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　分子结构与物质的性质 第1课时 共价键的极性 第二章 分子结构与性质 共价键的分类 共价键的极性 · 回顾 根据共用电子对数 根据电子云重叠方式 根据共价键的极性 （电子对是否偏移） 单键 双键 三键 σ键 π键 极性共价键 非极性共价键 A - A A - B 成键原子电负性差值越大 → 共用电子对偏移越大 → 键的极性越强 共价键的极性 · 回顾 【练习1】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 非极性键 极性键 极性键 极性键 非极性键 非极性键 极性键 [:O:O:]2- ·· ·· ·· ·· Na+ Na+ [:O:H]- ·· ·· Na+ H-O-O-H 极性的表示方法 2.1 3.0 H—Cl → 电负性 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)。 分子的极性 · 感受 ̶ + 通电 未通电 微波炉加热原理 微波是一种电磁波， 1秒钟内微波产生的电场要变化24.5亿次， 当微波遇到食物中的水分子时， 会使水分子在来回变化的电场下快速地震荡， 把能量传递给它们，最终使食物的温度升高 思考1 为什么水分子在电场作用下可以定向转动呢？ 分子的极性 · 感受 电子云 密度大 电子云 密度小 静电势图 分子中各区域的实际电子云密度分布 水分子的正电中心和负电中心不重合 在电场作用下可以定向转动。 δ- δ+ δ+ 极性分子：分子内正电中心和负电中心不重合。 非极性分子：分子内正电中心和负电中心重合。 根据正负电中心是否重合 分子的极性 · 判断 思考2 共价键的极性与分子的极性有什么联系呢？ 正电中心和负电中心不重合 正电中心和负电中心重合 δ- δ+ δ- CO2 H2O δ- δ+ δ+ 极性分子 非极性分子 键的极性 分子的空间结构 正负电中心 是否重合 成键原子是否一致 决定 决定 决定 分子的极性 分子的极性 · 判断 方法总结 如何判断分子的极性 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 C60 P4 （同种原子构成的多原子分子大多为非极性分子） 【特例：O3是极性分子】 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， 分子的极性 · 判断 方法总结 如何判断分子的极性 ②、极性键构成的多原子分子，需要考虑其空间结构，分析极性向量之和 NH3 BF3 CH4 3个N-H极性的 向量和≠0 极性分子 三角锥形 平面三角形 3个B-F极性的 向量和=0 非极性分子 正四面体形 4个C-H极性的 向量和=0 非极性分子 分子的极性 · 判断 方法总结 如何判断分子的极性 ③、分子在空间结构上是否为空间对称，可以用来判断分子的极性 分子类型 价电子对数 空间结构 分子极性 代表物 A2 AB AB2 AB3 AB4 2+0 2+1 2+2 直线形 V形 V形 非极性 极性 极性 CO2、CS2 SO2、 H2O、H2S 3+0 3+1 平面正三角形 三角锥 非极性 极性 BF3、AlCl3 NH3、PCl3 4+0 正四面体 非极性 CH4、CCl4 直线形 非极性 极性 O2、H2 HF、CO 若中心原子有孤电子对， 则为极性分子； 若无孤电子对， 则为非极性分子。 经验规律 【例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 √ × × × × 【例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 √ 课堂练习 【例4】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 课堂练习 【例5】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 课堂练习 键的极性与化学性质 影响键极性的因素： 受相邻原子团的影响 受成键原子电负性的影响 差值越大 → 极性越强 → 反应中越易断裂 有些原子团吸电子；有些原子团推电子 吸电子基团 推电子基团 -NO2 、-CN 、-F 、-Cl 、-Br 、-I 、CC 、-OH 、C=C 常见的吸电子基团： 常见的推电子基团： -CH3(各种烷基，烷基链越长 → 推电子能力越强 ） 键的极性与化学性质 思考3 H2O与乙醇均与钠反应，谁的反应现象更明显？根据键的极性分析原因 H O H C2H5 O H δ+ δ- δ+ δ- 乙醇分子中的C2H5—是推电子基团， 使得乙醇分子中的电子云向着远离乙基的方向偏移， 因此，乙醇中羟基的极性比水分子中的小，因而钠和乙醇的反应不如钠和水的剧烈 键的极性与化学性质 思考4 根据基团对键极性的影响，分析甲酸、乙酸、丙酸的酸性差异 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 pKa ＝ -lgKa 总结： pKa越小，酸性越强 酸性：甲酸>乙酸>丙酸 CH3 O H δ+ δ- O C C2H5 O H δ+ δ- O C H O H δ+ δ- O C 烃基是推电子基团，烃基越长，推电子效应越大， 使羧基中的羟基的极性越小，-COOH中H+越难电离，羧酸的酸性越弱 甲酸 乙酸 丙酸 键的极性与化学性质 思考5 根据基团对键极性的影响，分析氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸酸性差异 羧酸 pKa 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 ①、根据数据比较三者的酸性大小 ②、根据以下结构分析原因 酸性：三氯乙酸 > 二氯乙酸 > 氯乙酸 -Cl是吸电子基团，-Cl越多，吸电子能力越强， 导致-COOH中O-H键的极性越强，越易断裂，使H+更易电离，酸性也就越强 键的极性与化学性质 思考6 根据键的极性，比较三氟乙酸与三氯乙酸的酸性 F、Cl是吸电子基团，F的电负性大于Cl ,F的吸电子能力大于Cl， -CF3的极性大于-CCl3，使羧基中的羟基极性更大，更容易电离出H+。 分子结构修饰 不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变， 仅改变分子结构中的某些基团而得到新的分子，分子被修饰后，其性质也可以发生显著的变化。 键的极性与化学性质 分子结构修饰 布诺芬的成酯修饰 甜度增加600倍，热量值极低， 可供糖尿病患者食用 提高药物疗效、 降低对胃、肠道的刺激性 $$