内容正文:
共价键的极性
课程标准要求
1.知道共价键可分为极性键和非极性键。
2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,了解分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
3.根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性,并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。
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一、键的极性和分子的极性
1.键的极性
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 ______元素的原子 ______元
素的原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
成键原子
的电性 一个原子呈正电性(δ+),
一个原子呈负电性(δ-) 呈电中性
不同
同种
2.极性分子和非极性分子
不重合
不等于零
重合
极性
等于零
3.键的极性与分子极性之间的关系
(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子。
(2)含有极性键的分子,如果分子中各个键的极性的向量和等于零,则为________分子,否则为______分子。
(3)极性分子中一定有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子。
非极性
极性
自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)极性分子中不可能含有非极性键( )
(2)非极性分子中一定含有非极性共价键( )
(3)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子( )
(4)H2O、CO2、CH4都是非极性分子( )
×
×
√
×
二、键的极性对化学性质的影响(以羧酸的酸性为例)
1.酸性强弱的表示方法
羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关,羧酸的酸性可用________表示,pKa=-lg Ka,pKa越小,酸性越____。其中Ka为弱酸的电离常数,不同羧酸pKa如下:
pKa
强
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
2.两点结论
(1)三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是由于氟的电负性______氯的电负性,F—C的极性______Cl—C的极性,使F3C—的极性______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H+。
(2)烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性______,羧酸的酸性______,所以甲酸、乙酸、丙酸……随着烷基加长,酸性逐渐______。
大于
大于
大于
越小
越弱
减弱
【微自测】
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氯乙酸的酸性和三氯乙酸的酸性相同( )
(2)甲酸的酸性大于乙酸( )
(3)羧酸的pKa越大,酸性越强( )
(4)三氯乙酸的酸性大于三溴乙酸的酸性( )
×
√
×
√
深化认识键的极性与分子的极性
在酸式滴定管中加入四氯化碳,打开活塞让四氯化碳缓缓流下,可看到四氯化碳呈直线状垂直流入烧杯中。将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近四氯化碳液流,观察四氯化碳的流动方向未发生变化;再向另一酸式滴定管中加入蒸馏水,进行同样的实验,观察到水流的方向发生改变。
分子极性的实验
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1.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,为什么橡胶棒不能使CCl4液流的方向改变却能使水流的方向改变?
提示:CCl4尽管是由极性键构成,但CCl4是正四面体结构,正、负电荷的中心重合,极性的向量和为零,整个分子不显电性故CCl4的液流方向不变;H2O分子为V形结构,正、负电荷的中心不重合,极性的向量和不为零,水分子存在极性,故当带负电的橡胶棒靠近水流时,水流的方向发生偏移。
2.已知H2O2的空间结构如下图所示:
H2O2不是直线形的,两个H原子犹如在半展开的书的
两面纸上,书面夹角为93°52′,而两个O—H与O—O
的夹角均为96°52′。
H2O2中共价键的种类有哪些?H2O2的正电中心和负电中心是否重合?H2O2属于极性分子还是非极性分子?
提示:H2O2分子中存在O—H极性键和O—O非极性键;由图示结构可知,H2O2中正电中心和负电中心不重合,H2O2属于极性分子。
1.键的极性与分子极性的关系
2.从向量的角度理解分子的极性
(1)若分子中共价键极性的向量和等于0,则为非极性分子,如CH4、BF3等。
(2)若分子中共价键极性的向量和不等于0,则为极性分子,如H2O、NH3等。
实
例
解
释 2个H所带正电的向量和位于2个H连线的中间,即正电中心与负电中心不重合,为极性分子 3个H所带正电的向量和位于3个H连线的正三角形的中心,即正电中心与负电中心不重合,为极性分子
(1)一般