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
[课程标准] 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。
知识点一 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
不同元素的原子
同种元素的原子
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
2.分子的极性
极性分子正电中心和负电中心不重合;键的极性的向量和不为零。
非极性分子正电中心和负电中心重合;键的极性的向量和等于零。
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,则为非极性分子,否则为极性分子。
(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。例如CH4是非极性分子,只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子,如H2O2是含有非极性键的极性分子。
【微自测】 判断正误
1.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子( )
2.以极性键结合起来的分子一定是极性分子( )
3.非极性分子只能是双原子单质分子( )
4.非极性分子中,一定含有非极性键( )
5.含有非极性键的分子一定是非极性分子( )
答案:1.√ 2.× 3.× 4.× 5.×
已知H2O2的空间结构如图所示,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′。
学生用书↓第43页
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。
归纳总结
键的极性和分子极性的关系
1.下列物质中,既含有非极性共价键又含有极性共价键的是( )
A.NaOH B.H2O2
C.Na2O2 D.H2S
B [NaOH由Na+和OH-构成,含有离子键和极性共价键,A不符合题意;H2O2的结构式为H—O—O—H,含有O—H极性共价键和O—O非极性共价键,B符合题意;Na2O2由Na+和O构成,含有离子键和非极性共价键,C不符合题意;H2S的结构式为H—S—H,只含有极性共价键,D不符合题意。]
2.X、Y为两种不同的元素,下列化学式一定为极性分子的是( )
A.XY B.XY2
C.XY3 D.XY4
A [A项中在XY分子中X、Y是不同的原子,吸引电子能力不同,正、负电荷中心不重合,一定是极性分子;B项中三原子在同一条直线上时就是非极性分子,如CO2;C项中四原子若在同一平面内就是非极性分子,如BF3,不在同一平面内就是极性分子,如NH3;D项中该分子无论是四面体结构还是平面结构都是对称性分子,是非极性分子。]
3.下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是( )
A.CH4和H2O B.CO2和HCl
C.NH3和H2S D.HCN和BF3
C [极性键是存在于不同元素原子之间的共价键;极性分子是分子的正电中心和负电中心不重合的分子。NH3是呈三角锥形的极性分子;CO2是呈直线形的非极性分子;H2O、H2S都是呈V形的极性分子;HCl、HCN都是呈直线形的极性分子;CH4是呈正四面体形的非极性分子;BF3是呈平面三角形的非极性分子。]
知识点二 键的极性对化学性质的影响
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pKa表示,pKa=-lg Ka,pKa越小,酸性越强。其中Ka为弱酸的电离常数,不同羧酸pKa如下:
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越小,羧酸的酸性越弱,所以甲酸、乙