2.3.1分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)（共價鍵的極性）高二化學講義課時作業(yè)（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)（共價鍵的極性）1.了解共價鍵的極性。2.了解分子的極性及產(chǎn)生極性的原因。知識點共價鍵的極性。知識點共價鍵的極性一、鍵的極性和分子的極性1．鍵的極性共價鍵分類極性共價鍵非極性共價鍵成鍵原子一般是不同種元素的原子一般是同種元素的原子電子對發(fā)生偏移不發(fā)生偏移成鍵原子的電性一個原子呈正電性(δ+)，一個原子呈負電性(δ)電中性示例—、H2、O2、Cl22．分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電中心和負電中心重合的分子正電中心和負電中心不重合的分子，使分子的某一部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負電性(δ?)存在的共價鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對稱不對稱示例P4、CO2H2O、CH3Cl3．鍵的極性和分子極性的關(guān)系（1）（2）ABm型分子極性的判斷方法①化合價法：ABm型分子中，中心原子的化合價的絕對值等于該元素的價電子數(shù)時，該分子為非極性分子，此時分子的空間結(jié)構(gòu)對稱；若中心原子的化合價的絕對值不等于其價電子數(shù)，則分子的空間結(jié)構(gòu)不對稱，其分子為極性分子，具體實例如下：分子BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2中心原子化合價絕對值3456234中心原子價電子數(shù)3456656分子極性非極性非極性非極性非極性極性極性極性②根據(jù)分子所含鍵的類型及分子空間結(jié)構(gòu)判斷分子鍵的極性鍵角空間結(jié)構(gòu)分子極性單原子分子He、Ne———非極性分子雙原子分子H2非極性鍵—直線形非極性分子HCl極性鍵—直線形極性分子三原子分子H2O極性鍵105°V形極性分子CO2極性鍵180°直線形非極性分子四原子分子BF3極性鍵120°平面三角形非極性分子NH3極性鍵107°三角錐形極性分子五原子分子CH4極性鍵109°28′正四面體形非極性分子CH3Cl極性鍵—四面體形極性分子③根據(jù)中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵不存在孤電子對，此分子一般為非極性分子；分子中的中心原子最外層電子若未全部成鍵，存在孤電子對，此分子一般為極性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵，它們都是非極性分子。H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵，它們都是極性分子?！練w納總結(jié)】1.臭氧分子中的共價鍵是極性鍵，臭氧分子的中心原子是呈正電性的，而兩端的兩個氧原子是呈負電性的。所以臭氧分子是極性分子。2.(1)只含非極性鍵的分子一定是非極性分子；含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子(如H2O2)；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。只含有極性鍵的分子不一定是極性分子(如CH4)；極性分子不一定只含有極性鍵(如C2H5OH)。(2)含有極性鍵的分子有沒有極性，必須依據(jù)分子中極性鍵的極性的向量和是否等于零而定，等于零時是非極性分子。二、鍵的極性對化學性質(zhì)的影響1．羧酸酸性的表示方法羧酸的酸性可用pKa的大小來衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越強。2．羧酸的酸性大小與其分子組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)含鹵素原子的一元羧酸的酸性①三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，這是由于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。②三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的酸性，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。(2)只含烴基的一元羧酸的酸性烴基(符號R—)是推電子基團，烴基越長，推電子效應越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱。例如：甲酸的酸性大于乙酸的?！練w納總結(jié)】從電負性理解鍵的極性對物質(zhì)性質(zhì)的影響1.誘導效應：在分子中引進一個原子或原子團后，可使分子中電子云密度分布發(fā)生變化，而這種變化不但發(fā)生在直接相連部分，也可以影響到不直接相連部分，這種因某一原子或基團的極性，σ鍵電子沿著原子鏈向某一方向移動，引起誘導效應。如氯原子取代碳上的氫后，因為氯原子的電負性較強，因此C—Cl鍵的電子不能均勻分布，電子向氯原子偏移，在C—Cl鍵中，帶正電的一端又吸引鄰近碳上的電荷，因此使氯原子鄰近的C—Cl鍵的電子也產(chǎn)生偏移。共用電子對并不完全轉(zhuǎn)移到另一個原子，只是電子云密度分布發(fā)生變化，即鍵的極性發(fā)生變化，性質(zhì)發(fā)生變化。2.由于電負性不同，如氟、氯、溴、碘、羥基、硝基等基團具有吸引電子的誘導效應，烷基在一定條件下體現(xiàn)為推電子的誘導效應，故烷基為推電子基團。3.羧酸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①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，酸性越強。②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。4.無機含氧酸酸性強弱也可以從鍵的極性角度加以解釋。以P、S、Cl最高價含氧酸為例，它們的分子式為H3PO4、H2SO4、HClO4，結(jié)構(gòu)式寫作：，氧原子(在此指非羥基氧)是電負性大的原子，吸引電子能力強，三種酸分子中，P、S、Cl原子結(jié)合的氧原子個數(shù)依次增多(分別為1、2、3)，導致羥基的極性依次增大，更易電離出氫離子，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4，這也正好與元素周期律的結(jié)論相吻合。