共價鍵的極性高二化學(xué)講義（人教版2019選擇性必修2）（原卷版）

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)第1課時共價鍵的極性[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道共價鍵可分為極性和非極性共價鍵。2.知道分子可以分為極性分子和非極性分子。能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)特點和鍵的極性來判斷分子的極性，發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”學(xué)科核心素養(yǎng)。3.通過鍵的極性對物質(zhì)性質(zhì)的影響的探析，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型。課前課前預(yù)習(xí)共價鍵的極性（一）鍵的極性和分子的極性1、共價鍵的極性 極性鍵非極性鍵定義由原子形成的鍵，電子對發(fā)生偏移電子對不發(fā)生偏移的鍵原子吸引電子能力共用電子對共用電子對偏向吸引電子能力強的原子共用電子對偏移成鍵原子電性成鍵元素一般是非金屬元素非金屬元素舉例Cl—Cl、H—H2、分子的極性(1)極性分子與非極性分子(2)共價鍵的極性與分子極性的關(guān)系（二）鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響例如，羧酸是一大類含羧基(—COOH)的有機酸，羧基可電離出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小來衡量，pKa越，酸性越。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。知識點總結(jié)知識點總結(jié)一．共價鍵的極性極性鍵非極性鍵定義由不同原子形成的共價鍵，電子對發(fā)生偏移電子對不發(fā)生偏移的共價鍵原子吸引電子能力不同相同共用電子對共用電子對偏向吸引電子能力強的原子共用電子對不發(fā)生偏移成鍵原子電性顯電性電中性成鍵元素一般是不同種非金屬元素同種非金屬元素舉例Cl—Cl、H—H一般：電負(fù)性差值＜1.7為共價鍵，且電負(fù)性差值越大，鍵的極性越大。二．分子的極性1．極性分子與非極性分子2．共價鍵的極性與分子極性的關(guān)系類型實例鍵的極性空間結(jié)構(gòu)分子極性X2H2、N2非極性鍵直線形非極性分子XYHCI、NO極性鍵直線形極性分子XY2

（X2Y)CO2、CS2極性鍵直線形非極性分子SO2極性鍵V形極性分子H2O、H2S極性鍵V形極性分子XY3BF3極性鍵平面正三角形非極性分子NH3極性鍵三角錐形極性分子XY4CH4、CCl4極性鍵正四面體形非極性分子【注意】臭氧分子中的共價鍵是極性鍵，臭氧分子是極性分子。3．利用化合價法判斷ABn型分子中，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)，則為非極性分子，否則為極性分子。如下表所示：分子式中心原子分子極性化合價絕對值價電子數(shù)CO244非極性分子BF333非極性分子CH444非極性分子H2O26極性分子NH335極性分子SO246極性分子SO366非極性分子PCl335極性分子PCI555非極性分子【歸納】判斷分子是否為非極性分子的方法（1）中心原子的價電子全部成鍵即化合價的絕對值與價電子數(shù)相等的分子為非極性分子。（2）中心原子的孤電子對數(shù)為0的分子為非極分子。（3）AB2型、AB3型、AB4型的空間結(jié)構(gòu)分別為直線形、平面三角形、正四面體形的分子是非極性分子。三．鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響1．鍵的極性(1)共價鍵的極性越強，鍵的活潑性也越強，容易發(fā)生斷裂，易發(fā)生相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。(2)成鍵元素的原子吸引電子能力越強，電負(fù)性越大，共價鍵的極性就越強，在化學(xué)反應(yīng)中該分子的反應(yīng)活性越強，在化學(xué)反應(yīng)中越容易斷裂。2．鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響鍵的極性對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有重要影響。例如，羧酸是一大類含羧基(—COOH)的有機酸，羧基可電離出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小來衡量，pKa越小，酸性越強。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，如下表所示：不同羧酸的pKa羧酸pKa丙酸(C2H5COOH)乙酸(CH3COOH)甲酸(HCOOH)氯乙酸(CH2ClCOOH)二氯乙酸(CHCl2COOH)三氯乙酸(CCl3COOH)三氟乙酸(CF3COOH)【大招總結(jié)】一、共價鍵的極性 極性鍵非極性鍵定義由不同原子形成的共價鍵，電子對發(fā)生偏移電子對不發(fā)生偏移的共價鍵原子吸引電子能力不同相同共用電子對共用電子對偏向吸引電子能力強的原子共用電子對不發(fā)生偏移成鍵原子電性顯電性電中性成鍵元素一般是不同種非金屬元素同種非金屬元素舉例Cl—Cl、H—H二、鍵的極性判斷(1)從組成元素判斷同種元素：A—A型為非極性共價鍵；不同種元素：A—B型為極性共價鍵。(2)從電子對偏移判斷有電子對偏移為極性共價鍵；無電子對偏移為非極性共價鍵。(3)從電負(fù)性判斷電負(fù)性相同為非極性共價鍵；電負(fù)性不同為極性共價鍵。