2.3.1 键的极性和分子的极性 课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

选择性必修2(人教版2019)第二章分子结构与性质第三节

分子的结构与物质的性质第1课时共价键的极性和分子的极性

学习

目标第1课时共价键的极性和分子的极性PART01PART02掌握共价键可分为极性共价键和非极性共价键。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。

为什么同种元素的共用电子对不偏移，而不同种元素的共用电子对发生偏移?

不同元素的原子对共用电子对的吸引力不同，即元素的电负性不同。2.13.03.03.0H:Cl::

::Cl::

::Cl:

:电负性相同共用电子对不偏移电荷分布均匀非极性键电负性不同共用电子对偏移电荷分布不均匀极性键电子云密度大电子云密度小颜色表示静电势的数值一方显正电性δ+，一方显负电性δ-H—Clδ+δ-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：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。[任务一]共价键的极性电负性：2.1 3.01.共价键的极性表示方法——极性向量H—Clδ＋δ－氯化氢分子中的极性共价键

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。

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。极性键非极性键成键原子电负性共用电子对是否偏移成键原子电性举例

由不同原子形成由相同原子形成两元素电负性不同两元素电负性相同共用电子对偏移共用电子对不偏移电负性大的原子呈负电性δ-电负性小的原子呈正电性δ+，两原子都呈电中性H—Cl、Cl—Cl、H—H

两种成键元素电负性差值越大，共用电子对偏移程度越大，键的极性越强。电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强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。

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2.共价键的极性影响因素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【方法】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。

根据下表，分析总结羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关的关系。pKa越小，酸性越强酸性增强δ+δ-δ+δ-HOHOC甲酸δ+δ-CH3OHOC乙酸C2H5OHOC丙酸不容易电离出H+烷基是推电子基团推电子效应沿着共价键传递共用电子对向O原子偏移的程度减小烷基越长，推电子效应越大O-H键的极性减小O不容易夺去H的电子酸性减弱酸性：甲酸>乙酸>丙酸O-H键的极性越大，酸性越强酸性增强卤素原子是吸电子基团共用电子对偏移的程度增大O-H键的极性增大酸性增强卤素原子的数目越多，羧酸的酸性越强。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）0.23pKa越小，酸性越强

根据下表，分析总结羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关的关系。电负性：F>Cl三氟乙酸中的O-H键极性更大三氟乙酸的酸性更强羧酸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）0.23pKa越小，酸性越强

根据下表，分析总结羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关的关系。3.键的极性对化学性质的影响(1)键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+，则羧酸的酸性越大。(2)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，则羧酸的酸性越大。(3)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，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。1.下列各组分子中，按共价键极性由强到弱排序正确的是()A.CH4

NH3

H2O

HFB.HF

H2O

NH3

CH4C.H2O

HF

CH4

NH3D.HF

H2O

CH4

NH3B2.CH3COOH是一种弱酸，而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于CH3COOH，这是因为—Cl是一种强吸电子基团，能使—OH上的H原子具有更大的活泼性，有的基团属于推电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性；这些作用统称为“诱导效应”。试依据上述规律填空：(1)HCOOH显酸性，而H2O显中性，这是由于HCOOH分子中存在____(填“吸”或“推”)电子基团，这种基团是________。吸—CHO(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH，这是由于CH3COOH分子中存在______(填“吸”或“推”)电子基团，这种基团是_______。推—CH3观察·思考在酸式滴定管中加入CCl4，打开活塞让CCl4缓缓流下，可看到CCl4呈直线状垂直流入烧杯中。将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近CCl4液流，观察CCl4的流动方向是否发生变化。再向另一酸式滴定管中加入蒸馏水，进行同样的实验，观察实验现象。CCl4液流方向不变CCl4液流与橡胶棒无电性作用水流方向发生改变水流与橡胶棒间有电性作用[任务二]分子的极性思考与交流请画图分析四氯化碳和水中的化学键是极性键还是非极性键、电荷在化学键乃至整个分子中如何分布，这对你解释实验现象有什么启示?δ-δ-δ-δ-δ+极性键四氯化碳分子中无正极和负极之分δ+δ-δ+极性键水分子中存在着带正电荷的正极和带负电荷的负极。极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子分子1.极性分子与非极性分子对双原子分子来说,键的极性与分子的极性是一致的。多原子分子的极性除了与键的极性有关外,还与分子的空间结构有关。2.极性分子与非极性分子的判断【思考与交流】下列分子是否是极性分子？共用电子对不偏向，为非极性键极性向量矢量和为零，电荷分布均匀，正电中心和负电中心重合为非极性分子一般情况下，只含非极性键分子均为非极性分子非极性分子Cl2N2I2P4【思考与交流】下列分子是否是极性分子？直线型分子，结构对称，分子中各个键的极性向量和=0（互相抵消）（F合=0）平面三角形分子，结构对称，分子中各个键的极性向量和=0（互相抵消）（F合=0）正四面体分子，结构对称，分子中各个键的极性向量和=0（互相抵消）（F合=0）非极性分子一般情况下，含极性键的分子，若分子中各个键的极性向量和=0（互相抵消）（F合=0），也为非极性分子有极性键，但整个分子结构对称没有极性，电荷分布均匀CO2BF3CH4【思考与交流】下列分子是否是极性分子？极性分子一般情况下，含极性键的分子，若分子中各个键的极性向量和≠0（互相抵消）（F合≠0），为极性分子分子中有极性键，分子中键的极性向量和不能抵消（F合≠0），∴整个分子电荷分布不均匀HClH2ONH3CH2Cl2分子的空间结构中心对称直线形平面正三角形正四面体……分子的空间结构中心不对称V形三角锥形四面体……有孤电子对有不同键一样的键直线形极性分子非极性分子（1）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A2ABAB2AB3AB4CO2、CS2SO2、H2O、H2SBF3、AlCl3NH3、PCl3CH4、CCl4O2、H2HF、CO2+02+12+23+03+14+0直线形V形V形三角锥正四面体直线形平面三角形非极性分子极性分子极性分子非极性分子极性分子非极性分子非极性分子极性分子分子BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2化合价绝对值价电子数分子极性33445566263546非极性非极性非极性非极性极性极性极性如：对于ABn型分子中心原子化合价的绝对值该元素的价电子数=该分子为非极性分子中心原子化合价的绝对值该元素的价电子数该分子为极性分子≠（2）化合价法是一种重要物质。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，臭氧分子中的共价键是极性键，臭氧分子有极性，但很微弱。仅是水分子的极性的28%。其中心氧原子是呈正电性的，而端位的两个氧原子是呈电负性的。臭氧是极性分子资料卡片试分析为什么O3、H2O2是极性分子？因为臭氧分子中，氧分子是呈折线型的，三个氧原子形成角形，或者是V形，这样就会导致正负电荷中心不重合，所以它们的合力不为氧分子，因此臭氧是为极性分子。物质极性的判断不能根据化学式判断，要根据立体结构判断；因为H2O2不是平面结构；它是半开书页型的，两个O在书轴上，两个氢分别和两个O相连，但不在同一平面上，正负电荷中心不重合，所以为极性分子。还可以根据相似相容原理来粗略判断物质极性，H2O2极易溶于水，水是极性分子，所以过氧化氢也是极性分子。3.分子的极性对性质的影响

在相对分子质量相同的情况下，极性分子比非极性分子有更高的沸点。(1)熔沸点："相似相溶"原理(2)溶解性：①极性分子易溶于极性溶剂②非极性分子易溶于非极性溶剂I2

溶于水中溶液呈黄色加入CCl4振荡I2

溶于CCl4中溶液呈紫红色分子的亲水性与疏水性

分子中极性较大的基团具有亲水性，极性较小的基团具有亲脂性（或称为疏水性）。有些分子中既含有亲水性的基团，又含有疏水性的基团，由这类分子构成的物质称为表面活性剂。

细胞膜的主要成分之一——磷脂就是一种天然的表面活性剂。其亲水端朝向细胞外液或胞质，疏水端则彼此相对，形成膜内部的疏水区。【应用体验】1．回答下列问题①H2

②O2