2.3.1 共价键的极性 课件-2025-2026学年高二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、分子极性的判断及与物质性质的关联，课堂导入从微波炉加热原理、水分子静电势图切入，通过电负性差异分析键极性成因，构建“键极性—分子极性—宏观性质”的逻辑支架，衔接微观结构与宏观现象。 其亮点在于融合科学思维与宏观辨识，采用极性向量、VSEPR模型辅助判断分子极性，结合钠与盐酸、水、乙醇反应实验及羧酸pKa数据，论证键极性对化学性质的影响，体现证据推理与模型认知。帮助学生建立微观-宏观联系，助力教师适配高考结构推理考查，提升教学实效。

第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 课时1 共价键的极性 2026/1/28 2 素养目标 吗喽🐒 宏观辨识与微观探析：能从微观层面结合成键原子电负性差异，区分极性 / 非极性共价键，理解键极性的成因；能依据分子空间构型与键极性的叠加效应，判断分子极性，建立 “键极性 — 分子极性 — 宏观物质性质（溶解性、熔沸点等）” 的关联逻辑。 证据推理与模型认知：基于电负性数据、分子空间结构示意图等证据，推理键极性强弱及分子极性的判断依据；构建 “键极性分析 — 空间构型判断 — 分子极性综合判断” 的模型，体会模型在解决物质结构相关问题中的应用价值，适配高考对结构推理的考查需求。 课堂导入 2026/1/28 3 吗喽🐒 你知道为什么微波炉可以用来加热饭菜吗？ 2026/1/28 4 吗喽🐒 课堂导入 δ- δ+ δ+ H2O含有2个O－H键，O的电负性比H强，对键合电子的吸引能力更大，所以O显负电性，H显正电性 然而H2O中的两个正电中心和一个负电中心并不重合，所以H2O在电场的作用下可以定向偏转 课堂导入 2026/1/28 5 吗喽🐒 电场 磁场 方向 偶极矩 颜色表示静电势的数值 越接近红色，代表电子云密度越大 越接近蓝色，代表电子云密度越小 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 水分子的表面静电势图 一、共价键的极性 2026/1/28 6 吗喽🐒 1. 共价键的极性 物质 H2、Cl2 HCl 电子式、结构式 比例模型 类型 组成元素 成键特点 原子电性 H—H H—Cl H H ： H Cl ： ： ： ： δ－ δ+ Cl ： ： ： ： Cl ： ： ： Cl—Cl 极性键 非极性键 不同种元素 同种元素 电子对偏移 电子对不偏移 H显正电性Cl显负电性 成键原子不显电性 一般：电负性差值＜1.7为共价键，且电负性差值越大，键的极性越大。 一、共价键的极性 2026/1/28 7 吗喽🐒 1. 共价键的极性 键的极性的表示方法——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。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。 3.0 3.0 Cl—Cl 3.0 2.1 H—Cl δ+ δ- δ+ δ- 二、分子的极性 2026/1/28 8 吗喽🐒 1. 分子的极性 共价键的极性和分子的极性之间有必然的联系吗？ 极性共价键 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 δ- δ+ δ+ 极性分子 非极性分子 2026/1/28 9 吗喽🐒 1. 分子的极性 正负电荷中心 是否重合 分子的 空间结构 决定 共价键的 极性 分子的 极性 决定 正电中心和负电中心不重合 正电中心和负电中心重合 极性 分子 非极性 分子 共价键的极性和分子的极性的关系 二、分子的极性 【问题思考】 键的极性与分子极性有何关系？ ①只含有非极性键的分子一定是非极性分子，如 。 ②含极性键的分子，如果分子的空间结构可以让分子中的极性向量的矢量和为0，则为非极性分子，否则为极性分子。 ③注意：含有非极性键的分子不一定是非极性分子， 极性分子中不一定只含有极性键，如 。 1. 分子的极性 二、分子的极性 2026/1/28 10 吗喽🐒 10 2026/1/28 11 吗喽🐒 2. 分子极性的判断 (1) 含有极性键的分子： ① 极性向量的矢量和不为0，为极性分子 a. AB型的双原子分子：HX、NO、CO…… b. 