【課件】共價鍵的極性++課件2022-2023學年高二化學人教版（2019）選擇性必修2

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)學習目標1.掌握共價鍵可分為極性共價鍵和非極性共價鍵。2.區(qū)分極性分子和非極性分子，了解分子極性與分子中鍵的極性及分子空間結(jié)構(gòu)密切相關;能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的特點和鍵的極性判斷分子的極性，并據(jù)此對分子的一些典性質(zhì)及其應用作出解釋。2.3.1共價鍵的極性教材內(nèi)容：P52-55

臭氧是一種重要物質(zhì)。大氣高空的臭氧層保護了地球生物的生存；空氣質(zhì)量預報中臭氧含量是空氣質(zhì)量的重要指標；它還是有機合成的氧化劑、替代氯氣的凈水劑······

臭氧分子的空間結(jié)構(gòu)與水分子的相似，其分子有極性，但很微弱，僅是水分子的極性的28%。臭氧分子中的共價鍵是極性鍵，其中心氧原子是呈正電性的，而端位的兩個氧原子是呈負電性的。由于臭氧的極性微弱，它在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度。教材：P53資料卡片為什么臭氧是極性分子？1.了解臭氧的作用2.了解臭氧的空間結(jié)構(gòu)臭氧是極性分子【情境導入】

極性分子和非極性分子實驗新課引入共價鍵的類型按照不同的分類方法,可將共價鍵分為不同的類型:（1）按共用電子對數(shù)目單鍵：如H-H鍵雙鍵：如C=C鍵三鍵：如N≡N鍵（2）按共用電子對是否偏移非極性鍵：如Cl-Cl鍵極性鍵：如H-Cl鍵（3）按原子軌道的重疊方式σ鍵π鍵σ鍵可以獨立存在,π鍵不能單獨存在知識回顧

成鍵雙方吸引電子能力相同，共用電子對不發(fā)生偏移,電荷分布均勻——非極性共價鍵成鍵雙方吸引電子的能力不相同，共用電子對發(fā)生偏移，電荷分布不均勻——極性共價鍵HHHClXδ+δ-由于共用電子對發(fā)生偏移時，使化學鍵產(chǎn)生了呈正電性(δ+)和呈負電性(δ-)兩極。1.共價鍵的分類（按共用電子對是否偏移）2.極性的表示方法——極性向量

極性向量可形象地描述極性鍵的電荷分布情況，極性向量指向的一端，說明該處負電荷更為集中。非極性鍵無極性向量，說明在非極性鍵里，正負電荷的中心是重合的。電負性：

2.13.0H—ClH2、O2、Cl2等一、鍵的極性

4.鍵的極性的判斷方法（1）根據(jù)組成元素

（2）根據(jù)共用電子對是否偏移

（3）根據(jù)元素的電負性

同種元素：A—A型為非極性鍵（特例O3）不同種元素：A-B型為極性鍵共用電子對有偏移為極性鍵共用電子對無偏移為非極性健成鍵原子電負性相同，為非極性鍵（特例O3）成鍵原子電負性不同，為極性鍵3.極性的影響因素（1）電負性差值越大的兩原子形成的共價鍵的極性越強（2）共用電子對偏移程度越大，鍵的極性越強共價鍵的極性只取決于成鍵原子的元素種類或電負性的差異，與其他因素無關。指出下列物質(zhì)中的共價鍵類型1、O22、CH43、CO24、H2O25、Na2O26、NaOH非極性鍵極性鍵極性鍵(H-O-O-H)極性鍵非極性鍵非極性鍵極性鍵對點訓練根據(jù)共用電子對是否偏移(或電荷分布是否均勻)，共價鍵有極性鍵、非極性鍵之分。以共價鍵結(jié)合的分子是否也有極性分子、非極性分子之分呢？H2Oδ-δ+1.極性分子：分子中的正電中心和負電中心不重合，使分子的某一個部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負電性(δ-)的分子是極性分子。2.非極性分子：分子中的正電中心和負電中心重合的分子是非極性分子。δ+δ++-正電中心和負電中心不重合;電荷分布不均勻、結(jié)構(gòu)不對稱δ+δ-δ-CO2±正電中心和負電中心重合;電荷分布均勻、結(jié)構(gòu)對稱分子極性可用極性向量進行判斷:若矢量和為零，為非極性分子;極性向量的矢量和指向的一端，說明該處負電荷更為集中，為極性分子。二、分子的極性（1）單原子分子

稀有氣體——非極性分子(不含共價鍵)

（2）雙原子分子化合物——極性分子單

質(zhì)——非極性分子（O3除外）取決于原子間的共價鍵是否有極性HClHClδ+δ-ClClClCl3.分子的極性判斷方法共用電子對偏向Cl原子，極性向量矢量和指向Cl原子，故Cl原子一端相對地顯負電性，H原子一端相對地顯正電性，整個分子的電荷分布不均勻以極性鍵結(jié)合的雙子原分子為極性分子。以非極性鍵結(jié)合的雙原子分子均為非極性分子。2個Cl原子吸引電子的能力相同，共用電子對不偏向任何一個原子，極性向量矢量和為零，整個分子的電荷分布均勻

含有極性鍵的分子一定是極性分子嗎？一般情況下，只含非極性鍵分子均為非極性分子；三原子分子:CO2δ+δ-δ-δ-F1F2F合=0(3)多原子分子(ABn型)C=O鍵是極性鍵，CO2是直線形、對稱分子，兩個C=O鍵的極性互相抵消(F合=0)，∴整個分子沒有極性，電荷分布均勻，是非極性分子①向量和法(合外力法)根據(jù)分子中各個鍵的極性向量和是否等于零來判斷。極性向量和為零則為非極性分子，極性向量和不為零則為極性分子。在ABn分子中，A-B鍵看作相互作用力，根據(jù)中心原子A所受合力是否為零來判斷，F(xiàn)合=0，為非極性分子（極性抵消），F(xiàn)合≠0，為極性分子（極性不抵消）三原子分子:H2OO-H鍵是極性鍵，分子V形不對稱，兩個O-H鍵的極性不能抵消（F合≠0），∴整個分子電荷分布不均勻，是極性分子δ-δ+δ+δ+F1F合≠0F2非極性分子極性分子δ+δ-δ+δ+δ+F合≠0三角錐型,不對稱，鍵的極性不能抵消，是極性分子四原子分子:BF3δ+δ-δ-δ-δ-F1F2F3F合=0平面三角形，對稱，鍵的極性互相抵消(F合=0)，是非極性分子非極性分子四原子分子:NH3極性分子非極性分子δ+δ-δ+δ+δ+δ+五原子分子:CH4F合分子極性分子空間結(jié)構(gòu)鍵的極性小結(jié)F合=0極性向量合成法判斷正負電中心是否重合化學鍵的極性向量和為零的分子是非極性分子；F2F1F合≠0HC≡N:鍵長、鍵角化學鍵的極性向量和不為零，分子是極性分子；正四面體型，對稱結(jié)構(gòu)，C-H鍵的極性互相抵消(F合=0)，非極性分子化學式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2化合價絕對值價層電子數(shù)分子極性非極性非極性非極性非極性極性極性極性33445566663425中心原子A的化合價的絕對值≠價電子數(shù)極性分子=價電子數(shù)(主族序數(shù))非極性分子(3)多原子分子(ABn型)②中心原子化合價法③空間結(jié)構(gòu)對稱法:分子類型價電子對數(shù)空間結(jié)構(gòu)分子極性代表物A2ABAB2AB3AB42+02+12+2直線形V形V形非極性分子極性分子極性分子CO2、CS2SO2、H2O、H2S3+03+1平面正三角形三角錐非極性分子極性分子BF3、AlCl3NH3、PCl34+0正四面體非極性分子CH4、CCl4直線形非極性分子極性分子O2、H2HF、COσ鍵電子對數(shù)價層電子對數(shù)

VSEPR模型孤電子對數(shù)空間結(jié)構(gòu)非中心對稱中心對稱非極性分子極性分子經(jīng)驗規(guī)律：若中心原子有孤對電子，則為極性分子；若無孤對電子，則為非極性分子。HCN，CHnX4-n等中心原子孤電子對數(shù)為0但屬于極性分子(類別與上表不同，上述方法不適用)。圖2-18常見的極性分子和非極性分子

(1)以下雙原子分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子?H2O2Cl2HCl(2)上述九種物質(zhì)中含非極性共價鍵的物質(zhì)有哪些?(3)圖2-18九種物質(zhì)中，哪些是非極性分子？哪些是極性分子？HCl是極性分子，H2

、O2、

Cl2是非極性分子

教材：P52P4中的P—P為非極性共價鍵，C60中的C—C為非極性共價鍵P4、C60、CO2、BF3、CH4為非極性分子HCN、H2O、NH3、CH3Cl為極性分子思考與討論H2O2分子結(jié)構(gòu)呈

形，分子中正電中心和負電中心

重合，是由

鍵和

鍵構(gòu)成的為性分子。O3中的化學鍵為

。O均采用

雜化，分子結(jié)構(gòu)呈

形，分子中正電中心和負電中心

重合，為

分子。極性鍵

極性

極性

“半開書頁”V不δ+δ-δ-sp2不注意：由同種元素組成的非金屬單質(zhì)分子不一定是非性分子。非極性

極性

思考與討論電子云密度大電子云密度小水分子的表面靜電勢圖顏色表示靜電勢的數(shù)值：越接近紅色，代表電子云密度越大越接近藍色，代表電子云密度越小結(jié)論：水分子存在帶正電荷的正極和帶負電荷的負極。四氯化碳分子中無正極和負極之分。情景再現(xiàn)現(xiàn)象：水流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，四氯化碳液流無變化1.用一帶靜電的玻璃棒靠近A、B兩種純液體流,現(xiàn)象如圖所示。下列說法正確的是(

)A.可能A是CH3COOH,B是H2OB.可能A是苯,B是H2OC.可能A、B分別為苯、CCl4D.可能A、B分別為CCl4、CHCl3BD對點訓練(1)極性分子中不可能含有非極性鍵。(

)(2)離子化合物中不可能含有非極性鍵。()(3)非極性分子中不可能含有極性鍵。()(4)極性分子中一定含有極性鍵。()(5)H2O、CO2、CH4都是非極性分子。()(6)以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子。()(7)以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子一定是非極性分子。()(8)非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子。()(9)非極性分子中一定含有非極性共價鍵。()(10)同種元素之間的共價鍵一定是非極性鍵。（）(11)H2O2是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的極性分子。()××√

×

×

×√對點訓練2.正誤判斷:×××

√3.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：(1)以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是____。(2)以極性鍵相結(jié)合，具有直線形結(jié)構(gòu)的非極性分子是_____。(3)以極性鍵相結(jié)合，具有三角錐形結(jié)構(gòu)的極性分子是_____。(4)以極性鍵相結(jié)合，具有正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子是_____。(5)以極性鍵相結(jié)合，具有V形結(jié)構(gòu)的極性分子是_____。(6)以極性鍵相結(jié)合，而且分子極性最大的是____。N2CS2NH3CH4H2OHF對點訓練1.只含非極性鍵的雙原子分子或多原子分子一定是非極性分子（O3是極性鍵的極性分子）

如：O2、H2、P4、C60、S82.由極性鍵形成的雙原子分子都是極性分子。如：HCl、HF、HBr3.含有極性鍵的分子，如果分子中各個鍵的極性的向量和等于零，則為非極性分子，

否則為極性分子。4.極性分子中一定有極性鍵，非極性分子中不一定含有非極性鍵。例如CH4是非極性分子，只含有極性鍵。含有非極性鍵的分子不一定為非極性分子，如H2O2是含有非極性鍵的極性分子。5.判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律：①若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素的價電子數(shù)(主族序數(shù)/原子最外層電子數(shù))，則為非極性分子；若不等，則為極性分子。②中心原子A沒有孤對電子（直線形，平面正三角形，正四面體形），則為非極性分子，若無孤電子對，則為非極性分子。

如CS2、BF3、SO3、CH4為非極性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子。分子不帶電（不管是極性分子還是非極性分子）分子的極性的判斷以極性鍵結(jié)合的多原子分子，判斷分子的極性，一定要結(jié)合分子的立體構(gòu)型來看。方法：對于ABn型分子，當其空間構(gòu)型是高度對稱的結(jié)構(gòu)時，分子的正負電荷中心能夠重合，故為非極性分子（如CO2、BF3、CH4等等）；當分子的空間構(gòu)型不是高度對稱結(jié)構(gòu)，例如只有對稱軸而無對稱中心時，為極性分子（如H2O、SO2、NH3等等）。小結(jié)共價鍵極性鍵非極性鍵空間不對稱極性分子雙原子分子：HCl、NO、COV型分子：H2O、H2S、SO2三角錐形分子：NH3、PH3非正四面體：CHCl3

特別地：H2O2、O3非極性分子單質(zhì)分子：Cl2、N2、P4、O2直線形分子：CO2、CS2、C2H2正三角形：SO3、BF3正四面體：CH4、CCl4、SiF4空間對稱小結(jié)補充：乙烯、苯（均為平面形）、異戊烷

都是含有極性鍵的非極性分子；

甲醛是極性分子。鍵的極性對化學性質(zhì)的影響

由于不同的成鍵原子間電負性的差異，共用電子對會發(fā)生偏移，偏移的程度越大，即共價鍵的極性越強，在反應中越容易斷裂。有機羧基的酸性大小與分子組成和結(jié)構(gòu)的關系：1.只含烴基的一元羧酸的酸性2.含鹵素原子的一元羧酸的酸性①含不同數(shù)目的同種鹵素原子的羧酸的酸性②含相同個數(shù)的不同鹵素原子的羧酸的酸性共價鍵的極性還與相鄰基團有關硝基使O—H共用電子對靠近硝基，我們把像硝基這樣的基團稱為吸電子基團。甲基使O—H共用電子對遠離甲基，我們把像甲基這樣的基團稱為推(給)電子基團。對于有機羧酸，R的吸電子能力越強，O—H極性增強，更容易電離，酸性增強！R的推電子能力越強，O—H極性減弱，更不容易電離，酸性減弱！三、分子鍵的極性對化學性質(zhì)的影響NO2>CN>F>Cl>Br>I>CC>OCH3>OH>C6H5>C=C>H常見的吸電子基團：常見的推電子基團(CH3)3C>(CH3)2C>CH3CH2>CH3>H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為什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐漸減弱？

烴基(符號R—)是推電子基團，使O—H鍵極性變小，烴基越長推電子效應越大，使羧基中的羥基的極性越小，O—H越難斷開，羧酸的酸性越弱。所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸隨著烴基加長，酸性的差異越來越小1.只含烴基的一元羧酸的酸性說明：pKa=-lgKa，可用pKa的大小來衡量酸性強弱，pKa越小，酸性越強。HOHδ+δ-OCCH3OHδ+δ-OCC2H5OHδ+δ-OC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比較氯乙酸和三氯乙酸的酸性強弱，并解釋其原因。由于電負性：Cl(3.0)>H(2.1)

,極性：Cl—C>H—C，通過傳導作用使Cl3C—極性

＞Cl2CH—＞ClCH2—，三氯乙酸中的羧基的極性最大，更易電離出氫離子2.含鹵素原子的一元羧酸的酸性①含不同數(shù)目的同種鹵素原子的羧酸的酸性CH2OHδ+δ-OCClCHOHδ+δ-OCClClCOHδ+δ-OCClClCl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比較三氟乙酸和三氯乙酸的酸性強弱，并解釋其原因。2.含鹵素原子的一元羧酸的酸性②含相同個數(shù)的不同鹵素原子的羧酸的酸性電負性：F(4.0)>Cl(3.0)，極性：F—C>Cl—C，使F3C—的極性>Cl3C—的極性，通過傳導作用導致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出H+。所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸F—C—C—O—HFFOδ－δ－δ－Cl—C—C—O—HClClO＞δ－δ－δ－有機羧基的酸性大小與分子組成和結(jié)構(gòu)的關系1.只含烴基的一元羧酸的酸性：烴基是推電子基團，即將電子推向羥基，從而減小羥基的極性，導致羧酸的酸性減弱。隨著烴基加長，推電子效應越大，羧酸的酸性越弱。補充：只含烴基的多元羧酸的酸性烴基所含碳原子數(shù)越少，羧基個數(shù)越多，酸性越強。2.含鹵素原子的一元羧酸的酸性：與羧基相鄰的共價鍵的極性越大，通過傳導作用使羧基中羥基的極性越大，則羧酸的酸性越強。①含不同數(shù)目的同種鹵素原子，鹵素原子的數(shù)目越多，羧酸的酸性越強。②含相同個數(shù)的不同鹵素原子，鹵素原子的電負性數(shù)值越大，酸性越強。歸納小結(jié)(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，

R的正電性越高，導致R-O-H中O的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H＋，即酸性越強。兩種常見含氧酸的結(jié)構(gòu)式：如：酸性H2SO3<H2SO4；HNO2<HNO3；HClO<HClO2<HClO3<HClO4。②當中心原子的電負性大、原子半徑小、氧化數(shù)高時，使O－H鍵減弱，酸性增強。①無機含氧酸的強度取決于中心原子的電負性、原子半徑、氧化數(shù)。拓展延伸無機含氧酸酸性強弱的經(jīng)驗規(guī)律(O-H極性角度分析)(2)(HO)mROn，如果成酸元素R不同時，則非羥基氧原子數(shù)n值越大，酸性越強。n＝0，弱酸，如硼酸(H3BO3)n＝1，中強酸，如亞硫酸(H2SO3)n＝2，強酸，如硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)n＝3，極強酸，如高氯酸(HClO4)特例：碳酸n＝1，酸性應該和亞硝酸、亞硫酸、磷酸相近是中強酸，實際是弱酸，主要是因為溶于水的二氧化碳分子只有約幾百分之一與水結(jié)合成碳酸。與按全部轉(zhuǎn)化估算的酸的強度相比小了近百倍SOOOHHOH2SO4SOOHHOH2SO3HClO4ClOOOHOHClO3ClOOHOHClO2ClOHOHClOClHOH3PO4POHOOHHOHNO2HNO3NOHONOHOO

無機含氧酸的結(jié)構(gòu)(HO)Cl(HO)ClO(HO)ClO2(HO)ClO3(HO)NO(HO)NO2(HO)2SO2(HO)2SO(HO)3PO通式：(HO)mROn拓展延伸已知：硼酸(H3BO3)是弱酸，而亞磷酸(H3PO3)是中強酸(1)寫出這兩種酸的結(jié)構(gòu)式：________、________。(2)寫出亞磷