2.3.1共价键的极性 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

共价键的极性 分子结构与物质的性质 第一课时 复习回顾——共价键的分类 共价键的分类 根据共用电子对数 根据电子云重叠方式 根据共价键的极性 （电子对是否偏移） 单键 双键 三键 σ键 π键 极性共价键 非极性共价键 A - A A - B 任务一 共价键的极性 思考1：如何判断共价键是否具有极性？ 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 本质原因：成键原子吸引键合电子能力不同，即元素原子的电负性不同。 任务一 共价键的极性 思考2：画出H2、HCl、HF的结构式，并判断共价键的极性。 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 F：4.0 H—Cl δ- δ+ HF H-F → 极性共价键 H—F 电负性大的原子呈负电性(用δ－表示)， 电负性小的原子呈正电性(用δ＋表示)。 任务一 共价键的极性 思考3：H-Cl、H-F 均为极性共价键，根据共价键极性的本质分析，如何判断极性的强弱？ 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。 思考4：当两种元素的电负性差值不断增大，键的极性会怎样？化学键可能有什么变化？ 元素 Na Cl 电负性 0.9 3.0 任务一 共价键的极性 【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 电负性小的原子呈正电性(δ＋) 电负性大的原子呈负电性(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 任务二 分子的极性 水分子中各区域的实际电子云密度分布图 水分子的正电中心和负电中心不重合，为极性分子。 δ- δ+ δ+ 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。 根据分子正、负电中心是否重合 电子云 密度大 电子云 密度小 任务二 分子的极性 任务二 分子的极性 δ- δ+ δ+ δ- δ+ δ- δ- δ- 极性分子 非极性分子 极性键 极性键 H2O CCl4 正电中心和负电中心不重合 正电中心和负电中心重合 思考5：共价键的极性与分子的极性有什么联系？ 任务二 分子的极性 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 1、分子的极性取决于键的极性和分子的空间结构 ①一般来说，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 任务二 分子的极性 1、分子的极性取决于键的极性和分子的空间结构 ②极性键构成的多原子分子，需要考虑其空间结构，分析化学键的极性的向量和。 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 任务二 分子的极性 2、判断下列常见分子的极性 C60 Cl P4 非极性分子 极性分子 非极性分子 非极性分子 δ+ δ- 极性分子 δ+ δ- δ- δ+ 极性分子 非极性分子 非极性分子 极性分子 δ- δ+ 小试牛刀 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 2、下列分子中是非极性分子的是( ) C A．O3 B．H2O2 C．BF3 D．PCl3 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 D 科学‧技术‧社会 表面活性剂和细胞膜 有一大类称为表面活性剂的有机分子， 分子的一端有极性，称为亲水基团，分子的另一端没有或者几乎没有极性，称为疏水基团。 有极性，称为亲水基团 (几乎)没有极性，称为疏水基团 科学‧技术‧社会 表面活性剂和细胞膜 人体细胞和细胞器的膜是双分子膜，双分子膜是由大量两性分子（一端有极性，另 一端无极性）组装而成的，膜的简图如图所示。 一端有极性 一端无极性 为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列？ 这是由于细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成膜的两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。 水分子是极性分子 物质溶解符合“相似相溶”原理 亲水 疏水 任务三 键的极性对化学性质的影响 1、分子极性对物质性质的影响 “相似相溶”原理：一般情况下，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。 I2在不同溶剂中的溶解度(g/100g溶剂) H2O CCl4 0.030(25℃) 2.91(25℃) 任务三 键的极性对化学性质的影响 2、键的极性对物质化学性质的影响 + H+ Ka越大，酸性越强 pKa越小，酸性越强 pKa= - lgKa 已知羟基的极性越大(即共用电子对的偏移程度越大)，O—H越容易断开，酸性越强。 乙酸分子 CH3COOH 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。 任务三 键的极性对化学性质的影响 2、键的极性对物质化学性质的影响 酸 性 增 强 请同学们分析表格中pKa数据的变化规律并回答相关问题： 问题1：甲酸的酸性大于乙酸的酸性大于丙酸的酸性的原因? CH3 O H δ+ δ- O C C2H5 O H δ+ δ- O C H O H δ+ δ- O C 烃基(R—)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。 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 任务三 键的极性对化学性质的影响 2、键的极性对物质化学性质的影响 请同学们分析表格中pKa数据的变化规律并回答相关问题： 问题2：三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸酸性大于氯乙酸酸性的原因? 由于氯的电负性较大，吸电子能力较强，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 。 酸 性 增 强 羧酸 pKa 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 任务三 键的极性对化学性质的影响 2、键的极性对物质化学性质的影响 请同学们分析表格中pKa数据的变化规律并回答相关问题： 问题2：三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸酸性大于氯乙酸酸性的原因? 酸 性 增 强 羧酸 pKa 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 羧酸（R-COOH）的酸性强弱还取决于其解离后生成的羧酸根负离子（R-COO⁻）的稳定性。羧酸根越稳定，氢离子（H⁺）越容易解离，酸性就越强。任何能使羧酸根负离子上的负电荷更分散、更稳定的因素，都会增强酸性。 由于氯的电负性较大，吸电子能力较强，氯原子越多，羧酸根上负电荷被更有效的分散，也更稳定。 任务三 键的极性对化学性质的影响 2、键的极性对物质化学性质的影响 请同学们分析表格中pKa数据的变化规律并回答相关问题： 羧酸 pKa 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) 问题3：预测三氟乙酸和三氯乙酸的酸性相对强弱?并解释原因。 由于氟的电负性大于氯的电负性，氟原子吸电子能力更强，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。 0.23 任务三 键的极性对化学性质的影响 2、键的极性对物质化学性质的影响 影响共价键 极性的因素 受相邻子团影响 受成键原子电负性影响 电负性差值越大 → 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 常见的吸/推电子基团 -NO2 、-CN 、-F 、-Cl 、-Br 、-I 、 -OH 等 吸电子基团： 推电子基团： R—(各种烃基，烃基链越长 → 推电子效应越大 ） 任务三 键的极性对化学性质的影响 问题4：请判断下列物质中羟基极性的强弱。 H-O-NO2 H-O-CH3 吸电子基团 推电子基团 问题5：乙醇和水分别与金属钠反应，哪个反应更剧烈，为什么？ C2H5—O—H H—O—H 羟基的极性：水分子 ＞ 乙醇分子，水更易电离出氢离子，与金属钠反应更剧烈。 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，乙醇分子中羟基的极性比水分子中的小。 任务三 键的极性对化学性质的影响 分子结构修饰与分子的性质 分子结构修饰是指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的新分子。分子结构被修饰后，分子的性质发生了改变。 布诺芬的成酯修饰 甜度增加600倍，热量值极低，可供糖尿病患者食用。 提高药物疗效、 降低对胃、肠道的刺激性。 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $