2.3 分子结构与物质性质 第1课时（导学案） 化学人教版选择性必修2

第三节 分子结构与物质的性质 第1课时 共价键的极性 一、知识目标 1、通过分析教材实例，能解释键的极性（如与）对分子性质（如羧酸酸性）的影响，概括分子极性的判断依据（极性键向量和或正/负电中心是否重合）。 2、羧酸的数据，分析并归纳不同取代基（如烷基、卤素原子）对羧基中羟基极性及羧酸酸性的影响规律。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观羧酸酸性差异（数值）入手，探析微观键的极性（如键极性）和分子结构（如基团）对物质性质的决定作用。 2.证据推理与模型认知：根据电负性、键极性等证据，建立“取代基极性→羟基极性→电离能力→酸性强弱”的推理模型，解释三氟乙酸酸性强于三氯乙酸的原因。 3.科学态度与社会责任：通过键的极性与物质性质关系的学习，认识结构决定性质的化学思想，体会化学理论对实际物质性质研究的指导意义。 一、学习重点 1、通过图示分析判断键的极性与分子极性的关系 2、根据极性键向量和判断分子是否为极性分子 3、利用电负性差异解释键的极性对羧酸酸性强弱的影响 二、学习难点 1、理解分子极性与键极性之间的向量合成关系 2、从微观电子偏移角度分析羧基中键极性变化 3、区分推电子效应与电负性对酸性影响的作用机制 一、共价键的极性 1.极性共价键和非极性共价键 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 ____种原子（电负性不同） ____原子（电负性相同） 电子对 ____偏移 ________偏移 成键原子的电性 一个原子呈____电性(δ+)，一个原子呈____电性（δ—） ____性 示例 H2、O2、Cl2等 2.键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生____时，使化学键产生了呈____电性 (δ+)和呈____电性(δ-)两极。 二、分子的极性 1.极性分子：分子中的正电中心和负电中心________，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。 2.非极性分子：分子中的正电中心和负电中心____，这样的分子是非极性分子。 3.键的极性与分子极性的关系 (1)只含非极性键的分子____是非极性分子（除O3）； (2)含有非极性键的分子________是非极性分子(如H2O2)； (3)极性分子中____有极性键（如H2O），非极性分子中________含有非极性键(如CO2)； (4)只含有极性键的分子________是极性分子(如CH4)； (5)极性分子________只含有极性键(如C2H5OH)； (6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 三、键的极性对化学性质的影响 1、含氧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 (1)规律：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____，越____电离出H+，则羧酸的酸性越____。 （一） 键的极性和分子的极性 1. 极性的引入 【引入】《微波炉的加热原理》 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 【问题1】为什么水分子在电场作用下可以定向转动呢？ 2. 共价键的极性 【问题2】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？ 【归纳】共用电子对是否偏移决定了共价键是否具有极性；成键原子是否相同是判断共价键极性的重要特征 【问题3】画出H2、HCl的结构式，判断共价键的极性 【问题4】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） 【分析素材】 【归纳】 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 【问题5】共价键的极性与分子的极性有什么联系？ 【问题6】如何判断分子极性？ 【特别提醒】臭氧虽然为单质分子，但却是极性分子。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 【对应训练1】下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是 A．CO2 B．CH4 C．C2H4 D．NH4Cl 【对应训练2】下列分子中是非极性分子的是 A．O3 B．H2O2 C．BF3 D．PCl3 【对应训练3】下列说法正确的是 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 【对应训练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 。 a.    b.    c.    d. e.    f.    g.    h.    i. （二） 键的极性对化学性质的影响 1、共价键极性的影响因素 【问题7】共价键的极性受哪些因素影响？ 【归纳】常见吸电子基团：-NO2 、-CN 、-F 、-Cl 、-Br 、-I 、CC 、-OH 、C=C；常见推电子基团：-CH3(各种烷基，烷基链越长 → 推电子能力越强 ） 2、共价键极性的对化学性质的影响 【问题8】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 【问题9】根据基团对键极性的影响，分析甲酸、乙酸、丙酸的酸性差异 【问题10】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 【问题11】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+ 【对应训练1】下列说法正确的是 A．酸性： 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 D．分子：，键角： 【对应训练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 ①乙酸()②氯乙酸()③三氯乙酸() ④三氟乙酸() A．②①④③ B．①②③④ C．④③②① D．③②④① 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 。 【对应训练4】有机酸的酸性 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 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 (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。 