2.3.1共价键的极性 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦共价键的极性与分子极性，通过“思考与讨论”导入，结合双原子分子（如H₂、HCl）极性判断，衔接共价键分类（σ键、π键等）知识，搭建从键极性到分子极性的学习支架，帮助学生理解键极性（电负性差异）与分子极性（空间结构对称与否）的关系。 其亮点在于运用分子结构示意图、表格数据分析（如羧酸pKa变化）及“结构决定性质”实例（如三氯乙酸酸性），培养学生科学思维与证据推理能力。通过易错辨析和结论性总结，强化化学观念，助力学生提升分析应用能力，为教师提供系统教学资源与实践素材。

第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 第一课时 共价键的极性 1.知道共价键的极性，能利用电负性判断共价键的极性； 2.知道分子极性与分子中键的极性及分子空间结构密切相关； 3.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 分子的一些典型性质及其应用作为解释。 学习目标 共价键的分类标准 类 型 原子轨道重叠方式 共用电子对是否偏移 极性键、非极性键 共用电子对数目 单键、双键、三键 σ 键、 π 键 一、键的极性和分子极性 1. 键的极性 由相同原子形成的共价键，成键双方吸引电子能力相同，电子对不发生偏移。 共价键 极性共价键 非极性共价键 由不同原子形成的共价键，成键双方吸引电子能力不同，电子对会发生偏移。 · · H H H Cl · · · · · · · × [注意] 键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异， 电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强 极性的表示方法——极性向量 极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处负电荷更为集中。 极性键中的两个键合原子，一个呈正电性(δ＋)，另一个呈负电性(δ－)； 非极性键无极性向量。说明在非极性键里，正负电荷的中心是重合的。 H — Cl δ＋ δ－ 根据共用电子对是否偏移，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？ 2. 分子的极性 (1)非极性分子: 正电中心与负电中心重合,共价键的极性的向量和等于零 (2)极性分子: 正电中心与负电中心不重合,分子一部分呈正电性(δ＋) , 另一部分呈负电性(δ－)。 2. 分子的极性 (1)非极性分子: 正电中心与负电中心重合,共价键的极性的向量和等于零 (2)极性分子: 正电中心与负电中心不重合,分子一部分呈正电性(δ＋) , 另一部分呈负电性(δ－)。 取决于成键原子之间的共价键是否有极性 (3)分子极性的判断方法: 学习目标 新知讲学 课堂总结 1.以下双原子分子中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？ H2 O2 Cl2 HCl 极性分子 非极性分子 双原子分子中分子的极性与键的极性一致。 思考与讨论 2. 分子的极性 2. 分子的极性 思考与讨论 2. 根据下图，思考和回答下列问题： P4和C60是极性分子还是非极性分子？ P4和C60是非极性分子 完全由非极性键组成的多原子分子一定是非极性分子 3.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 2. 分子的极性 思考与讨论 3.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 极性键构成的多原子分子是否有极性取决于化学键极性的向量和。 2. 分子的极性 思考与讨论 O C O δ- δ- δ+ CO2 C＝O键是极性键，CO2分子是直线型分子，两个C＝O键是对称排列的，两键的极性互相抵消( F合＝0)， 极性的向量和为零, 正负电荷中心重合，CO2是非极性分子。 C-H 和 均为极性键，虽然为直线型分子，但两键的极性的向量和不为零，正负电荷中心不重合，HCN是极性分子。 HCN 学习目标 新知讲学 课堂总结 O H H δ- δ+ δ+ V 形 H2O + 中心原子上的孤电子对，由于没有被共用，电子云概率密度大， 因此极性的向量方向始终是由原子指向孤电子对。 键的极性的向量和不为零，正负电荷中心不重合，H2O是极性分子。 键的极性的向量和不为零， 正负电荷中心不重合， NH3是极性分子 三角锥形 键的极性的向量和等于零, 正负电荷中心重合 BF3是非极性分子 NH3 平面三角形 BF3 CH4 4个C-H的极性的向量和等于零, 正负电荷中心重合， CH4是非极性分子 正四面体形 CH3Cl 四面体形 键的极性的向量和不为零, 正负电荷中心不重合， CH3Cl是极性分子 结论：含有极性键的多原子分子，空间结构对称的（如直线形、平面正三角形、正四面体形等）为非极性分子。空间结构不对称（如V形、三角锥形、四面体等）的为极性分子。 非极性分子： CH4 BF3 CO2 极性分子： HCN H2O NH3 CH3Cl 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，立体构型对称的是非极性分子；立体构型不对称的是极性分子。 只含非极性键的分子一定是非极性分子。含有非极性键的分子不一定为非极性分子（如H2O2 ），非极性分子中不一定含有非极性键（如CH4），极性分子一定含极性键。 臭氧是一种重要物质。大气高空的臭氧层；保护了地球生物的生存；空气质量预报中臭氧含量是空气质量的重要指标；它还是有机合成的氧化剂、替代氯气的净水剂…… 臭氧分子的空间结构与水分子的相似，其分子有极性，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电负性的。 臭氧 O3 特别关注：①稀有气体分子是非极性分子，但不含共价键。 ②臭氧是极性分子，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。 臭氧分子的空间结构与水分子的相似，其分子有极性，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电负性的。 臭氧 O3 判断ABn型分子极性的经验规律： 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（价电子数），则为非极性分子；若不等，则为极性分子。 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为非极性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。 易错辨析 (1)同种非金属原子间形成的共价键一定是非极性键。(　　) 臭氧分子中的共价键是极性键。 (2)非极性分子中不可能含有极性键。(　　) 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。(　　) (4)H2O、CO2、CH4都是非极性分子。(　　) × × √ × 22 二、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影响。例如，羧酸是一大类含羧基的有机酸。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。 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 分析表格中pKa数据的变化规律及原因 羧酸 pKa 丙酸（C2H5COOH） 4.88 乙酸（CH3COOH） 4.76 甲酸（HCOOH） 3.75 酸 性 增 强 规律：烃基越长，羧酸的酸性越弱。 O-H键的极性越大，酸性越强 δ+ δ- δ+ δ- H O H O C 甲酸 δ+ δ- CH3 O H O C 乙酸 C2H5 O H O C 丙酸 O-H键的极性减小 不容易电离出H+ 烷基是推电子基团 推电子效应沿着共价键传递 共用电子对向O原子偏移的程度减小 O不容易夺去H的电子 酸性减弱 酸性：甲酸>乙酸>丙酸 三种酸中O的电负性大于C和H，O显负电性，H显正电性；乙酸和丙酸都有烷基，推电子效应沿着共价键传递，共用电子对向O原子偏移的程度减小，O就不容易夺去H的电子共用电子对了，H原子就不容易形成氢离子，羧酸的酸性就减弱。 而键的极性与酸性是什么关系呢？共用电子对向O原子偏移的程度减小，O-H键的极性减小，所以O-H键的极性越大，越容易断裂形成氢离子，酸性越强。并且烷基越长，推电子效应越大，O-H键的极性越小，所以丙酸酸性弱于乙酸，乙酸弱于甲酸。 分析表格中pKa数据的变化规律及原因 羧酸 pKa 丙酸（C2H5COOH） 4.88 乙酸（CH3COOH） 4.76 甲酸（HCOOH） 3.75 酸 性 增 强 原因：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，羧酸的酸性越弱。 CH3 O H δ+ δ- O C C2H5 O H δ+ δ- O C H O H δ+ δ- O C 分析表格中pKa数据的变化规律及原因 羧酸 pKa 乙酸（CH3COOH） 4.76 氯乙酸（CH2ClCOOH） 2.86 二氯乙酸（CHCl2COOH） 1.29 三氯乙酸（CCl3COOH） 0.65 酸 性 增 强 δ+ δ- O Cl—CH2—C—O—H δ+ δ- O CH3—C—O—H Cl δ+ δ- O Cl—CH —C—O—H Cl δ+ δ- O Cl—C —C—O—H Cl 由于氯的电负性较大， 极性：Cl3C- ＞ Cl2CH- ＞ ClCH2-，导致三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出氢离子。 Cl是吸电子基团 预测三氟乙酸和三氯乙酸的酸性相对强弱 羧酸 pKa 三氯乙酸（CCl3COOH） 0.65 三氟乙酸（CF3COOH） 由于氟的电负性大于氯的电负性，极性：F3C- ＞ Cl3C- 导致三氟乙酸中的羧基的极性更大，更易电离出氢离子 分子结构 化学键的极性 物质的化学性质 0.23 F是强吸电子基团 1.键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+，则羧酸的酸性越大。 2.与羧基相邻的共价键的极性越大，通过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。 3.烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。 小结：键的极性对化学性质的影响 思考与讨论：为什么钠和水的反应比钠和乙醇的反应剧烈？ 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，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。 无机含氧酸分子的酸性 1．无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 2．非羟基氧原子数目越多，酸性越强。　　 科学·技术·社会 分子结构修饰与分子的性质 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。 图2-21 蔗糖和三氯蔗糖结构式 三氯蔗糖 甜度高，热量值低，安全性好，可供糖尿病患者食用。 学习目标 新知讲学 课堂总结 科学·技术·社会 分子结构修饰与分子的性质 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。为提高药物的治疗效果，降低毒副作用等，可将药物分子的结构进行修饰。例如，布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激，可以对该分子进行如图所示的成酯修饰。 结构决定性质 学习目标 新知讲学 课堂总结 1.判断正误 ①极性分子中不可能含有非极性键。 (　　) ②离子化合物中不可能含有非极性键。(　　) ③非极性分子中不可能含有极性键。(　　) ④极性分子中一定含有极性键。(　　) ⑤H2O、CO2、CH4都是非极性分子。(　　) [练一练] 学习目标 新知讲学 课堂总结 2.在下列物质中,分子中电荷空间分布对称的是(　　) ①CO2　 ②CCl4　 ③NH3 　④H2O 　⑤HBr A.①②④ B.②④⑤ C.③⑤ D.①② 3.下列物质：①BeCl2　②Ar　③白磷　④BF3　⑤NH3　⑥H2O2，其中含极性键的非极性分子是(　　) A. ①④⑥ B. ②③⑥ C. ①④ D. ①③④⑤ C D 学习目标 新知讲学 课堂总结 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是(　　) A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B.HS-和HCl均是含1个极性键的18电子粒子 C.CH2Cl2和CCl4均是空间结构为四面体形的非极性分子 D.SO2和SO3中心原子的杂化轨道类型均为sp2,空间构型分别为V形、平面三角形 C 学习目标 新知讲学 课堂总结 $