直线形分子(中心原子两侧不对称)：HCN、 c. 平面三角形分子(不是正三角形)：CH2O、COCl2…… d. 四面体形分子(不是正四面体形)：CHCl3、CH2Cl2…… e.V形分子：H2O、H2S、SO2、NO2…… f. 三角锥形分子：NH3、PCl3…… 二、分子的极性 104º30＇ F1 F2 F合≠0 2026/1/28 12 吗喽🐒 2. 分子极性的判断 (1) 含有极性键的分子： ② 极性向量的矢量和为0，为非极性分子 a. 直线形分子：CO2、CS2、HC≡CH…… b. 平面三角形分子(是正三角形)：BF3、SO3、…… c. 正四面体形分子：CH4、CCl4、SiF4…… 二、分子的极性 180º F1 F2 F合=0 120º F1 F2 F3 F合=0 δ+ δ+ δ+ δ+ δ- 2026/1/28 13 吗喽🐒 2. 分子极性的判断 (2) 只含有非极性键的分子： 大部分的单质分子都属于非极性分子：P4、N2、X2、O2…… 二、分子的极性 稀有气体分子是非极性分子，不含共价键； 臭氧是极性分子，且O与O之间是极性键！ 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负电性的。由于臭氧的极性微弱，它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度。 2026/1/28 14 吗喽🐒 2. 分子极性的判断 二、分子的极性 VPN σ键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 实际空间结构 分子极性 4 4 0 正四面体形 正四面体形 非极性 四面体形 极性 3 1 正四面体形 三角锥形 极性 2 2 正四面体形 V形 极性 3 3 0 平面三角形 平面正三角形 非极性 平面三角形 极性 2 1 平面三角形 V形 极性 2 2 0 直线形 (对称)直线形 非极性 (不对称)直线形 极性 有孤电子对的，一定是极性分子； 没有孤电子对的，空间结构“对称”的，一定是非极性分子 从VSEPR看分子的极性 例1 下列叙述正确的是( ) A.以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子 B.以极性键结合的分子一定是极性分子 C.非极性分子只能是双原子单质分子 D.既含极性键又含非极性键的分子一定是极性分子 √ 例2 下列分子属于非极性分子的是( ) A. B. C. D. √ 课堂练习 2026/1/28 15 吗喽🐒 15 4.在、、、、、、 分子中： (1)以非极性键结合的非极性分子是____(填化学式，下同)。 (2)以极性键结合，具有直线形结构的非极性分子是_____。 (3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是_____。 (4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是_____。 (5)以极性键结合，具有 形结构的极性分子是_____。 (6)含有非极性键的极性分子是______。 课堂练习 2026/1/28 16 吗喽🐒 16 2026/1/28 17 吗喽🐒 三、键的极性对化学性质的影响 钠和水的反应 钠和乙醇的反应 钠和盐酸的反应 为什么反应的剧烈程度不同呢？ 钠与盐酸、水、乙醇的反应 2026/1/28 18 吗喽🐒 三、键的极性对化学性质的影响 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，而HCl在水中呈酸性，所以其在水中可以电离，可见极性比水强，更易电离出氢离子，则钠和水的反应不如钠和盐酸的剧烈。 H O H δ+ δ- H Cl δ+ δ- C2H5 O H δ+ δ- 实验分析 分子结构 化学键的极性 物质的化学性质 总结： 2026/1/28 19 吗喽🐒 1. 羧酸酸性分析 三、键的极性对化学性质的影响 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pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。 CH3COOH CH3COO－ + H+ Ka ＝ c(CH3COO－)∙ c(H＋ ) c(CH3COOH) pKa ＝－lgKa 乙酸 (CH3COOH) 总结： pKa越小，酸性越强 2026/1/28 20 吗喽🐒 1. 