2.3.1共价键的极性 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三节 分子的结构与物质的性质　 第1课时 共价键的极性 人教版选择性必修2 情境引入 学习目标 1、知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键；能利用电负性判断共价键的极性。 2、知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关；能根据分子结构的特点和键的极性判断分子的极性，并据此对分子的一些典性质及其应用作出解释。 重点：会判断极性分子和非极性分子 难点：会用键的极性对分子的一些典型性质及其应用作出解释 重难点 阅读课本52--55页内容，思考下列问题： 1. 共价键的极性的判断方法？ 2.分子的极性的判断方法？ 3. 三氯乙酸、三氟乙酸的酸性依次增强的原因？ 4. 氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸酸性依次增强的原因？ 5. 比较甲酸、乙酸、丙酸的酸性强弱关系, 说明烃基(R—) 如何影响羧酸的酸性。 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 形成共价键的电子对是否偏移 原子间共用电子对的数目 一、共价键的极性 1.共价键的分类 σ键 原子轨道“头碰头”重叠 π键 原子轨道“肩并肩”重叠 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 单键 原子间有一对共用电子对 双键 原子间有两对共用电子对 三键 原子间有三对共用电子对 分类 极性共价键（极性键） 非极性共价键（非极性键） 定义 成键原子 电子对 键合原子（成键原子）的电性 示例 共价键极性强弱的判断 （1）成键原子电负性差值越大，共价键的极性越强 （2）共用电子对偏移程度越大，键的极性越强 2、共价键的极性 电子对会发生偏移的共价键 电子对不发生偏移的共价键 不同种元素的原子 一般为同种元素的原子 发生偏移 不发生偏移 电负性较小的原子呈正电性(δ+)，电负性较大的原子呈负电性(δ-) 电中性 H2、O2、Cl2 （特例O3） 3、键的极性的判断方法 （1）根据组成元素 （2）根据共用电子对是否偏移 （3）根据元素的电负性 同种元素：A—A型为非极性键（特例O3） 不同种元素：A-B型为极性键 偏移 极性键 无偏移 非极性健 成键原子电负性相同 为非极性键（特例O3） 成键原子电负性不同 极性键 课堂练习1：指出下列物质中的共价键类型 O2、CH4、CO2、 H2O2、Na2O2、NaOH 练习2.下列共价键中，极性最强的是( ) A. H-F B. H-Cl C. H-Br D. H-I A 二、分子的极性 根据共用电子对是否偏移（或电荷分布是否均匀），共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？ 1、极性分子：分子中的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+)，另一部分呈负电性(δ-)的分子。 正电中心和负电中心不重合——极性分子 2、非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合的分子。 正电中心和负电中心重合，非极性分子 【思考与交流】 图2-18 常见的极性分子和非极性分子 (1) P4 和 C60是极性分子还是非极性分子? (2)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 CO2、BF3、CH4都是非极性分子，HCN、H2O、NH3、CH3Cl都是极性分子 方法一:根据正电中心和负电中心是否重合 正电中心和负电中心不重合 极性分子 正电中心和负电中心不重合 极性分子 正电中心和负电中心重合 非极性分子 3. 分子的极性判断方法 HCl H2O CO2 重合 非极性分子 不重合 极性分子 方法二:物理模型法（根据分子的极性向量和是否为0） 极性向量和为0 非极性分子 极性向量和为0 非极性分子 极性向量和不为0 极性分子 直线形 平面正三角形 V形 方法三: 空间对称法（多原子分子ABn,n≥2） 分子的空间结构中心对称 直线形 平面正三角形 正四面体 分子的空间结构不中心对称 V形 三角锥形 四面体 …… 化学键的极性的向量和为零 化学键的极性的向量和不为零 CO2、CS2 BF3、AlCl3 H2O、H2S NH3、PCl3 ②极性分子 ①非极性分子 CH4、CCl4 CH3Cl 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 方法四: 根据中心原子的化合价判断（ABn分子） ABn（B相同）型分子 ┃A的化合价┃ =价电子数 非极性分子 ≠价电子数 极性分子 ①只含非极性键的分子一定是非极性分子。 绝大多数的非金属单质是非极性分子（除O3）; 稀有气体分子是非极性分子，但不含共价键 ②臭氧(O3)是极性分子，共价键为极性键 ③H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子 特别提示： 课堂练习3：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（ ） ④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同种元素之间的共价键一定是非极性键（ ） ⑥H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子( ) × √ × × × √ 资料卡片：——臭氧是极性分子 ①了解臭氧的作用 ②了解臭氧的空间结构 大气高空的臭氧层保护了地球生物的生存；还是有机合成的氧化剂、替代氯气的净水剂… 臭氧分子是有极性，但很微弱。