸点的影响：极性大，熔沸点一般要高一些。〔2〕对溶解度的影响：极性分子组成的物质易溶于溶剂中；非极性分子组成的物质，易溶于溶剂中。如HCl气体极溶于水中，而溶于CCl4中；I2溶于CCl4中而溶于水中。上述实践经历，常简称“相似相溶〞原理。思考：键有极性分子就一定有极性吗？决定分子极性的因素是什么？三、分子间作用力二氧化碳气体在降温、加压时能凝结成固态干冰。在这个过程中，气体分子间的距离，由气体的运动混乱状态转变为的排列，这说明CO2分子间存在着相互作用。1、概念：把分子在一起的作用力，又称。2、特点：①分子间作用力广泛存在于子与子之间，可以是种分子，也可以是种分子；②作用范围，只有在分子与分子充分时，才有明显的作用，气态时，一般考虑分子间力的存在；③分子间作用力很、能量很，被破坏，克制之需能量较，这也是干冰气化、碘升华的原因所在；④分子间作用力只能使分子间的排列序化，改变分子内部的构造，即分子间作用力主要影响物质的性质；⑤不同分子间分子间力的大小不同，极性分子间的作用力相对较些。3、作用：分子间作用力的大小是决定物质〔限由分子构成的物质〕熔沸点、溶解度等物理性质的主要因素。分子间作用力大的物质，其熔沸点也就越高。影响分子间作用力大小的因素很多，对于组成和构造相似的物质〔限由分子构成的物质〕来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力也增，物质的熔、沸点也随之。思考：〔1〕分子间作用力是化学键吗？〔2〕干冰易气化、碘易升华的原因是什么？〔3〕比拟以下两组物质沸点的上下，并简述排列的理由。A、F2、Cl2、Br2、I2B、CF4、CCl4、CBr4、CI4[知识拓展]1、与物质熔沸点的关系气体分子能够凝结为液体和固体，是分子间作用力作用的结果。分子间引力越大，那么越不易汽化，所以沸点越高，汽化热越大。固体熔化为液体时也要局部地克制分子间引力，所以分子间引力较大者，熔点较高，熔化热较大，具体地说，稀有气体和一些简单的对称分子以及同系物的熔沸点都随相对分子质量增大而升高，当然也是分子间作用力增大的结果；同分异构体中，支链越少，分子间作用力越大，沸点越高。2、分子间作用力与物质的熔解度的关系液体的互溶以及固态、气态的非电解质在液体中的溶解度都与分子间作用力有密切的关系。例如，非极性分子组成的气体像稀有气体、H2、O2、N2和卤素等溶于非极性液体，主要是由于溶质分子与溶剂分子之间的色散力；至于溶解到极性溶剂里，虽然有诱导力等，但仍然是色散力起主要作用。因此，溶质或溶剂的极化率增大，溶解度增大，尤其当溶质和溶剂的极化率增大时，这种效应更明显。极性溶剂的缔合作用主要是偶极间的相互作用，此种作用比溶质与溶剂分子间诱导力大得多，所以非极性溶质在极性溶剂里的溶解度一般是很小的，这也是“相似相溶〞的依据之一。[典型例题]例1:以下表达中正确的选项是()解析：判断“不可能存在〞“一定含有〞“都是〞等类结论的正误时，一般可用反例法。即只要能举出一个可以成立的反例来，那么可否认题中结论，如果不存在反例，那么可认为题中结论正确。A项离子化合物中可能存在非极性键。如Na2O2是离子化合物，其中O—O键是非极性键，故A错误。B项非极性分子中，既含非极性键又含极性键是可能的。如乙炔〔H—C≡C—H〕分子中，C—H键是极性键，C≡C键是非极性键。C项由极性键组成的多原子分子，只要分子构造对称就是非极性分子。如CO2〔O==C==O〕〕是非极性分子，分子中所有化学键都是极性键，故C也是错误的。D项表达正确。因为不同非金属原子吸引电子的能力不同，它们之间的共用电子对必偏向其中一方而形成极性共价键。答案：D点评：键的极性与分子极性的关系，不同化合物中一定存在什么键、可能存在什么键，是本节学习的一个难点，借此也能丰富同学们对本节内容学习的兴趣和知识的升华。例2:以下分子中，属于含有极性键的非极性分子的是()2234解析：解此类题的关键是会判断键的极性和常见分子的极性。键的极性和分子的极性的判断方法见［热点透视］一、二。需要强调的是，多原子分子是否有极性，取决于分子的构型是否对称。中学阶段涉及的对称构型主要有直线型〔CO2、CS2〕、正三角型〔BCl3、BF3〕、正四面体型〔CH4、CCl4、P4〕；不对称构型主要有三角锥型〔NH3〕、三角型〔H2O、H2S、SO2〕。有一条经历规律可以帮助判断和记忆：对于ABn型分子，假设中心原子A的化合价的绝对值等于其所在的主族序数，那么为非极性分子，否那么为极性分子。H2O分子中O—H键为极性键，两个O—H键之间的夹角约为104.5°，整个分子电荷分布不对称，是极性分子。Cl2是双原子单质分子，Cl—Cl键是非极性键，属含非极性键的非极性分子。NH3分子中N—H键是极性键，分子构型呈三角锥型，N原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子。CCl4分子中C—Cl键是极性键，分子构型呈正四面体型，C原子位于正四面体中心，四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子。答案：D点评：常见分子的极性，同学们应了解，并能结合其空间几何构型理解。例3:以下变化中，不需要破坏化学键的是()解析：HCl气体溶于水发生完全电离，极性共价键在水分子作用下断裂，破坏了化学键；NaCl晶体中存在离子键，溶于水电离成自由移动的阴、阳离子，化学键也被破坏；KClO3是离子化合物，存在K+与间的离子键，也存在Cl—O共价键，加热分解为KCl和O2，KClO3中的局部化学键也断裂；碘升华是物理变化，I2分子本身未变化，只是状态改变，仅克制了分子间力。答案：C点评：此题意在考察化学键与分子间力在物理变化、化学变化中的改变情况。化学变化一定有化学键的断裂，物理变化那么没有化学键的断裂，电解质发生电离也一定有化学键的断裂。[课堂情况反响]一、选择题1.以下物质的分子中，只存在极性共价键的是()42O2 222.以下具有非极性键的离子化合物是()2O22SO43.把以下液体分别装在酸式滴定管中，并使其以细流流下，当用带有静电的玻璃棒接近液体细流时，细流可能发生偏移的是()42H522O4.以下各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是()4和Br23和H2O2S和CCl42和HCl5.以下表达正确的选项是()6.第二周期中，气态氢化物为非极性分子的元素在()A.ⅣA族 B.ⅤA族 C.ⅥA族 D.ⅦA族7.以下物质与氢气形成的氢化物中共价键的极性最大的是()2222型分子是极性分子的主要依据是()9.以下元素的原子在形成不同物质时，既能形成离子键又能形成极性键和非极性键的是()10.以下物质受热熔化时，不需要破坏化学键的是()11.可用相似相溶原理说明的事实是()2微溶于水23易溶于水12.以下表达中错误的选项是()B.离子键只存在于离子化合物中，不存在于共价化合物中13.以下关于分子间作用力的表达不正确的选项是()B.分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少14.当干冰气化时，以下所述各项中发生变化的是()[排疑解难]1、分子间作用力和化学键的区别分子间作用力化学键概念作用范围能量大小影响性质2、常见分子的键的特性、空间构型和分子的极性分子类型实例键的特性分子的空间构型分子的极性单原子分子AHe双原子分子A2Cl2双原子分子ABHCl三原子分子AB2或A2BCO2SO2H2O四原子分子A4或AB3NH3BF3五原子分子AB4或ACB3CH4CHCl3[学生作业]课课练：课时121.以下表达中正确的选项是()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极性键又含非极性键C.非极性分子中一定含有非极性键D.不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键评析：此题可采用反证法。A项离子化合物中可能存在非极性键，如Na2O2的O—O键是非极性键，A错；B项说法不对，如乙炔分子中C—H键为极性键，而C≡C键那么为非极性键；C项错误，如CH4是非极性分子，但它却只含有C—H键是极性键；D项正确。答案：D2.以下分子中，属于含有极性键的非极性分子的是()2234评析：首先在四个选项中属于非极性分子的只有B、D两项即Cl2和CCl4，在这两种分子中，Cl2分子是由非极性键形成的非极性分子，而后者那么是由极性键构成的非极性分子。