【化學(xué)】共價鍵的極性教學(xué)課件 2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第二章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)第1課時

共價鍵的極性高二化學(xué)新人教化學(xué)選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》學(xué)習(xí)

目標(biāo)PART01PART02鍵的極性和分子極性的關(guān)系PART03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(guān)。掌握共價鍵可分為極性共價鍵和非極性共價鍵。寫出H2、O2、N2、HCl、CO2、H2O、CH4、NH3的電子式和結(jié)構(gòu)式。H2O2N2CH4電子式結(jié)構(gòu)式HClCO2H2ONH3電子式結(jié)構(gòu)式一．共價鍵的極性H—HN≡NH—Cl共用電子對不偏移δ-δ+δ+H—O—H共用電子對偏移共價鍵非極性鍵：極性鍵：同種原子形成的共價鍵，電子對不發(fā)生偏移。不同種原子形成的共價鍵，電子對發(fā)生偏移。一．共價鍵的極性3.03.03.02.1Cl—ClH—Cl實質(zhì)：鍵和原子對鍵合電子的吸引力不同，即電負性不同。相同原子A-A型不同原子A-B型電負性較大原子呈負電性一般：電負性差值＜1.7為共價鍵，且電負性差值越大，鍵的極性越大。如鍵的極性：H-F>H-Cl>H-Br>H-I【學(xué)習(xí)任務(wù)一】鍵的極性一、共價鍵的極性1、鍵的極性（1）極性共價鍵H—Clδ＋δ－不同原子間，形成的共價鍵，共用電子對會發(fā)生偏移（電荷分布不均勻）表示正電荷表示負電荷極性鍵存在：①部分共價化合物：

H2O、NH3、CH4、CO2、CCl4、SO42-、NO3—、PCl3、PCl5②部分離子化合物：

NaOH、NaClO、NaCN【學(xué)習(xí)任務(wù)一】鍵的極性一、共價鍵的極性1、鍵的極性（2）非極性共價鍵同種原子間，形成的共價鍵，共用σ電子對不發(fā)生偏移（電荷分布均勻）Cl—Cl非極性鍵特點：①相同原子間，電負性相同，共用電子對不偏移②可以是A-A、A=A、A=A，均為非極性鍵【學(xué)習(xí)任務(wù)一】鍵的極性一、共價鍵的極性1、鍵的極性（2）非極性共價鍵同種原子間，形成的共價鍵，共用σ電子對不發(fā)生偏移（電荷分布均勻）Cl—Cl非極性鍵存在：①非金屬單質(zhì)分子：H2、Cl2、P4、C60、金剛石、硅、石墨②部分共價化合物：H2O2、CH2=CH2、CH3CH2OH③部分離子化合物：Na2O2、CaC2練習(xí)：指出下列物質(zhì)中的共價鍵類型【方法】O2CH4CO2H2O2NH3BF3非極性鍵極性鍵極性鍵極性鍵非極性鍵極性鍵極性鍵鍵的極性和分子的極性

1、多個共價鍵構(gòu)成的分子是否具有極性呢？如何判斷？2、若一個分子含有多個極性鍵，那么該分子是否具有極性？【課堂過渡】

極性分子和非極性分子實驗1．極性分子與非極性分子H2O分子中存在帶正電荷的正極、帶負電荷的負極CCl4分子中無正極和負極之分

極性分子

非極性分子（1）非極性分子：正電荷重心和負電荷重心相重合的分子（2）極性分子：正電荷重心和負電荷重心不相重合的分子2、分子的極性O(shè)=C=Oδ＋δ－δ－極性鍵正負電荷“重心”重合δ＋δ＋δ－正負電荷“重心”不重合常見的極性分子和非極性分子如何判斷分子的極性？

非極性

非極性

非極性

極性極性

極性

非極性

非極性

極性方法一:根據(jù)正電中心和負電中心是否重合來判斷：若正電中心和負電中心不重合—極性分子若正電中心和負電中心重合—非極性分子②分子極性的判斷方法：1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性(2)分子的極性：②分子極性的判斷方法：1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

(2)分子的極性：

若分子中各個鍵的極性的向量和等于零，則為非極性分子（極性抵消）

若分子中各個鍵的極性的向量和不等于零，則為極性分子（極性不抵消）

方法二：根據(jù)化學(xué)鍵的極性的向量和是否為0來判斷：δ+δ-δ-δ-δ+δ-δ-δ+δ+δ+δ+δ-②分子極性的判斷方法：1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性(2)分子的極性：

C=O鍵是極性鍵，CO2是直線形、結(jié)構(gòu)對稱，兩個C=O的極性互相抵消，所以整個分子沒有極性，電荷分布均勻，是非極性分子。平面三角形，結(jié)構(gòu)對稱，鍵的極性互相抵消，是非極性分子正四面體形，結(jié)構(gòu)對稱，鍵的極性互相抵消，是非極性分子若正電中心和負電中心重合(分子空間結(jié)構(gòu)對稱)，為非極性分子。δ+δ-δ+δ-δ+δ+δ-δ-δ+δ+δ+若正電中心和負電中心不重合(分子空間結(jié)構(gòu)不對稱)，則為極性分子。②分子極性的判斷方法：1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性(2)分子的極性：O-H鍵是極性鍵，分子是V形不對稱分子，兩個O-H鍵的極性不能抵消，整個分子電荷分布不均勻，是極性分子。三角錐形,不對稱分子，鍵的極性不能抵消，是極性分子。105o107o

1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

方法三：根據(jù)分子中心原子有無孤電子對來判斷來判斷：若中心原子有孤電子對或無孤電子對但鍵長不同，則為極性分子。注意：單質(zhì)雙原子分子是非極性分子,非單質(zhì)雙原子分子是極性分子。多原子分子(原子數(shù)≥3)若中心原子無孤電子對且鍵長均相等，則為非極性分子;如：CH4如：NH3(有孤電子對)

、

CH3CI（無孤電子對但鍵長不同）1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

方法四：根據(jù)分子的空間結(jié)構(gòu)是否對稱來判斷：若對稱，則為非極性分子若不對稱，則為極性分子直線形平面正三角形正四面體V形三角錐形四面體空間結(jié)構(gòu)分子類型價電子對數(shù)空間結(jié)構(gòu)鍵的極性分子極性代表物A2直線形非極性鍵非極性分子O2、H2極性鍵AB極性分子HF、COAB22+0直線形極性鍵非極性分子CO2、CS22+1V形極性鍵極性分子SO22+2V形極性鍵極性分子H2O、H2SAB33+0平面三角形非極性鍵非極性分子BF3、AlCl33+1三角錐極性鍵極性分子NH3、PCl3AB44+0正四面體極性鍵非極性分子CH4、CCl41.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

方法四：根據(jù)分子的空間結(jié)構(gòu)是否對稱來判斷：分子BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2化合價絕對值價電子數(shù)分子極性33445566263546非極性非極性非極性非極性極性極性極性1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

如：方法五：根據(jù)中心原子的化合價來判斷對于ABn型分子中心原子化合價的絕對值該元素的價電子數(shù)=該分子為非極性分子中心原子化合價的絕對值該元素的價電子數(shù)該分子為極性分子≠【練習(xí)2】①H2

②O2

③HCl

④P4

⑤C60

⑥CO2

⑦CH2==CH2

⑧HCN

⑨H2O

⑩NH3?BF3?CH4?SO3?CH3Cl?H2O2屬于非極性分子的是_______________________，屬于極性分子的是________________。①②④⑤⑥⑦???③⑧⑨⑩??思考討論(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:雙原子分子中，單質(zhì)是非極性分子；化合物是極性分子

H2O2、

Cl2是非極性分子；HCl是極性分子

【總結(jié)規(guī)律】1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

(2)、P4和C60是極性分子還是非極性分子?:只含非極性鍵的分子一定是非極性分子，都是非極性分子

【總結(jié)規(guī)律】:化合物分子中，分子空間結(jié)構(gòu)對稱的是非極性分子，如對稱的直線形，平面正三角形，正四面體形分子空間結(jié)構(gòu)不對稱的是極性分子

，如不對稱的直線形，V形，三角錐形(3)以下化合物分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子?CO2HCNH2ONH3BF3CH4

CH3ClCO2、BF3、CH4都是非極性分子，HCN、H2O、NH3、CH3Cl都是極性分子

【總結(jié)規(guī)律】思考討論1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

臭氧分子的空間結(jié)構(gòu)與水相似，其分子有極性，但很弱。臭氧分子中共價鍵是極性鍵，中心氧原子呈正電性，而端位的兩個氧原子呈負電性,由于臭氧的極性很弱，它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度。

臭氧是極性分子資料卡片1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

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(yù)報中臭氧含量是空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)；它還是有機合成的氧化劑、替代氯氣的凈水劑……臭氧有強氧化性，臭氧是比氧氣更強的氧化劑，它隨著溫度升高，分解速度加快。常用于用作強氧化劑、漂白劑、消毒殺菌劑。臭氧存在于大氣中由于臭氧層是可以吸收太陽光對人體有害的短波光線的，因此就能達到防止它射到地面，以避免人類受紫外線的傷害，減少各種皮膚病以及癌癥率。O3分子結(jié)構(gòu)為V形（如圖），根據(jù)VSEPR模型，中心氧原子的價層電子對數(shù)為3，得出VSEPR模型為平面三角形，中心氧原子為sp2雜化，和2個端位氧原子形成兩個σ鍵，還有1對未參與雜化的孤電子對垂直于該平面，并與兩個鍵合氧原子各提供的1個電子形成離域π鍵—（如下圖），所以中心氧原子和兩個端位的氧原子之間的共用電子對會發(fā)生偏移，因此為極性鍵。1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

試分析為什么O3分子中共價鍵是極性鍵?判斷分子的極性可依據(jù)分子中化學(xué)鍵的極性的向量和。O3分子中化學(xué)鍵為極性鍵，分子結(jié)構(gòu)為V形，所以鍵的極性的向量和不為0，即分子為極性分子。綜上所述：O3是含有極性鍵的極性分子。1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

試分析為什么O3、H2O2是極性分子？因為臭氧分子中，氧分子是呈折線型的，三個氧原子形成角形，或者是V形，這樣就會導(dǎo)致正負電荷中心不重合，所以它們的合力不為氧分子，因此臭氧是為極性分子。物質(zhì)極性的判斷不能根據(jù)化學(xué)式判斷，要根據(jù)立體結(jié)構(gòu)判斷；因為H2O2不是平面結(jié)構(gòu)；它是半開書頁型的，兩個O在書軸上，兩個氫分別和兩個O相連，但不在同一平面上，正負電荷中心不重合，所以為極性分子。還可以根據(jù)相似相容原理來粗略判斷物質(zhì)極性，H2O2極易溶于水，水是極性分子，所以過氧化氫也是極性分子。表面活性劑在水中會形成親水基團向外，疏水基團向內(nèi)的膠束，由于油漬等污垢是疏水的，會被包裹在膠束內(nèi)腔，在摩擦力的作用下油漬脫離，達到去污目的。②什么是單分子膜？雙分子膜？舉例說明。③為什么雙分子膜以頭向外而尾向內(nèi)的方向排列？表面活性劑分散在水表面形成一層疏水基團朝空氣的單分子層。細胞和細胞膜是雙分子膜，由大量兩性分子組裝而成。由于細胞膜兩側(cè)都是水溶液，水是極性分子，而構(gòu)成膜兩性分子的頭基是極性基團而尾基是非極性基團。①簡要回答表面活性劑的去污原理科學(xué)?技術(shù)?社會—表面活性劑和細胞膜教材：P531.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(xùn)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(xùn)練2.正誤判斷:×××

√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。2.鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響一、共價鍵的極性

（1）鍵的極性對物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有重要影響Ka越大，酸性越強pKa越小，酸性越強pKa=-lgKa+H+2.鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響一、共價鍵的極性

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，若電負性越大，電子偏移的程度就越大，即共價鍵的極性越強，在反應(yīng)中越容易斷裂。(2)羧基的酸性大小與分子組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系①含鹵素原子的一元羧酸的酸性a:含相同個數(shù)的不同鹵素原子的羧酸，鹵素原子的電負性數(shù)值越大，羧酸的酸性越強。

如酸性：

CF3COOH＞CCl3COOH(電負性數(shù)值越大，酸性越強。)原因是:氟的電負性大于氯的電負性，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性，使F3C—的極性大于Cl3C—的極性，導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出氫離子。b:含不同數(shù)目的同種鹵素原子的羧酸，鹵素原子的數(shù)目越多，羧酸的酸性越強。

如酸性：

CCl3COOH＞CHCl2COOH＞CH2ClCOOH②只含烷基的一元羧酸，烷基越長，酸性越小酸性：

甲酸＞乙酸原因是：烷基(R—)是推電子基團，烷基越長推電子效應(yīng)越大，使羧基中的O-H鍵的極性減弱，所以羧酸的酸性越弱。③只含烷基的多元羧酸的酸性烷基所含碳原子數(shù)越少，羧基個數(shù)越多，酸性越強。2.鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響一、共價鍵的極性

(2)羧基的酸性大小與分子組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系思考：甲酸和乙酸哪個酸性強？原因是什么？補充知識：吸電子基團與推電子基團（給電子基團）2.鍵的極性對化學(xué)性質(zhì)的影響一、共價鍵的極性

鹵素—X(F、CI、Br、I）如硝基(-NO2）羧基(-COOH）醛基(-CHO）對于一個基團-RX：(1)如果R的電負性大于X，那么它就是推電子基團（給電子基團）如烷基（-CH3）羥基（-OH）烷氧基（-OCH3）氨基（-NH2）(2)如果R的電負性小于X，那么它就是吸電子基團若分子連有吸電子基團，鍵的極性越強，越易斷裂物質(zhì)酸性就越強如酸性：F-COOH

H-COOH若分子連有推電子基團，鍵的極性越弱，越不易斷裂（推電子基團越多）物質(zhì)酸性就越弱如酸性：H-CH2COOH

CH3-CH2COOH＞＞試比較下列有機酸的酸性強弱。①CF3COOH

②CCl3COOH

③CHCl2COOH④CH2ClCOOH

⑤CH3COOH

⑥CH3CH2COOH答案:_______________________________①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，

R的正電性越高，導(dǎo)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(dāng)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(yīng)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特殊：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平面形：苯、乙烯正四面體：CH4、CCl4、SiF4空間對稱小結(jié):1.鍵的極性和分子的極性一、共價鍵的極性

分子結(jié)構(gòu)修飾與分子的性質(zhì)

分子結(jié)構(gòu)修飾是指不改變分子的主體骨架，保持分子的基本結(jié)構(gòu)不變