第2章 第3节 第1课时 共价键的极性（Word教参）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版）

本讲义聚焦共价键的极性这一核心知识点，系统梳理键的极性（极性键与非极性键的成键原子、电子对偏移等对比）、分子极性的判断（与键极性及空间结构的关系），以及键极性对羧酸酸性的影响（如电负性、基团效应），构建从微观结构到宏观性质的学习支架。 资料通过表格对比、问题探究（如判断HCl、CO2等分子极性）、归纳总结（酸性判断方法）及多样化习题，强化化学观念（结构决定性质）和科学思维（证据推理）。课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识，通过实例分析弥补理解盲点。

第1课时　共价键的极性 学习目标 1.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键，知道分子可以分为极性分子和非极性分子。 2.知道分子极性与分子中键的极性以及分子的空间结构密切相关。 3.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。 知识点一　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 存在 存在于共价化合物和部分离子化合物中，例如：HCl、NaOH、NH4NO3等 存在于非金属单质、部分共价化合物、部分离子化合物中，例如：H2、H2O2、Na2O2等 2.分子的极性 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。 （2）①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。 ②含有极性键的分子，如果正电中心与负电中心重合，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。 4.分子极性的判断 （1）只含有非极性键的双原子分子或多原子分子一般是非极性分子；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为非极性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。 5.问题探究 （1）根据下列分子的结构式，判断下列分子的正电中心与负电中心是否重合？并确定该分子是极性分子还是非极性分子？ 化学式 HCl CO2 HCN H2O 结构式 H—Cl OCO H—C≡N 提示：CO2的正电中心与负电中心重合，属于非极性分子；HCl、HCN、H2O的正电中心与负电中心不重合，属于极性分子。 （2）以下是一些常见物质的分子：①N2　②HF　③NH3　④BCl3　⑤H2O2　⑥CCl4　⑦H2S　⑧SO3 属于极性分子的有　　；属于非极性分子的有　　。 提示：②③⑤⑦　①④⑥⑧ （3）臭氧层可吸收太阳光中对人体有害的短波（30 nm以下）光线，使生物免受紫外线的伤害。臭氧分子（O3）中的共价键是极性键还是非极性键？臭氧分子是极性分子还是非极性分子？ 提示：臭氧分子中的共价键是极性键，臭氧分子是极性分子。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）只含非极性键的分子是非极性分子。（　√　） （2）非极性分子中一定含有非极性键。（　×　） （3）极性分子中不可能含有非极性键。（　×　） （4）以极性键结合起来的分子一定是极性分子。（　×　） （5）非极性分子只能是双原子单质分子。（　×　） 2.（鲁科版习题）下列说法中，正确的是（　　） A.由极性键构成的分子都是极性分子 B.含非极性键的分子一定是非极性分子 C.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 解析：D　由极性键构成的分子不一定是极性分子，如甲烷是非极性分子，A错误；含非极性键的分子不一定是非极性分子，如S2Cl2（Cl—S—S—Cl）结构不对称，是极性分子，B错误；非极性分子不一定含有非极性键，如甲烷是非极性分子，只含极性键，C错误；以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，D正确。 3.已知N、P均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原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H间的夹角是107°。 （1）N4分子的空间结构为，它是一种非极性（填“极性”或“非极性”）分子。 （2）PH3分子中P—H有（填“有”或“无”，下同）极性，PH3分子有极性。 （3）NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述错误的是a（填字母）。 a.该分子呈平面三角形 b.该分子中的化学键为极性键 c.该分子为极性分子 解析：（1）N4分子是正四面体形结构，是非极性分子。（2）P—H为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，PH3为极性分子。（3）NCl3中N原子的价层电子对数为3＋＝4，孤电子对数为1，该分子的空间结构为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；NCl3分子的正、负电中心不重合，为极性分子，c正确。 知识点二　键的极性对化学性质的影响 1.羧酸酸性的衡量标准 （1）羧酸 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。 （2）标准 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的大小来衡量。 （3）规律 pKa越小，酸性　越强　。如丙酸（C2H5COOH）的pKa＝4.88，乙酸（CH3COOH）的pKa＝4.76，则酸性：C2H5COOH　＜　CH3COOH。 