【练1】在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（ ） A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 D.氯原子的3p轨道和氢原子的2s轨道 【练2】下列说法不正确的是（ ） A.在1个CH2=CHC≡N中含有6个σ键，3个π键 B.两个原子形成的多个共价键中π键可以是一个或多个 C.s能级的电子与s能级的电子间形成的键一定是σ键，p能级的电子与p能级的电子间形成的键一定是π键 D.共价键一定有原子轨道的重叠 【练3】下列说法中不正确的是（ ） A. σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键 C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D.N2分子中有一个σ键，两个π键 一、键的极性 1.极性共价键和非极性共价键 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 ____种原子（电负性不同） ____原子（电负性相同） 电子对 发生偏移 ________偏移 成键原子的电性 一个原子呈____电性(δ+)，一个原子呈____电性（δ—） ____性 示例 H2、O2、Cl2等 2.键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生____时，使化学键产生了呈____电性 (δ+)和呈____电性(δ-)两极。 3.键的极性的影响因素：共价键的极性只取决于成键原子的元素____或电负性的____，与其他因素无关。 ①____种非金属元素原子间形成的共价键是____极性键；____种非金属元素原子间形成的共价键是____性键 ②电负性差值越____的两原子形成的共价键的极性越____； ③共用电子对偏移程度越____，键的极性越____。 4．极性共价键和非极性共价键的判断 ①根据组成元素 ②根据共用电子对是否偏移 ③根据元素的电负性 5.存在： ①________共价键：非金属单质(如O2、P4、石墨等，但稀有气体除外)；某些共价化合物（如H2O2、CH2=CH2）或离子化合物（如Na2O2）； ②____共价键：共价化合物（如H2O、CH4、HCl、HCN）或含原子团的某些离子化合物（如NaOH、Na2SO4、NaCN）。 二、分子的极性 1.极性分子：分子中的正电中心和负电中心________，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。 2.非极性分子：分子中的正电中心和负电中心____，这样的分子是非极性分子。 3.分子极性的判断 1）可依据分子中化学键的极性的向量和进行判断 分子的极性必须依据分子中极性键的极性的________是否等于0而定。当分子中各个键的极性的向量和等于0时，是________分子，否则是____分子。 2）可根据分子中的正电中心和负电中心是否重合判断 3）定性判断 （1）单质分子均为____性分子（例外O3为极性分子）； （2）根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是____性分子（例外O3为极性分子）；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是____的。 （3）多原子分子： ①孤对电子法:如为ABn型，若中心原子A中____孤对电子，为非极性分子，中心原子A中____孤对电子，则为极性分子。 ②几何对称法: 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心____或呈正多边形、正多面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：____型对称，如CO2等（键角180°）；________分子，如BF3（键角120°）；________型分子，如CCl4、CH4（键角109°28′）。以上几类均为________分子，而NH3分子为三角锥型（键角107°18′），H2O分子为V型（键角104.5°）等均为____分子。③中心原子化合价法: 如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值____A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值________A的价层电子数，则为极性分子； 化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2 中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4 中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6 分子极性 ____性 ____性 ____性 ____性 ____性 ____性 ____性 4.键的极性与分子极性的关系 (1)只含非极性键的分子____是非极性分子（除O3）； (2)含有非极性键的分子________是非极性分子(如H2O2)； (3)极性分子中____有极性键（如H2O），非极性分子中________含有非极性键(如CO2)； (4)只含有极性键的分子________是极性分子(如CH4)； (5)极性分子________只含有极性键(如C2H5OH)； (6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于____时是非极性分子。 三、键的极性对化学性质的影响 1．含氧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 (1)规律：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____，越____电离出H+，则羧酸的酸性越____。 (2)羧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 ①羧酸酸性的表示方法:羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越强。 ②与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。如含卤素原子的一元羧酸的酸性 A.三氟乙酸的酸性____三氯乙酸的，这是由于氟的电负性____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大，更易电离出氢离子，即F3C—的吸电子诱导效应____Cl3C—，使羧酸的酸性增强。 B.三氯乙酸的酸性____二氯乙酸的酸性，二氯乙酸的酸性____氯乙酸的酸性。 C.烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而____羟基的极性，导致羧酸的酸性____。一般地，烃基越____，推电子效应越____，羧酸的酸性越____。例如：甲酸的酸性____乙酸的。 考点1 共价键的极性 1．下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是 A． B． C． D． 2．下列共价键中，属于极性键且极性最强的是 A． B． C． D．－C≡C－ 3．下列说法错误的是 A．非极性分子中可能含有极性键 B．共价键既有饱和性，又有方向性 C．范德华力既没有方向性又没有饱和性 D．双原子分子的化合物不一定是极性分子 4．下列物质的分子中既有σ键又有π键，并含有非极性键的是 ①NH3    ②N2    ③H2O    ④HCl    ⑤C2H4    ⑥C2H2 A．②⑤⑥ B．①②⑤⑥ C．②③④ D．②④⑥ 考点2 分子的极性 1．下列分子属于非极性分子的是 A． B． C． D． 2．下列各组物质中，都是由极性键构成为极性分子的一组的是 A．CH4和H2O B．CO2和HCl C．NH3和H2S D．HCN和BF3 3．X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是 A．XY4 B．XY3 C．XY2 D．XY 4．下列说法正确的是 A．由极性键构成的分子全都是极性分子 B．含有非极性键的分子一定是非极性分子 C．极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键 D．以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子 考点3 键的极性对物质性质的影响 1．下列关于分子的结构或性质的解释正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 键角： 的键长大于的键长 B 用乙酸乙酯而不用水溶解油漆 乙酸乙酯与油漆中的成分极性都较小，利用了相似相溶原理，而水分子极性较大，对油漆溶解效果不好 C 酸性： 烃基越长，推电子效应越小，羧基中羟基的极性越大，羧酸的酸性越弱 D 的沸点高于 因为分子间的范德华力大于分子间的范德华力 A．A B．B C．C D．D 2．下列说法正确的是 A．极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂 B．和均是极性分子，是非极性分子，所以难溶于而易溶于 C．和白磷均是非极性分子，是极性分子，所以白磷难溶于而易溶于 D．是极性分子，可溶于，因此是极性分子 3．有机酸的酸性 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 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 (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。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 分子结构与物质的性质 第1课时 共价键的极性 一、知识目标 1、通过分析教材实例，能解释键的极性（如与）对分子性质（如羧酸酸性）的影响，概括分子极性的判断依据（极性键向量和或正/负电中心是否重合）。 2、羧酸的数据，分析并归纳不同取代基（如烷基、卤素原子）对羧基中羟基极性及羧酸酸性的影响规律。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观羧酸酸性差异（数值）入手，探析微观键的极性（如键极性）和分子结构（如基团）对物质性质的决定作用。 2.证据推理与模型认知：根据电负性、键极性等证据，建立“取代基极性→羟基极性→电离能力→酸性强弱”的推理模型，解释三氟乙酸酸性强于三氯乙酸的原因。 3.科学态度与社会责任：通过键的极性与物质性质关系的学习，认识结构决定性质的化学思想，体会化学理论对实际物质性质研究的指导意义。 一、学习重点 1、通过图示分析判断键的极性与分子极性的关系 2、根据极性键向量和判断分子是否为极性分子 3、利用电负性差异解释键的极性对羧酸酸性强弱的影响 二、学习难点 1、理解分子极性与键极性之间的向量合成关系 2、从微观电子偏移角度分析羧基中键极性变化 3、区分推电子效应与电负性对酸性影响的作用机制 一、共价键的极性 1.极性共价键和非极性共价键 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同种原子（电负性不同） 同种原子（电负性相同） 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—） 电中性 示例 H2、O2、Cl2等 2.键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生偏移时，使化学键产生了呈正电性 (δ+)和呈负电性(δ-)两极。 二、分子的极性 1.极性分子：分子中的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。 2.非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合，这样的分子是非极性分子。 3.键的极性与分子极性的关系 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子（除O3）； (2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)； (3)极性分子中一定有极性键（如H2O），非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)； (4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)； (5)极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)； (6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 三、键的极性对化学性质的影响 1、含氧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 (1)规律：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。 （一） 键的极性和分子的极性 1. 极性的引入 【引入】《微波炉的加热原理》 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 【问题1】为什么水分子在电场作用下可以定向转动呢？ 【答案】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，根据正负电中心是否重合，分子可以被分为极性分子（分子内正电中心和负电中心不重合），和非极性分子（分子内正电中心和负电中心重合） 2. 共价键的极性 【问题2】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？ 【答案】从微观角度分析，若共用电子对偏移则为极性共价键，若共用电子对不偏移则为非极性共价键；从宏观角度分析，若成键原子不同（A-B）则为极性共价键，若成键原子相同（A-A）则为非极性共价键 【归纳】共用电子对是否偏移决定了共价键是否具有极性；成键原子是否相同是判断共价键极性的重要特征 【问题3】画出H2、HCl的结构式，判断共价键的极性 【答案】电负性：H-2.1、Cl-3.0； 因此，H-H键：非极性键；H-Cl键：极性键。 【问题4】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） 【分析素材】 【答案】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 【归纳】 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 【问题5】共价键的极性与分子的极性有什么联系？ 【答案】水分子为极性分子，正电中心和负电中心不重合；二氧化硅为非极性分子，正电中心和负电中心重合。成键原子是否一致决定了共价键是否具有极性，键的极性和分子的空间结构共同决定了分子的正负电中心是否重合，进而影响了分子的极性。 【问题6】如何判断分子极性？ 【答案】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） 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 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 【特别提醒】臭氧虽然为单质分子，但却是极性分子。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 【对应训练1】下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是 A．CO2 B．CH4 C．C2H4 D．NH4Cl 【答案】C 【详解】A．中只含有极性键，A不符合题意； B．中只含有极性键，Ｂ不符合题意； C．中含有极性键和非极性键，故Ｃ符合题意； D．中含有极性键和离子键，D不符合题意； 答案选C。 【对应训练2】下列分子中是非极性分子的是 A．O3 B．H2O2 C．BF3 D．PCl3 【答案】C 【详解】A．SO2是极性分子，O3与SO2互为等电子体，则O3是极性分子，故A不符合题意； B．H2O2结构为：，不是中心对称，是极性分子，故B不符合题意； C．BF3是平面正三角形，是非极性分子，故C符合题意； D．PCl3是三角锥形，是极性分子，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 【对应训练3】下列说法正确的是 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 【答案】D 【详解】A．BF3中含有极性键，为平面正三角形，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子；分子为三角锥形结构，正负电荷重心不重合，为含极性键的极性分子，A错误； B．中C－H、C－Cl之间均为极性键，空间构型为四面体型（非正四面体），属于极性分子，B错误； C．为极性分子；而的结构式是S=C=S，仅含极性键，分子空间构型为直线形，结构对称，为非极性分子，C错误； D．中O-O键是非极性键，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，是极性分子，D正确； 故选D。 【对应训练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 。 a.    b.    c.    d. e.    f.    g.    h.    i. 【答案】 e、h d、g a、b、c、f、i 【详解】同种元素的原子之间形成的共价键通常为非极性键，不同元素的原子之间形成的共价键通常为极性键；a.中碳碳键为非极性键，碳氢键为极性键； b. 中碳碳键为非极性键，碳氢键、碳氧键为极性键； c. 中碳碳键为非极性键，碳氢键为极性键； d. 中碳碳键为非极性键； e. 中碳氯键为极性键； f. 中碳碳键为非极性键，碳氢键为极性键； g. 中氧氧键为非极性键；    h.中碳氢键为极性键； i. 中碳碳键为非极性键，碳氢键为极性键； 只含有极性键的是e、h；只含有非极性键的是d、g，既含有极性键又含有非极性键的是a、b、c、f、i。 （二） 键的极性对化学性质的影响 1、共价键极性的影响因素 【问题7】共价键的极性受哪些因素影响？ 【答案】共价键的极性受成键原子电负性和相邻原子团的影响。成键原子电负性差值越大，键的极性越强，反应中键越易断裂；有些原子团吸电子、有些原子团推电子，会影响相邻的共价键。 【归纳】常见吸电子基团：-NO2 、-CN 、-F 、-Cl 、-Br 、-I 、CC 、-OH 、C=C；常见推电子基团：-CH3(各种烷基，烷基链越长 → 推电子能力越强 ） 2、共价键极性的对化学性质的影响 【问题8】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 【答案】 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 【问题9】根据基团对键极性的影响，分析甲酸、乙酸、丙酸的酸性差异 【答案】 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 【问题10】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 【答案】 -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 【问题11】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+ 【对应训练1】下列说法正确的是 A．酸性： 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 D．分子：，键角： 【答案】C 【详解】A．氯原子为吸电子基，会使羧酸分子中羧基的极性增强，易电离出氢离子，所以三氯乙酸的酸性强于乙酸，故A错误； B．氢氟酸浓度增大时，溶液中的电离平衡正向移动，但电离程度减小，故B错误； C．甲基是推电子基团，使得分子中氮原子提供孤对电子的能力强于氨分子，所以结合氢离子形成配位键的能力强于氨分子，故C正确； D．由共价键的饱和性可知，分子的结构式为，双键成键电子对之间的斥力大于单键成键电子对之间的斥力，所以分子中的键角大于，故D错误； 故选C。 【对应训练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 ①乙酸()②氯乙酸()③三氯乙酸() ④三氟乙酸() A．②①④③ B．①②③④ C．④③②① D．③②④① 【答案】C 【详解】由于电负性：，则键极性：键键键，故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强；乙酸中羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱，则酸性强弱顺序：，C正确； 故选C。 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 。 【答案】 pKa 越小 越强 【详解】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。pKa=-lgKa，羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，Ka越大，羧基更容易电离出H＋，酸性越强。 【对应训练4】有机酸的酸性 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 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 (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。 【答案】(1)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 (2)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 (3)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，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。烃基越长，羧酸的酸性越小，如酸性：C2H5COOH<CH3COOH<HCOOH 【详解】（1）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； （2）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； （3）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，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。烃基越长，羧酸的酸性越小，如酸性：C2H5COOH<CH3COOH<HCOOH。 【练1】在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（ ） A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 D.氯原子的3p轨道和氢原子的2s轨道 【答案】C 【解析】氯的2p轨道已填满电子，不参与成键，故A、B错误；氢原子没有2s轨道（基态仅1s¹），故D错误，答案选C 【练2】下列说法不正确的是（ ） A.在1个CH2=CHC≡N中含有6个σ键，3个π键 B.两个原子形成的多个共价键中π键可以是一个或多个 C.s能级的电子与s能级的电子间形成的键一定是σ键，p能级的电子与p能级的电子间形成的键一定是π键 D.共价键一定有原子轨道的重叠 【答案】C 【解析】CH₂=CHC≡N的结构中：σ键：C-H（2个）、C=C（1个）、C-C（1个）、C≡N（1个）、C-H（1个），共 6个σ键。π键：C=C（1个）、C≡N（2个），共 3个π键，故A正确。两个原子之间可以形成多个共价键（如双键、三键），其中：1个σ键（头碰头重叠），其余为π键（肩并肩重叠），例如，N₂分子中有一个σ键和两个π键，故B正确。s-s轨道重叠确实只能形成σ键（因为s轨道是球形对称的），p-p轨道重叠可以形成σ键（如沿轴向头碰头重叠）或π键（如肩并肩重叠），故C错误。共价键的本质是原子轨道重叠，通过电子云共享形成化学键。D正确 【练3】下列说法中不正确的是（ ） A. σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键 C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D.N2分子中有一个σ键，两个π键 【答案】C 【解析】σ键是原子轨道沿键轴方向"头碰头"重叠，电子云重叠程度大；π键是"肩并肩"侧向重叠，电子云重叠程度较小。因此σ键通常比π键更稳定，A正确。两个原子之间最多只能形成1个σ键（如单键、双键中的1个σ键+1个π键、三键中的1个σ键+2个π键），B正确。稀有气体（如He、Ne等）是单原子分子，不存在任何化学键。即使是双原子分子如He₂（理论上极不稳定），也不含σ键，C错误。N₂分子的N≡N三键包含1个σ键（p-p轨道轴向重叠）和2个π键（p-p轨道侧向重叠），D正确。 一、键的极性 1.极性共价键和非极性共价键 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同种原子（电负性不同） 同种原子（电负性相同） 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—） 电中性 示例 H2、O2、Cl2等 2.键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生偏移时，使化学键产生了呈正电性 (δ+)和呈负电性(δ-)两极。 3.键的极性的影响因素：共价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。 ①同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键；不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键 ②电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强； ③共用电子对偏移程度越大，键的极性越强。 4．极性共价键和非极性共价键的判断 ①根据组成元素 ②根据共用电子对是否偏移 ③根据元素的电负性 5.