2.3 分子结构与物质的性质 第1课时（教学课件） 化学人教版选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第三节　分子结构与物质性质 第1课时 共价键的极性 人教版2019选择性必修2 键的极性对化学性质的影响 2 键的极性和分子的极性 1 知识导航 知识导航 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 明·学习目标 引·新课导入 ̶ + 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，使食物温度升高 为什么水分子在电场作用下可以定向转动呢？ 引·新课导入 静电势图（分子中各区域的实际电子云密度分布） 电子云 密度大 电子云 密度小 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 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 01 键的极性 和分子的极性 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考1】如何判断共价键是否具有极性？根据极性如何对共价键进行分类？ 共用电子对 是否偏移 微观本质 成键原子 是否相同 宏观特征 共用电子对偏移 成键原子不同（A-B） 极性共价键 共用电子不偏移 成键原子相同（A-A） 非极性共价键 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考2】画出H2、HCl的结构式，判断共价键的极性 H2 HCl H-H → 非极性共价键 H-Cl → 极性共价键 δ- δ+ 极性的表示方法 电负性 H：2.1 Cl：3.0 H—Cl 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考3】根据共价键极性的本质分析，如何判断极性的强弱？（以H-Cl与H-F为例） H 2.1 F 4.0 Cl 3.0 电负性：Cl < F 极性：H-Cl < H-F 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 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【总结归纳】极性键和非极性键的比较 极性键 非极性键 成键原子 不同元素原子 同种元素原子 电子对 偏移 不偏移 成键原子 的电性 一个原子呈正电性(δ＋)、 另一个原子呈负电性(δ－) 呈电中性 表示形式 A—B、A=B、A≡B等 A—A、A=A、A≡A等 实例 C—H、C=O、C≡N H—H、C=C、C≡C 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考4】共价键的极性与分子的极性有什么联系？ 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 极性分子 δ+ δ+ δ- 非极性分子 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考4】共价键的极性与分子的极性有什么联系？ 成键原子 是否一致 键的极性 决定 分子的空间结构 决定 正负电中心 是否重合 分子的极性 决定 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考5】如何判断分子极性？ 【方法一】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 （同种原子构成的多原子分子大多为非极性分子） P4 C60 特例：臭氧是极性分子（O3) 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 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考5】如何判断分子极性？ 【方法二】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 键的极性和分子的极性 探·知识奥秘 【思考5】如何判断分子极性？ 【方法三】VSEPR模型与分子的空间结构，可用以分析判断分子的极性 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 规律总结 析·典型范例 【例1】下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是( ) C A．CO2 B．CH4 C．C2H4 D．NH4Cl 析·典型范例 【例2】下列分子中是非极性分子的是( ) C A．O3 B．H2O2 C．BF3 D．PCl3 析·典型范例 【例3】下列说法正确的是( ) D A．BF3为含极性键的非极性分子，可推测出NF3也为含极性键的非极性分子 B．CH2Cl2为含极性键的非极性分子 C．H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子 D．H2O2是含非极性键的极性分子 析·典型范例 【例4】下列分子中只含有极性键的是________________(填序号，下同)，只含有非极性键的是______________， 既含有极性键又含有非极性键的是______________ eh dg abcfi 02 键的极性对 化学性质的影响 键的极性对化学性质的影响 探·知识奥秘 【思考6】共价键的极性受哪些因素影响？ 共价键 极性 影响因素 受相邻原 子团影响 受成键原子 电负性影响 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 键的极性对化学性质的影响 探·知识奥秘 【思考6】共价键的极性受哪些因素影响？ H-O-NO2 H-O-CH3 吸电子基团 推电子基团 常见的吸/推电子基团 -NO2 、-CN 、-F 、-Cl 、-Br 、-I 、CC 、-OH 、C=C 吸电子基团： 推电子基团： -CH3(各种烷基，烷基链越长 → 推电子能力越强 ） 键的极性对化学性质的影响 探·知识奥秘 【思考7】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 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 键的极性对化学性质的影响 探·知识奥秘 【思考8】根据基团对键极性的影响，分析甲酸、乙酸、丙酸的酸性差异 酸性：甲酸>乙酸>丙酸 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 键的极性对化学性质的影响 探·知识奥秘 【思考9】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 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 键的极性对化学性质的影响 探·知识奥秘 【思考10】根据键的极性，比较三氟乙酸与三氯乙酸的酸性 三氯乙酸 三氟乙酸 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+ 析·典型范例 【例1】下列说法正确的是( ) C A．酸性：CH3COOH>CCl3COOH B．HF酸电离平衡正向移动时，其电离程度一定增大 C．甲基是推电子基团，所以结合氢离子的能力(CH3)3N>NH3 D．分子：SO2F2，键角：∠OSO<∠FSF 析·典型范例 【例2】下列几种有机羧酸中，按酸性由强到弱的顺序排列正确的是( ) C ①乙酸(CH3COOH) ②氯乙酸(CH2ClCOOH) ③三氯乙酸(CCl3COOH) ④三氟乙酸(CF3COOH) A．②①④③ B．①②③④ C．④③②① D．③②④① 析·典型范例 【例3】键的极性对化学性质的影响 键的极性对物质的化学性质有重要的影响。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。羧酸的酸性可用 的大小来衡量，pKa ，酸性 。 pKa 越小 越强 析·典型范例 【例4】有机酸的酸性 羧酸 pKa 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 乙酸(CH3COOH) 4.76 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 甲酸(HCOOH) 3.75 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 (1)为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？ (2)CF3COOH的酸性大于CCl3COOH，解释原因。 (3)试分析羧酸的酸性与分子的组成和结构的关系。 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 三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于C-C的极性，使F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。同理，三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的 与羧酸(-COOH)相连的C-X(X为卤素原子)的极性越大，羧酸的酸性越大；C-X的数量越多，羧酸的酸性越大 键的极性 和分子的极性 键的极性对 化学性质的影响 理·核心要点 第三节 分子结构与物质性质 第1课时 共价键的极性 分子的极性 微观本质 宏观特征 判断依据 成键原子电负性影响 相邻原子团的影响 练·技能实战 【练1】下列组合中，属于含有极性键的非极性分子的是 A A．C2H4、C2H2、CO2 B．CH4、CHCl3、BF3 C．Cl2、H2、N2 D．NH3、H2、HCHO 练·技能实战 【练2】分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是（ ） A．只含非极性键的分子一定是非极性分子 B．含有极性键的分子一定是极性分子 C．非极性分子一定含有非极性键 D．O2是非极性分子 D 练·技能实战 【练3】价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。说法正确的是(　　) A．XeF2与XeO2的键角相等 B．CF4和SF4均为非极性分子 C．SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形 D．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 D 练·技能实战 【练4】磷化氢(PH3)是一种无色剧毒，有类似大蒜气味的气体，微溶于冷水。下列关于PH3的叙述错误的是( ) A．PH3分子中有未成键的电子对 B．PH3是极性分子 C．PH3分子结构为三角锥形 D．PH3中共价键的键长比NH3的短 D 练·技能实战 【练5】下列关于极性键的叙述不正确的是( ) A．由不同种非金属元素原子形成的共价键 B．共价化合物中必定存在极性键 C．由同种元素的两个原子形成的共价键 D．共用电子必然偏向电负性大的原子一方 C 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019选择性必修2 $