再如H2SO3與H2SO4，結(jié)構(gòu)式為，硫原子結(jié)合的氧原子個數(shù)分別為1、2，同理可分析出酸性：H2SO3<H2SO4?！纠?】下列敘述正確的是()A．NH3是極性分子，分子中氮原子處在3個氫原子所組成的三角形的中心B．CCl4是非極性分子，分子中碳原子處在4個氯原子所組成的正方形的中心C．H2O是極性分子，分子中氧原子不處在2個氫原子所連成的直線的中央D．CO2是非極性分子，分子中碳原子不處在2個氧原子所連成的直線的中央【例2】已知下列三種有機酸：下列有關(guān)說法正確的是()A．Ka甲>Ka乙>Ka丙B．酸性強弱順序為丙>乙>甲C．相同濃度的三種酸，pH由小到大順序：甲<乙<丙D．可發(fā)生反應：【變式1】下列說法正確的是()A．含有非極性鍵的分子一定是非極性分子B．非極性分子中一定含有非極性鍵C．由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子D．鍵的極性與分子的極性有關(guān)【變式2】20世紀60年代，美國化學家鮑林提出了一個經(jīng)驗規(guī)則：設含氧酸的化學式為HnROm，其中(m－n)為非羥基氧原子數(shù)。鮑林認為含氧酸的酸性強弱與非羥基氧原子數(shù)(m－n)的關(guān)系如下表：m－n0123含氧酸酸性強弱弱中強強很強實例HClOH3PO4HNO3HClO4試簡要回答下列問題：(1)按此規(guī)則判斷，H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到強的順序為。(2)H3PO3和H3AsO3的形式一樣，但酸性強弱相差很大。已知H3PO3為中強酸，H3AsO3為弱酸，試推斷H3PO3和H3AsO3的分子結(jié)構(gòu)：。(3)按此規(guī)則判斷碳酸應屬于酸，與通常認為的碳酸的強度是否一致？，其可能的原因是。【變式3】下列物質(zhì)中，既有極性鍵，又有非極性鍵的非極性分子是()A．二氧化硫B．四氯化碳C．雙氧水 D．乙炔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)時能導電而在固態(tài)時不能導電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.實驗測得BeCl2為共價化合物，兩個Be—Cl的夾角為180°由此可判斷BeCl2屬于（）A.由極性鍵形成的極性分子B.由極性鍵形成的非極性分子C.由非極性鍵形成的極性分子D.由非極性鍵形成的非極性分子3.下列分子中共價鍵的極性強弱順序正確的是()A.CH4>NH3>H2O>HFB.HF>H2O>NH3>CH4C.H2O>HF>CH4>NH3D.HF>H2O>CH4>NH34.下列關(guān)于極性鍵的敘述不正確的是A．由不同種非金屬元素原子形成的共價鍵B．共價化合物中必定存在極性鍵C．由同種元素的兩個原子形成的共價鍵D．共用電子必然偏向電負性大的原子一方5．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6.下列敘述正確的是（）A.以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子一定是非極性分子B.以極性鍵結(jié)合起來的分子一定是極性分子C.非極性分子只能是雙原子單質(zhì)分子D.非極性分子中一定含有非極性鍵7.短周期元素X、Y、Z所在的周期數(shù)依次增大，它們的原子序數(shù)之和為20,且Y2與Z+核外電子層的結(jié)構(gòu)相同，下列化合物中同時存在極性和非極性共價鍵的是()A.Z2YB.X2Y2C.Z2Y2D.ZYX8.下列關(guān)于物質(zhì)的酸性大小說法正確的是（）A.甲酸pKa=3.75,二氯乙酸pKa=1.29,故甲酸酸性大于二氯乙酸B.二氟乙酸的酸性小于二氯乙酸C.丁酸的酸性大于乙酸D.乙酸的酸性小于氟乙酸9.下列敘述正確的是()A.NH3是極性分子，分子中N原子處在3個H原子所組成的三角形的中心B.CCl4是非極性分子，分子中C原子處在4個Cl原子所組成的正方形的中心C.H2O是極性分子，分子中O原子不處在2個H原子連線的中央D.CO2是非極性分子，分子中C原子不處在2個O原子連線的中央10.兩種非金屬元素A、B所形成的下列分子中一定屬于極性分子的是()11.X、Y、Z、Q四種元素中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼中含量(質(zhì)量分數(shù))最多的元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和。請回答下列問題。(1)X、Y的元素符號依次為、(2)XZ2與YZ2分別屬于(填“極性分子”或“非極性分子”,下同)和(3)Q的元素符號是，它位于第周期，它的基態(tài)原子的核外電子排布式為,在形成化合物時它的最高化合價為12.Q、R、X、Y、Z為前20號元素中的五種，Q的低價氧化物與X單質(zhì)分子的電子總數(shù)相等，R與Q同族，X、Y與Z不同族，Y和Z的陰離子與Ar原子的電子層結(jié)構(gòu)相同且Y的原子序數(shù)小于Z。(1)Q的最高價氧化物，其固態(tài)俗名叫。(2)R的最簡單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)是，屬于(填“極性”或“非極性”)分子；它與X形成的化合物可作為一種重要的陶瓷材料，其化學式是(3)X的氣態(tài)氫化物的空間結(jié)構(gòu)是(4)Q分別與Y、Z形成的共價化合物的化學式是、;Q與Y形成的分子屬于(填“極性”或“非極性”)分子13.根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的知識，回答下列問題：(1)下列物質(zhì)中既有極性鍵，又有非極性鍵的極性分子是。(填選項ABCD)A．SO2 B．SO3 C．H2O2 D．C2H4(2)某同學畫出基態(tài)碳原子的核外電子排布圖：

，該電子排布圖違背了。(3)NH4H2PO4中，電負性最高的元素是；P的雜化軌道與O的2p軌道形成(填“σ”或“π”)鍵。(4)可以用pKa(pKa=1gKa)來衡量酸性的強弱，表中是部分酸的pKa數(shù)據(jù)：ClCH2COOHCl2CHCOOHCCl3COOHH2SO3pKa(室溫)2.861.290.65pKa1=1.9、pKa2=7.5從表中數(shù)據(jù)可知，酸性：ClCH2COOH＜Cl2CHCOOH＜CCl3COOH，請從物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度解釋原因。14.已知N、P同屬于元素周期表的ⅤA族元素。