第2章 第3节 第1课时 共价键的极性-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第三节　分子结构与物质的性质 第1课时　共价键的极性 课标要点 核心素养 1.能从微观角度理解共价键的极性对分子极性的影响，能说出范德华力对分子某些性质的影响 2.通过键的极性及范德华力对物质性质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型 1.宏观辨识与微观探析：通过认识极性键与非极性键、极性分子与非极性分子的区别，形成“结构决定性质”的观念 2.证据推理与模型认知：键的极性与分子极性关系的判断，建立能运用模型解释化学现象观点的意识 [知识梳理] [知识点一]　共价键的极性和分子的极性　 1．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)极性分子和非极性分子 (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。 [易错提醒]　键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。 [知识点二]　键的极性对化学性质的影响　 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＝－lgKa)的大小来衡量，pKa越小，酸性　越强　。 (1)烃基(－R)是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧酸中的羟基极性　越小　，羧酸的酸性　越弱　，如酸性：甲酸　＞　乙酸。随着烃基加长，酸性差异越来越　小　。 (2)F电负性　大于　Cl电负性，F－C键极性　大于　Cl－C键极性，使得F3C－极性　大于　Cl3C－极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更　大　，更易电离，酸性越强。 [自我评价] 1．[判一判](对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”) (1)极性分子中不可能含有非极性键。(×) 提示：极性分子H2O2中含有非极性键。 (2)非极性分子中不可能含有极性键。(×) 提示：以极性键结合形成的分子，若分子空间结构对称，则为非极性分子，如CH4、CO2等。 (3)极性分子中一定含有极性键。(×) 提示：极性分子O3中只含有非极性键。 (4)H2O、CO2、CH4都是非极性分子。(×) 2．[想一想] 为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？ 提示：烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的烃基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长，酸性的差异越来越小。 3．[练一练] 酸性大小比较(填“＞”“＜”或“＝”)： (1)乙酸　________　丙酸； (2)三氯乙酸　________　三溴乙酸； (3)三氯乙酸　________　二氯乙酸　________　氯乙酸。 提示：(1)＞　烃基越长酸性越弱，乙酸＞丙酸； (2)＞　电负性越大酸性越强，三氯乙酸＞三溴乙酸； (3)＞　＞　电负性大的原子越多酸性越强，三氯乙酸＞二氯乙酸＞氯乙酸。 　　　　分子的极性与键的极性和分子空间 结构的关系 [情境素材] 微波加热的原理是当微波辐射到食品上时，食品中总是含有一定量的水分，而水是由极性分子(分子的正负电荷中心，即使在外电场不存在时也是不重合的)组成的，这种极性分子的取向将随微波场而变动。由于食品中水的极性分子的这种运动以及相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此，食品的温度也就上升了。 [思考探究] (1)水分子中氧原子的杂化类型和水分子的空间结构是怎样的？ 提示：水分子中氧原子采取sp3杂化，是V形分子。 (2)液态水分子间存在哪些作用力？是否属于化学键？ 提示：液态水分子间存在范德华力和氢键，二者都不属于化学键。 (3)已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示： 则①分析H2O2分子中共价键的种类有哪些？ 提示：H2O2分子中H－O为极性共价键，O－O为非极性共价键。 ②H2O2分子中正电、负电中心是否重合？H2O2属于极性分子还是非极性分子？ 提示：不重合。H2O2属于极性分子。 [核心突破] 1．分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系 2.分子极性的判断方法 (1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。 (2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。 (3)含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的是极性分子。 (4)判断ABn型分子极性的经验规律： ①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。 ②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。 如CS2、BF3、SO3、CH4均为非极性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3均为极性分子。 [典例示范] [典例]　下列物质中既有极性键又有非极性键的极性分子是(　　) A．CS2　　　　　 B．CH4 C．H2O2 D．CH2＝CH2 [思维建模]　 解析有关ABx分子极性问题的经验规律如下： ①|中心原子化合价|＝中心原子价层电子数⇒非极性分子， ②|中心原子化合价|≠中心原子价层电子数⇒极性分子。 [解析]　C　[CS2分子结构式为S＝C＝S，分子中共价键为碳硫极性键，不存在非极性键，故A错误；CH4分子中共价键为碳氢极性键，不存在非极性键，故B错误；H2O2分子结构式为H－O－O－H，分子中含有氢氧极性共价键和氧氧非极性共价键，但是分子结构不对称，属于极性分子，故C正确；CH2＝CH2中含有碳氢极性键和碳碳非极性键，由于CH2＝CH2分子结构对称，CH2＝CH2分子为非极性分子，故D错误。] [学以致用] 1．下列有关分子的叙述中正确的是(　　) A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子 B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子 C．非极性分子只能是双原子单质分子 D．非极性分子中一定含有非极性共价键 解析：A　[对于抽象的选择题可用举反例法以具体的物质判断正误。A项正确，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子的空间结构对称，正电中心和负电中心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性分子不一定是双原子单质分子，如CH4等；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。] 2．PH3又称磷化氢，在常温下是一种无色、有大蒜气味的气体，电石气的杂质中常含有它。它的结构与NH3分子结构相似。以下关于PH3的叙述中正确的是(　　) A．PH3是非极性分子 B．PH3分子中有未成键的电子对 C．PH3是一种强氧化剂 D．PH3分子中的P—H是非极性键 解析：B　[PH3与NH3分子的结构相似，因此在P原子的最外层有一个孤电子对未成键。P—H是由不同种原子形成的共价键，属于极性键。根据PH3的分子结构可知该分子的正电中心和负电中心不重合，故分子有极性。PH3中P呈－3价，具有很强的还原性。] 分子的极性判断的方法 1．下列各组物质中，都是由极性键构成极性分子的一组是(　　) A．CH4和Br2　　　　 B．NH3和H2O C．H2S和CCl4 D．CO2和HCl 解析：B　[CH4、CCl4、CO2都是由极性键形成的非极性分子，NH3、H2O、H2S、HCl都是由极性键形成的极性分子。] 2．下列化合物中，化学键的极性和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是(　　) A．CO2和SO2 B．CH4和H2O C．BF3和NH3 D．HCl和HI 解析：D　[A中CO2为极性键构成的非极性分子，SO2是极性键构成的极性分子；B中CH4为极性键构成的非极性分子，H2O是极性键构成的极性分子；C中BF3为极性键构成的非极性分子，NH3为极性键构成的极性分子；D中HCl和HI都是极性键构成的极性分子。] 3．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be－Cl的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于(　　) A．由极性键形成的极性分子 B．由极性键形成的非极性分子 C．由非极性键形成的极性分子 D．由非极性键形成的非极性分子 解析：B　[BeCl2中Be－Cl是不同元素形成的共价键，为极性键，两个Be－Cl的夹角为180°，说明分子是对称的，正电中心与负电中心重合，BeCl2属于非极性分子，故BeCl2是由极性键形成的非极性分子。] 4．石墨烯材料广泛应用于生产、生活中，结构如图所示。下列有关石墨烯的说法正确的是(　　) A．石墨烯含极性键和非极性键 B．石墨烯只含σ键 C．石墨烯中碳原子采取sp2杂化 D．石墨烯中碳碳键、碳原子数之比为2∶3 解析：C　[同种非金属元素的原子之间易形成非极性键，石墨烯中只含C元素，所以只存在非极性键，故A错误；石墨烯的环状结构中含有大π键，故B错误；石墨烯中每个C原子价层电子对数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp2杂化，故C正确；石墨烯中每个C原子存在C－C键个数＝×3＝1.5，则石墨烯中C－C键个数与碳原子个数之比＝1.5∶1＝3∶2，故D错误。] 5．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是　________　。 (2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是　________　。 (3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是　________　。 (4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是　________　。 (5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是　________　。 (6)以极性键结合的具有sp2杂化轨道结构的分子是　________　。 解析：HF是含有极性键的双原子分子，为极性分子；H2O中氧原子采取sp3杂化，与H原子形成极性键，为极性分子；NH3中有极性键，N原子采取sp3杂化，为三角锥形结构；CS2与CO2相似，为由极性键形成的直线形非极性分子；CH4中C原子采取sp3杂化与H原子形成极性键，为正四面体构型的非极性分子；N2是由非极性键结合的非极性分子；BF3中B原子采取sp2杂化，与F形成极性键，为非极性分子。 答案：(1)N2　(2)CS2　(3)CH4　(4)NH3 (5)H2O、NH3、CH4　(6)BF3 [课堂小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$