2.键的极性对羧酸酸性的影响 （1）三氟乙酸与三氯乙酸的酸性强弱 酸性强弱 三氟乙酸　＞　三氯乙酸 原因 电负性：F　＞　Cl ↓ 极性：F—C　＞　Cl—C ↓使得 极性：F3C—　＞　Cl3C— ↓导致 羟基极性：三氟乙酸　＞　三氯乙酸 （2）甲酸、乙酸和丙酸的酸性强弱 酸性强弱 甲酸　＞　乙酸　＞　丙酸 原因 烷基（符号R—）是　推电子　基团，烷基越长　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　。随着烷基加长，酸性的差异越来越小 提醒：苯基为吸电子基。 【教材挖掘】 　教材描述“键的极性对物质的化学性质有重要影响”，从键的极性的角度分析为什么乙醇和钠反应不如水与钠反应剧烈？ 提示：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。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）羧酸的pKa（pKa＝－lg Ka）越大，其酸性越强。（　×　） （2）烃基（R—）是推电子基团，随着烃基加长，羧酸的酸性越强。（　×　） （3）羧酸的酸性：CH2ClCOOH＞CCl3COOH。（　×　） （4）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.下列羧酸的酸性最弱的是（　　） A.CH3COOH B.CH2FCOOH C.HCOOH D.CHF2COOH 解析：A　根据与羧基（—COOH）相连的基团中共价键或基团的特点进行判断。—CH3是推电子基团，导致羧基中O—H的极性减小，酸性减弱，故酸性：HCOOH＞CH3COOH；F的电负性最大，C—F的共用电子对偏向F，通过传导作用，导致羧基中O—H的极性增大，酸性增强，F原子越多，酸性越强，故酸性：CHF2COOH＞CH2FCOOH＞CH3COOH，选A。 3.（2024·泉州高二检测）分析表中数据，下列结论正确的是（　　） pKa 4.88 4.76 3.75 2.86 1.29 0.65 0.23 羧酸 丙酸 乙酸 甲酸 氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸 三氟乙酸 A.相对分子质量越大，羧酸的酸性越强 B.羧酸的酸性强弱与分子中氢原子数目有关 C.连接羧基的烷基越长，羧酸的酸性越强 D.羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关 解析：D　羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关，与相对分子质量和分子中氢原子数目无关，A、B错误，D正确；羧基所连基团的极性越大，如—CF3，羧酸的酸性越强，而烷基越长，酸性越弱，C错误。 归纳总结 从物质结构角度判断酸性强弱的方法 （1）与羧基（—COOH）相连的C—X（X为卤素原子）的极性越大，羧酸的酸性越强，如酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH。 （2）C—X的数量越多，羧酸的酸性越强，如酸性： CCl3COOH＞CHCl2COOH＞CH2ClCOOH。 （3）烷基链越长，羧酸的酸性越弱，如酸性：C2H5COOH＜CH3COOH＜HCOOH。 1.下列关于极性键的叙述错误的是（　　） 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 解析：C　同种元素的电负性相同，电子对不出现偏移，原子间形成的共价键为非极性共价键，C错误。 2.（教材改编题）下列物质中既有极性键又有非极性键的非极性分子是（　　） A.CO2 B.CH4 C.H2O D.CH2CH2 解析：D　CO2的结构式为OCO，分子中共价键为碳氧极性键，不存在非极性键，A错误；CH4分子、H2O分子中共价键均为极性键，不存在非极性键，B、C错误；CH2CH2中含有碳氢极性键和碳碳非极性键，由于CH2CH2分子结构对称，为非极性分子，D正确。 3.（2025·三明高二月考改编）研究表明：H2O2具有立体结构，两个氢原子像在半展开一本书的两页上（如图所示），两页纸面的夹角为93°51'，氧原子在书的夹缝上，O—H与O—O之间的夹角为96°52'。下列说法错误的是（　　） A.H2O2分子中既有极性键又有非极性键 B.H2O2分子为含有非极性键的极性分子 C.H2O2分子为非极性分子 D.H2O2分子为含有极性键的极性分子 解析：C　H2O2分子中H—O为极性键，O—O为非极性键，A正确；H2O2分子为含有极性键和非极性键的极性分子，B、D正确，C错误。 4.（2024·湛江高二月考）在①HF、②H2O、③NH3、④CS2、⑤CH4、⑥N2、⑦BF3分子中（填序号）： （1）以非极性键结合的非极性分子是⑥。 （2）以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是⑤。 （3）以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是③。 （4）以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是②③⑤。 解析：①HF是含有极性键的双原子分子，为极性分子；②H2O中氧原子采取sp3杂化，与H原子形成极性键，为极性分子；③NH3中有极性键，N原子采取sp3杂化，为三角锥形结构；④CS2与CO2相似，为由极性键形成的直线形非极性分子；⑤CH4中C原子采取sp3杂化与H原子形成极性键，为正四面体形的非极性分子；⑥N2是由非极性键结合的非极性分子；⑦BF3中B原子采取sp2杂化，与F形成极性键，为非极性分子。 题组一　键的极性与分子的极性 1.下列分子中，既具有极性键又具有非极性键的分子是（　　） A.CH2Cl2 B.HCHO C.H2O D.CH2CH—CH3 解析：D　既具有极性键又具有非极性键的分子是CH2CH—CH3，D正确。 2.（2025·浙江选考）下列属于极性分子的是（　　） A.HCl B.N2 C.He D.CH4 解析：A　HCl是由极性键形成的双原子分子，正、负电荷中心不重合，属于极性分子，A符合题意。 3.（教材改编题）下列说法正确的是（　　） A.由同一种原子形成的分子可能有极性 B.非极性分子中无极性键 C.三原子分子AB2一定为非极性分子 D.四原子分子AB3一定为非极性分子 解析：A　由同一种原子形成的分子可能有极性，也可能没有极性，如O3是极性分子，而O2为非极性分子，A正确；CH4是由极性键C—H构成的非极性分子，B错误；三原子分子AB2中若正、负电荷的中心不重合，就属于极性分子，如H2O为极性分子，C错误；四原子分子AB3如NH3，该分子属于极性分子，D错误。 4.共价键①H—H、②H—F、③H—O、④N—H的极性按由小到大的顺序排列正确的是（　　） A.①②③④ B.④③②① C.①④③② D.②③④① 解析：C　元素的非金属性越强（或电负性越大），其原子与氢原子形成的共价键的极性越强。同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，与氢原子形成共价键时，键的极性由小到大的顺序是N—H＜H—O＜H—F；H—H是同种元素原子形成的非极性键，故键的极性由小到大的顺序为①④③②，C项正确。 5.两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是（　　） A. B.B—A—B C. D. 解析：D　分析分子的空间结构，结构对称的为非极性分子。 6.（2025·天津红桥区高二检测）下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是（　　） A.PCl3和NCl3 B.BeCl2（g）和HCl C.NH3和BH3 D.CO2和SO2 解析：A　PCl3和NCl3中P—Cl、N—Cl均为极性键，中心原子含有一个孤电子对，为极性分子，A符合题意；BeCl2为非极性分子，B不符合题意；BH3分子为平面三角形，结构对称，为非极性分子，C不符合题意；CO2为直线形，结构对称，含有极性键且为非极性分子，D不符合题意。 题组二　键的极性对化学性质的影响 7.苯甲酸的酸性比乙酸的强，可能的原因是（　　） A.苯甲酸的相对分子质量比乙酸大 B.苯甲酸比乙酸易溶于水 C.苯基的吸电子能力大于乙基 D.苯甲酸属于强酸 解析：C　羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关，苯基的吸电子能力强，羧基电离出氢离子能力增强，烃基属于推电子基团，羧基电离出氢离子能力减弱，综上所述，答案选C。 8.下列各物质的酸性强弱关系正确的是（　　） A.CH2Cl—COOH＞CHCl2—COOH B.CCl3—COOH＜CFCl2—COOH C.CH3CF2—COOH＞CHF2—COOH D.C17H35—COOH＞C4H9—COOH 解析：B　羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。羧基所连基团的极性越强，羧基中羟基的极性越强，越容易电离出H＋，酸性越强，酸性：CH2Cl—COOH＜CHCl2—COOH，A错误；CCl3—COOH＜CFCl2—COOH，B正确；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，酸性越弱，CH3CF2—COOH＜CHF2—COOH，C错误；C17H35—COOH＜C4H9—COOH，D错误。 9.（原创题）苯酚（）具有弱酸性，乙醇是非电解质，水是弱电解质，三种物质中都含有—OH，在这三种物质中，氢氧键的极性由强到弱的顺序是（　　） A.苯酚＞乙醇＞水 B.乙醇＞水＞苯酚 C.水＞苯酚＞乙醇 D.苯酚＞水＞乙醇 解析：D　苯酚具有弱酸性，说明苯酚分子结构中的—OH的极性较强，在水溶液中能够发生电离；水属于弱电解质，乙醇是非电解质，说明乙醇分子结构中的—OH的极性比水、苯酚弱，在有机反应中，氧氢键容易断裂的是苯酚，氢氧键的极性由强到弱的顺序是苯酚＞水＞乙醇。 10.①PH3的空间结构为三角锥形，②BeCl2的空间结构为直线形，③CH4的空间结构为正四面体形，④CO2为直线形分子，⑤BF3的空间结构为平面三角形，⑥NF3的空间结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是（　　） A.①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子 B.只有④为非极性分子，其余为极性分子 C.只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子 D.只有①③是非极性分子，其余是极性分子 解析：A　①⑥的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，为极性分子。②④为直线形分子，结构对称，正、负电中心重合，为非极性分子。③为正四面体形，⑤为平面三角形，正、负电中心重合，为非极性分子。 11.（教材改编题）有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的空间结构和极性的说法中，正确的是（　　） A.假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子 B.假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子 C.假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子 D.假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子 解析：C　当AB2C2型分子呈平面四边形且B、C按对角分布时（），该分子的正、负电中心可以重合，所以有可能是非极性分子；当AB2C2型分子呈四面体形时（），正、负电中心不能重合，是极性分子。 12.（2023·天津高考11题）下表列出25 ℃时不同羧酸的pKa（即－lg Ka）。根据表中的数据推测，结论正确的是（　　） 羧酸 CH3COOH CH2FCOOH pKa 4.76 2.59 羧酸 CH2ClCOOH CH2BrCOOH pKa 2.87 2.90 A.酸性强弱：CH2ICOOH＞CH2BrCOOH B.对键合电子的吸引能力强弱：F＜Cl＜Br C.25 ℃时的pKa大小：CHF2COOH＜CH2FCOOH D.25 ℃时0.1 mol·L－1溶液的碱性强弱：CH3COONa＜CH2ClCOONa 解析：C　根据电负性：F＞Cl＞Br＞I，CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱，则酸性CH2ICOOH＜CH2BrCOOH，A错误；电负性越大，对键合电子的吸引能力越强，电负性：F＞Cl＞Br，对键合电子的吸引能力强弱：F＞Cl＞Br，B错误；F是吸电子基团，F原子个数越多，吸电子能力越强，使得羧基中O—H极性增强，更易电离，酸性增强，则25 ℃时的pKa大小：CHF2COOH＜CH2FCOOH，C正确；根据pKa知，相同浓度下酸性CH3COOH＜CH2ClCOOH，酸性越强，其对应盐的水解程度越弱，碱性越弱，则相同浓度下碱性：CH2ClCOONa＜CH3COONa，D错误。 13.CH3COOH是一种弱酸，而氯乙酸（ClCH2COOH）的酸性强于CH3COOH，这是因为—Cl是一种强吸电子基团，能使—OH上的H原子具有更大的活泼性。有的基团属于斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性。试依据上述规律填空： （1）HCOOH显酸性，而H2O显中性，这是由于HCOOH分子中存在吸（填“吸”或“斥”）电子基团，这种基团是—CHO。 （2）CH3COOH的酸性弱于HCOOH，这是由于CH3COOH分子中存在斥（填“吸”或“斥”）电子基团，这种基团是—CH3。 （3）—C6H5也属于吸电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强（填“强”或“弱”）。 （4）下列酸中：CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH，酸性最强的是CF3COOH。 解析：（1）HCOOH显酸性，H2O呈中性，说明甲酸分子中存在强吸电子基团，能使—OH上的H原子活泼性增强，甲酸中含有醛基，故醛基属于强吸电子基团。（2）CH3COOH酸性弱于HCOOH，说明乙酸分子中存在斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性而使该物质的酸性减弱，乙酸中含有—CH3，故—CH3属于斥电子基团，导致乙酸的酸性弱于甲酸。（3）由题给信息可知，—C6H5属于吸电子基团，—CH3属于斥电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。（4）—F、—Cl、—H的吸电子的能力由大到小的顺序为—F＞—Cl＞—H，故酸性最强的是CF3COOH。 14.Ⅰ.已知运送卫星的火箭所需反应物除液态过氧化氢外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5％，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。 （1）该氮氢化合物的结构式为，其中N原子采取sp3杂化方式，该分子是极性（填“极性”或“非极性”）分子。 （2）若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是N2H4和H2O2，只含有非极性键的是N2，只含有极性键的是H2O。 （3）NH3分子中的N原子上有1个孤电子对，能发生反应：NH3＋HClNH4Cl。试写出将题中所述发射卫星时所用的氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式：N2H4＋2HClN2H6Cl2。 Ⅱ.（4）CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应： NH3＋CO2＋H2O。 三聚氰酸分子中C原子采取sp2杂化，分子中碳原子形成的是极性（填“极性”或“非极性”）键，三聚氰酸属于非极性（填“极性”或“非极性”）分子。 （5）氰气[（CN）2]为无色可燃气体，剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的结构相似，已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性，（CN）2分子为非极性（填“极性”或“非极性”）分子。 解析：Ⅰ.（1）由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数计算可知，其分子式为N2H4，结构式为，分子中的键全部是单键，故N原子的杂化方式为sp3杂化，该分子为极性分子。（2）两者反应后生成的物质无毒又不污染环境，故得到的是N2和H2O，反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2N2＋4H2O，两种反应物中都含有极性键和非极性键，在生成物H2O中只含有极性键，N2中只含有非极性键。（3）因为在N2H4分子中的N原子上各有1个孤电子对，故一分子N2H4能与两分子HCl反应，反应的化学方程式为N2H4＋2HClN2H6Cl2。Ⅱ.（4）三聚氰酸分子中C形成2个单键和1个双键，则应采取sp2杂化，碳原子与氧、氮原子间形成极性键。三聚氰酸分子各键排列对称，为非极性分子。（5）（CN）2的结构式为N≡C—C≡N，是非极性分子。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $