2.3 第1课时 共价键的极性 范德华力(课件PPT)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版2019 单选）

第二章　分子结构与性质 第三节　分子结构与物质的性质 第1课时　共价键的极性　范德华力 栏目索引 基础落实·梳理必备知识 重难探究·提升关键能力 学以致用·发展学科素养 课程标准 核心素养目标 1．知道共价键可分为极性和非极性共价键。 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。 1．宏观辨识与微观探析：知道范德华力是常见的分子间作用力；能说明范德华力对物质熔点、沸点等性质的影响，形成“结构决定性质”的观念。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 课程标准 核心素养目标 3．认识分子间存在相互作用，知道范德华力是常见的分子间作用力。 2．证据推理与模型认知：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，建构极性分子和非极性分子的认知模型，并据此对分子的一些性质及应用作出解释。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 一、共价键的极性 1．键的极性和分子的极性 (1)键的极性 类型 含义 说明 极性键 由______元素的原子形成的共价键，电子对__________ 极性键中的两个键合原子，一个呈_________(δ＋)，另一个呈_________(δ－) 不同 发生偏移 正电性 负电性 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 类型 含义 说明 非极 性键 由______元素的原子形成的共价键，电子____________ 非极性键中的两个键合电子都不显电性 同种 不发生偏移 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)分子的极性 不重合 类型 含义 举例 极性 分子 在极性分子中，正电中心和负电中心_________，使分子的某一个部分呈_________(δ＋)，另一部分呈_________(δ－) 非极性 分子 非极性分子的正电中心和负电中心______，分子中各部分均不显电性 正电性 负电性 重合 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (3)判断分子的极性 ①依据分子中化学键的极性的向量和 当分子中各个键的极性的向量和等于___时，是非极性分子，否则是______分子。只含非极性键的分子通常是_________分子。 ②依据分子的正电中心和负电中心是否重合 当分子的正电中心和负电中心______，是非极性分子，否则是______分子。 零 极性 非极性 重合 极性 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．键的极性对化学性质的影响 (1)羧酸的酸性与其分子的组成和结构有关 羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，______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______。 (2)烷基对羧酸的酸性的影响 羧基 越强 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 羧酸 pKa 羧酸 pKa 甲酸(HCOOH) 3．75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2．86 乙酸(CH3COOH) 4．76 三氯乙酸(CCl3COOH) 0．65 丙酸(C2H5COOH) 4．88 三氟乙酸(CF3COOH) 0．23 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ①烷基(符号R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应______，使羧基中的羟基的极性______，羧酸的酸性______。随着烷基加长，酸性的差异越来越小。如酸性：HCOOH___CH3COOH___CH3CH2COOH。 ②氟的电负性______氯的电负性，F—C的极性______Cl—C的极性，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______，更易电离出H＋，其酸性______。如： CF3COOH___CCl3COOH___CHCl2COOH___CH2ClCOOH。 越大 越小 越弱 > > 大于 大于 大于 更大 更强 > > > 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 二、范德华力及其对物质性质的影响 1．范德华力 (1)分子之间存在着相互作用力，这类分子间普遍存在的作用力称为范德华力。 (2)范德华力很弱，比化学键的键能小_________个数量级。 2．范德华力的影响因素 (1)分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力______。例如，范德华力：HI＞HBr＞HCl。 (2)分子的极性越大，范德华力______。例如，范德华力大小：CO＞N2。 1～2 越大 越大 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3．范德华力对物质性质的影响 范德华力将影响物质的熔点、沸点等物理性质，一般情况，范德华力越大，物质的熔点、沸点______。 越高 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ◆拓展延伸 键的极性与电负性的关系 (1)极性键是由两种不同元素原子形成的，两个键合原子对共用电子对的吸引力不同。 (2)元素的电负性相差越大，共价键的极性越强。例如，电负性：F＞Cl＞Br，则键的极性：H—F＞H—Cl＞H—Br。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ◆名师点拨 分子的极性与键的极性的关系 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (1)双原子分子：分子的极性与键的极性一致。含有极性键，则为极性分子；含有非极性键，则为非极性分子。 (2)多原子分子：分子的极性与键的极性、分子的空间结构有关。若形成分子的所有化学键均为非极性键，则为非极性分子。 (3)形成分子的化学键为极性键时，若分子结构对称则为非极性分子，如CO2等；若分子结构不对称，则为极性分子，如H2O等。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ◆名师点拨 pKa与酸性强弱的关系 (1)Ka是弱酸的电离常数，在一定温度下，Ka越大，弱酸的酸性越强。 (2)pKa是Ka的负对数：pKa＝－lgKa，pKa越小，Ka反而越大，弱酸的酸性越强。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)非极性键只存在于双原子单质分子中(　　　　) (2)只含有极性键的分子一定是极性分子(　　　　) (3)有共价键的化合物不一定是共价化合物(　　　　) (4)SO2是含有极性键的非极性分子(　　　　) × √ × × 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 探究一__键的极性和分子的极性 某研究性学习小组通过实验探究分子的极性，实验操作如下： ①在酸式滴定管中加入四氯化碳，打开活塞让四氯化碳缓缓流下，可看到四氯化碳呈直线状垂直流入烧杯中。 ②将用毛皮摩擦过的橡胶棒(带负电)靠近四氯化碳液流，观察到四氯化碳的流动方向不变。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R ③向另一酸式滴定管中加入蒸馏水，进行同样的实验，观察到水的流动方向发生改变。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R [问题设计] (1)通过上述实验操作及现象，你可以得出什么结论？ 提示：水分子中存在着带正电荷的正极和带负电荷的负极，能被带电体吸引；四氯化碳分子中无正极和负极之分，不能被带电体吸引。 (2)分析CCl4和H2O分子中的化学键是极性键还是非极性键，并结合分子结构的对称性判断是极性分子还是非极性分子。 提示：CCl4：含有极性键，分子结构对称，非极性分子；H2O：含有极性键，分子结构不对称，极性分子。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 1．判断极性键和非极性键的方法 (1)根据成键元素的种类判断：X—X型共价键为非极性键，X—Y型共价键为极性键，其中X、Y代表元素。例如，H—H是非极性键，H—Cl是极性键。 (2)根据元素的电负性差值判断：形成化学键时，一般两种元素的电负性之差Δx＝0，为非极性共价键；当0＜Δx＜1．7时，为极性共价键；当Δx＞1．7时，则形成离子键。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．键的极性与分子极性的关系 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3．判断分子极性的基本思路 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例1】 如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个—F被—CF3取代，则会变成温室气体SF5—CF3。下列说法正确的是 (　　　) A．SF5—CF3分子中有σ键也有π键 B．SF5—CF3分子中存在极性键和非极性键 C．六氟化硫分子是非极性分子 D．1 mol SF5—CF3分子中共用电子对数为8 mol C 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： SF6分子中只含S—F，—CF3中只含C—F，—F被—CF3取代变成SF5—CF3，推测SF5—CF3分子中只含σ键，不含π键，A错误；SF5—CF3分子存在S—F、C—F和S—C，只有极性键，不含非极性键，B错误；SF6分子中只含S—F，分子呈正八面体形，正、负电中心重合，故属于非极性分子，C正确；1个 SF5—CF3分子含有5个S—F、1个S—C和3个C—F，故1 mol SF5—CF3分子中共用电子对数为9 mol，D错误。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 1．下列各组物质中，属于由极性键构成的极性分子的是 (　　　) A．CH4和Br2　　　　 B．NH3和H2S C．BF3和CO2 D．BeCl2和HCl B 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： CH4是由极性键构成的非极性分子，Br2是由非极性键构成的非极性分子，A错误；NH3和H2S都只含极性键，分子结构不对称，都是极性分子，B正确；BF3、CO2和BeCl2都只含极性键，但分子结构对称，都是非极性分子，C、D错误。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．(2024·丹东期末)绿芦笋中含有的天门冬氨酸(结构如图所示)具有提高身体免疫力的功效，下列说法正确的是 (　　　) A．该化合物中键能：C—C>C—O B．该化合物中σ键和π键个数之比为7∶1 C．该化合物是只含有极性键的极性分子 D．该化合物中N的杂化方式与相邻C的杂化方式相同 D 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： C—C的键长大于C—O的键长，则C—O的键能大于C—C的键能，A错误；共价单键属于σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，1 mol天门冬氨酸分子中含15 mol σ键、2 mol π键，σ键和π键个数之比为15∶2，B错误；天门冬氨酸分子中含有碳碳单键，为非极性键，C错误；天门冬氨酸分子中N形成3个σ键，有一个孤电子对，轨道杂化类型为sp3，相邻C形成4条单键，杂化方式为sp3，D正确。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 探究二__范德华力及其对物质性质的影响 2022年北京冬奥会中国家速滑馆(冰丝带)、首都体育馆等4个冰上场馆选用了CO2跨临界直冷制冰技术，极大降低了制冷过程的碳排放。CO2气体、液体和固体(干冰)之间的转化过程如图所示： 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R [问题设计] (1)CO2气体经加压、降温变成无色液体，继续降温得到雪花状固体。从分子的平均动能角度分析上述变化的原因。 提示：降温加压时，CO2气体分子的平均动能逐渐减小；随着温度降低，当CO2分子靠自身的动能不足以克服范德华力时，CO2分子就会聚集在一起形成液体，甚至固体。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)上述变化过程中，粒子间的哪种作用力发生了变化？CO2分子内的共价键是否发生变化？你的判断依据是什么？ 提示：范德华力；未变化；只是物质的存在状态发生变化，CO2分子本身未变化。 (3)范德华力受哪些因素影响？这些因素如何影响范德华力及物质的性质？ 提示：范德华力受分子的极性、相对分子质量等因素影响；分子的极性越大，范德华力越大；组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔、沸点越高。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 【例2】 下列叙述与范德华力无关的是 (　　　) A．CO2降温时形成干冰 B．通常状况下，氯化氢为气体 C． 氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高 D．氯化钾的熔点较高 D 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 降低气体的温度时，气体分子的平均动能逐渐减小，随着温度降低，当分子靠自身的动能不足以克服范德华力时，分子就会聚集在一起形成液体甚至固体，A不符合题意；氯化氢分子间的范德华力较小，常温下为气体，B不符合题意；一般来说，分子组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增强，物质的熔、沸点逐渐升高，C不符合题意；氯化钾中存在的作用力是离子键，故其熔点与范德华力无关，D符合题意。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3．下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是 (　　　) A．碘单质的升华　　 B．NaCl晶体溶于水 C．HCl气体溶于水 D．NH4Cl固体受热分解 A 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 碘单质的升华是物理变化，只破坏范德华力，A正确；NaCl溶于水电离产生Na＋和Cl－，破坏离子键，B错误；HCl气体溶于水电离产生H＋和Cl－，破坏共价键，C错误；NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，破坏离子键和共价键，D错误。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 1．下列分子属于极性分子的是 (　　　) A．CH4 B．CO2 C．SO3 D．NH3 D　 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： CH4、CO2、SO3分子中都只含极性键，空间结构分别为正四面体形、直线形和平面三角形，其分子结构对称，都是非极性分子，A、B、C错误；NH3分子中只含极性键，其空间结构为三角锥形，正电中心和负电中心不重合，故属于极性分子，D正确。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 2．下列说法正确的是 (　　　) A．范德华力存在于所有分子之间 B．范德华力是影响所有物质物理性质的因素 C．相对于其他气体来说，Cl2是易液化的气体，由此得出范德华力属于强作用力 D．范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用 D　 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 只有分子间距离很近时才存在范德华力，A错误；范德华力只是影响由分子构成的物质的物理性质，B错误；范德华力不是化学键，是分子间存在的弱作用力，C错误；范德华力是分子间作用力，属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用，D正确。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 3．SO3和O3的混合气体经光解作用可生成一种新分子，结构简式如下图所示，下列说法正确的是 (　　　) A．O3的键角为109°28′ B．SO3与O3均为非极性分子 C．SO3 的空间结构为平面三角形 D．SO3中心原子为sp3杂化 C　 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R A　 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 孤电子对 相互排斥使得氮氢键的极性减弱，所以肼分子的稳定性弱于氨分子，D正确。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 5．X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期，X原子的最外层电子排布式是2s22p4，Z原子的核外电子数比Y原子少1，下列说法不正确的是 (　　　) A．CX2(C是原子核内含6个质子的元素)分子是非极性分子 B．ZH3的VSEPR模型名称为三角锥形 C． Z4分子是非极性分子 D．酸H2YO4比酸H3ZO4的酸性强 B　 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： X、Y、Z是三种短周期元素，X原子的最外层电子排布式是2s22p4，X为O；X、Y位于同一族，Y为S；Y、Z处于同一周期，均为第三周期元素，且Z原子的核外电子数比Y原子少1，Z的质子数＝16－1＝15，则Z为P。CX2的结构式为O===C===O，为直线形结构，结构对称，正、负电中心重合，为非极性分子，A正确；ZH3为PH3，P上有1个孤电子对，共有4个电子对，VSEPR模型为四面体形，分子空间结构为三角锥形，B错误；P4为正四面体结构，结构对称，正、负电中心重合，为非极性分子，C正确；非金属性：S>P，因此最高价氧化物的水化物H2SO4比H3PO4的酸性强，D正确。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 6．已知N、P同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位于锥顶，3个H位于锥底，N—H的夹角是107°。 (1)N4分子的空间结构如图所示，它是一种________(填“极性”或“非极性”)分子。 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R (2)PH3分子与NH3分子的空间结构关系______(填“相似”或“不相似”)，P—H________(填“有”或“无”)极性，PH3分子是______(填“极性”或“非极性”)分子。 (3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是________(填标号)。 A．该分子呈平面三角形 B．该分子中的共价键为极性键 C．该分子为极性分子 D．因N—Cl的键能大，故NCl3稳定 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 答案：(1)非极性　(2)相似　有　极性　(3)A 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 解析： 第二章　分子结构与性质 高中化学 选择性必修2 物质结构与性质 R 课时梯级训练(10) 谢谢观看！ 解答本题的思路如下： (1)分析SF5—CF3的分子结构及成键情况分子中共价键的类型。 (2)分析SF6分子结构共价键的类型，结合分子结构的对称性分子的极性。 O3分子中心原子的价层电子对数是2＋＝3，存在1个孤电子对，空间结构为V形，键角为116．8°，A错误；SO3的空间结构为平面三角形，正、负电中心重合，为非极性分子，O3空间结构为V形，为极性分子，B错误；SO3分子中硫原子价层电子对数是3＋＝3，不存在孤电子对，SO3分子的空间结构为平面三角形，C正确；SO3中心原子价层电子对数是3，所以中心原子为sp2杂化，D错误。 4．M、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，X、Y、Z同周期且基态价电子数之和为15，X基态原子具有2个未成对电子，Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0．76 g/L。下列说法不正确的是 (　　　) A．键角：YZ<YZ B．碱性：XM3YM2<(XM3)2YM C．键极性：XM4<YM3 D．稳定性：Y2M4<YM3 D．稳定性：Y2M4<YM3 X、Y、Z、M为四种短周期元素，Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0．76 g/L，则气体的摩尔质量为0．76 g/L×22．4 L/mol≈17 g/mol，所以气体为氨气；X、Y、Z同周期且基态价电子数之和为15，X、Y、Z原子序数依次增大，X基态原子具有2个未成对电子，则X为C、Y为N、Z为O、M为H。NO中氮原子的价层电子对数为2、孤电子对数为0，离子的空间结构为直线形，NO中氮原子的价层电 子对数为3、孤电子对数为1，离子的空间结构为V形，则NO的键角大于NO，A错误；甲基为供电子基团，甲基数目越多，氨基中氮原子给出孤电子对的能力越强，碱性越强，则XM3YM2的碱性弱于(XM3)2YM，B正确；元素的电负性越大，与氢原子形成的共价键的极性越强，氮元素的电负性强于碳元素，则甲烷分子中碳氢键的极性弱于氨分子中氮氢键的极性，C正确；肼分子中两个氮原子各有一个孤电子对， (1)N4分子是正四面体形结构，分子结构对称，分子中只有非极性键(N—N)，故N4是非极性分子。 (2)PH3与NH3分子的中心原子价层电子对数均为3＋×(5－3×1)＝3＋1＝4，都含1个孤电子对，两种分子都是三角锥形结构，其空间结构相似。PH3与NH3分子中都只含极性键，分子结构不对称，都属于极性分子。 $$