2.3.1 分子结构与物质的性质 导学案 高中化学人教版2019选择性必修2

§2.3.1 分子结构与物质的性质 【学习目标】 1.能从微观角度理解共价键的极性和分子极性的关系。 2.通过键的极性对物质性质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型。 【导学流程】 1、 共价键的极性 极性键 非极性键 定义 由 不同 原子形成的 共价 键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的 共价 键 原子吸引电子能力 不同 相同 共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对 不发生 偏移 成键原子电性 显电性 电中性 成键元素 一般是 不同种 非金属元素 同种 非金属元素 举例 Cl—Cl、H—H 归纳·总结 极性键与非极性键的存在形式 ①极性共价键存在于共价化合物(如HCl、H2O、HCN等)和部分离子化合物(如NaOH、Na2CO3等)中。 ②非极性共价键存在于非金属单质(如O2、P4、金刚石等)，部分共价化合物(如H2O2中的O—O、CH2==CH2中的C==C等)，部分离子化合物(如Na2O2等)中。 2.分子的极性 (1)极性分子与非极性分子 (2)共价键的极性与分子极性的关系 【思考交流】 1、下列是九种物质的结构： （1）上述九种物质中含非极性共价键的物质有哪些？ （2）上述九种物质中，哪些是非极性分子？哪些是极性分子？ 2、双氧水是一种医用消毒杀菌剂，能有效灭杀新冠病毒，已知H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两页纸上，书面夹角为93°52′，而两个O—H与O—O的夹角为96°52′。如图所示： （1）H2O2分子中共价键的类型有哪些？ （2）H2O2分子中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？ [重点点拨] 1、根据元素电负性的大小判断共价键中键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子呈负电性(用δ－表示)，电负性小的原子呈正电性(用δ＋表示)。 2、电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强。 3、判断ABn形分子极性的经验规律 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。 (1) (2) 三、键的极性对化学性质的影响 情境·探究 键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，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。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示： 不同羧酸的pKa 羧酸 pKa 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 乙酸(CH3COOH) 4.76 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 甲酸(HCOOH) 3.75 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 [思考交流] 1．试比较氯乙酸和氟乙酸的酸性强弱，并解释其原因。 2．试比较三氟乙酸和三氯乙酸的酸性强弱，并解释其原因。 3．试比较甲酸和乙酸酸性的强弱，并解释其原因。 [归纳·总结] 1．羧酸的酸性大小与分子组成和结构的关系 (1)含卤素原子的一元羧酸的酸性 ①含相同个数的不同卤素原子的羧酸，卤素原子的电负性数值越大，酸性越强。 ②含不同数目的同种卤素原子的羧酸，卤素原子的数目越多，羧酸的酸性越强。 (2)只含烃基的一元羧酸的酸性 随着烃基的加长，酸性的差异越来越小。 (3)只含烃基的多元羧酸的酸性 烃基所含碳数越少，羧基个数越多，酸性越强。 2．原因解释 (1)以三氯乙酸酸性大于二氯乙酸为例 由于Cl3C—比Cl2HC—多一个氯原子，使Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性，导致三氯乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。 (2)烃基(R—)对羧酸酸性的影响 烃基(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，故酸性：甲酸＞乙酸＞丙酸＞……。 【课堂小练】 1．现有下列物质：①BeCl2；②Ar；③白磷；④BF3；⑤NH3；⑥过氧化氢。其中含极性键的非极性分子是(　　) A．①④⑥　 B．②③⑥ C．①④ D．①③④⑤ 2．回答下列问题 ①H2　②O2　③HCl　④P4　⑤C60　⑥CO2　⑦CH2==CH2　⑧HCN　⑨H2O　⑩NH3　 ⑪BF3　⑫CH4　⑬SO3　⑭CH3Cl　⑮Ar　⑯H2O2 (1)只含非极性键的是 ；只含极性键的是 ，既含极性键