答案：D3.PtCl2(NH2)2分子可近似看作呈平面正方形构造，它可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。〔1〕画出这两种固体分子的几何构型图〔指明各是哪一种〕〔2〕PtCl2(NH2)2能被氧化成PtCl4(NH2)2，其空间构造是以Pt原子为中心的八面体，其中在水中溶解度较小的PtCl4(NH2)2的构造为__________________。评析：〔1〕PtCl2(NH2)2分子的平面正方形构造有两种：H2NClClNH2PtPtClNH2ClNH2①②其中①的分子构造对称，是非极性分子；②的分子构造不对称，是极性分子。由于水是极性分子组的溶剂，根据相似相溶原理可知①为淡黄色固体，②为黄绿色固体。〔2〕依题意，PtCl4(NH2)2分子可有以下两种构型：NH2NH2ClNH2ClPtClClPtClClNH2ClCl③④其中③的分子构造对称，分子中电荷分布均匀对称，是非极性分子；而④的分子构造不对称，电荷分布不均匀对称，是极性分子。根据相似相溶原理，可知③构型的分子在水中溶解较小。答案：〔1〕见评析①和②，其中①为淡黄色固体，②为黄绿色固体。〔2〕见评析③构型。4.只有在化合物中才能存在的化学键是()A.离子键B.共价键C.非极性键D.极性键评析：化合物是由不同种元素形成的纯洁物，在上述化学键中B、C可以由同种元素构成，不一定非在化合物中存在，而离子键和极性键一定是由不同种元素构成，它们只在化合物中可能存在。答案：AD5.溴化碘〔IBr〕是一种卤素互化物，它有很高的化学活性，有许多性质跟卤素单质相似。IBr分子中的化学键属_______[填极性或非极性〔下同〕]键，是________分子，其电子式为_________。评析：只要是不同种元素其化学键一定是极性键，构成的双原子分子也是极性分子。答案：极性极性[素能培养]一、选择题1.以下物质的分子中，只存在极性共价键的是()42O2 22()2O22SO43.把以下液体分别装在酸式滴定管中，并使其以细流流下，当用带有静电的玻璃棒接近液体细流时，细流可能发生偏移的是()42H522O4.以下各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是()4和Br23和H2O2S和CCl42和HCl()6.第二周期中，气态氢化物为非极性分子的元素在()A.ⅣA族 B.ⅤA族 C.ⅥA族 D.ⅦA族()2222型分子是极性分子的主要依据是()9.以下元素的原子在形成不同物质时，既能形成离子键又能形成极性键和非极性键的是()10.以下物质受热熔化时，不需要破坏化学键的是()()2微溶于水23易溶于水()B.离子键只存在于离子化合物中，不存在于共价化合物中()B.分子间作用力较弱，破坏它所需能量较少14.两种非金属元素X、Y所形成的以下分子中，属于极性分子的是()15.当干冰气化时，以下所述各项中发生变化的是()二、填空题16.在以下物质中：①氨气②氯化氢③氯化铵④干冰⑤苛性钠⑥食盐⑦冰⑧氩气⑨过氧化钠⑩双氧水eq\o\ac(○,11)氢气eq\o\ac(○,12)甲烷eq\o\ac(○,13)H2SO4eq\o\ac(○,14)Cl2eq\o\ac(○,15)CH3COOH〔1〕只有非极性键的是〔2〕只有极性键的是〔3〕既有极性键又有非极性键的是〔4〕只有离子键的是〔5〕既有离子键又有极性键的是〔6〕既有离子键又有非极性键的是17.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2等分子中：①以非极性键结合的非极性分子是______________________；②以极性键相结合、具有直线型构造的非极性分子是；③以极性键相结合、具有正四面体构造的非极性分子是；④以极性键相结合、具有三角锥型构造的极性分子是；⑤以极性键相结合、具有V型构造的极性分子是；⑥以极性键相结合，而且分子极性最大的是。2O2分子的构造如图5—6所示：H2O2分子不是直线型的两个H原子犹如在半展开的书的两线上，氧原子那么在书的夹缝上，书页夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试答复：〔1〕写出H2O2分子的电子式和构造式；〔2〕写出分子内的键型；〔3〕估计它难溶于CS2，简要说明原因；〔4〕指出氧元素的化合价，简要说明原因。*19.，在一个分子中，如果构造对称，即电荷分布是均匀的，分子为非极性分子；如果构造不对称，即电荷分布不均匀，分子即为极性分子。如H2O的构造式为,电荷分布不均匀，为极性分子，CO2的构造式为O==C==O，电荷分布均匀，为非极性分子。极性分子易溶于极性分子组成的溶剂中，而非极性分子易溶于非极性分子溶剂中，这叫相似相溶原理。PtCl2(NH3)2为平面正方形构造，Pt位于正方形的中心，它可以形成两种固体：一种为淡黄色，在水中溶解度小；另一种为黄绿色，在水中溶解度大。请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图。淡黄色固体的几何构型黄绿色固体的几何构型黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体大的原因是。20.有A、B、C、D、E五种元素，它们的原子序数依次增大，且都小于20。其中D、E是金属元素；A与E属同一主族，且最外层只有1个电子，其中A的原子核内没有中子，E单质与水剧烈反响并伴有一定的燃烧现象；D原子的电子层数与最外层电子数一样，且次外层具有8个电子；C原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；B的原子最外层电子数是奇数，其单质在常温下为难以液化的气体。请推断并答复：〔1〕A～E的元素符号分别为：A、B、C、D、E；〔2〕B单质的电子式为；〔3〕在这五种元素之间能组成具有共价键的三原子分子是；能形成具有极性键的四原子分子是，这两种分子是互相〔填“溶解〞“不溶解〞〕，原因是。四、综合能力训练题1.含有以下键型的物质，可能为单质的是()A.只有离子键的物质 B.既有离子键，又有非极性键的物质C.既有极性键，又有离子键的物质 D.只有非极性键的物质解析：含有离子键的物质，肯定是离子化合物；含有极性键的物质，必定有两种不同元素的原子。因此，分析各选项，答案为D。答案：D2.以下说法中，正确的选项是()A.单质分子中一定存在非极性键B.极性分子中一定没有非极性键C.非极性分子中一定不含极性键D.极性分子中一定有极性键解析：判断“不可能存在〞“一定〞“都是〞等类结论的正误时，一般可用反例法。即只要举出一个可以成立的反例来，那么可否认题中结论；如果不存在反例，那么可认为题中结论正确。对于A项，如稀有气体虽属单质分子，却不存在非极性键；对于B选项，如H2O2分子，其电子式，其中的O—O键为非极性键，但其却是极性分子；C选项，如CH4为非极性分子，但其中的C—H键均为极性键；分析各选项，答案为D。答案：D3.以下表达中正确的选项是()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极性键又含非极性键C.非极性分子中一定含有非极性键D.不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键解析：A项离子化合物中可能存在非极性键，如Na2O2是离子化合物，其中O—O键是非极性键，故A错；B项非极性分子中，既含非极性键又含极性键是可能的，如乙炔(H—CC—H)中，C—H键是极性键，CC键是非极性键；C项由极性键组成的多原子分子，只要分子构造对称就是非极性分子，如CS2分子；D项正确，因为不同非金属原子吸引电子的能力不同，它们之间的共用电子对必偏向一方而形成极性共价键。答案：D2(NH2)2分子可近似看作呈平面正方形构造，它可以形成两种固(2)PｔCl2(NH2)2能被Cl2氧化成PｔCl4(NH2)2，其空间构造是以Pｔ原子为中心的八面体，其中在水中溶解度较小的PｔCl4(NH2)2的构造为 ___.解析：此题为情境信息题，测试的是极性分子和非极性分子的概念。(1)PｔCl2(NH2)2分子的平面正方形构造有以下两种：其中Ⅰ的分子构造的键的极性不能相互抵消，即正负电荷分布不均匀，是极性分子；而Ⅱ的分子构造对称且键的极性互消，是非极性分子。根据相似相溶原理，由于水是极性分子，所以在水中溶解度大的，应是极性分子；反之，那么是非极性分子。依题意，黄绿色的应为Ⅰ的构造，淡黄色的应是构造Ⅱ。(2)据题中所给信息，可知PｔCl4(NH2)2的空间构造有以下两种：根据键的极性方向(即共用电子对