存在： ①非极性共价键：非金属单质(如O2、P4、石墨等，但稀有气体除外)；某些共价化合物（如H2O2、CH2=CH2）或离子化合物（如Na2O2）； ②极性共价键：共价化合物（如H2O、CH4、HCl、HCN）或含原子团的某些离子化合物（如NaOH、Na2SO4、NaCN）。 二、分子的极性 1.极性分子：分子中的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-),这样的分子是极性分子。 2.非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合，这样的分子是非极性分子。 3.分子极性的判断 1）可依据分子中化学键的极性的向量和进行判断 分子的极性必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于0而定。当分子中各个键的极性的向量和等于0时，是非极性分子，否则是极性分子。 2）可根据分子中的正电中心和负电中心是否重合判断 3）定性判断 （1）单质分子均为非极性分子（例外O3为极性分子）； （2）根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是极性分子（例外O3为极性分子）；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是一致的。 （3）多原子分子： ①孤对电子法:如为ABn型，若中心原子A中没有孤对电子，为非极性分子，中心原子A中有孤对电子，则为极性分子。 ②几何对称法: 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心对称或呈正多边形、正多面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：线型对称，如CO2等（键角180°）；正三角形分子，如BF3（键角120°）；正四面体型分子，如CCl4、CH4（键角109°28′）。以上几类均为非极性分子，而NH3分子为三角锥型（键角107°18′），H2O分子为V型（键角104.5°）等均为极性分子。③中心原子化合价法: 如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值等于A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值不等于A的价层电子数，则为极性分子； 化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2 中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4 中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6 分子极性 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性 4.键的极性与分子极性的关系 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子（除O3）； (2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)； (3)极性分子中一定有极性键（如H2O），非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)； (4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)； (5)极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)； (6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 三、键的极性对化学性质的影响 1．.含氧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 (1)规律：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)羧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 ①羧酸酸性的表示方法:羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越强。 ②与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。如含卤素原子的一元羧酸的酸性 A.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Cl—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，即F3C—的吸电子诱导效应大于Cl3C—，使羧酸的酸性增强。 B.三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的酸性，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。 C.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。例如：甲酸的酸性大于乙酸的。 考点1 共价键的极性 1．下列物质中，既含有极性键又含有非极性键的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．中只含有极性键，A不符合题意； B．中只含有极性键，Ｂ不符合题意； C．中含有极性键和非极性键，故Ｃ符合题意； D．中含有极性键和离子键，D不符合题意； 答案选C。 2．下列共价键中，属于极性键且极性最强的是 A． B． C． D．－C≡C－ 【答案】B 【详解】 不同原子之间才能形成极性键，排除AD项；由于形成共用电子对的两元素的非金属性强弱相差越大，形成的共价键的极性越强；BC选项中，都含有碳原子，其它元素的非金属性大小关系为：O＞N＞C，则极性键极性最强的是； 答案选B。 3．下列说法错误的是 A．非极性分子中可能含有极性键 B．共价键既有饱和性，又有方向性 C．范德华力既没有方向性又没有饱和性 D．双原子分子的化合物不一定是极性分子 【答案】D 【详解】A．非极性分子中可能含有极性键，如CO2为非极性分子，但CO2中只含极性键，故A正确； B．共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故B正确； C．范德华力是分子间作用力，没有方向性和饱和性，故C正确； D．双原子分子的化合物分子中的原子不同，只含有极性键，正负电荷中心不重合，一定为极性分子，故D错误； 故选：D。 4．下列物质的分子中既有σ键又有π键，并含有非极性键的是 ①NH3    ②N2    ③H2O    ④HCl    ⑤C2H4    ⑥C2H2 A．②⑤⑥ B．①②⑤⑥ C．