典型例題典型例題例1、在下列物質(zhì)中：①CO2②CCl4③NH3④BH3⑤H2O⑥HBr中，分子中電荷的空間分布均勻的是（）A．①②④ B．②④⑤ C．③⑤⑥ D．①②⑤【答案】A【規(guī)范答題】①CO2呈直線形，鍵角為180°，分子高度對稱，分子中正電中心和負(fù)電中心重合，分子中電荷的空間分布均勻；②CCl4呈正四面體形，鍵角為109°28′，分子高度對稱，分子中正電中心和負(fù)電中心重合，分子中電荷的空間分布均勻；③NH3呈三角錐形，鍵角為107°，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，分子中電荷的空間分布不均勻；④BH3呈平面正三角形，鍵角為120°，分子高度對稱，分子中正電中心和負(fù)電中心重合，分子中電荷的空間分布均勻；⑤H2O呈V形，鍵角為105°，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，分子中電荷的空間分布不均勻；⑥HBr是雙原子分子，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，分子中電荷的空間分布不均勻；分子中電荷的空間分布均勻的是①②④，答案選A。例2、下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一種化學(xué)元素。下列說法正確的是（）A．沸點：A2D＜A2X B．B、C、D形成的最簡單氣態(tài)氫化物互為等電子體C．CA3分子是非極性分子 D．C形成的單質(zhì)中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為1：2【答案】D【規(guī)范答題】A．A2D為H2O，A2X為H2S，H2O分子間形成氫鍵，沸點：H2O＞H2S，A項錯誤；B．B、C、D形成的最簡單氣態(tài)氫化物依次為CH4、NH3、H2O，分子中所含原子總數(shù)不相等，不互為等電子體，B項錯誤；C．CA3為NH3，NH3呈三角錐形，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，為極性分子，C項錯誤；D．C形成的單質(zhì)為N2，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，即σ鍵和π鍵的個數(shù)之比為1：2，D項正確；答案選D。例3、下列敘述正確的是()A．構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒一定含有共價鍵B．由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物C．非極性鍵只存在于雙原子單質(zhì)分子里D．不同元素組成的多原子分子里的化學(xué)鍵一定都是極性鍵【答案】B【規(guī)范答題】A項，稀有氣體單質(zhì)分子均為單原子分子，沒有共價鍵；B項，NH4Cl為離子化合物；C、D兩項，如Na2O2、H2O2等分子中含有非極性鍵。例4、已知結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于的說法正確的是A．是非極性分子 B．分子只含非極性鍵C．沸點： D．S與間的共用電子對偏向于S【答案】C【規(guī)范答題】A．S2Cl2是展開書頁型結(jié)構(gòu)，ClS位于兩個書頁面內(nèi)，該物質(zhì)結(jié)構(gòu)不對稱，正負(fù)電荷重心不重合，為極性分子，故A錯誤；B．S2Cl2分子中SS為非極性鍵，SCl鍵為極性鍵，故B錯誤；C．S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量S2Br2>S2Cl2，則分子間作用力S2Br2>S2Cl2，故沸點：，故C正確；D．Cl的電負(fù)性強于S，故S與間的共用電子對偏向于Cl，故D錯誤；故選C。強化訓(xùn)練強化訓(xùn)練一、單選題1．三氯化硼(BCl3)的熔點為107℃，沸點為12.5℃，能水解，其分子中鍵與鍵之間的夾角為120°，下列有關(guān)敘述正確的是A．三氯化硼在液態(tài)時能導(dǎo)電而在固態(tài)時不能導(dǎo)電B．三氯化硼中心原子采用sp雜化C．三氯化硼分子呈正三角形，屬于非極性分子D．三氯化硼分子空間結(jié)構(gòu)類似三氯化磷2．下列有關(guān)含高能量的正離子N的化合物N5AsF6的敘述正確的是A．化合物N5AsF6中F化合價為+3B．N中氮氮原子間以共用電子對結(jié)合C．N5AsF6化合物是共價分子D．N5AsF6化合物是極性分子3．已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非極性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是極性分子，由此可推知ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗規(guī)律是A．分子中不能含有氫原子B．在ABn分子中A原子沒有孤電子對(或A原子最外層電子均已成鍵)C．在ABn分子中每個共價鍵的鍵長和鍵能都相等D．分子中所有原子在同一平面內(nèi)4．胍(

)的鹽是病毒核酸保存液的重要成分。下列說法正確的是A．胍分子間能夠形成氫鍵B．胍中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為3∶1C．氨基(NH2)的電子式為

D．中子數(shù)為8的N原子可表示為N5．下列對分子及其性質(zhì)的解釋不正確的是A．碘易溶于四氯化碳、甲烷難溶于水都可用“相似相溶”規(guī)律解釋B．乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一個手性碳原子C．H2O比H2S穩(wěn)定是由于水分子間可以形成氫鍵D．實驗測定，接近100℃的水蒸氣的相對分子質(zhì)量較大，這與水分子的相互締合有關(guān)6．下列各組物質(zhì)中，都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的是A．和 B．和C．和 D．和7．關(guān)于氫鍵，下列說法正確的是A．每一個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B．冰和干冰中都存在氫鍵C．DNA中的堿基互補配對是通過氫鍵來實現(xiàn)的D．H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，是因為水分子間可以形成氫鍵8．下列實驗事實中，與氫鍵有關(guān)的是A．水結(jié)冰體積變大B．H2O的熱穩(wěn)定性比H2S強C．HF能與SiO2反應(yīng)生成SiF4，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中D．NH3能與HCl反應(yīng)9．下列說法中，正確的是A．由極性鍵構(gòu)成的分子都是極性分子B．含非極性鍵的分子一定是非極性分子C．非極性分子一定含有非極性鍵D．以極性鍵結(jié)合的雙原子分子一定是極性分子10．下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是①H2O的熔、沸點比VIA族其它元素氫化物的高②水分子高溫下也很穩(wěn)定③接近水的沸點的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值比用化學(xué)式H2O計算出來的相對分子質(zhì)量大一些④鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低A．①②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④11．下列敘述中正確的是A．NH3、CO、CO2都是極性分子B．CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子C．HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強D．CS2、H2O、C2H2都是直線形分子12．某化合物的分子式為?屬?族元素，B屬?族元素，A和B在同一周期，它們的電負(fù)性值分別為3.44和3.98，已知?分子的鍵角為?。下列推斷不正確的是A．?分子的空間構(gòu)型為"V"形B．AB鍵為極性共價鍵，?分子為非極性分子C．?與?相比，?的熔點、沸點比?的低D．?分子中無氫原子，分子間不能形成氫鍵，而?分子間能形成氫鍵13．若不斷地升高溫度，實現(xiàn)"雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣"的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間主要的相互作用依次是A．氫鍵；分子間作用力；非極性鍵 B．氫鍵；氫鍵；極性鍵C．氫鍵；極性鍵；分子間作用力 D．分子間作用力；氫鍵；非極性鍵14．中科院國家納米科學(xué)中心科研員在國際上首次“拍”到氫鍵的“照片”，實現(xiàn)了氫鍵的實空間成像，為“氫鍵的本質(zhì)”這一化學(xué)界爭論了80多年的問題提供了直觀證據(jù)。下列有關(guān)氫鍵的說法中不正確的是A．由于氫鍵的存在，冰能浮在水面上B．由于氫鍵的存在，乙醇比甲醚更易溶于水C．由于氫鍵的存在，沸點：HF>HCl>HBr>HID．氫鍵的存在影響了蛋白質(zhì)分子獨特的結(jié)構(gòu)15．化合物在生物化學(xué)和分子生物學(xué)中用作緩沖劑。對于該物質(zhì)的下列說法錯誤的是A．該物質(zhì)屬于極性分子B．該物質(zhì)可與水形成分子間氫鍵C．該物質(zhì)屬于有機物，在水中的溶解度較小D．從結(jié)構(gòu)分析，該物質(zhì)在水中溶解度較大二、填空題16．分子間作用力(1)范德華力概念：物質(zhì)的分子間普遍存在著作用力，這種分子間作用力也叫做范德華力。(2)實質(zhì)：分子間作用力的實質(zhì)是。(3)分子間作用力的主要特征①廣泛存在于分子之間；②只有分子間充分接近時才有分子間的相互作用力，如固體和液體物質(zhì)中；③分子間作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)化學(xué)鍵；④由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)主要由分子間作用力大小決定。(4)影響分子間作用力大小的因素①組成與結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)。相對分子質(zhì)量，分子間作用力。如：I2>Br2>Cl2>F2；HI>HBr>HCl；Ar>Ne>He。②分子的空間構(gòu)型。一般來說，分子的，分子間的作用力。17．水分子間存在氫鍵，彼此結(jié)合形成(H2O)n。在冰中，每個水分子被四個水分子包圍形成變形的正四面體，繼而通過氫鍵相互連接成固態(tài)冰。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，請回答下列問題。(1)假設(shè)冰是所有水分子都被包圍在四面體中的理想結(jié)構(gòu)，請分析1mol冰中有多少氫鍵。(2)在冰晶體中除氫鍵外，還存在范德華力(11kJ?mol1)。已知冰的升華熱是51kJ?mol1，請估算冰中氫鍵的作用能為多少。18．在計算機上使用相關(guān)化學(xué)軟件畫出、、、、、、等分