2.3.1 共价键的极性-【精讲课】2024-2025学年高二化学同步教学优质课件（人教版2019选择性必修1）

第1课时 　共价键的极性 第二章 第三节　分子的结构与物质的性质 四川省双流棠湖中学 海棠化学备课组 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(重、难点)。 核心素养学习目标 创设情境 【知识回顾】1.化学键的分类方法有哪些？ 分 类 标 准 类 型 原子轨道重叠方式 共用电子对数目 共用电子对是否偏移 单键、双键、三键 σ 键、 π 键 极性键、非极性键 2.从共价键极性的角度分析下列物质中存在的共价键类型。 O2 CH4 CO2 H2O2 Na2O2 NaOH 同种原子间共价键 非极性键 共价键 极性键： 非极性键： 不同种原子间共价键 极性键 极性键 极性键 非极性键 非极性键 [:O:O:]2- ·· ·· ·· ·· Na+ Na+ 极性键 [:O:H]- ·· ·· Na+ H-O-O-H 【知识回顾】 创设情境 【方法建构】 1.极性的表示方法 电负性： 2.1 3.0 H—Cl 极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处负电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里，正负电荷的中心是重合的。 极性向量 任务一、认识键的极性和分子的极性 H一Cl H一F 电负性 δ+ δ- δ+ δ- 电负性：Cl < F ＜ 【方法建构】2.共价键极性的判断方法。 【温馨提示】 (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)由于不同的成键原子间电负性的差异，共用电子对会发生偏移，电负性差值越大,偏移的程度越大，即共价键的极性越强，在反应中越容易断裂。 任务一、认识键的极性和分子的极性 (1)极性键和非极性键的比较 项目 极性键 非极性键 成键原子 电子对 成键原子 的电性 表示形式 实例 不同元素的原子 发生偏移 不发生偏移 一个原子呈正电性(δ＋)、 另一个原子呈负电性(δ－) 呈电中性 A—B、A==B、A≡B等 A—A、A==A、A≡A等 C—H、C==O、C≡N H—H、C==C、C≡C 任务一、认识键的极性和分子的极性 【阅读思考】阅读教材p52，填写下表，完成极性键与非极性键的比较 【概念认知】1．共价键的极性 【归纳比较】(2)极性键和非极性键的存在 项目 极性键 非极性键 物质类别 共价化合物； 部分离子化合物 非金属单质； 部分共价化合物； 部分离子化合物 实例 HCl、NaOH、NH4Cl等 O2、H2O2、Na2O2等 任务一、认识键的极性和分子的极性 【问题1】如图九种物质中含非极性共价键的物质有哪些？ 任务一、认识键的极性和分子的极性 【阅读思考】阅读教材p52，认识极性分子与非极性分子 提示：P4中的P—P为非极性共价键，C60中的C—C为非极性共价键。 【问题2】上述九种物质中，哪些是非极性分子？哪些是极性分子？ 提示：P4、C60、CO2、BF3、CH4为非极性分子， HCN、H2O、NH3、CH3Cl为极性分子。 图2-18 常见的极性分子和非极性分子 【概念认知】2．分子的极性 O H H CO2 δ＋ δ- 180º F1 F2 F合＝0 极性分子： 非极性分子： 正电中心和负电中心不重合 正电中心和负电中心重合 键的极性向量和不等0 键的极性向量和等于0 不具有对称中心 具有对称中心 分子 H∶O∶H ·· ·· 任务一、认识键的极性和分子的极性 【阅读思考】阅读教材p52，认识极性分子与非极性分子 【思考交流】3．如何分析键的极性与分子的极性之间的关系？ 【问题1】以下双原子分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？ 以非极性键结合的双原子分子一定为非极性分子，如H2、O2等； 以极性键结合的双原子分子一定为极性分子，如HCl、NO等； 任务一、认识键的极性和分子的极性 【归纳小结】(1) 双原子分子 取决于成键原子之间的共价键是否有极性 H2 O2 Cl2 HCl δ+ δ- 极性分子 H一Cl 非极性分子 H2 O2 Cl2 任务一、认识键的极性和分子的极性 C60 P4 1.一般来说，完全由非极性键组成的多原子分子是非极性分子 【归纳小结】(2) 多原子分子 【问题2】P4 和 C60 是极性分子还是非极性分子？ 均为仅含非极性键的单质，因此为非极性分子。 任务一、认识键的极性和分子的极性 【问题3】以下化合物分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？ CO2 HCN H2O NH3 BF3 CH4 CH3Cl 非极性分子 极性分子 任务一、认识键的极性和分子的极性 向量画法：正电性原子→负电性原子 【推理过程】分子极性的判断方法 CO2，直线结构，F合＝0，整个分子中电荷分布均匀，是非极性分子 CH4，正四面体形，C—H键的极性互相抵消( F合＝0) ，是 非极性分子 2.以极性键结合的多原子分子可能为非极性分子，如CO2、CH4、BH3等。 BH3，平面三角形，B—H键的极性互相抵消，是 非极性分子 109º28' 任务一、认识键的极性和分子的极性 H O H H2O，V 形结构，O—H键是极性键，共用电子对偏O，两个O—H键的极性不能抵消（ F合≠0），整个分子电荷分布不均匀，是极性分子 H H H N NH3,三角锥形，不对称，键的极性不能抵消，是极性分子 3.以极性键结合的多原子分子也可能为极性分子，如H2O、NH3等。 【推理过程】分子极性的判断方法 107º 任务一、认识键的极性和分子的极性 【资料卡片】阅读教材P53资料卡片，认识O3是一种极性分子 O O O δ＋ δ－ δ－ 臭氧分子的空间结构与水分子相似，分子中的共价键是极性键。臭氧分子有极性，但很微弱，仅是水分子极性的28%，其中心氧原子是呈正电性的，端位的两个氧原子是呈电负性的 (1)一般情况下，单质分子为非极性分子，但O3是V形分子，其空间结构不对称，故O3为极性分子。 (2)AB型分子均为极性分子。 (3)H2O2的结构式为H—O—O—H，空间结构如图所示， 是不对称的，为极性分子。 (4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)；极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)；含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)。 任务一、认识键的极性和分子的极性 【知识梳理】 【归纳总结】 从以下两方面判断分子的极性: 任务一、认识键的极性和分子的极性 【归纳总结】3．键的极性与分子的极性之间的关系 任务一、认识键的极性和分子的极性 中心原子化合价的绝对值 该元素的价电子数 ≠ 该分子为极性分子 分子的空间结构不中心对称 V形 三角锥形 四面体 …… 任务一、认识键的极性和分子的极性 【方法拓展】2.ABn型分子中化合价法判断分子极性 20 中心原子化合价的绝对值 该元素的价电子数 = 该分子为非极性分子 分子的空间结构中心对称 直线形 平面正三角形 正四面体 …… 任务一、认识键的极性和分子的极性 【方法拓展】2.ABn型分子中化合价法判断分子极性 21 分子 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2 化合价绝对值 价电子数 分子极性 3 3 4 4 5 5 6 6 2 6 3 5 4 6 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性 任务一、认识键的极性和分子的极性 【方法拓展】2.ABn型分子中化合价法判断分子极性 22 【方法拓展】3.根据所含共价键的类型及分子的空间结构判断 分子类型 键的极性 分子空间结构 分子极性 代表物 双原子 分子 A2 非极性键 直线形(对称) 非极性 H2、O2、 Cl2、N2等 AB 极性键 直线形(不对称) 极性 HF、HCl、CO、NO等 三原子 分子 A2B(或 AB2) 极性键 直线形(对称) 非极性 CO2、CS2 等(键角180°) 极性键 V形(不对称) 极性 H2O(键角105°)等 任务一、认识键的极性和分子的极性 分子类型 键的极性 分子空间结构 分子极性 代表物 四原子 分子 AB3 极性键 平面三角 形(对称) 非极性 BF3、BCl3等 极性键 三角锥形 (不对称) 极性 NH3(键角107°)等 五原子 分子 AB4 极性键 正四面体 形(对称) 非极性 CH4、CCl4(键角 109°28')等 ABnC4-n (n<4且为整数) 极性键 四面体形 (不对称) 极性 CHCl3、CH2Cl2等 任务一、认识键的极性和分子的极性 【方法拓展】3.根据所含共价键的类型及分子的空间结构判断 1.正误判断 (1)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子 (2)以极性键结合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，一定含有非极性共价键 (5)极性分子中不可能含有非极性键 √ × × × × 2.下列跟氢原子形成的极性键最强的原子是 A.F B.Cl C.Br D.P √ 任务一、认识键的极性和分子的极性 【评价训练】 3.已知N、P均属于元素周期表的第ⅤA族元素。N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H间的夹角是107°。 (1)N4分子空间结构为 ，它是一种________(填“极性”或“非极性”)分子。 非极性 (2)PH3分子中P—H______(填“有”或“无”，下同)极性，PH3分子_____极性。 有 有 任务一、认识键的极性和分子的极性 【评价训练】 (3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3描述不正确的是_____(填字母)。 a.该分子呈平面三角形 b.该分子中的化学键为极性键 c.该分子为极性分子 a 任务一、认识键的极性和分子的极性 【评价训练】 【情境素材】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。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，羧酸的酸性可用pKa(pKa＝－lg Ka)的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。根据右表，回答有关问题： 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 任务二、认识键的极性对化学性质的影响 羧基中的羟基极性越大→羧基易电离出氢离子→羧酸酸性越强。 － 【知识储备】乙酸CH3COOH） pKa = - lgKa（ 同 pH 计算方法 ）pKa越小，Ka越大， 酸性越强。 酸性：甲酸＞乙酸＞丙酸 原因：烷基(R—)是推电子基团，烷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。 任务二、认识键的极性对化学性质的影响 【问题探究1】甲酸、乙酸和丙酸哪个酸性强？原因是什么？ 酸性：氯乙酸＞乙酸 原因：氯元素电负性较大，当与羧基相连碳上的 H 被 Cl 取代时，羟基极性增大，酸性增强。 任务二、认识键的极性对化学性质的影响 【问题探究2】乙酸和氯乙酸哪个酸性强？原因是什么？ 【问题探究3】氯乙酸、二氯乙酸和三氯乙酸哪个酸性强？原因是什么？ 酸性：氯乙酸＞二氯乙酸＞三氯乙酸 原因：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。 任务二、认识键的极性对化学性质的影响 【问题探究4】三氟乙酸和三氯乙酸哪个酸性强？原因是什么？ 酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸 原因：电负性 F＞Cl， 极性 F—C大于Cl—C， F3C—的极性大于Cl3C—， 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。 任务二、认识键的极性对化学性质的影响 (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。 【归纳总结】羧酸的酸性大小与分子组成和结构的关系 任务二、认识键的极性对化学性质的影响 本课结束 今日作业 第二章 第三节 第1课时 $$