②③④ D．②④⑥ 【答案】A 【详解】①NH3分子中只有N-H键；②N2分子中有氮氮三键，为非极性键，既有σ键又有π键；③H2O分子中只有O-H键；④HCl分子中有H-Cl键；⑤C2H4分子中有碳碳双键；为非极性键，既有σ键又有π键；⑥C2H4分子中有碳碳三键，为非极性键，既有σ键又有π键；所以②⑤⑥分子中既有σ键又有π键；并含有非极性键， 故答案选A。 考点2 分子的极性 1．下列分子属于非极性分子的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，A错误； B．的价层电子对数为，为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误； C．的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，属极性分子，C错误； D．的价层电子对数为，为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确； 答案选D。 2．下列各组物质中，都是由极性键构成为极性分子的一组的是 A．CH4和H2O B．CO2和HCl C．NH3和H2S D．HCN和BF3 【答案】C 【详解】CH4是由极性键构成的非极性分子，H2S是由极性键构成的极性分子，BF3是由极性键构成的非极性分子，CO2是由极性键构成的非极性分子，HCl是由极性键构成的极性分子。 3．X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是 A．XY4 B．XY3 C．XY2 D．XY 【答案】D 【详解】A．XY4若正负电荷中心重合时，可形成非极性分子，如四氯化碳、甲烷等，A不符合题意； B．XY3若正负电荷中心重合时，可形成非极性分子，如BF3等，B不符合题意； C．XY2若正负电荷中心重合时，可形成非极性分子，如CO2等，C不符合题意； D．XY为直线形分子，不同种元素对电子对吸引能力不同，分子必有极性，D符合题意； 故选D。 4．下列说法正确的是 A．由极性键构成的分子全都是极性分子 B．含有非极性键的分子一定是非极性分子 C．极性分子一定含有极性键，非极性分子一定含有非极性键 D．以极性键结合的双原子分子，一定是极性分子 【答案】D 【详解】A．由极性键构成的分子不一定都是极性分子，如CO2是由极性键构成的非极性分子，错误； B．含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2的两个氧原子之间是非极性键，但H2O2是极性分子，错误； C．极性分子中不一定含有极性键，如O3，非极性分子中不一定含有非极性键，如CO2，错误； D．以极性键结合的双原子分子，共用电子对不偏移，一定是极性分子，正确； 故选D。 考点3 键的极性对物质性质的影响 1．下列关于分子的结构或性质的解释正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 键角： 的键长大于的键长 B 用乙酸乙酯而不用水溶解油漆 乙酸乙酯与油漆中的成分极性都较小，利用了相似相溶原理，而水分子极性较大，对油漆溶解效果不好 C 酸性： 烃基越长，推电子效应越小，羧基中羟基的极性越大，羧酸的酸性越弱 D 的沸点高于 因为分子间的范德华力大于分子间的范德华力 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．甲烷为sp3杂化，没有孤电子对，为正四面体结构，键角为109°28′，水为sp3杂化，2对孤电子对，为角形，约为105°，所以键角：CH4>H2O，A错误； B．乙酸乙酯与油漆中的成分极性都较小，而水分子极性较大，利用了相似相溶原理，极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂，B正确； C．烃基(R－)越长推电子效应越大，则CH3CH2-的推电子效应比CH3-大，从而使-COOH中-OH的极性减弱，电离能力减弱，酸性减弱，所以酸性：CH3COOH＞CH3CH2COOH，C错误； D．对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键，分子间氢键使得熔沸点升高，分子内氢键使得熔沸点降低，所以对羟基苯甲醛熔沸点大于邻羟基苯甲醛，D错误； 故选B。 2．下列说法正确的是 A．极性溶质一定易溶于极性溶剂，非极性溶质一定易溶于非极性溶剂 B．和均是极性分子，是非极性分子，所以难溶于而易溶于 C．和白磷均是非极性分子，是极性分子，所以白磷难溶于而易溶于 D．是极性分子，可溶于，因此是极性分子 【答案】C 【详解】A．“相似相溶”规律是经验规律，存在特殊情况，部分有机物分子是极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，故A不正确； B．是非极性分子，是极性分子，是非极性分子，根据“相似相溶”，难溶于而易溶于，故B不正确； C．和白磷均是非极性分子，是极性分子，所以白磷难溶于而易溶于，故C正确； D．是非极性分子，溶于时，部分与反应生成，故D不正确； 答案选C。 3．有机酸的酸性 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 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 (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。 【答案】(1)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 (2)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 (3)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，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。烃基越长，羧酸的酸性越小，如酸性：C2H5COOH<CH3COOH<HCOOH 【详解】（1）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； （2）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； （3）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，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。烃基越长，羧酸的酸性越小，如酸性：C2H5COOH<CH3COOH<HCOOH。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $