2.3.1共价键的极性课件高二化学人教版选择性必修2

第二章分子结构与性质第三节

分子结构与物质的性质课时一

共价键的极性学习目标01.知道共价键可分为极性和非极性共价键02.知道分子可以分为极性分子和非极性分子。能根据分子的结构特点和键的极性判断分子的极性03.了解键的极性对物质性质的影响，并能从电负性的角度判断共价键的极性04.能分类掌握含氧酸酸性强弱的判断方法，并能说出理由知识回顾写出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O、CH4、NH3的电子式和结构式。H2O2N2HClCO2H2OCH4NH3知识回顾根据分子的电子式可以看出有的原子共用一对电子，有的共用两对电子，可以将共价键进行分类共价键分类标准类型共用电子对数单键、双键、三键电子云重叠方式σ键、π键共用电子对是否偏移极性键、非极性键键的极性和分子的极性01共价键的极性共价键极性共价键非极性共价键H—Clδ＋δ－氯化氢分子中的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）01共价键的极性共价键极性共价键非极性共价键成键原子不同种原子（电负性不同）同种原子（电负性相同）电子对发生偏移不发生偏移成键原子的电性电负性较小的原子呈正电性(δ+),电负性较大的原子呈负电性(δ-)电中性示例

H2、O2、Cl2等注：（1）电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强

（2）共用电子对偏移程度越大，键的极性越强01共价键的极性分子也有极性和非极性之分。常见的非极性分子常见的极性分子如何判断分子的极性？01共价键的极性极性共价键正电中心和负电中心不重合正电中心和负电中心重合δ-δ+δ-CO2共价键的极性和分子的极性之间有必然的联系吗？H2Oδ-δ+δ+极性分子非极性分子01共价键的极性正负电荷中心是否重合分子的空间结构决定共价键的极性分子的极性决定正电中心和负电中心不重合正电中心和负电中心重合极性分子非极性分子稀有气体分子是非极性分子，不含共价键；臭氧是极性分子共价键的极性和分子的极性的关系01共价键的极性判断分子的极性的方法——化学键的极性的向量和只含非极性键的分子一定是非极性分子；含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定。当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，否则是极性分子。直线形2个C=O的极性的向量和为零，是非极性分子直线形H-Cl的极性的向量和不为零，是极性分子abδ+δ-δ-δ+δ-aa01共价键的极性归纳总结：分子极性的判断1、利用分子空间结构判断结论：结构对称→非极性分子；结构不对称→极性分子01共价键的极性2、化合价法：对于ABn型分子(1)中心原子的化合价的绝对值＝该元素的价层电子数时(无孤电子对)，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构是对称的(2)中心原子的化合价的绝对值

≠其价层电子数

(有孤电子对)，则分子的空间结构不是对称的，其分子为极性分子01共价键的极性试分析O3、H2O2是极性分子还是非极性分子？臭氧分子的空间结构与水相似，其分子有极性，但很弱。臭氧分子中共价键是极性键，中心氧原子呈正电性，端位氧原子呈负电性由于臭氧的极性很弱，在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度。资料卡片01共价键的极性【归纳整理】常见ABn型分子的极性类型实例键的极性正电中心与负电中心是否重合分子的极性A2H2、N2

ABHCl、NO

AB2(A2B)CO2、CS2

SO2

H2O、H2S

AB3BF3

NH3

AB4CH4、CCl4

非极性键重合非极性分子极性键不重合极性分子极性键重合非极性分子极性键不重合极性分子极性键不重合极性分子极性键重合非极性分子极性键不重合极性分子极性键重合非极性分子01共价键的极性【例1】回答下列问题①H2

②O2

③HCl

④P4

⑤C60

⑥CO2

⑦CH2==CH2

⑧HCN

⑨H2O

⑩NH3⑪BF3⑫CH4⑬SO3⑭CH3Cl⑮Ar⑯H2O2(1)只含非极性键的是_________；只含极性键的是___________________，既含极性键又含非极性键的是_____。(2)属于非极性分子的是_______________________，属于极性分子的是_____________。①②④⑤③⑥⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑦⑯①②④⑤⑥⑦⑪⑫⑬⑮③⑧⑨⑩⑭⑯键的极性对化学性质的影响02键的极性对化学性质的影响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02键的极性对化学性质的影响键的极性对化学性质的影响乙醇分子中的C2H5—是推电子基团，使得乙醇分子中的电子云向着远离乙基的方向偏移，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，而HCl在水中呈酸性，所以其在水中可以电离，可见极性比水强，更易电离出氢离子，则钠和水的反应不如钠和盐酸的剧烈。C2H5OHδ+δ-HOHδ+δ-HClδ+δ-实验分析分子结构化学键的极性物质的化学性质总结：02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越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。CH3COOHCH3COO-+H+Ka＝

c(CH3COO-)∙

c(H+)c(CH3COOH)pKa＝-lgKa乙酸(CH3COOH)总结：pKa越小，酸性越强02键的极性对化学性质的影响羧酸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02键的极性对化学性质的影响羧酸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

02键的极性对化学性质的影响问题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)0.23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02键的极性对化学性质的影响【总结】-NO2>-CN>-F>-Cl>-Br>-I>C