羧酸酸性分析 三、键的极性对化学性质的影响 －COOH中O－H极性对酸性的影响 δ＋ δ－ O显负电性，H显正电性，键合电子对偏向O，偏离H 如果O－H的极性因为分子中其他基团的作用，极性变大，则共用电子对更加偏向O，偏离H的程度更大 此时在水溶液中，H2O的作用下，该羧酸分子更容易电离出H+，酸性更强 反之，O－H的极性变小，则酸的酸性越弱。 2026/1/28 21 吗喽🐒 1. 羧酸酸性分析 三、键的极性对化学性质的影响 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 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 【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 烃基有推电子效应，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 2026/1/28 22 吗喽🐒 1. 羧酸酸性分析 三、键的极性对化学性质的影响 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 【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? 氯的电负性较大，具有吸电子效应 极性：Cl3C－＞ Cl2CH－＞ ClCH2－，故三氯乙酸中的羧基的极性最大，酸性更强 2026/1/28 23 吗喽🐒 三、键的极性对化学性质的影响 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 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 【问题3】为什么三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性? 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 1. 羧酸酸性分析 2026/1/28 24 吗喽🐒 三、键的极性对化学性质的影响 1. 羧酸酸性分析 －COOH所连的基团R，如果具有吸电子效应，则会导致O－H的极性增强，酸的酸性增强； 吸电子效应越强，则酸的酸性就越强。 如果R具有推电子效应，则会导致O－H的极性减弱，酸的酸性减弱； 推电子效应越强，则酸的酸性就越弱。 2026/1/28 25 吗喽🐒 三、键的极性对化学性质的影响 常见的吸电子基团：－NO2＞－CN＞－SO3H＞－CHO＞－F＞－Cl＞－Br＞－I＞－CONH2＞－COOR 含有不饱和键或强电负性原子 1. 羧酸酸性分析 常见的推电子基团：－O－＞－NH2＞－OH＞－OCH3＞－NHCOR＞－R 含有孤电子对或烷基 例3 下列羧酸的酸性比较错误的是( ) A.甲酸 乙酸 丙酸 B.氟乙酸 氯乙酸 溴乙酸 C.氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸 D.二氟乙酸 二氯乙酸 二溴乙酸 √ 课堂练习 例4 下列各组物质的酸性大小比较中，错误的是( ) A. B. C. D. √ 2026/1/28 26 吗喽🐒 26 2026/1/28 27 吗喽🐒 拓展延伸：无机含氧酸酸性比较 1. 无氧酸酸性 H—X键的极性大小取决于X的电负性。X的电负性越大，H—X键的极性越强，H+越易电离出来，则HX的酸性越强。如酸性：HF>H2O>NH3。 (1) 键的极性 (2) 键的强度 H—X键的强度取决于X的半径。X的半径越大，H—X键越弱，H+越易电离出来，则HX的酸性越强。如酸性：HI>HBr>HCl 2026/1/28 28 吗喽🐒 拓展延伸：无机含氧酸酸性比较 1. 无氧酸酸性 规律总结 (1)同主族元素的氢化物水溶液的酸性自上而下增强。 如酸性：HF<HCl<HBr<HI，H2O<H2S<H2Se<H2Te。 (2)同周期从左至右酸性增强，如H2O<HF，H2S<HCl。 无氧酸的酸性常见比较角度 (1) 较强酸制较弱酸 (2) 依据电离常数Ka (3) 依据元素周期律 2026/1/28 29 吗喽🐒 拓展延伸：无机含氧酸酸性比较 2. 含氧酸酸性 (1) 同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸，其酸性依氧化数(化合价)递增而递增； 如：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO 原因：从HClO 到HClO4非羟基氧逐渐增多，O-H键的极性增强，酸性增强。 2026/1/28 30 吗喽🐒 拓展延伸：无机含氧酸酸性比较 2. 含氧酸酸性 (1) 同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸，其酸性依氧化数(化合价)递增而递增； 如：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO 原因：HClO 到HClO4非羟基氧逐渐增多，O—H键的极性增强，酸性增强。 无机酸中，一般非羟基氧越多，该酸的酸性越强 2026/1/28 31 吗喽🐒 拓展延伸：无机含氧酸酸性比较 2. 含氧酸酸性 (2) 在同一主族中，处于相同氧化态(化合价)的成酸元素，其含氧酸的酸性随原子序数递增， 自上而下减弱。 如：HClO＞HBrO＞HIO，HClO3＞HBrO3＞HIO3、HClO4＞HBrO4＞HIO4 原因：同主族元素自上而下，成酸元素的电负性逐渐减小，原子半径增大，吸引羟基氧的能力依次减小，羟基O-H键的极性依次减小，酸性依次减弱。 2026/1/28 32 吗喽🐒 拓展延伸：无机含氧酸酸性比较 2. 含氧酸酸性 (3) 在同一周期中，处于最高氧化态的成酸元素，其含氧酸的酸性随原子序数递增， 自左至右增强。如HClO4＞H2SO4＞H3PO4 原因：同一周期中，从左至右元素的非金属性逐渐增强，成酸元素的电负性逐渐增大，吸引电子对的能力逐渐减小，电子偏向成酸元素R一方的程度增大，含氧酸分子中的氢原子的极化程度增大，所以酸性增强。 2026/1/28 33 吗喽🐒 水分子有两极，一个氧原子和两个氢原子构成了水分子，由于氧原子核带有8个正电荷，而氢原子核只带有一个正电荷，数量悬殊，导致水分子中的电子会偏向氧原子那一端，于是，水分子中，氧原子那一头带负电，氢原子那一端带正电，这就是水分子的两极，故能够被吸引。 生活中常见现象之被静电气球吸引的水 (6)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子( ) 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)非极性键只存在于双原子单质分子中( ) × (2)只含有极性键的分子一定是极性分子( ) × (3)有共价键的化合物不一定是共价化合物( ) √ (4)由同一种原子形成的分子可能有极性( ) √ (5) 是含有极性键的非极性分子( ) × √ 课堂评价 2026/1/28 34 吗喽🐒 34 (8)非极性分子中，一定含有非极性共价键( ) × (9)极性分子中不可能含有极性键( ) × (10) 为正八面体结构，该物质可能难溶于苯，易溶于水( ) × (7)非极性分子只能是双原子单质分子( ) × 课堂评价 2.下列物质的分子中既有 键又有 键，并含有非极性键的是( ) A.②⑤⑥ B.①②⑤⑥ C.②③④ D.②④⑥ √ 2026/1/28 35 吗喽🐒 35 3. 又称磷化氢，在常温下是一种无色、有大蒜气味的气体，电石 气的杂质中常含有它。它的结构与分子结构相似。以下关于 的叙述中正确的是( ) A.是非极性分子 B. 分子中有未成键的电子对 C.是一种强氧化剂 D.分子中的 是非极性键 √ 课堂评价 2026/1/28 36 吗喽🐒 36 5.已知、都属于元素周期表的第ⅤA族元素，在第二周期， 在第 三周期。分子呈三角锥形，原子位于锥顶，3个 原子位于锥 底，间的夹角约是 。 (1) 分子的空间结构为 ，它是一种________(填“极性”或“非 极性”)分子。 非极性 课堂评价 2026/1/28 37 吗喽🐒 37 (2)分子与 分子的空间结构______(填“相似”或“不相似”)， ____(填“有”或“无”)极性， 分子____(填“是”或“不是”)极性 分子。 相似 有 是 课堂评价 (3)常温下，是一种淡黄色油状液体。下列对 的有关描述不 正确的是__(填字母)。 .该分子呈平面三角形 .该分子中的化学键为极性键 .该分子为极性分子 2026/1/28 38 吗喽🐒 38 $