内容正文:
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
[学习目标] 1.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键,知道分子可分为极性分子和非极性分子。(宏观辨识与微观探析) 2.知道分子极性和分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。能根据分子的结构特点和键的极性来判断分子的极性。(证据推理与模型认知)
键的极性和分子的极性
1.键的极性
共价键
分类
极性共价键
非极性共价键
成键原子
不同原子
同种原子
电子对
发生偏移
不发生偏移
成键原子的电性
电负性较大的原子呈负电性(δ-),
电负性较小的原子呈正电性(δ+)
电中性
2.键的极性与分子极性的关系
键的极性对化学性质的影响
1.羧酸酸性的表示方法
(1)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。
(2)羧酸的酸性可用pKa(pKa=-lgKa)的大小来衡量,pKa越小,酸性越强。
2.羧酸酸性强弱与其分子的组成和结构的关系
(1)含卤素原子的一元羧酸的酸性
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是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。同理可得酸性关系:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH(填“>”“=”或“<”)。
(2)含烃基的一元羧酸的酸性
烃基(符号R-)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,所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸(填“>”“=”或“<”)。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)形成极性键的两个键合原子的电负性相差越大,键的极性就越强。(√)
(2)极性分子中不可能含有非极性键。(×)
(3)非极性分子中不可能含有极性键。(×)
(4)三氯乙酸的酸性大于三溴乙酸的。(√)
(5)H2O、CO2、CH4都是非极性分子。(×)
(6)羧酸中烃基所含碳原子数越多,酸性越强。(×)
(1)键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异。
(2)极性分子中一定含有极性键,含非极性键的分子不一定是非极性分子,如H2O2中存在非极性键,但是为极性分子。
(3)非极性分子中不一定含有非极性键,含有极性键的分子,若分子结构是空间对称的,则为非极性分子,如CH4。
分子极性与键的极性和分子空间结构的关系
1.从哪些方面可以判断键的极性?
答案 可从组成元素、电子对偏移、电负性三个方面判断。
2.如何根据多原子分子的组成及立体构型确定分子的极性?
答案 多原子分子,如果为单质,为非极性分子;如果为化合物,则看分子的立体构型,若立体构型对称则为非极性分子,若立体构型不对称则为极性分子。
1.键的极性的判断方法
(1)从组成元素
(2)从电子对偏移
2.分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系
分子类型
键的极性
分子空间结构
分子极性
代表分子
双原
子分子
A2
非极性键
直线形
(对称)
非极性
N2等
AB
极性键
直线形
(不对称)
极性
CO、HF等
三原
子分子
AB2
直线形
(对称)
非极性
CO2、CS2、BeCl2等
V形
(不对称)
极性
H2O、H2S、SO2等
四原
子分子
AB3
平面三角形
(对称)
非极性
BF3、BCl3、SO3等
三角锥形
极性
NH3、PCl3、NF3等
五原
子分子
AB4
正四面体形
(对称)
非极性
CH4、SiF4等
ABnC4-n
四面体形
(不对称)
极性
CH2Cl2等
【例题】 下列关于粒子结构的描述不正确的是( )
A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子
B.HS-和HCl均是含1个极性键的18电子粒子
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
D.SO2和SO3的杂化轨道类型均为sp2,SO2是极性分子,SO3是非极性分子
思维导引:先判断分子中的共价键类型,然后判断分子的空间结构,确定分子的极性。
答案 C
解析 H2S中氢、硫元素间形成极性键,且立体构型不对称,属于极性分子;NH3中含有极性键,立体构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A项正确;HS-和HCl都只含一个极性键,都具有18个电子,B项正确;CH2Cl2正负电荷中心不重合,是极性分子,C项错误;SO2分子中心硫原子的价层电子对数为2+1/2×(6-2×2)=3,为sp2杂化,含有1对孤电子对,分子立体构型为V形,为极性分子,SO3分子中心硫原子价层电子对数为3+1/2×(6-3×2)=3,为sp2杂化,不含孤电子对,为平面