C>-OCH3>-OH>-C6H5>-C=C>-H常见的吸电子基团：常见的推电子基团：(CH3)3C->(CH3)2C->CH3CH2->CH3->H-推电子基，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。吸电子基,吸电子能力越强，电子向氯原子方向偏移程度越大，使羧基中羟基的极性增大，更容易电离出H+

。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。02键的极性对化学性质的影响

无机含氧酸酸性强弱判断

我们常把H2SO4、HNO3等无机含氧酸看成由H+和酸根离子组成的，实际上在她们的分子结构中，H+却是和酸根中的一个氧原子相连接的，如不难看出无机含氧酸的酸性也是取决于羟基的极性，电离出H+的能力02键的极性对化学性质的影响思考讨论1、酸性强弱：HClO4>HClO3>HClO2>HClOH2SO4>H2SO3HNO3>HNO2你能发现什么规律吗？如何解释这种规律呢？规律：对于含同一种元素的含氧酸来说，中心原子的化合价越高，其含氧酸的酸性越强原因：含氧酸的通式可以写成（HO)mROn,如果R相同，则n越大，R的正电性越高，导致R-O-H中O的电子向R偏移，羟基的极性越大，越容易电离出H+02键的极性对化学性质的影响①同一主族元素的非金属氢化物的酸性从上到下逐渐增强。如：HF<HCl<HBr<HI。②同一周期元素的非金属氢化物的酸性从左向右逐渐增强。如：H2S<HCl,H2O<HF。

常见酸的酸性强弱比较③同一主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性从上到下逐渐减弱。如：HClO4>HBrO4>HIO4;HNO3>H3PO4;H2CO3>H2SiO3④同一周期元素最高价氧化物对应水化物的酸性从左向右逐渐增强。如：H3PO4<H2SO4<HClO4。02键的极性对化学性质的影响水分子有两极，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02键的极性对化学性质的影响微波炉的工作原理课堂总结03课堂总结共价键的极性分子的极性键的极性对化学性质的影响极性分子：分子内正电中心和负电中心不重合非极性分子：分子内正电中心和负电中心重合烃基是推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱键的极性非极性键：同种元素构成，电子对不偏移极性键：不同种元素，电子对偏移课堂练习04课堂练习1．下列说法不正确的是A．共价键有方向性B．氢键有方向性C．冰晶体中水分子的空间利用率比液态水分子的空间利用率低D．在冰的晶体中，每个水分子周围只有六个紧邻的水分子【答案】D【详解】A．共价键是电子云头碰头或肩并肩形成的，具有方向性，A正确；B．氢键是电负性强的氮、氧、氟与氢形成的，有方向性，B正确；C．冰晶体中每个水分子沿着4个sp3杂化轨道的方向与周围4个水分子形成氢键，导致水分子的空间结构松散，其利用率比液态水分子的空间利用率低，C正确；D．由C分析可知，在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，D错误；故选D。04课堂练习2．下列分子属于极性分子的是A．OF2 B．CS2

C．SiCl4 D．O2【答案】A【详解】A．OF2分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，则OF2分子是结构不对称的极性分子，故A正确；B．二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，则二硫化碳是结构对称的非极性分子，故B错误；C．四氯化硅分子中硅原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为正四面体形，则四氯化硅是结构对称的非极性分子，故C错误；D．氧气分子是同种元素形成的双原子分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，故D错误；故选A。04课堂练习3．下列分子属于非极性分子的是A．CH2Cl2 B．CS2

C．NCl3 D．H2S【答案】B【详解】A．CH2Cl2中含有极性键，空间结构为四面体，正负电荷的中心不重合，为极性分子，故A不符合题意；B．CS2中含有极性键，空间结构为直线型，正负电荷的中心重合，为非极性分子，故B符合题意；C．NCl3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，为极性分子，故C不符合题意；D．H2S中含有极性键，空间结构为V型，正负电荷的中心不重合，为极性分子，故D不符合题意。答案选B。04课堂练习4．下列说法不正确的是A．共价键的键能越大，键长越短B．已知石墨转化为金刚石要吸热，则等量的石墨与金刚石相比总键能大C．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，与共价键的键能大小有关D．稀有气体一般难于发生化学反应，是因为分子中键能较大04课堂练习【答案】D【详解】A．一般情况下，共价键的键长越短，其键能越大，物质的化学性质就越稳定，故A正确；B．吸热反应是断裂反应物中化学键的过程中吸收的总能量大于形成生成物化学键的过程中放出的总能量，即反应物总的键能大于生成物总的键能，故已知石墨转化为金刚石要吸热，则等量的石墨与金刚石相比总键能大，故B正确；C．热稳定性是指化学键断裂时的难易程度，断裂时越容易，说明热稳定越差，即对应的共价键的键能越小，故HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，与共价键的键能大小有关，故C正确；D．稀有气体是单原子分子，不存在任何化学键，一般难于发生化学反应，是因为原子结构具有比较稳定的结构，与化学键无关，故D错误；故选D。04课堂练习5．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1，下列说法错误的是A．XW4为非极性分子B．Y、Z、W最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是W>Z>YC．ZW2分子是由极性键构成的极性分子D．XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化04课堂练习【答案】D【分析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，则X是C元素，Y与X同主族，则Y是Si元素，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1，且二者原子序数都大于Y，则Z是S元素、W是Cl元素，据此分析选择。【详解】A．XW4为CCl4，CCl4为正四面体结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，A正确；B．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性Si＜S＜Cl，所以Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y＜Z＜W，B