仅是水分子的极性的28%。臭氧分子中的共价键是极性键，其中心氧原子是呈正电性的，而端位的两个氧原子是呈负电性的。由于臭氧的极性很微弱，它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度 δ+ δ- δ- 三、键的极性对化学性质的影响 CH3COOH CH3COO- + H+ Ka ＝ c(CH3COO-)∙ c(H+ ) c(CH3COOH) pKa ＝ -lgKa pKa 越小，酸性越强 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。 三、键的极性对化学性质的影响 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 1.比较甲酸、乙酸、丙酸的酸性强弱关系，其原因是? 说明烃基(R—)对羧酸酸性的影响。 2.解释氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸的pKa逐渐减小，酸性依次增强的原因？ 思考： 规律一：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. 电负性：Cl(3.0)>H(2.1) ，极性：Cl3C—＞ Cl2CH—＞ ClCH2—，导致三氯乙酸中的羧基的羟基的极性更大极性最大，更易电离出氢离子，羧酸的酸性更强。 1. 酸性：甲酸>乙酸> 丙酸的酸性强弱关系，其原因是 2. 氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸的pKa逐渐减小，酸性依次增强的原因: 3. 解释三氯乙酸、三氟乙酸的pKa逐渐减小，酸性依次增强的原因： 电负性：F (4.0)>Cl(3.0) ，极性：F—C>Cl—C，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+。所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸 规律二：Cl、F等电负性较大的原子是吸电子基团， 吸电子基团的电负性越大，个数越多，吸电子效应越强，使羧基中的羟基的极性越强，更易电离出H+，羧酸的酸性越强。 4下列羧酸的酸性比较错误的是(　　) A．甲酸>乙酸>丙酸 B．氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸 C．氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D．二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸 C 5、试比较下列有机酸的酸性强弱 ①CF3COOH　 ②CCl3COOH　 ③CHCl2COOH ④CH2ClCOOH　 ⑤CH3COOH　 ⑥CH3CH2COOH ________________________。 ①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥ 课堂练习4 下列说法正确的是(　　) A．含有非极性键的分子一定是非极性分子 B．非极性分子中一定含有非极性键 C．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子 D．键的极性与分子的极性有关 典例1． 【答案】D　 课堂练习 2，下列物质中，既有极性键，又有非极性键的非极性分子是(　　) A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．双氧水 D．乙炔 【答案】D　 典例3． 课堂练习 已知H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。 试回答： (1)H2O2分子的电子式是____________，结构式是____________。 (2)H2O2分子是含有________键和_________键的_______(填“极性” 或“非极性”)分子。 (3)H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_____________________________。 教学过程 【答案】 (1) H—O—O—H　(2)极性　非极性　极性　(3)H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2 4、回答下列问题。 每个分子的极性及所含化学键的极性 ①H2　 ②O3　 ③Ar　 ④P4　 ⑤HCl　⑥CO2 　⑦H2O　　⑧NH3　 ⑨CH2==CH2　 　⑩ H2O2 　　　　　⑪BF3 ⑫SO3　　　　　⑬CH4　　　　⑭CH3Cl　 　 课堂小结 教学过程 分子 键的极性 分子构型 分子极性 双核 H2、Cl2、N2、I2 非极性键 直线形 非极性分子 HCl、HF、CO 极性键 直线形 极性分子 三核 CO2、CS2 极性键 直线形 非极性分子 H2O、OF2、SO2 极性键 V形 极性分子 四核 BF3、BCl3 极性键 平面三角形 非极性分子 NH3、NCl3、PCl3 极性键 三角锥形 极性分子 五核 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 CH3F 极性键 四面体形 极性分子 Lavf58.20.100 $$