内容正文:
2.3.1键的极性与分子的极性及其对化学性质的影响
学习目标
1. 能利用电负性判断共价键的极性,认识键的极性对物质化学性质的影响。
2. 能根据分子的空间结构和键的极性判断分子的极性,并据此对分子的一些典型性质和应用作出解释。
学习过程
1. 学会判断共价键的极性。
(1) 什么是极性共价键和非极性共价键?
(2) 极性共价键(A—B)中的两个键合原子,A原子呈正电性(δ+),B原子呈负电性(δ-),则A、B两个原子中哪个的电负性更大?
2. 学会判断双原子分子是否具有极性。
右图是某学习小组同学查得的3种分子中共价键的极性与正、负电荷中心之间的关系。我们将分子中正、负电荷中心不重合的称为极性分子,重合的则称为非极性分子。
(1) 3种分子中分别属于极性分子和非极性分子的是哪些?
(2) 请归纳出判断双原子分子是极性分子还是非极性分子的简单方法。
(3) BrCl是一种常见的卤素互化物,你认为该互化物是极性分子还是非极性分子?
3. 学会判断ABn型分子是否具有极性。
(1) CO2和H2O都是ABn型分子,结合右图,请你分析它们分别是属于极性分子还是非极性分子。
(2) 采用类似的分析方法,请你进一步完成下表。
分子
BeCl2
SO2
NH3
BF3
CH4
空间结构
正、负电荷中心是否重合
分子的极性
(3) 认真研究“(2)”中各分子中心元素的化合价,寻找中心元素化合价与分子极性的关系。
4. 学会判断较为复杂的分子是否具有极性。
通过小组合作,探究下列分子是极性分子还是非极性分子。
(1) P4(白磷) (2) HCN (3) CH3Cl (4) CH≡CH (5) C60 (6)
1. 阅读下列信息,回答问题。
羧基电离出的H+来自所含羟基H—O键的断裂,如果H—O键的极性越强,则H—O键越容易断裂,H—O键的极性受所连基团的影响,如果连有吸电子基团,则H—O键的电子云更偏向于O,H—O键间的电子云密度减小,H—O键的极性增强,如果连有推电子基团,则H—O键间的电子云密度增大, H—O键的极性减弱。
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(pKa=-lgKa)的大小来衡量,pKa越小,酸性越强。几种羧酸的pKa如下表所示。
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
(1) 表中所示羧酸中,酸性最强、最弱的酸分别是哪一个?
(2) 以氢原子(H—)作参照,强于氢原子的供电子基团有哪些,供电子能力大小如何排序?强于氢原子的吸电子基团有哪些,吸电子能力大小如何排序?
(3) 为什么三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸?
2. 氟硫酸(结构为)、甲基磺酸(结构为)可分别看成是H2SO4中的一个羟基分别被氟原子和甲基取代所得产物。比较魔酸、甲基磺酸和硫酸的酸性强弱。
1. 将下列液体分别装在酸式滴定管中,并使其以细流流下,当用带有静电的玻璃棒(或带有静电的橡胶棒)靠近液体细流时,请你仔细观察细流是否发生偏移?
物质
H2O
CCl4
CS2
C2H5OH
分子有无极性
细流是否偏移
2. 探究分子的极性对溶解性的影响。
(1) 向盛有少量下列固体或液体物质的试管中,分别加入2 mL水和2 mL四氯化碳,振荡,观察其溶解情况。
物质
固体碘
蔗糖
植物油
食盐
分子有无极性
极性很小
离子键
水
四氯化碳
实验结论
注:离子键可以理解成更为“极端”的极性键。
(2) 下表为一些气体在水中的溶解度[气体的压强为101 kPa,温度为293 K,在100 g水中溶解的质量(g)],请你完成下表。
气体
H2
SO2
N2
NH3
HCl
CH4
C2H4
C2H2
有无极性
溶解度
0.000 16
11.28
0.001 9
52.9
81.4
0.002 3
0.014 9
0.117
结论
课堂反馈
1. 下列化学键中,键的极性最小的是( )
A. C—N B. C—F C. C—O D. C—C
2. 下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是( )
A